[发明专利]光调制器、光调制器模块和光发送器模块

说明书

本发明提供光调制器、光调制器模块和光发送器模块。该光调制器包括：脊型光波导，该光波导由具有光电效应的介电材料薄膜在衬底上形成；缓冲层，该缓冲层覆盖所述光波导；和信号电极，该信号电极经由所述缓冲层设置在所述光波导上，其中，所述信号电极的宽度大于所述光波导的脊宽度，并且其中，所述信号电极覆盖所述光波导的脊的至少一个侧壁。

技术领域

本发明涉及光调制器、光调制器模块和光发送器模块。

背景技术

为了适应近年来快速增长的业务量，光通信领域对于将传输容量朝每个信道100Gbps或400Gbps扩展以及降低功耗的需求日益增长。在这种情况下，对于诸如光通信前端电路中使用的光调制器之类的光学部件，需要在无线电频带中可操作的紧凑设计。

有几种类型的可在无线电频率(RF)下操作的光电调制器，包括铌酸锂(LiNbO₃)调制器、磷酸铟(InP)调制器和硅(Si)波导调制器。在它们当中，从插入损耗、传输特性和可控性的观点来看，LiNbO₃调制器(称为“LN调制器”)目前是光调制器市场的主流。在典型的LN调制器中，钛(Ti)在LN衬底中扩散以制造光波导。然而，由于光限制较差，LN调制器的调制效率不足。此外，芯片长度变为5cm以上，以保证调制器的半波长电压Vπ。

提出了在LN衬底上形成脊波导的构造以增强光限制。参见例如下面列出的专利文献1至3。图1是具有脊型光波导131a和131b的光调制器的剖面图。当使用Z切LN衬底120时，信号电极S经由缓冲层14设置在脊波导上。

文献列表

专利文献1：日本专利申请特开2008-250258号公报

专利文献2：日本专利申请特开2012-78375号公报

专利文献3：美国专利申请2002/0146190号公报

发明内容

技术问题

为了借助Z切LN衬底上的脊波导来增强光限制，波导的高度和宽度变为约1μm。设置在脊波导上的信号电极S的宽度也变窄至约1μm。通常，电极的截面积越大，电衰减越小，并且可以改善RF特性。为了增加图1的构造下的信号电极S的截面积，信号电极S的高度“h”为10μm或更大。难以形成具有这种高纵横比的信号电极。即使可以制造高纵横电极，电极也有倒下的趋势，并且难以有效地向脊波导施加电压。

需要一种具有令人满意的调制效率和RF特性的光调制器的紧凑设计。

技术方案

在本发明的一个方面中，一种光调制器具有：

脊型光波导，该光波导由具有光电效应的介电材料薄膜在衬底上形成；

缓冲层，该缓冲层覆盖所述光波导；和

信号电极，该信号电极经由所述缓冲层设置在所述光波导上，

其中，所述信号电极的宽度大于所述光波导的脊宽度，并且其中，所述信号电极覆盖所述光波导的脊的至少一个侧壁。

本发明的有益效果

实现了具有高调制效率和令人满意的RF特性的紧凑光调制器。

附图说明

图1是使用Z切LN衬底的传统脊波导的示意图；

图2是示出在本发明的构造的开发期间构思的光调制器的示意图；

图3是根据第一实施方式的光调制器的平面图；

图4是沿图3的A-A'线剖取的剖视图；

图5示出了第一实施方式的构造的有利效果；