• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    一種光元件，使用相對於施加電場具有複雜的折射率特性的結晶，而進行高速的光調變器動作。光元件包括：基板；介電質膜，形成於基板上，且包含並行的第1及第2光波導；傳輸線路，形成於介電質膜上，且包含：配置於第1及第2光波導之間的信號線、與配置於對於第1光波導而言為第2光波導的相反側的第1區域的第1偏壓電極，及配置於對於第2光波導而言為第1光波導的相反側的第2區域的第2偏壓電極；驅動電路部，對第1及第2偏壓電極施加彼此不同的第1及第2偏壓電壓，對信號線施加第1偏壓電壓及第2偏壓電壓之間的控制電壓。
    公开号:TW201300924A
    申请号:TW100138913
    申请日:2011-10-26
    公开日:2013-01-01
    发明作者:Hideo Hara
    申请人:Advantest Corp；
    IPC主号:G02F1-00
    专利说明:
    光元件以及光調變裝置
    本發明是有關於一種光元件以及光調變裝置。
    已知有一種馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)型光元件，其使用折射率相對於施加電場強度的變化與LiNbO3(鈮酸鋰(Lithium Niobate))不同的鈦酸鋯酸鑭鉛(PbLaZrTiO系複合氧化物，簡稱為PLZT(Lead Lanthanum Zirconate Titanate))結晶等(例如，參照專利文獻1)。已知此種光元件是對馬赫-曾德爾波導的外側的2個電極施加偏壓電壓(bias voltage)與控制電壓，而作為光調變器進行動作(例如，參照非專利文獻1)。
    專利文獻1：日本專利特開2006-58837號公報
    非專利文獻1：G.H. Jin,et al.,"PLZT Film Waveguide Mach-Zehnder Electrooptic Modulator",Journal of Lightwave Technology,Vol. 18,No. 6,June 2000
    此種光元件採用對馬赫-曾德爾波導的外側的2個電極施加高速控制信號的方法，但在此情況下，需要多個偏壓T、附加電路、及差動信號驅動器等，控制電路變得複雜。另外，在此情況下，由於使用馬赫-曾德爾波導的內側的電極作為接地(Ground，GND)，故而若施加高頻電場而進行動作，則電極的面積會變得不足而不能發揮GND的功能等，難以設計電極。
    本發明的第1型態提供一種光元件，包括：基板；介電質膜，其形成於基板上，且包含並行的第1光波導及第2光波導；傳輸線路，其形成於介電質膜上，且包含配置於第1光波導及第2光波導之間的信號線、及對於第1光波導而言為第2光波導的相反側的第1區域及對於第2光波導而言為第1光波導的相反側的第2區域的第1及第2偏壓電極；以及驅動電路部，其對第1偏壓電極及第2偏壓電極施加彼此不同的第1偏壓電壓及第2偏壓電壓，且對信號線施加第1偏壓電壓及第2偏壓電壓之間的控制電壓。
    此外，上述發明的概要並未列舉本發明的所有必要特徵。另外，該些特徵群的次組合(sub-combination)亦可成為發明。
    以下，通過發明的實施形態來說明本發明，但以下的實施形態並非限定申請專利範圍所述的發明者。而且，實施形態中所說明的特徵的所有組合，對於發明的解決手段來說並非一定必需。
    圖1將本實施形態的光元件部100的構成例與驅動電路部200一併進行表示。光元件部100包括：馬赫-曾德爾型光波導，由折射率對於施加電場強度的變化與LiNbO3(LN)不同的強介電質結晶形成；以及共面(coplanar)型電極，包含：信號線、與夾持信號線的2個偏壓施加電極；對馬赫-曾德爾光波導有效地施加調變電場，並使所輸入的光根據調變電場進行調變而輸出。光元件部100包括：第1光波導110、第2光波導120、信號線130、第1偏壓電極132、第2偏壓電極134、第1光耦合器(coupler)140、以及第2光耦合器142。
    第1光波導110及第2光波導120採用將介電質材料的剖面製成凸狀的脊(ridge)型構造，而傳輸所輸入的光。第1光波導110及第2光波導120能夠以與傳輸的光的波長相對應的寬度及高度而形成凸狀。
    信號線130配置於第1光波導110及第2光波導120之間。信號線130的一端與頻率信號源260相連接，另一端與終端電阻250相連接，將自一端輸入的頻率信號傳輸至另一端。
    第1偏壓電極132配置於：對於信號線130及第1光波導110而言、為第2光波導120的相反側的區域內。第1偏壓電極132上施加有第1偏壓電壓。第2偏壓電極134配置於：對於信號線130及第2光波導120而言、為第1光波導110的相反側的區域內。第2偏壓電極134上施加有第2偏壓電壓。
    此處，信號線130、第1偏壓電極132、及第2偏壓電極134形成共面傳輸線路。即，信號線130的線寬、信號線130與第1偏壓電極132的間隔、及信號線130與第2偏壓電極134的間隔是：由根據信號線130所傳輸的信號頻率而預先規定的值形成。藉此，信號線130可傳輸高達數十GHz的高頻信號。
    第1光耦合器140使朝向光元件部100的輸入光分支、而導入至第1光波導110及第2光波導120。第2光耦合器142對來自第1光波導110及第2光波導120的光進行合波。第2光耦合器142將合波後的光作為光元件部100的輸出光，而予以輸出。
    第1光耦合器140及第2光耦合器142可為2輸入2輸出的3dB光耦合器，使自2個輸入部的任一輸入部所輸入的光1比1地分支、而自2個輸出部分別輸出。代替於此，第1光耦合器140可為1輸入2輸出的光分支耦合器，第2光耦合器142可為2輸入1輸出的光合波耦合器。第1光耦合器140及第2光耦合器142可為多模干涉(Multi-Mode Interference，MMI)耦合器。
    此處，第1光波導110、第2光波導120、第1光耦合器140、及第2光耦合器142形成馬赫-曾德爾型光波導。即，光元件部100以第1光耦合器140將輸入光分支為2個、而傳輸至第1光波導110及第2光波導120，且以第2光耦合器142進行合波而輸出合波後的光。此處，光元件部100根據自驅動電路部200施加至共面傳輸路徑的信號，調變對第1光波導110及第2光波導120施加電場而傳輸的光的相位，並以第2光耦合器142進行合波，藉此輸出根據相位差而進行強度調變所得的光。
    驅動電路部200對第1偏壓電極132及第2偏壓電極134施加彼此不同的第1偏壓電壓及第2偏壓電壓，並對信號線130施加第1偏壓電壓及第2偏壓電壓之間的控制電壓。驅動電路部200包括：基準電壓210、第1電源部220、第2電源部222、第1電感器(inductor)230、第2電感器232、第1電容器(condenser)240、第2電容器242、終端電阻250、及頻率信號源260。
    基準電壓210供給預先規定的電壓。在本實施例中，基準電壓210為GND(0 V)電壓。
    第1電源部220將第1偏壓電壓經由第1電感器230而供給至第1偏壓電極132。第1電感器230連接於輸出第1偏壓電壓的第1電源部220與第1偏壓電極132之間。
    第1電容器240連接於基準電壓210與第1偏壓電極132之間。藉此，第1偏壓電極132將直流成分設為開路(open)，並且以低電阻將驅動頻率成分與作為基準電壓的GND電壓相連接。
    第2電源部222將第2偏壓電壓經由第2電感器232而供給至第2偏壓電極134。第2電感器232連接於輸出第2偏壓電壓的第2電源部222與第2偏壓電極134之間。
    第2電容器242連接於基準電壓210與第2偏壓電極134之間。藉此，第2偏壓電極134將直流成分設為開路，並且以低電阻將驅動頻率成分與作為基準電壓的GND電壓相連接。
    終端電阻250對信號線130進行終結。作為一例，信號線130是特性阻抗(impedance)為50 Ω的傳輸線路，終端電阻250的電阻值為50 Ω。
    頻率信號源260將預先規定的頻率的頻率信號作為控制信號、而供給至信號線130。此處，頻率信號源260可供給高達數十GHz的頻率信號。
    如上所述，第1偏壓電極132及第2偏壓電極134是分別供給有第1偏壓電壓及第2偏壓電壓，並且就高頻率而言、與GND電壓相連接，信號線130的一端被終結、而自另一端供給高頻信號。即，信號線130、第1偏壓電極132、及第2偏壓電極134在頻率信號源260所供給的驅動頻率下，發揮共面傳輸路徑的功能。
    圖2將圖1的A-A'剖面與驅動電路部200一併進行表示。此處，本圖中，對與圖1中所示的本實施形態的光元件部100及驅動電路部200的動作大致相同者，附上相同的符號，而省略說明。光元件部100包括：基板10、介電質膜20、及絕緣膜30。
    基板10由單晶材料形成。例如，基板10為Al2O3(藍寶石(sapphire))基板或MgO基板。作為一例，基板10是：使藍寶石基板的(1102)面成為表面之方式進行切割並研磨而成、被稱為R-cut(平行切割)藍寶石的基板。
    代替於此，基板10可為在基板上積層某些層而形成者。即，基板10因在表面上成膜了介電質膜20，故而可為積層緩衝(buffer)層而形成的基板，該緩衝層用以防止基板材料向介電質膜20擴散及/或與介電質膜20進行晶格匹配。
    介電質膜20形成於基板10上，且介電質膜20包含並行的第1光波導110及第2光波導120。另外，介電質膜20包含：分別與第1光波導110及第2光波導120連接的第1光耦合器140及第2光耦合器142。
    介電質膜20為強介電質薄膜。介電質膜20可藉由磊晶成長(epitaxial growth)而形成。介電質膜20可為厚度小於等於10 μm的薄膜。另外，介電質膜20可形成光波導的核心材料，此光波導傳輸850 nm波段、1300 nm波段、及1500 nm波段等光通訊中所使用的波長的光。另外，介電質膜20可基於傳輸的光的波長，來設計膜厚。
    介電質膜20為鋯鈦酸鉛(Lead Zirconate Titanate，PZT)薄膜、鈦酸鋯酸鑭鉛(Lead Lanthanum Zirconate Titanate，PLZT)薄膜、或BaTiO3薄膜等強介電質薄膜。PLZT結晶、PZT結晶、及BaTiO3結晶等為具有作為結晶構造的一種的鈣鈦礦(perovskite)構造的強介電質結晶，根據溫度及材料組成而變化為正方晶、斜方晶、菱面體晶、或立方晶等的結晶構造。然而，存在如下情況：若PLZT結晶等在特定的基板上成長為薄膜，則因基板材料的晶格常數與塊狀(bulk)的單晶基板的晶格常數不同，故而會對薄膜施加應力、而使結晶構造產生變化。
    例如，在作為介電質膜20的PLZT薄膜形成於藍寶石(1102)基板上的情況下，PLZT薄膜優先配向於PLZT[110]方向。如此，若介電質膜20在適當地選擇結晶排列方向的基板10上形成為適當構造的結晶，則由於與基板10的表面平行地配向結晶，故而可使自發極化的方向與基板10的面平行。藉此，可提供如下基板：光元件部100適合相對於PLZT薄膜的易極化軸、而平行地施加電場的元件。
    絕緣膜30形成於介電質膜20上。絕緣膜30含有SiO2或SiNx。絕緣膜30可為相對介電常數(relative dielectric constant)低於介電質膜20的低介電常數膜。此處，基板10的相對介電常數亦可低於介電質膜20。例如，絕緣膜30及基板10的相對介電常數分別小於等於10，介電質膜20的相對介電常數為數百至數千程度。
    藉此，由於成為相對介電常數較高的介電質膜20被相對介電常數及折射率較低的基板10與絕緣膜30所夾持的構造，所以能夠形成具備：有效率的光封閉效應的第1光波導110及第2光波導120。另外，在對光元件部100賦予調變信號、而用作調變器的情況下，改變基板10及絕緣膜30的厚度或材質而調整有效介電常數，藉此，可實現使調變信號的傳輸速度、與在第1光波導110及第2光波導120中傳輸的光波的傳輸速度為一致的速度匹配。另外，基板10與絕緣膜30可使傳輸調變信號的傳輸線路的特性阻抗成為：例如50 Ω等預先規定的值。
    傳輸線路形成於絕緣膜上，傳輸線路包含：信號線130、第1偏壓電極132及第2偏壓電極134。傳輸線路可由含有金的金屬形成。傳輸線路對第1光波導110及第2光波導120施加與基板10的表面平行的方向的電場。例如，如圖中以V1所示，信號線130及第1偏壓電極132對第1光波導110施加電場；如圖中以V2所示，信號線130及第2偏壓電極134對第2光波導120施加電場。
    圖3表示本實施形態的介電質膜20的折射率對於施加電場而變化的一例。圖中的橫軸表示根據對介電質膜20施加的電壓而產生的施加電場強度。縱軸表示介電質膜20的折射率相對於施加電場的變化。
    由PLZT結晶、PZT結晶、及BaTiO3結晶等所形成的介電質膜20，因為相對於施加電場產生極化反轉，故而與相對於施加電場顯示直線性折射率變化的LN結晶等不同，介電質膜20相對於施加電場顯示例如蝶形(butterfly)形狀的複雜的折射率變化。因此，介電質膜20具有如下特性：在施加正弦波電壓作為控制信號的情況下，若不施加偏移(offset)電壓，則折射率的變化會自正弦波發生應變。此處，將具有自發極化、且極化相對於施加電場發生反轉的介電質膜稱為強介電質膜。
    另一方面，已經知道：將在正負施加電場範圍內顯示直線性折射率變化的LN結晶等形成馬赫-曾德爾型光波導、且用作光調變器的時候，利用形成了具備G(接地，Ground)、S(信號，Signal)、G(接地)電極的共面傳輸線路而進行調變動作。此種LN光調變器在馬赫-曾德爾型光波導的並行的2根光波導之間，配置了S電極而施加控制信號，且該並行的2根光波導分別被施加有彼此相反方向的電場。即，通過並行的2根光波導的光受到相反方向的相位變化，而進行光調變動作。
    然而，如圖所示，PLZT等的強介電質是以相對於施加電場強度的絕對值的變化，使得正施加電場範圍的折射率的斜度、與負施加電場範圍的折射率的斜度大致一致的方式產生變化。使用此種強介電質的光元件在應用於與LN光調變器相同的接地-信號-接地(Ground-Signal-Ground，GSG)型共面傳輸線路的情況下，對並行的2根光波導施加同一方向的電場。即，通過並行的2根光波導內的光受到同一方向的相位變化而無法獲得相位差，故而使用PLZT等的強介電質的光元件作為光調變器或光開關的動作不穩定，或無法進行動作。
    相對於此，本實施例的驅動電路部200除了對介電質膜20施加控制信號以外，亦施加作為偏移電壓的偏壓電壓Vb。此處，偏壓電壓Vb可以如下方式預先規定：即便以偏壓電壓Vb為中心僅增減控制信號的振幅電壓，介電質膜20的折射率變化亦大致呈直線變化。作為一例，若將控制信號的振幅電壓設為20 V，則以使用在80～120 V的範圍內大致呈直線變化的介電質膜20的折射率變化的方式，將Vb規定為100 V。
    如此，藉由施加偏壓電壓Vb，介電質膜20可顯示與所施加的控制信號大致相似的折射率變化特性。此處，由於圖中的例子中的介電質膜20相對於施加電場顯示負斜度的折射率變化，所以，相對於所施加的正弦波的控制信號而言，相位發生反轉。
    圖4表示本實施形態的驅動電路部200的驅動電壓VRF的一例。圖中的橫軸表示時間，縱軸表示電壓。此處，第1偏壓電極132為：施加有正極的偏壓作為第1偏壓電壓的偏壓電極，第2偏壓電極134為：施加有負極的偏壓作為第2偏壓電壓的偏壓電極。
    例如，第1電源部220將作為第1偏壓電壓的Vb+(=100 V)供給至第1偏壓電極132，第2電源部222將作為第2偏壓電壓的Vb-(=-100 V)供給至第2偏壓電極134。另外，頻率信號源260將第1偏壓電壓Vb+及第2偏壓電壓Vb-之間的控制信號、即振幅20 V的正弦波信號VRF施加至信號線130。
    因此，第1光波導110施加有V1=Vb+-VRF，該V1是施加有第1偏壓電壓Vb+的第1偏壓電極132、與施加有正弦波信號VRF的信號線130的電極間電壓。同樣地，第2光波導120施加有V2=VRF-Vb-，該V2是施加有第2偏壓電壓Vb-的第2偏壓電極134、與施加有正弦波信號VRF的信號線130的電極間電壓。
    圖5表示本實施形態的光元件部100的電極間電壓的一例。圖中的橫軸表示時間，縱軸表示電壓。電極間電壓V1=Vb+-VRF成為：以Vb+(=100 V)為中心，僅增減振幅20 V的相位反轉180度所得的正弦波信號的波形。另外，電極間電壓V2=VRF-Vb-成為：以-Vb-(=Vb+=100 V)為中心，僅增減振幅20 V的正弦波信號的波形。
    即，驅動電路部200可對光元件部100的第1光波導110及第2光波導120施加反相位的電場。如此，驅動電路部200藉由使第1光波導110及第2光波導120推挽(push-pull)驅動，而與僅對第1光波導110或第2光波導120的單側施加電場的單側驅動相比，可使在2個光波導中傳播的光的相位差為約2倍。
    如此，驅動電路部200可使用來自1個頻率信號源260的控制信號，有效地施加使由PLZT等所形成的第1光波導110及第2光波導120進行推挽驅動的電場。藉此，光元件部100及驅動電路部200可不使用多個偏壓T、附加電路、及差動信號驅動器等而執行光調變動作。
    根據以上本實施形態的光元件部100及驅動電路部200，可對使用折射率相對於施加電場強度產生複雜變化的PLZT結晶等的馬赫-曾德爾型光元件、形成共面型電極而傳輸高速的控制信號，並且根據控制信號對2個光波導施加反相位的電場。藉此，光元件部100可作為追隨數十GHz的控制信號的光調變器而進行動作。
    在以上的本實施形態中，說明了：光元件部100包含絕緣膜30，且使調變信號的傳輸速度、與在第1光波導110及第2光波導120中傳輸的光波的傳輸速度一致，而進行速度匹配。代替於此，在控制信號為數GHz程度以下等、無需速度匹配的情況下，亦可不包含絕緣膜30。在此情況下，包含信號線130、第1偏壓電極132及第2偏壓電極134的傳輸線路形成於介電質膜20上。
    圖6將本實施形態的光元件部100的變形例與驅動電路部200一併進行表示。本圖中，對與圖1及圖2中所示的本實施形態的光元件部100及驅動電路部200的動作大致相同者附上相同的符號，而省略說明。在本變形例中，光元件部100包括：接地電極610、612，外部電極部620、622，第3電容器630，及第4電容器632。
    在對於信號線130及第1光波導110而言、為第2光波導120的相反側的區域內，接地電極610與介電質膜20接觸、或設置於絕緣膜30的內部，且接地電極610與預先規定的基準電壓相連接。在對於信號線130及第2光波導120而言、為第1光波導110的相反側的區域內，接地電極612與介電質膜20接觸或設置於絕緣膜30的內部，且接地電極612與預先規定的基準電壓相連接。
    外部電極部620形成於絕緣膜30上，且外部電極部620與接地電極610電性連接。外部電極部620與驅動電路部200的基準電壓210相連接。外部電極部622形成於絕緣膜30上，且外部電極部622與接地電極612電性連接。外部電極部622與驅動電路部200的基準電壓210相連接。
    第3電容器630連接於接地電極610與第1偏壓電極132之間。第3電容器630為：例如在絕緣膜30內包含由金屬所形成的2片電極膜，且將該電極膜內的絕緣物設為介電質的電容器。代替於此，第3電容器630可為：在絕緣膜30內包含由金屬所形成的1片電極膜，且將該電極膜與接地電極610之間的絕緣物設為介電質的電容器。
    第4電容器632連接於接地電極612與第2偏壓電極134之間。第4電容器632為：例如在絕緣膜30內包含由金屬所形成的2片電極膜，且將該電極膜內的絕緣物設為介電質的電容器。代替於此，第4電容器632可為：在絕緣膜30內包含由金屬所形成的1片電極膜，且將該電極膜與接地電極612之間的絕緣物設為介電質的電容器。
    如此，本變形例的光元件部100在絕緣膜30內形成使用絕緣膜30的一部分的絕緣物的電容器。藉此，可省略驅動電路部200的第1電容器240及第2電容器242。
    在以上的實施形態中，說明了如下例子：驅動電路部200包含頻率信號源260，且對信號線130供給預先規定的頻率的頻率信號。代替於此，驅動電路部200亦可包含脈波(pulse)信號源或開關電路等，而對信號線130供給脈波信號或開關控制信號。藉此，光元件部100可作為如下光開關而進行動作：根據脈波信號或開關控制信號，而切換是否輸出所輸入的光。
    以上，使用實施形態對本發明進行了說明，但本發明的技術性範圍並不限定於上述實施形態中所揭示的範圍。熟悉此技藝者當瞭解可於上述實施形態中添加各種變更或改良。根據申請專利範圍的揭示明確可知，添加有此種變更或改良的形態亦可包含於本發明的技術性範圍內。
    應注意到如下情況：申請專利範圍、說明書、及圖式中所示的裝置、系統、程式、及方法中的動作、順序、步驟、及階段等的各處理的執行順序，只要未特別明示為「較…更前」、「在…之前」等，而且，只要不是將前一個處理的輸出用於後一個處理中，則能夠以任意的順序實現。關於專利申請範圍、說明書、及圖式中的動作流程，即便為方便起見而使用「首先，」、「其次，」等進行了說明，但並不意味著必需以此順序來實施。
    10．．．基板
    20．．．介電質膜
    30．．．絕緣膜
    100．．．光元件部
    110．．．第1光波導
    120．．．第2光波導
    130．．．信號線
    132．．．第1偏壓電極
    134．．．第2偏壓電極
    140．．．第1光耦合器
    142．．．第2光耦合器
    200．．．驅動電路部
    210．．．基準電壓
    220．．．第1電源部
    222．．．第2電源部
    230．．．第1電感器
    232．．．第2電感器
    240．．．第1電容器
    242．．．第2電容器
    250．．．終端電阻
    260．．．頻率信號源
    610、612．．．接地電極
    620、622．．．外部電極部
    630．．．第3電容器
    632．．．第4電容器
    VRF．．．驅動電壓
    V1．．．第1偏壓電極與信號線的電極間電壓
    V2．．．第2偏壓電極與信號線的電極間電壓
    Vb．．．偏壓電壓
    圖1將本實施形態的光元件部100的構成例與驅動電路部200一併進行表示。
    圖2將圖1的A-A'剖面與驅動電路部200一併進行表示。
    圖3表示本實施形態的介電質膜20的折射率對於施加電場的變化的一例。
    圖4表示本實施形態的驅動電路部200的驅動電壓VRF的一例。
    圖5表示本實施形態的光元件部100的電極間電壓的一例。
    圖6將本實施形態的光元件部100的變形例與驅動電路部200一併進行表示。
    100．．．光元件部
    110．．．第1光波導
    120．．．第2光波導
    130．．．信號線
    132．．．第1偏壓電極
    134．．．第2偏壓電極
    140．．．第1光耦合器
    142．．．第2光耦合器
    200．．．驅動電路部
    210．．．基準電壓
    220．．．第1電源部
    222．．．第2電源部
    230．．．第1電感器
    232．．．第2電感器
    240．．．第1電容器
    242．．．第2電容器
    250．．．終端電阻
    260．．．頻率信號源
    VRF．．．驅動電壓
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] 一種光元件，包括：基板；介電質膜，形成於所述基板上，所述介電質膜包含並行的第1光波導及第2光波導；傳輸線路，形成於所述介電質膜上，所述傳輸線路包含：信號線、第1偏壓電極以及第2偏壓電極，所述信號線配置於所述第1光波導及所述第2光波導之間，所述第1偏壓電極配置在對於所述第1光波導而言、為所述第2光波導的相反側的第1區域，所述第2偏壓電極配置在對於所述第2光波導而言、為所述第1光波導的相反側的第2區域；以及驅動電路部，對所述第1偏壓電極及所述第2偏壓電極施加彼此不同的第1偏壓電壓及第2偏壓電壓，且對所述信號線施加所述第1偏壓電壓及所述第2偏壓電壓之間的控制電壓。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述的光元件，更包括：絕緣膜，形成於所述介電質膜上；且所述傳輸線路形成於所述絕緣膜上。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述的光元件，其中，所述信號線、所述第1偏壓電極、及所述第2偏壓電極形成共面傳輸線路。
    [4] 如申請專利範圍第2項所述的光元件，其中，所述介電質膜更包括：第1光耦合器，使輸入光分支、而導入至所述第1光波導及所述第2光波導；以及第2光耦合器，對來自所述第1光波導及所述第2光波導的光進行合波；且所述第1光波導、所述第2光波導、所述第1光耦合器、及所述第2光耦合器形成馬赫-曾德爾型光波導。
    [5] 如申請專利範圍第2項所述的光元件，其中，所述驅動電路部包含：第1電容器與第2電容器，所述第1電容器與第2電容器連接於預先規定的基準電壓與所述第1偏壓電極及所述第2偏壓電極之間。
    [6] 如申請專利範圍第2項所述的光元件，其中，所述驅動電路部包括：第1電感器，連接於輸出所述第1偏壓電壓的第1電源部、與所述第1偏壓電極之間；以及第2電感器，連接於輸出所述第2偏壓電壓的第2電源部、與所述第2偏壓電極之間。
    [7] 如申請專利範圍第2項所述的光元件，其中，所述第1偏壓電極為：施加有正極的偏壓、來作為所述第1偏壓電壓的偏壓電極；所述第2偏壓電極為：施加有負極的偏壓、來作為所述第2偏壓電壓的偏壓電極。
    [8] 如申請專利範圍第2項所述的光元件，其中，所述基板由單晶的絕緣材料形成。
    [9] 如申請專利範圍第8項所述的光元件，其中，所述基板為藍寶石基板或MgO基板。
    [10] 如申請專利範圍第2項所述的光元件，其中，所述介電質膜為強介電質薄膜。
    [11] 如申請專利範圍第10項所述的光元件，其中，所述強介電質薄膜為：具有鈣鈦礦結晶構造的鋯鈦酸鉛(PZT)薄膜、鈦酸鋯酸鑭鉛(PLZT)薄膜、或BaTiO3薄膜。
    [12] 如申請專利範圍第2項所述的光元件，其中，所述絕緣膜含有SiO2或SiNx。
    [13] 如申請專利範圍第2項所述的光元件，更包括：接地電極，在所述第1區域及所述第2區域內，所述接地電極與所述介電質膜接觸、或設置於所述絕緣膜的內部，且所述接地電極與預先規定的基準電壓相連接；第3電容器，連接於所述第1區域的所述接地電極、與所述第1偏壓電極之間；以及第4電容器，連接於所述第2區域的所述接地電極、與所述第2偏壓電極之間。
    [14] 一種光調變裝置，包括：如申請專利範圍第1項至13項中任一項所述的光元件；以及頻率信號源，對所述信號線供給預先規定的頻率的頻率信號。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    TWI459109B|2014-11-01|光元件以及光調變裝置
    US7447389B2|2008-11-04|Optical modulator
    JP2008089936A|2008-04-17|光制御素子
    JP4445977B2|2010-04-07|光制御素子
    JP4589354B2|2010-12-01|光変調素子
    US8909001B2|2014-12-09|Optical modulator
    JPH075404A|1995-01-10|周期的ドメイン反転電気・光変調器
    TWI471674B|2015-02-01|光元件以及光調變裝置
    WO2014157456A1|2014-10-02|光変調器
    JP4187771B2|2008-11-26|光制御素子
    JPWO2017183484A1|2019-02-21|光変調器
    JP5664507B2|2015-02-04|光制御素子
    US10018888B2|2018-07-10|Advanced techniques for improving high-efficiency optical modulators
    Aoki et al.2004|High-performance optical modulator with a wide center electrode and thin x-cut LiNbO 3 substrate
    AU757486B2|2003-02-20|Electrostrictive fiber modulators
    US6738174B1|2004-05-18|Dual-electrode traveling wave optical modulators and methods
    WO2009030916A1|2009-03-12|Method of modulating a beam of light and optical external modulator
    JP2002049016A|2002-02-15|光変調器
    JPH09218384A|1997-08-19|光制御素子及びその使用方法
    JP2013045022A|2013-03-04|光変調器モジュール
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    CN102841477A|2012-12-26|
    JP5462837B2|2014-04-02|
    KR20130001100A|2013-01-03|
    US8565559B2|2013-10-22|
    CN102841477B|2016-01-13|
    JP2013007910A|2013-01-10|
    US20120328228A1|2012-12-27|
    TWI459109B|2014-11-01|
    KR101266977B1|2013-05-30|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    TWI641881B|2016-02-19|2018-11-21|光聯通訊有限公司|一種具有馬赫-詹德調變器的光傳送器及其操作方法|JPS63210917A|1987-02-27|1988-09-01|Matsushita Electric Ind Co Ltd|Optical switch device|
    EP0317531B1|1987-11-20|1993-08-25|Telefonaktiebolaget L M Ericsson|Method of disposing a polarization directing optoelectronic coupler and a coupler for carrying out the method|
    US5064684A|1989-08-02|1991-11-12|Eastman Kodak Company|Waveguides, interferometers, and methods of their formation|
    JPH05150200A|1991-11-29|1993-06-18|Fujitsu Ltd|光送信機|
    TW357271B|1996-02-26|1999-05-01|Seiko Epson Corp|Light regulator, display and the electronic machine|
    US5895742A|1996-07-19|1999-04-20|Uniphase Telecommunications Products, Inc.|Velocity-matched traveling-wave electro-optical modulator using a benzocyclobutene buffer layer|
    JP4094761B2|1999-03-01|2008-06-04|富士通株式会社|光変調装置、復調装置、その方法、光送信機及び光受信機|
    JP4368004B2|1999-03-16|2009-11-18|エピフォトニクス株式会社|光導波路素子及び光導波路素子の製造方法|
    US6647158B2|2000-09-15|2003-11-11|Massachusetts Institute Of Technology|Optical modulator using simultaneous push-pull drive of linear and quadratic electro-optic effects|
    US6558585B1|2000-11-02|2003-05-06|Pacific Wave Industries, Inc.|Techniques for electrode poling of electro-optic polymers to eliminate poling induced optical loss and poling induced damage to electro-optic chromophores|
    JP3567901B2|2000-12-22|2004-09-22|日本電気株式会社|導波路型光制御デバイスおよびその製造方法|
    CA2341052A1|2001-03-15|2002-09-15|Tellamon Photonic Networks Inc.|Electro-optic waveguide devices|
    US8050351B2|2003-07-02|2011-11-01|Celight, Inc.|Quadrature modulator with feedback control and optical communications system using the same|
    US6522793B1|2001-11-21|2003-02-18|Andrei Szilagyi|Low voltage electro-optic modulator with integrated driver|
    US6741762B2|2001-12-05|2004-05-25|Pacific Wave Industries, Inc.|Back biased electro-optical modulator|
    JP4110879B2|2002-08-21|2008-07-02|住友電気工業株式会社|光学部品|
    JP2004109457A|2002-09-18|2004-04-08|Ricoh Co Ltd|有機導波路型光変調器および光集積回路|
    US6646776B1|2002-11-23|2003-11-11|Jds Uniphase Corporation|Suppression of high frequency resonance in an electro-optical modulator|
    JP4128510B2|2003-09-30|2008-07-30|住友大阪セメント株式会社|光導波路素子|
    US7231102B2|2004-01-16|2007-06-12|Optimer Photonics, Inc.|Electrooptic modulator employing DC coupled electrodes|
    EP1596246B1|2004-05-13|2016-12-14|Fujitsu Limited|Semiconductor optical modulator and method of modulating light|
    US7408693B2|2004-07-27|2008-08-05|Jds Uniphase Corporation|Electro-optic device|
    US7324257B2|2004-07-27|2008-01-29|Jds Uniphase Corporation|Low bias drift modulator with buffer layer|
    JP4845385B2|2004-08-13|2011-12-28|東京エレクトロン株式会社|成膜装置|
    US20060039646A1|2004-08-20|2006-02-23|Keiichi Nashimoto|Optical switch and matrix optical switch|
    US7224878B1|2004-11-12|2007-05-29|Northwestern University|BaTiO3 thin film waveguides and related modulator devices|
    JP2006221111A|2005-02-14|2006-08-24|Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt>|マッハツェンダー型光素子およびその駆動方法|
    JP4956296B2|2007-06-29|2012-06-20|アンリツ株式会社|光変調器|
    JP5291764B2|2011-06-24|2013-09-18|株式会社アドバンテスト|光デバイスおよび光変調装置|US10018888B2|2012-06-06|2018-07-10|Eospace, Inc.|Advanced techniques for improving high-efficiency optical modulators|
    KR101362130B1|2013-02-01|2014-02-25|서울대학교산학협력단|표면 플라즈몬 파의 집적회로를 위한 광 소자|
    CN107003585B|2014-09-23|2020-03-03|菲尼萨公司|用于硅光子的差动twe mzm驱动器|
    CN107741657B|2017-09-27|2021-02-09|西安空间无线电技术研究所|一种极低半波电压的波导电光强度调制装置|
    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2011140861A|JP5462837B2|2011-06-24|2011-06-24|光デバイスまたは光変調装置|
    [返回顶部]