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公開番号2025071422
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-08
出願番号2023181570
出願日2023-10-23
発明の名称電気光学素子および光変調素子
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02F 1/035 20060101AFI20250428BHJP(光学)
要約【課題】基板上にエピタキシャル成長させたニオブ酸リチウム膜からなる光導波路を有し、DCドリフトの抑制された電気光学素子を提供する。
【解決手段】単結晶基板と、前記単結晶基板の主面上に接して形成された誘電体薄膜からなる光導波路10と、光導波路10に電圧を印加する電極とを有し、誘電体薄膜は、c軸配向のエピタキシャル膜であるニオブ酸リチウム膜からなり、ニオブ酸リチウム膜のc軸長が13.88Å以上である、電気光学素子とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
単結晶基板と、
前記単結晶基板の主面上に接して形成された誘電体薄膜からなる光導波路と、
前記光導波路に電圧を印加する電極とを有し、
前記誘電体薄膜は、ｃ軸配向のエピタキシャル膜であるニオブ酸リチウム膜からなり、前記ニオブ酸リチウム膜のｃ軸長が１３．８８Å以上である、電気光学素子。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
前記ニオブ酸リチウム膜のｃ軸長が１３．９２Å以下である、請求項１に記載の電気光学素子。
【請求項３】
前記単結晶基板は、前記主面がｃ面であるサファイア単結晶基板である、請求項１に記載の電気光学素子。
【請求項４】
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の電気光学素子からなる光変調素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学素子および光変調素子に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ
３
、以下「ＬＮ」と記載する場合がある）は、大きな電気光学定数を有するため、電気光学素子の材料として好適である。ＬＮ単結晶基板を用いた電気光学素子は、優れた高周波応答特性を有するため、光変調器、光スイッチなどのデバイスに利用されてきた。
【０００３】
従来、ＬＮ単結晶基板を用いた電気光学素子として、ＬＮ単結晶基板の表面付近にＴｉ（チタン）を拡散させてなる光導波路を有する光変調素子がある。
しかしながら、このような光変調素子は、光導波路の断面形状が大きいものであり、電界効率が悪かった。このため、ＬＮ単結晶基板を用いた光変調素子を有する光変調器は、１０ｃｍ前後の長い全長を有するものであった。
【０００４】
近年、電気光学素子を小型化することが要求されている。小型の電気光学素子として、単結晶基板上にエピタキシャル成長させたＬＮ膜からなる光導波路を有する光変調素子がある。このような光変調素子では、光導波路の断面形状を小さくすることによって良好な電界効率が得られるため、大幅な小型化が可能である。
【０００５】
例えば、特許文献１には、単結晶基板上に形成されたエピタキシャル膜であるニオブ酸リチウム膜からなり、断面がリッジ形状を有するリッジ部からなる導波路を有する光導波路素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１５－２３０４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
単結晶基板上にエピタキシャル成長させたＬＮ膜からなる光導波路を有する光変調素子は、ＬＮ単結晶基板の表面付近にＴｉ（チタン）を拡散させてなる光導波路を有する光変調素子と比較して、大幅な小型化が可能である。
しかしながら、単結晶基板上にエピタキシャル成長させたＬＮ膜からなる光導波路を有する光変調素子は、ＤＣドリフトが大きいものであった。
【０００８】
単結晶基板上にエピタキシャル成長させたＬＮ膜からなる光導波路を有する光変調素子では、光変調素子の電極に印加されたＤＣ（直流）電圧によって変調波形が移動する。ＬＮ膜を用いた光変調素子における変調波形は、ＤＣ（直流）電圧の印加時間の経過とともに変化する。この変調波形の経時変化をＤＣドリフトという。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板上にエピタキシャル成長させたニオブ酸リチウム膜からなる光導波路を有し、ＤＣドリフトの抑制された電気光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る電気光学素子は、単結晶基板と、前記単結晶基板の主面上に接して形成された誘電体薄膜からなる光導波路と、前記光導波路に電圧を印加する電極とを有し、前記誘電体薄膜は、ｃ軸配向のエピタキシャル膜であるニオブ酸リチウム膜からなり、前記ニオブ酸リチウム膜のｃ軸長が１３．８８Å以上である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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