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公開番号2025134426
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032316
出願日2024-03-04
発明の名称光変調器、及び光変調器の製造方法
出願人浜松ホトニクス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02F 1/061 20060101AFI20250909BHJP(光学)
要約【課題】安定的に光を変調することができる光変調器、及びそのような光変調器の製造方法を提供する。
【解決手段】光変調器2は、基板10、導電部20及び変調層30を備える。導電部20は、第1電極部50及び第2電極部60を有する。第1電極部50は、第1基部51と、第1基部51からY方向に延在する第1パターン部52と、を有する。第2電極部60は、Y方向において第1基部51と向かい合う第2基部61と、第2基部61からY方向に延在し、X方向において第1パターン部52と交互に配列された第2パターン部62と、を有する。第1電極部50は、第1基部51から第2パターン部62に向かってY方向に延在する第1延在部53を更に有し、第2電極部60は、第2基部61から第1パターン部52に向かってY方向に延在する第2延在部63を更に有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
周期的な配列を有するパターン構造部を含み、前記基板上に形成された導電部と、
電気光学ポリマーにより形成されると共に、少なくとも前記パターン構造部を覆うように前記基板上に形成された変調層と、を備え、
前記導電部は、第１電極部と第２電極部とを有し、
前記第１電極部は、第１基部と、前記第１基部から前記基板の厚さ方向に垂直な第１方向に延在する複数の第１パターン部と、を有し、前記第２電極部は、前記第１方向において前記第１基部と向かい合う第２基部と、前記第２基部から前記第１方向に延在し、前記基板の厚さ方向及び前記第１方向に垂直な第２方向において前記複数の第１パターン部と交互に配列された複数の第２パターン部と、を有し、前記パターン構造部は、前記複数の第１パターン部及び前記複数の第２パターン部を含んで構成されており、
前記第１電極部は、前記第１基部から前記複数の第２パターン部に向かって前記第１方向に延在する複数の第１延在部を更に有し、前記第２電極部は、前記第２基部から前記複数の第１パターン部に向かって前記第１方向に延在する複数の第２延在部を更に有する、光変調器。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記複数の第１延在部の各々の長さ及び前記複数の第２延在部の各々の長さは、前記複数の第１パターン部及び前記複数の第２パターン部の配列周期以上である、請求項１に記載の光変調器。
【請求項３】
前記複数の第１延在部の各々の長さは、前記複数の第１パターン部の各々の長さよりも短く、前記複数の第２延在部の各々の長さは、前記複数の第２パターン部の各々の長さよりも短い、請求項１又は２に記載の光変調器。
【請求項４】
前記第１方向における前記複数の第１パターン部と前記複数の第２延在部との間の間隔、及び前記第１方向における前記複数の第２パターン部と前記複数の第１延在部との間の間隔は、前記複数の第１パターン部及び前記複数の第２パターン部の配列周期の２倍以下である、請求項１又は２に記載の光変調器。
【請求項５】
前記第１電極部と前記第２電極部との間の間隔は、いずれの位置においても、前記複数の第１パターン部及び前記複数の第２パターン部の配列周期の２倍以下である、請求項１又は２に記載の光変調器。
【請求項６】
前記変調層上に形成された反射層を更に備える、請求項１又は２に記載の光変調器。
【請求項７】
前記複数の第１パターン部及び前記複数の第２パターン部の配列周期は、０．５μｍ以上１５μｍ以下である、請求項１又は２に記載の光変調器。
【請求項８】
前記基板上に複数の前記導電部が１次元上に又は２次元上に配列されている、請求項１又２に記載の光変調器。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の光変調器の製造方法であって、
前記導電部に対応する層上にレジスト層を配置する工程と、
前記複数の第１パターン部、前記複数の第２パターン部、前記複数の第１延在部及び前記複数の第２延在部に対応するパターン形状を少なくとも有するモールドを用いて、前記レジスト層に前記パターン形状を転写する工程と、
前記レジスト層をマスクとして用いて前記導電部に対応する前記層をエッチングすることにより、前記導電部を形成する工程と、
少なくとも前記導電部の前記パターン構造部を覆うように前記基板上に変調層を形成する工程と、をこの順に含む、光変調器の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の光変調器の製造方法であって、
前記複数の導電部に対応する層上にレジスト層を配置する工程と、
前記複数の第１パターン部、前記複数の第２パターン部、前記複数の第１延在部、前記複数の第２延在部、及び前記複数の導電部同士を分離する分離溝に対応するパターン形状を少なくとも有するモールドを用いて、前記レジスト層に前記パターン形状を転写する工程と、
前記レジスト層をマスクとして用いて前記複数の導電部に対応する前記層をエッチングすることにより、前記複数の導電部を形成する工程と、
少なくとも前記複数の導電部の前記パターン構造部を覆うように前記基板上に変調層を形成する工程と、をこの順に含む、光変調器の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調器、及び光変調器の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の光変調器は、基体層と、周期的に配列された複数のパターン部を含んで基体層上に形成された導電パターン層と、電気光学ポリマーからなり、導電パターン層上に形成され、電界の印加により屈折率が変化する変調層と、を備えている。この光変調器では、パターン部を用いて変調層に電界を印加して変調層の屈折率を変化させることで、変調層を通過する対象光の位相を変調させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－６６８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような光変調器には、安定的に光を変調可能であることが求められる。そこで、本発明は、安定的に光を変調することができる光変調器、及びそのような光変調器の製造方法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】
【０００５】
本発明の光変調器は、［１］「基板と、周期的な配列を有するパターン構造部を含み、前記基板上に形成された導電部と、電気光学ポリマーにより形成されると共に、少なくとも前記パターン構造部を覆うように前記基板上に形成された変調層と、を備え、前記導電部は、第１電極部と第２電極部とを有し、前記第１電極部は、第１基部と、前記第１基部から前記基板の厚さ方向に垂直な第１方向に延在する複数の第１パターン部と、を有し、前記第２電極部は、前記第１方向において前記第１基部と向かい合う第２基部と、前記第２基部から前記第１方向に延在し、前記基板の厚さ方向及び前記第１方向に垂直な第２方向において前記複数の第１パターン部と交互に配列された複数の第２パターン部と、を有し、前記パターン構造部は、前記複数の第１パターン部及び前記複数の第２パターン部を含んで構成されており、前記第１電極部は、前記第１基部から前記複数の第２パターン部に向かって前記第１方向に延在する複数の第１延在部を更に有し、前記第２電極部は、前記第２基部から前記複数の第１パターン部に向かって前記第１方向に延在する複数の第２延在部を更に有する、光変調器」である。
【０００６】
この光変調器では、液晶よりも高速で応答する電気光学ポリマーにより変調層が形成されているため、光の位相を高速に変調させることができる。また、この光変調器では、第１電極部が、第１基部から第２パターン部に向かって第１方向に延在する第１延在部を有し、第２電極部が、第２基部から第１パターン部に向かって第１方向に延在する第２延在部を有している。これにより、第１延在部及び第２延在部が設けられない場合と比べて、第１パターン部と第２基部との間の間隔、及び第２パターン部と第１基部との間の間隔を確保することができる。これらの間隔が確保されている場合、例えばインプリントリソグラフィを用いてパターン構造部を形成した場合でも、第１パターン部及び第２パターン部が配列された部分（以下、機能部とも記載する）が安定的に形成されやすい。そのため、この光変調器では、機能部によって安定的に光を変調することができる。また、この光変調器では、第１延在部及び第２延在部が設けられていることで、変調層における異常な電界集中による絶縁破壊の発生を抑制することができる。このことによっても、安定的に光を変調することが可能となる。以上より、この光変調器によれば、安定的に光を変調することができる。
【０００７】
本発明の光変調器は、［２］「前記複数の第１延在部の各々の長さ及び前記複数の第２延在部の各々の長さは、前記複数の第１パターン部及び前記複数の第２パターン部の配列周期以上である、［１］に記載の光変調器」であってもよい。この場合、機能部が一層安定的に形成され得ると共に、変調層における異常な電界集中による絶縁破壊の発生を一層抑制することができる。
【０００８】
本発明の光変調器は、［３］「前記複数の第１延在部の各々の長さは、前記複数の第１パターン部の各々の長さよりも短く、前記複数の第２延在部の各々の長さは、前記複数の第２パターン部の各々の長さよりも短い、［１］又は［２］に記載の光変調」であってもよい。この場合、第１パターン部及び第２パターン部の長さを確保することができ、機能部の大きさを確保することができる。
【０００９】
本発明の光変調器は、［４］「前記第１方向における前記複数の第１パターン部と前記複数の第２延在部との間の間隔、及び前記第１方向における前記複数の第２パターン部と前記複数の第１延在部との間の間隔は、前記複数の第１パターン部及び前記複数の第２パターン部の配列周期の２倍以下である、［１］～［３］のいずれか一項に記載の光変調器」であってもよい。この場合、導電部における位置により開口密度に差が生じてしまうことを抑制することができ、パターン構造部が安定的に形成され得る。
【００１０】
本発明の光変調器は、［５］「前記第１電極部と前記第２電極部との間の間隔は、いずれの位置においても、前記複数の第１パターン部及び前記複数の第２パターン部の配列周期の２倍以下である、［１］～［４］のいずれか一項に記載の光変調器」であってもよい。この場合、導電部における位置により開口密度に差が生じてしまうことを一層抑制することができ、パターン構造部が一層安定的に形成され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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