光波导元件及使用光波导元件的光调制器件和光发送装置制造方法及图纸

技术编号:33264420 阅读:58 留言:0更新日期:2022-04-30 23:17
本实用新型专利技术提供一种光波导元件及使用光波导元件的光调制器件和光发送装置,该光波导元件抑制偏振旋转。光波导元件具有基板(10)和配置在该基板上的光波导(2),其特征在于,该光波导具有有效折射率变化部,该有效折射率变化部是与在该光波导中传播的光波的偏振面平行的基模A下的该光波导的有效折射率随着该光波的传播而变化的部分,在该有效折射率变化部中,该光波导的与该光波的传播方向垂直的截面形状是如下的截面形状:基模A下的该光波导的有效折射率比与该基模A垂直的其他的基模B下的该光波导的有效折射率高。的该光波导的有效折射率高。的该光波导的有效折射率高。

【技术实现步骤摘要】
光波导元件及使用光波导元件的光调制器件和光发送装置


[0001]本技术涉及光波导元件及使用其的光调制器件以及光发送装置,尤其是涉及具有基板和配置在该基板上的光波导且与在该光波导中传播的光波的特定的基模相关的有效折射率发生变化的光波导元件。

技术介绍

[0002]在光测量
、光通信
中,大多使用光调制器等使用了形成有光波导的基板的光波导元件。近年来,要求光调制器等的小型化,作为其解决方案之一,如图1所示,提出了如下方案,将形成于光波导元件的光波导2的一部分弯曲90度以上,如图1的(a)所示,将光的入射方向和出射方向弯曲90度,或者如图1的(b)所示,将光的入射方向和出射方向弯曲180度。
[0003]为了弯曲光波导,需要加强光限制,如专利文献1、图2所示,利用肋形光波导。图2是图1的(a)的虚线A

A

处的剖视图。波导层1极薄,只有几μm左右的厚度。在图2中,波导层1由在薄膜部分101突出的肋形部分102构成。
[0004]图2这样的肋形光波导具有光限制强,即使是小的弯曲半径的光波导也能够以低损失进行传播的优点。但是,波导层的材料使用铌酸锂(LN)等具有电光效应的材料,广泛使用根据图2所示的轴(X、Y、或Z轴)而折射率不同的各向异性材料。
[0005]因此,在光波在光波导传播时,容易产生偏振旋转。即,图2的TE模旋转,TE模转移到TM模。由此,除了转换为与输入的光正交的模式而造成损失之外,还会导致调制效率的下降、波长分散、偏振间串扰等各种特性劣化。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2017

129834号公报

技术实现思路

[0009]技术所要解决的课题
[0010]本技术所要解决的课题是提供一种解决上述的问题并抑制偏振旋转的光波导元件。进而,提供一种使用该光波导元件的光调制器件以及光发送装置。
[0011]用于解决课题的技术方案
[0012]为了解决上述课题,本技术的光波导元件及使用其的光调制器件以及光发送装置具有以下的技术特征。
[0013](1)一种光波导元件,具有基板和配置在该基板上的光波导,其特征在于,该光波导具有有效折射率变化部,该有效折射率变化部是与在该光波导中传播的光波的偏振面平行的基模A下的该光波导的有效折射率随着该光波的传播而变化的部分,在该有效折射率变化部中,该光波导的与该光波的传播方向垂直的截面形状是如下的截面形状:基模A下的该光波导的有效折射率比与该基模A垂直的其他的基模B下的该光波导的有效折射率高。
[0014](2)根据上述(1)所述的光波导元件,其特征在于,在整个该有效折射率变化部,满足与该基模A和该基模B相关的各有效折射率的高低关系。
[0015](3)根据上述(1)或(2)所述的光波导元件,其特征在于,在该基板上配置有由具有电光效应的材料形成的波导层,该光波导是设置于该波导层的肋形光波导,在该波导层上形成有向该肋形光波导施加电场的电极,该基模A是对于在该光波导中传播的光波,基于该电极的电光效应较高的基模。
[0016](4)根据上述(1)至(3)中任一项所述的光波导元件,其特征在于,该光波导在至少一个连续的光波导内具有光波的传播方向相差90度以上的部分。
[0017](5)根据上述(1)至(4)中任一项所述的光波导元件,其特征在于,该光波导的该有效折射率变化部的截面形状为,与该基模B平行的方向的该光波导的厚度为在该光波导中传播的光波的波长的0.45倍以下。
[0018](6)根据上述(1)至(5)中任一项所述的光波导元件,其特征在于,该光波导的该有效折射率变化部的截面形状为,与该基模A平行的方向的该光波导的厚度大于与该基模B平行的方向的该光波导的厚度。
[0019](7)根据上述(1)至(6)中任一项所述的光波导元件中,其特征在于,该基板的折射率为形成该光波导的波导层的折射率的0.8倍以下。
[0020](8)根据上述(1)至(6)中任一项所述的光波导元件,其特征在于,在形成该光波导的波导层的与该基板相反的一侧配置有低折射率层,该低折射率层的折射率为该波导层的折射率的0.8倍以下。
[0021](9)根据上述(1)至(8)中任一项所述的光波导元件,其特征在于,形成该光波导的波导层由与该基板接触的厚度薄的薄膜部分和从该薄膜部分突出的肋部分构成,该薄膜部分的厚度为该波导层整体的厚度的0.7倍以下。
[0022](10)根据上述(9)所述的光波导元件,其特征在于,在该肋部分的两侧,在该薄膜部分形成有槽。
[0023](11)根据上述(1)至(10)中任一项所述的光波导元件,其特征在于,该光波导为肋形光波导,该肋形光波导的侧面相对于该基板与形成该光波导的波导层之间的接触面所成的角度为50度以上。
[0024](12)根据上述(1)至(11)中任一项所述的光波导元件,其特征在于,该光波导具有弯曲部,最小弯曲半径为300μm以下。
[0025](13)根据上述(1)至(12)中任一项所述的光波导元件,其特征在于,向该光波导施加电场的该电极以夹着该光波导的方式配置于该光波导的横侧。
[0026](14)一种光调制器件,其特征在于,该光调制器件使用上述(1)至(13)中任一项所述的光波导元件,将该光波导元件收容在壳体内,并具备相对于该光波导输入或输出光波的光纤。
[0027](15)根据上述(14)所述的光调制器件,其特征在于,所述光调制器件在该壳体的内部具有对输入该光波导元件的调制信号进行放大的电子电路。
[0028](16)一种光发送装置,其特征在于,具有:上述(14)或(15)所述的光调制器件;及电子电路,输出使该光调制器件进行调制动作的调制信号。
[0029]技术效果
[0030]本技术能够提供如下的光波导元件,该光波导元件具有基板和配置在该基板上的光波导,其中,该光波导具有有效折射率变化部,该有效折射率变化部是与在该光波导中传播的光波的偏振面平行的基模A下的该光波导的有效折射率随着该光波的传播而变化的部分,在该有效折射率变化部中,该光波导的与该光波的传播方向垂直的截面形状是如下的截面形状:基模A下的该光波导的有效折射率比与该基模A垂直的其他的基模B下的该光波导的有效折射率高,因此,抑制了基模A偏振旋转并转移到基模B,抑制了偏振旋转。
附图说明
[0031]图1是表示将以往的光波导元件的光波导弯曲的示例的图,(a)是弯曲90度的图,(b)是弯曲180度的图。
[0032]图2是表示图1的虚线A

A

处的剖视图的图。
[0033]图3是表示本技术的肋形光波导的截面形状的一例的图。
[0034]图4是表示有效折射率相对于肋形光波导中的波导层的厚度的变化的图表。
[本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光波导元件,具有基板和配置在该基板上的光波导,其特征在于,该光波导具有有效折射率变化部,该有效折射率变化部是与在该光波导中传播的光波的偏振面平行的基模A下的该光波导的有效折射率随着该光波的传播而变化的部分,在该有效折射率变化部中,该光波导的与该光波的传播方向垂直的截面形状是如下的截面形状:基模A下的该光波导的有效折射率比与该基模A垂直的其他的基模B下的该光波导的有效折射率高。2.根据权利要求1所述的光波导元件,其特征在于,在整个该有效折射率变化部,满足与该基模A和该基模B相关的各有效折射率的高低关系。3.根据权利要求1或2所述的光波导元件,其特征在于,在该基板上配置有由具有电光效应的材料形成的波导层,该光波导是设置于该波导层的肋形光波导,在该波导层上形成有向该肋形光波导施加电场的电极,该基模A是对于在该光波导中传播的光波,基于该电极的电光效应较高的基模。4.根据权利要求1或2所述的光波导元件,其特征在于,该光波导在至少一个连续的光波导内具有光波的传播方向相差90度以上的部分。5.根据权利要求1或2所述的光波导元件,其特征在于,该光波导的该有效折射率变化部的截面形状为,与该基模B平行的方向的该光波导的厚度为在该光波导中传播的光波的波长的0.45倍以下。6.根据权利要求1或2所述的光波导元件,其特征在于,该光波导的该有效折射率变化部的截面形状为,与该基模A平行的方向的该光波导的厚度大于与该基模B平行的方向的该光波导的厚度。7.根据权利要求1或2所述的光波导元件,其特征在于,该基板的折射率为形成该光...

【专利技术属性】
技术研发人员:片冈优高野真悟宫崎德一
申请(专利权)人:住友大阪水泥股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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