[发明专利]光学元件

说明书

本发明提供一种在LN基板上直接形成有电极、且抑制了漂移现象的光学元件。光学元件具有由铌酸锂晶体形成的基板和配置在该基板上的电极，其特征在于，该基板与该电极直接接触，并且，在该电极侧的进行所述接触的面上配置的接触金属使用氧化时的每一配位键的标准生成焓比五氧化二铌的每一配位键的标准生成焓大的金属材料。

技术领域

本发明涉及光学元件，特别是涉及具有由铌酸锂晶体形成的基板和配置在该基板上的电极的光学元件。

背景技术

在光通信或光计测的技术领域中，多使用将铌酸锂(LiNbO₃。以下称为“LN”)用于基板的光调制器等光学元件。

例如，波导型LN调制器由于波长线性调制脉冲小，能够进行相位/强度调制，因此搭载于高速/长距离用光通信的发送器。近年来，将集成多个具有马赫-曾德(MZ)结构的波导而成的多级调制器成为主流。

为了集成化，需要提高调制效率，在具有X切割型的铌酸锂(LN)的调制器中，也采用在LN基板上直接形成电极的方法(参照专利文献1)。

另一方面，由于LN调制器使用于光通信的骨干系统，因此需要长期(约20年)地运行。在该长期动作中作为成为课题的现象而存在漂移现象。LN调制器中的漂移现象的阐明、其改善在LN基板与电极之间设置有SiO₂等的电介质(缓冲(BF)层)的结构中进行。在该结构中表现出正的漂移现象，在SiO₂中掺杂有In、Sn等，通过调整BF层的电阻来抑制正的漂移现象。

另一方面，关于在上述的LN基板上直接形成有电极的情况，到目前为止，也是由于这样的结构一直还未被怎么采用的缘故，与漂移现象相关的原因的阐明、改善均尚未有进展(参照专利文献1、3)。

然而，在LN基板上直接形成电极的方法在集成化、调制效率上有利，因此试制在X切割型的LN基板上直接形成有电极的光调制器而进行了漂移现象的评价。

在本试验(第一试验)中，如图1(a)所示，使用了如下的光调制器：在X切割型的LN基板形成有将Ti热扩散而得到的光波导并形成有控制电极。电极长为40mm，电极间间隔设定为25μm。如图1(a)的点线A-A中的剖视图即图1(b)所示，作为与LN基板接触的控制电极的材质(接触金属)，采用通常使用的Ti(非专利文献1、专利文献2)，在其上形成了Au的镀敷层。对于图1的光调制器，在样品A中，在测定前，在未施加电压的状态下，以200℃进行1小时的热负荷，在样品B中，在测定前，在未施加电压的状态下，以280℃进行1小时的热负荷。在图2示出将这两个种类的样品A及B以85℃施加了恒压时的漂移现象的特性。

可知根据热负荷温度而漂移量相差较大，会产生由热量引起的变化。由于该漂移的方向为负，因此偏压向收敛的方向发挥作用(专利文献4)，因而在实际使用上没有问题。

然而，在LN基板上直接形成电极的LN调制器中，如样品A和B那样，仅是测定前的加热温度不同，漂移现象就产生差异，漂移产生原因到目前为止无法确定。而且，由于原因不明，因此也会产生难以确保LN调制器的品质的问题。此外也会产生不得不高频度地实施LN调制器的偏压控制的问题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4375597号公报

专利文献2：日本特许第3954192号公报

专利文献3：美国专利说明书第8070368号

专利文献4：日本特许第2798350号公报

非专利文献