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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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(1) Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft optische Wanderwellenmodulatoren
und ein Verfahren zur Herstellung dieser.
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(2) Stand der Technik
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Die
JP-A 9-211.402 offenbart ein Lichtwellenleitersubstrat, das an einem
darunter liegenden Befestigungssubstrat in einem solchen Zustand
angehaftet ist, dass ein Lichtwellenleiter dem Befestigungssubstrat
gegenüberliegt.
Zu diesem Zeitpunkt wird hauptsächlich
im Befestigungssubstrat eine Rille ausgebildet, sodass der Lichtwellenleiter
im Inneren der Rille der Luft ausgesetzt ist. Daraufhin wird das Lichtwellenleitersubstrat
auf eine verringerte Dicke abgeschliffen, wodurch der tatsächliche
Brechungsindex von Mikrowellen gesenkt wird.
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Gemäß dem in
der JP-A 9-211.402 beschriebenen Verfahren stellte sich aber bei
der eigentlichen Herstellung eines Modulators die Verringerung der Dicke
des Substrats im Hinblick auf die Bearbeitung als schwierig heraus.
Liegt die Dicke des Substrats bei unter 20 μm, insbesondere unter 10 μm, besteht die
Gefahr, dass sich um den Lichtwellenleiter herum Risse im Substrat
bilden oder dass bearbeitungsbedingte Verformungen im Substrat bestehen
bleiben. Außerdem
wird durch eine Reduktion der Dicke auf unter 20 μm der Effekt
der Begrenzung einer vertikalen Lichtkomponente stärker, sodass
das Nahfeldmuster eines Lichtwellenleiters flach verformt wird. Dadurch
erhöht
sich die Modenform-Fehlanpassung zwischen einem Lichtwellenleiter
und einer externen optischen Faser, was zu einer erhöhten Kopplungsdämpfung führt. Daraus
ergaben sich nach dem Stand der Technik Schwierigkeiten bei der
Verringerung der Dicke des Substrats.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines
optischen Wanderwellenmodulators zur Modulation von Licht, welches
sich in einem Lichtwellenleiter eines aus einem ferrodielektrischen
elektrooptischen Einkristall hergestellten Lichtwellenleitersubstrats
fortpflanzt, wobei der optische Modulator eine Hochgeschwindigkeitsmodulation
ausführen,
Risse sowie das Verbleiben von Verformungen im Substrat verhindern
und zudem die Verformung des Musters einer Lichtwellenleitermode verhindern
kann. Die vorliegende Erfindung dient weiters der Bereitstellung
eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen optischen Wanderwellenmodulators.
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Der
optische Wanderwellenmodulator gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst ein Lichtwellenleitersubstrat, das aus einem ferrodielektrischen
elektrooptischen Einkristall hergestellt ist und ein Paar gegenüberliegender
Hauptebenen umfasst, einen auf einer der Hauptebenen ausgebildeten Lichtwellenleiter,
zumindest ein Paar Elektroden, das auf der anderen Hauptebene des
Lichtwellenleitersubstrats ausgebildet ist, um eine Spannung zur
Modulation des sich im Lichtwellenleiter fortpflanzenden Lichts
anzulegen, ein Befestigungssubstrat, das an einer der Hauptebenen
des Lichtwellenleitersubstrats durch eine Klebeschicht angehaftet
ist, wobei die Klebeschicht den Lichtwellenleiter abdeckt und aus einem
Haftmittel mit einem kleineren Brechungsindex als der des elektrooptischen
Einkristalls hergestellt ist.
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Das
Verfahren zur Herstellung eines optischen Wanderwellenmodulators
umfasst (a) das Herstellen einer Vorform für ein Lichtwellenleitersubstrat, wobei
die Vorform aus einem ferrodielektrischen elektrooptischen Einkristall
hergestellt ist und ein Paar gegenüberliegender Hauptebenen aufweist,
(b) das Ausbilden eines Lichtwellenleiters auf einer der Hauptebenen,
(c) das Anhaften eines Befestigungssubstrats an eine der Hauptebenen
des Lichtwellenleitersubstrats durch eine Klebeschicht, wobei diese aus
einem Haftmittel mit einem kleineren Brechungsindex als der des
elektrooptischen Einkristalls hergestellt ist und zu diesem Zeitpunkt
den Lichtwellenleiter abdeckt, (d) das Bearbeiten der anderen Hauptebene
der Substratvorform, um zur Ausbildung eines Lichtwellenleitersubstrats
die Dicke zu reduzieren, und (e) das Ausbilden von zumindest einem
Paar Elektroden an der anderen Hauptebene des Lichtwellenleitersubstrats,
um eine Spannung zur Modulation des sich im Lichtwellenleiter fortpflanzenden Lichts
anzulegen.
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In
der vorliegenden Erfindung sind die im Folgenden aufgeführten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bevorzugt:
- (1) Der
optische Wanderwellenmodulator ist zur Fortpflanzung von Licht in
TE-Mode durch den Lichtwellenleiter geeignet.
- (2) Die Dicke des Lichtwellenleitersubstrats beträgt nicht
mehr als 20 μm.
- (3) Das Befestigungssubstrat ist aus einem Material mit einer
kleineren dielektrischen Konstante als der elektrooptische Einkristalls
hergestellt.
- (4) Die Dicke der Klebeschicht beträgt nicht mehr als 20 μm, und das
Befestigungssubstrat ist aus einem Material hergestellt, dessen
dielektrische Konstante nicht kleiner als jene des elektrooptischen
Einkristall ist.
- (5) Der elektrooptische Einkristall besteht aus einem oder mehreren
Einkristallen, die aus der aus einem Lithiumniobateinkristall, einem
Lithiumtantalateinkristall und einem Einkristall einer festen Lösung von
Lithiumniobat und Lithiumtantalat bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
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Die
folgende ist eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zur
Herstellung eines optischen Wanderwellenmodulators. Hierbei beträgt die Dicke
des Lichtwellenleitersubstrats nicht mehr als 20 μm.
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Diese
und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
treten beim Lesen der folgenden Beschreibung der Erfindung gemeinsam
mit den beigefügten
Zeichnungen deutlich zutage, wobei es sich versteht, dass von Fachleuten auf dem
Gebiet der Erfindung einige Modifikationen, Variationen und Änderungen
vorgenommen werden können.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen,
in denen:
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1(a) eine Draufsicht ist, die schematisch einen
optischen Wanderwellenmodulator 1 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei 1(b) eine
Querschnittsansicht ist, die schematisch den Modulator 1 zeigt;
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die 2(a), 2(b) und 2(c) Querschnittsansichten sind, um schematisch
einen Vorgang der Herstellung des Modulators 1 aus den 1(a) und 1(b) zu
zeigen;
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3 eine
Draufsicht ist, die schematisch einen optischen Wanderwellenmodulator 1A gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ein
Graph ist, um den Einfügungsverlust
zwischen Modulatoren des Beispiels der Erfindung und des Vergleichsbeispiels
(9) zu vergleichen;
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5 ein
Graph ist, der die Beziehung zwischen der horizontalen Modengröße des Lichts
und der Breite des Titanmusters in Bezug auf die Modulatoren des
Beispiels der Erfindung und des Vergleichsbeispiels zeigt;
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6 ein
Graph ist, der die Beziehung zwischen der vertikalen Modengröße des Lichts
und der Breite des Titanmusters in Bezug auf die Modulatoren des
Beispiels der Erfindung und des Vergleichsbeispiels zeigt;
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7 ein
Foto ist, welches das Muster eines emittierten Lichts des Modulators
des Beispiels der Erfindung zeigt;
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8 ein
Graph ist, der die Beziehung zwischen der charakteristischen Impedanz
und der Reflexionszeit in Bezug auf die Modulatoren des Beispiels
der Erfindung und des Vergleichsbeispiels zeigt; und
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9 eine
Querschnittansicht ist, die schematisch einen herkömmlichen
optischen Wanderwellenmodulator als Vergleichsbeispiel zeigt.
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Im
Folgenden wird die Erfindung detaillierter erklärt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das Lichtwellenleitersubstrat aus einem ferrodielektrischen
elektrooptischen Einkristall hergestellt. Ein derartiger Kristall
ist nicht auf einen bestimmten eingeschränkt, solange die optische Modulation
ausführbar
ist; es können
hierfür
aber Lithiumniobat, Kaliumlithiumniobat, Lithiumtantalat, KTP, Glass,
Silicium, GaAs und Quarz aufgeführt
werden. Insbesondere sind eine oder mehrere Arten von Einkristallen, die
aus der aus einem Lithiumniobateinkristall, einem Lithiumtantalateinkristall
und einem Einkristall einer festen Lösung von Lithiumniobat und
Lithiumtantalat bestehenden Gruppe ausgewählt sind, bevorzugt. Als Substrat
können
Einkristalle mit einer X-Orientierung, einer Y-Orientierung und
einer Z-Orientierung verwendet werden.
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Das
Lichtwellenleitersubstrat weist einander gegenüberliegende Hauptebenen auf.
Obwohl das Substrat auf keine bestimmte Form eingeschränkt ist, weist
es üblicherweise
eine rechteckige Parallelepidedform auf. In der vorliegenden Erfindung
beträgt die
Dicke des Lichtwellenleitersubstrats vorzugsweise nicht mehr als
20 μm und
noch bevorzugter nicht mehr als 10 μm. Durch diese Festlegung kann
der tatsächliche
Brechungsindex nmw von Mikrowellen deutlich gesenkt werden. Außerdem beträgt vom Blickwinkel
der Bearbeitung aus betrachtet die Dicke der Substratvorform vorzugsweise
nicht mehr als 300 μm.
An einer der Hauptebenen ist ein Lichtwellenleiter, der eine gewisse
Form aufweist, etwa ein Lichtwellenleiter vom Mach-Zehnder-Typ,
ausgebildet, indem ein bekanntes Verfahren, wie etwa ein Titandiffusionsverfahren
oder ein Protonenaustauschverfahren, eingesetzt wird. Der Lichtwellenleiter
vom Mach-Zehnder-Typ umfasst einen Lichtwellenleiter-Eingangsabschnitt,
ein Paar ver zweigte Lichtwellenleiterabschnitte, die an einem vorderen
Ende des Eingangsabschnitts abzweigen, und einen gekoppelten Lichtwellenleiterabschnitt,
an dem sich die vorderen Enden der verzweigten Abschnitte vereinigen.
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Ein
Elektrodensatz wird an der anderen Hauptebene des Substrats durch
ein bekanntes Verfahren, etwa ein Photolithographieverfahren, ausgebildet.
Die Konfiguration und die Anordnung der Elektroden können abhängig davon
gewählt
werden, ob das Lichtwellenleitersubstrat aus einem Einkristall mit
X-Orientierung, Y-Orientierung oder Z-Orientierung hergestellt ist.
Wird beispielsweise der Lichtwellenleiter vom Mach-Zehnder-Typ an
einer Platte mit X- oder Y-Orientierung ausgebildet, wird dieser
solcherart ausgebildet, dass ein Hauptabschnitt einer Signalelektrode
in der Draufsicht betrachtet zwischen und parallel zu den verzweigten
Lichtwellenleitern angeordnet ist und dass Hauptabschnitte der Erdungselektroden
so angeordnet sind, dass sie jeweils den entsprechenden verzweigten
Lichtwellenleiter dazwischen aufnehmen und parallel zur Signalelektrode
verlaufen. Soll ein einzelner Hochfrequenzkreis an einer Seite des
Substrats angeordnet werden, so erstrecken sich beide Endabschnitte
der entfernt gelegenen Erdungselektrode zu dieser Seite hin und
kreuzen dabei die verzweigten Lichtwellenleiter, während sich
beide Endabschnitte der Signalelektrode zu dieser einen Seite hin
erstrecken und dabei einen verzweigten Lichtwellenleiter kreuzen.
Die nah gelegene Erdungselektrode erstreckt sich ebenfalls zu dieser
einen Seite des Substrats hin. In diesem Fall pflanzt sich Licht
in TE-Mode im Lichtwellenleiter fort.
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Die
andere Hauptebene des Substrats ist der Luft ausgesetzt. Die obere
der Hauptebenen des Substrats ist über eine aus einem Kleber hergestellte Klebeschicht
an einer Hauptebene des Befestigungssubstrats angehaftet und der
Lichtwellenleiter mit der Klebeschicht bedeckt.
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Das
Befestigungssubstrat ist vorzugsweise aus einem Material mit einer
dielektrischen Konstante und einem dielektrischen Verlust hergestellt,
die kleiner als jene des elektrooptischen Einkristalls sind. Ein
solches Material ist unter anderem Glas, wie etwa Quarzglas. Ist
das Befestigungssubstrat aus einem derartigen Material hergestellt,
kann eine negative Auswirkung des Befestigungssubstrats auf die
Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Mikrowellen selbst dann verhindert
werden, wenn die Klebeschicht nicht dicker als 20 μm und weiters
nicht dicker als 10 μm ist.
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Des
weiteren ist das Befestigungssubstrat gegebenenfalls aus einem Material
mit einer dielektrischen Konstante hergestellt, die nicht kleiner
als jene des elektrooptischen Einkristalls des Lichtwellenleitersubstrats
ist. In diesem Fall ist es besonders bevorzugt, das Befestigungssubstrat
aus dem gleichen Material wie das Lichtwellenleitersubstrat 2 herzustellen.
Hier beträgt
die Dicke der Klebeschicht insbesondere nicht weniger als 20 μm zur Verhinderung der
Auswirkungen des Befestigungssubstrats auf die Fortpflanzung der
Mikrowellen.
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Der
Kleber muss einen kleineren Brechungsindex als jenen des elektrooptischen
Einkristalls des Lichtwellenleitersubstrats aufweisen. Zudem ist
die dielektrische Konstante des Klebers vorzugsweise niedriger als
jene des elektrooptischen Einkristalls des Lichtwellenleitersubstrats.
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Obwohl
der Kleber auf keinen bestimmten eingeschränkt ist, solange die obigen
Bedingungen erfüllt
sind, können
hierfür
Materialien mit elektrooptischer Wirkung, wie etwa ein Kleber auf
Epoxidharzbasis, ein wärmehärtender
Kleber, ein UV-härtbarer Kleber
und ALON Ceramics C (Handelsname, hergestellt von Toa Synthesis
Co., Ltd.) mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten,
der dem von Lithiumniobat relativ ähnlich ist, aufgeführt werden.
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Die
Dicke der Klebeschicht beträgt
nicht weniger als 5 μm,
um mechanische Belastungen und Schwingungen beim Polieren der Substratvorform absorbieren
zu können.
Vom Standpunkt der Herstellung beträgt die Dicke vorzugsweise nicht
weniger als 10 μm.
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1(a) ist eine Draufsicht, die schematisch einen
optischen Wanderwellenmodulator 1 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und 1(b) ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie Ib-Ib, die schematisch
den Modulator 1 zeigt.
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Der
Modulator umfasst, so wie oben erwähnt, ein aus einem ferrodielektrischen
elektrooptischen Einkristall hergestelltes Substrat und weist ein Paar
gegenüberliegender
Hauptebenen 2a und 2b auf. An einer der Hauptebenen 2a ist
ein Lichtwellenleiter 4, beispielsweise vom Mach-Zehnder-Typ,
ausgebildet. In dieser Ausführungsform
umfasst der Lichtwellenleiter einen Eingangs-Wellenleiterabschnitt 4a,
verzweigte Lichtwellenleiterabschnitte 4b, 4c und
einen gekoppelten Lichtwellenleiterabschnitt 4d.
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An
der anderen Hauptebene 2b des Substrats 2 sind
Elektroden 3A, 3B und 3C mit einer, wie dargestellt,
vorgegebenen Konfiguration ausgebildet. In dieser Ausführungsform
wird beispielsweise eine Platte mit X-Orientierung oder eine Platte
mit Y-Orientierung,
die aus Lithiumniobat hergestellt ist, als Substrat 2 verwendet.
Deshalb wird Licht in TE-Mode durch den Lichtwellenleiter hindurch
fortgepflanzt. Die verzweigten Lichtwellenleiterabschnitte sind
an jeweiligen Spaltregionen zwischen benachbarten Elektroden 3A bis 3C angeordnet.
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Die
andere Hauptebene 2b des Substrats 2 ist der Luft
zugewandt. Die obige der Hauptebenen 2a des Substrats 2 ist über eine
Klebeschicht 5, die aus einem zuvor erläuterten Kleber hergestellt
ist, an einer Hauptebene 6a eines Befestigungssubstrats 6 angehaftet.
Eine Unterseite des Befestigungssubstrats 6 ist durch die
Verweiszahl 6b gekennzeichnet. Die Klebeschicht 5 bedeckt
die verzweigten Lichtwellenleiterabschnitte 4b, 4c.
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Nun
wird ein Verfahren zur Herstellung des obgenannten optischen Wanderwellenmodulators gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die 2(a) bis 2(c) erklärt.
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Eine
Substratvorform 2A mit einem Paar gegenüberliegender Hauptebenen 2a, 2b wird
aus einem ferrodielektrischen elektrooptischen Einkristall hergestellt
und ge spült.
An einer Seite einer der Hauptebenen 2a des Substrats 2A wird
ein Lichtwellenleiter 4 ausgebildet (2(a)).
In den 2(a) bis 2(c) ist
ein Lichtwellenleiter vom Mach-Zehnder-Typ dargestellt, und ein
Paar verzweigter Lichtwellenleiterabschnitte 4b, 4c ist
im Querschnitt dargestellt. Hier kann ein bekanntes Verfahren, etwa
ein Titandiffusionsverfahren oder ein Protonenaustauschverfahren,
eingesetzt werden. Danach wird ein Befestigungssubstrat 6 an
einer der Hauptebenen 2a der Substratvorform 2A über eine
Klebeschicht 5 angehaftet, welche aus einem Kleber mit
einem kleineren Brechungsindex als der die Substratvorform bildende elektrooptische
Einkristall ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Lichtwellenleiter 4 mit
der Klebeschicht 5 bedeckt (2(b)).
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Daraufhin
wird die andere Hauptebene 2c der Substratvorform 2A auf
eine verringerte Dicke bearbeitet, wodurch das Lichtwellenleitersubstrat 2 gebildet
wird (2(c)). Danach wird zumindest
ein Paar Elektroden 3A bis 3C an der anderen Hauptebene
der anderen Hauptebene 2b des Lichtwellenleitersubstrats 2 durch
Dampfauftrag oder Plattierung ausgebildet, um zur Modulation des
sich im Lichtwellenleiter 4 fortpflanzenden Lichts Spannung
anzulegen (1(a) und 1(b)).
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Da
die Dicke des Lichtwellenleitersubstrats in einem solchen optischen
Wanderwellenmodulator 1 äußerst dünn gemacht werden kann, kann
die Modulation mit Hochgeschwindigkeit durchgeführt werden. Da die verzweigten
Lichtwellenleiterabschnitte 4b, 4c (der Spaltbereich
bei den Elektroden 3A bis 3C) mit der Klebeschicht 5 an
der der polierten Oberfläche 2b des
Substrats gegenüberliegenden
Seite bedeckt sind, können
außerdem
Stöße beim
Polieren absorbiert werden, wodurch verhindert wird, dass Verformungen
im Inneren des Substrats verbleiben 2. Auch kann verhindert
werden, dass das Muster der Lichtwellenleitermode in vertikaler
Richtung übermäßig flach
wird, da die Lichtwellenleiterabschnitte 4b, 4c mit
der Klebschicht bedeckt sind, und ein Anstieg der Kopplungsdämpfung zwischen
einem externen Lichtwellenleiter und einer optischen Faseranordnung
kann verhindert werden.
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die schematisch einen weiteren optischen
Wanderwellenmodulator 1B gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung veran schaulicht. Da dieser Modulator 1B dem Modulator 1A aus
den 1(a) und 1(b) ähnlich ist,
wird hier auf eine Erläuterung
jener Bauteile, die bereits in den 1(a) und 1(b) gezeigt sind, verzichtet.
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Im
Modulator 1B ist ein Lichtwellenleiter 4 vom Hohltyp
an einer der Hauptebenen 2a des Substrats 2 ausgebildet.
In 3 sind die verzweigten Lichtwellenleiterabschnitte
vom Hohltyp 4a, 4b im Querschnitt gezeigt und
stehen von der Oberfläche der
Hauptebene 2a des Substrats 2 vor. Jeder der verzweigten
Lichtwellenleiterabschnitte 14b, 14c steht in
die Klebeschicht 5 vor und ist in dieser eingebettet.
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BEISPIELE
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Im
Folgenden werden konkretere Versuchsergebnisse dargestellt.
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Herstellung
eines optischen Wanderwellenmodulators gemäß dem Beispiel der Erfindung
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Eine
X-Schnitt-Ausgangssubstratvorform aus einem LiNbO3-Einkristall
wurde an einer Hauptebene auf eine Dicke der Substratvorform von
300 μm zugeschliffen.
Danach wurde ein in den 1(a) und 1(b) gezeigte optische Wanderwellenmodulator 1 gemäß dem unter
Bezugnahme auf die 2(a) bis 2(c) erläuterten Verfahren hergestellt.
Spezifischer wurde gemäß dem Titandiffusionsverfahren
oder einem Photolithographieverfahren an einer der Hauptebenen 2a der
Substratvorform ein Lichtwellenleiter 4 vom Mach-Zehnder-Typ
ausgebildet. Diese Substratvorform wurde mithilfe eines Klebers
mit einer niedrigen dielektrischen Konstante an einem Befestigungssubstrat 6 angehaftet.
Daraufhin wurde eine Hauptebene 2b des erhaltenen Wafers
mit einem Allzweck-Poliermittel poliert und so die Dicke des Lichtwellenleitersubstrats
auf 10 μm
reduziert. Danach wurden die Endflächen des Lichtwellenleiters
optisch poliert. In der Folge wurden die Elektroden 3A bis 3C aus
Gold an der Hauptebene 2b des Substrats 2 gemäß dem Photolithographieverfahren
ausgebildet.
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Die
Dicke des Befestigungssubstrats betrug 500 μm, ein Spalt zwischen benachbarten
Elektroden betrug 26 μm
und die Breite der mittleren Elektrode 3B belief sich auf
10 μm. Die
Dicke der Klebeschicht betrug 20 μm.
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Die
Breite des unter Verwendung des Titandiffusionsverfahrens auf der
Substratvorform ausgebildeten Titanmusters wurde im Bereich von
5,5, 6,0 und 6,5 μm
festgelegt.
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Herstellung
des optischen Wanderwellenmodulators als Vergleichsbeispiel
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Als
Vergleichsbeispiel wurde ein optischer Wanderwellenmodulator 11 mit
der in 9 dargestellten Konfiguration hergestellt. Die
Substratvorform wurde nicht an einem Befestigungssubstrat angehaftet,
und die Dicke des Lichtwellenleitersubstrats 12 betrug
500 μm.
An einer Seite einer Hauptebene 12a des Lichtwellenleitersubstrats 12 wurden
ein Lichtwellenleiter 4 (die verzweigten Lichtwellenleiterabschnitte 4b, 4c sind
in 9 dargestellt) und die Elektroden 3A bis 3C ausgebildet.
Die andere Hauptebene ist mit 12b gekennzeichnet. Das Material
des Lichtwellenleitersubstrats und des Lichtwellenleiters, die Maße der Elektroden
usw. sind dieselben wie im obgenannten Beispiel der Erfindung.
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Messung
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Eine
Faseranordnung mit einem Kern, die eine Einmodenfaser zur Verwendung
mit einer Wellenlänge
von 1,5 μm
trug, wurde hergestellt und mit dem Modulator gekoppelt. Während die
optische Faser mit dem Lichtwellenleiter fluchtend ausgerichtet wurde,
wurde die Anhaftung mithilfe eines UV-härtenden Harzes ausgeführt. Der
Einfügungsverlust der
Modulatoren des Beispiels der Erfindung und des Vergleichsbeispiels
wurde gemessen, und die Ergebnisse sind 4 zu entnehmen.
Der Modulator der Beispiele der Erfindung, bei dem das Lichtwellenleitersubstrat
auf eine Dicke von 10 μm
poliert wurden, ist im Hinblick auf den Einfügungsverlust mit den nicht
polierten des Vergleichbeispiels vergleichbar. Im Besonderen aber
legte der erfindungsgemäße Modulator,
wenn das Titanmuster eine Breite von 5,5 μm aufwies, verglichen mit den
Vergleichsbeispielen einen deutlich geringeren Einfügungsverlust
an den Tag und war stabiler. Dies, so wird vermutet, liegt daran,
dass sich der Modulator des Vergleichbeispiels bei einer Breite
des Titanmusters von 5,5 μm
einem Grenzbereich nähert.
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5 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen der Modenbreite in horizontaler
Ausrichtung und der Breite des Titanmusters für die Beispiele der Erfindung
und die Vergleichsbeispiele veranschaulicht. 6 hingegen
ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Modenbreite in vertikaler
Ausrichtung und der Breite des Titanmusters für die Beispiele der Erfindung
und die Vergleichsbeispiele veranschaulicht. Liegt die Breite des
Titanmusters in einem Bereich von 5,5 μm und 6,5 μm, weist der Modulator des Beispiels
der Erfindung ein relativ stabileres Verhältnis zwischen der horizontalen
Modenbreite und der vertikalen Modenbreite als der Modulator des Vergleichsbeispiels
auf. Obwohl hier eine Tendenz vorliegt, dass die horizontale Modenbreite
im Modulator des Beispiels der Erfindung leicht größer ist
als jene des Modulators des Vergleichsbeispiels, ist der Unterschied
zwischen den beiden nicht sonderlich groß.
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7 ist
ein Foto, das ein Muster eines vom Modulator des Beispiels der Erfindung,
der eine Breite des Titanmusters von 5,5 mm aufweist, ausgestrahlten
Lichts zeigt. Wie aus dem Foto deutlich hervorgeht, wurde selbst
dann, wenn der Modulator in einem Grenzbereich ist, eine hervorragende
wellenfortpflanzende Mode beobachtet. (Breite des Titanmusters:
5,5 mm).
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Weiters
wurden TDR-Messungen für
die Modulatoren des Beispiels der Erfindung und des Vergleichsbeispiels
ausgeführt;
die Ergebnisse dieser sind 8 zu entnehmen.
Wie die Ergebnisse deutlich zeigen, ist beim Modulator des Beispiels
der Erfindung die zur Reflexion benötigte Zeit verkürzt und die
Geschwindigkeit der sich in den Elektroden fortpflanzenden Mikrowellen
beschleunigt.
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Wie
oben erwähnt
wurde, weist der Modulator gemäß der vorliegenden
Erfindung eine hervorragende wellenfortpflanzende Mode auf, ist
stabil und frei von jedwedem Anstieg des Einfügungsverlusts, der sich durch
Verformungen ergibt, und kann die Fortpflanzung der Mikrowellen
mit äußerst hoher
Geschwindigkeit ausführen.