特開 2023-45423 光デバイス及び光通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023045423

(43)【公開日】2023-04-03

(54)【発明の名称】光デバイス及び光通信装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/01 20060101AFI20230327BHJP

【ＦＩ】

G02F1/01 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021153815

(22)【出願日】2021-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】309015134

【氏名又は名称】富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉山 昌樹

【テーマコード（参考）】

2K102

【Ｆターム（参考）】

2K102AA28

2K102BA01

2K102BB04

2K102BC10

2K102BD01

2K102CA23

2K102DA02

2K102DA04

2K102DD03

2K102EA05

(57)【要約】

【課題】長期信頼性を確保できる光デバイス等を提供する。
【解決手段】光デバイスは、基板と、基板上に積層された誘電体と、誘電体に囲まれた光導波路と、光導波路上に配置され、誘電体に囲まれたヒータ電極と、トレンチとを有する。トレンチは、誘電体に空洞で形成される複数のセグメント状の分割トレンチを備え、分割トレンチがヒータ電極と並列に配置されている。分割トレンチは、当該分割トレンチの端とヒータ電極の側面との間にある誘電体の領域が徐々に広くなるように、ヒータ電極と並列に配置される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板上に積層された誘電体と、
前記誘電体に囲まれた光導波路と、
当該光導波路上に配置され、前記誘電体に囲まれたヒータ電極と、
前記誘電体に空洞で形成される複数のセグメント状の分割トレンチを備え、前記分割トレンチが前記ヒータ電極と並列に配置されたトレンチと、を有し、
前記分割トレンチは、
当該分割トレンチの端と
前記ヒータ電極の側面との間にある前記誘電体の領域が徐々に広くなるように、前記ヒータ電極と並列に配置されることを特徴とする光デバイス。

【請求項2】

前記ヒータ電極の下方にある前記誘電体が積層された前記基板に空洞で形成された空洞部を有することを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。

【請求項3】

前記分割トレンチは、
前記分割トレンチの中央部と、前記分割トレンチの先端部と、を有し、
前記中央部と前記ヒータ電極の側面との間にある前記誘電体の第１の部位に比較して、前記先端部と前記ヒータ電極の側面との間にある前記誘電体の第２の部位が広くなるように形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光デバイス。

【請求項4】

前記分割トレンチは、
前記中央部のトレンチ幅と前記先端部のトレンチ幅とを同一にした状態で、前記第１の部位に比較して前記第２の部位が広くなるように形成されたことを特徴とする請求項３に記載の光デバイス。

【請求項5】

前記トレンチは、
前記光導波路の一方の側面に並列に配置された第１のトレンチと、
前記光導波路の他方の側面に並列に配置された第２のトレンチと、
前記第１のトレンチ内に直列に配置された複数の分割トレンチ同士を繋ぐ第１のブリッジと、
前記第２のトレンチ内に直列に配置された複数の分割トレンチ同士を繋ぐ第２のブリッジと、を有することを特徴とする請求項３に記載の光デバイス。

【請求項6】

前記ヒータ電極は、
電極パッドと接続する部位に、前記ヒータ電極から前記電極パッドに向かって徐々に広くなる接合部を有することを特徴とする請求項３に記載の光デバイス。

【請求項7】

基板と、
前記基板上に積層された誘電体と、
前記誘電体に囲まれた光導波路と、
当該光導波路上に配置され、前記誘電体に囲まれたヒータ電極と、
前記誘電体に空洞で形成される複数のセグメント状の分割トレンチを備え、前記分割トレンチが前記ヒータ電極と並列に配置されたトレンチと、を有し、
前記トレンチは、
前記光導波路の一方の側面に並列に配置された第１のトレンチと、
前記光導波路の他方の側面に並列に配置された第２のトレンチと、
前記第１のトレンチ内に直列に配置された複数の分割トレンチ同士を繋ぐ第１のブリッジと、
前記第２のトレンチ内に直列に配置された複数の分割トレンチ同士を繋ぐ第２のブリッジと、を有し、
前記第１のブリッジと前記第２のブリッジとが前記ヒータ電極を挟んで対向しないように前記第１のトレンチ内の前記分割トレンチと前記第２のトレンチ内の前記分割トレンチとを配置したことを特徴とする光デバイス。

【請求項8】

前記ヒータ電極に並列に配置される前記第１のトレンチが開始する開始位置と前記第２のトレンチが開始する開始位置とが同一、かつ、前記ヒータ電極に並列に配置される前記第１のトレンチが終了する終了位置と前記第２のトレンチが終了する終了位置とが同一となるように、前記第１のトレンチ内の前記分割トレンチと前記第２のトレンチ内の前記分割トレンチとを配置したことを特徴とする請求項７に記載の光デバイス。

【請求項9】

前記第１のトレンチ内に直列に配置された前記分割トレンチの数と前記第２のトレンチ内に直列に配置された前記分割トレンチの数とが異なることを特徴とする請求項７に記載の光デバイス。

【請求項10】

前記第１のトレンチが開始する第１の開始位置から当該第１のトレンチが終了する第１の終了位置までの第１の距離を、前記第２のトレンチが開始する第２の開始位置から当該第２のトレンチが終了する第２の終了位置までの第２の距離に比較して長くするように、前記第１のトレンチ内の前記分割トレンチを直列に配置すると共に、前記第２のトレンチ内の前記分割トレンチを直列に配置することを特徴とする請求項９に記載の光デバイス。

【請求項11】

前記ヒータ電極と接続し、前記ヒータ電極に電流を入力する入力側の電極パッドと、
前記ヒータ電極と接続し、前記ヒータ電極から電流を出力する出力側の電極パッドと、を有し、
前記入力側の電極パッドは、
前記ヒータ電極の一方の側面に接続し、
前記出力側の電極パッドは、
前記ヒータ電極の他方の側面に接続することを特徴とする請求項７に記載の光デバイス。

【請求項12】

前記光導波路は、
往路側の光導波路と、復路側の光導波路と、前記往路側の光導波路と前記復路側の光導波路とを光結合する折り返し部とを有し、
前記第１のトレンチは、
前記往路側の光導波路と並列に配置されると共に、
前記第２のトレンチは、
前記復路側の光導波路と並列に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の光デバイス。

【請求項13】

前記往路側の光導波路及び前記復路側の光導波路は、
前記ヒータ電極の下方に配置され、
前記折り返し部は、
前記出力側の電極パッドの下方に配置されたことを特徴とする請求項１２に記載の光デバイス。

【請求項14】

電気信号に対する信号処理を実行するプロセッサと、
光を発生させる光源と、
前記プロセッサから出力される電気信号を用いて、前記光源から発生する光を変調する光変調器と、を有する光通信装置であって、
前記光変調器内の位相シフタは、
基板と、
前記基板上に積層された誘電体と、
前記誘電体に囲まれた光導波路と、
当該光導波路上に配置され、前記誘電体に囲まれたヒータ電極と、
前記誘電体に空洞で形成される複数のセグメント状の分割トレンチを備え、前記分割トレンチが前記ヒータ電極と並列に配置されたトレンチと、を有し、
前記分割トレンチは、
当該分割トレンチの端と前記ヒータ電極の側面との間にある前記誘電体の領域が徐々に広くなるように、前記ヒータ電極と並列に配置されることを特徴とする光通信装置。

【請求項15】

光を発生させる光源と、
前記光源からの光を用いて受信光信号を復調する光受信器と、を有する光通信装置であって、
前記光受信器内の位相シフタは、
基板と、
前記基板上に積層された誘電体と、
前記誘電体に囲まれた光導波路と、
当該光導波路上に配置され、前記誘電体に囲まれたヒータ電極と、
前記誘電体に空洞で形成される複数のセグメント状の分割トレンチを備え、前記分割トレンチが前記ヒータ電極と並列に配置されたトレンチと、を有し、
前記分割トレンチは、
当該分割トレンチの端と前記ヒータ電極の側面との間にある前記誘電体の領域が徐々に広くなるように、前記ヒータ電極と並列に配置されることを特徴とする光通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光デバイス及び光通信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

高速の光通信に使用される光通信装置内の光変調器及び光受信器には位相シフタが内蔵されている。位相シフタは、ヒータ熱で光導波路内の温度を上昇させ、温度上昇による光導波路内の屈折率が変化し、屈折率の変化に応じて光導波路内を通過する信号光の位相をシフトする。

【0003】

図１７は、従来の位相シフタ２００の一例を示す平面模式図、図１８は、位相シフタ２００の図１７に示すＧ－Ｇ線略断面図である。図１７に示す位相シフタ２００は、Ｓｉ基板２０１と、誘電体２０２と、光導波路２０３と、ヒータ電極２０４と、電極パッド２０５とを有する。誘電体２０２は、Ｓｉ基板２０１上に積層され、Ｓｉ基板２０１上に配置された光導波路２０３の周囲及び光導波路２０３上に配置されたヒータ電極２０４の周囲を囲っている。

【0004】

誘電体２０２は、例えば、ＳｉＯ_２等で形成される。光導波路２０３は、例えば、Ｓｉで形成され、信号光が通過する導波路である。ヒータ電極２０４は、例えば、Ｔｉ等の抵抗のある金属で形成され、駆動電流に応じてヒータ熱を発生し、光導波路２０３内の温度を上昇させる。電極パッド２０５は、ヒータ電極２０４と接続し、ヒータ電極２０４に電流を入力する入力側の電極パッド２０５Ａと、ヒータ電極２０４から電流を出力する出力側の電極パッド２０５Ｂとを有する。

【0005】

位相シフタ２００は、ヒータ電極２０４への駆動電流に応じてヒータ熱が発生し、このヒータ熱で光導波路２０３内の温度を上昇させる。更に、光導波路２０３は、温度上昇によるＳｉの熱光学効果に応じて光導波路２０３内の屈折率が変化する。更に、位相シフタ２００は、屈折率の変化に応じて光導波路２０３内を通過する信号光の位相をシフトする。

【0006】

図１７に示す位相シフタ２００では、ヒータ電極２０４で発生したヒータ熱の大部分が誘電体２０２及びＳｉ基板２０１に拡散し、光導波路２０３に作用するヒータ熱は一部に過ぎない。その結果、光導波路２０３への加熱効率が悪く、消費電力が大きくなってしまう。

【0007】

そこで、光導波路２０３への加熱効率を改善する位相シフタがある。図１９は、従来の位相シフタ２００Ａの一例を示す平面模式図、図２０は、位相シフタ２００Ａの図１９に示すＨ－Ｈ線略断面図である。尚、図１７に示す位相シフタ２００と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

【0008】

図１９に示す位相シフタ２００Ａは、Ｓｉ基板２０１、誘電体２０２、光導波路２０３、ヒータ電極２０４及び電極パッド２０５の他に、空洞部２０６と、２本のトレンチ２０７（２０７Ａ，２０７Ｂ）とを有する。空洞部２０６は、光導波路１０３下の誘電体２０２が積層されたＳｉ基板２０１の部位に形成された空洞で構成する。トレンチ２０７は、ヒータ電極２０４及び光導波路２０３の周囲を囲う誘電体２０２に形成された空洞で構成する。各トレンチ２０７は、光導波路１０３上の誘電体２０２内に配置されたヒータ電極２０４の左右側面を両側から挟むように並列に配置されている。

【0009】

各トレンチ２０７は、ヒータ電極２０４と並列になる誘電体２０２の部位に空洞を形成することで、ヒータ電極２０４で発生したヒータ熱の誘電体２０２への拡散を抑制する。空洞部２０６は、ヒータ電極２０４で発生したヒータ熱のＳｉ基板２０１への拡散を抑制する。つまり、位相シフタ２００Ａは、２本のトレンチ２０７及び空洞部２０６によって、ヒータ電極２０４で発生したヒータ熱が光導波路２０３以外の誘電体２０２やＳｉ基板２０１に拡散するのを抑制する。その結果、光導波路２０３への加熱効率を改善しながら、位相シフタ２００Ａの消費電力を抑制できる。

【0010】

しかしながら、従来の位相シフタ２００Ａでは、２本のトレンチ２０７及び空洞部２０６によって光導波路２０３を覆う誘電体２０２がＳｉ基板２０１上を空中に浮かんだ状態となる。しかも、位相シフタ２００Ａの寸法Ｌは数百ミクロン程度であるため、２本のトレンチ２０７及び空洞部２０６の空洞によってトレンチ２０７の両端にある誘電体２０２及び光導波路２０３の部位Ｘに応力が集中する。トレンチ２０７の両端にある誘電体２０２及び光導波路２０３の部位Ｘに応力が集中した場合に、当該部位Ｘにクラックが発生する。その結果、当該部位Ｘのクラックによって光導波路２０３の光損失が大きくなる。

【0011】

そこで、光導波路２０３の加熱効率を改善しながら、光導波路２０３のクラックの発生を抑制できる位相シフタ２００Ｂが求められている。

【0012】

図２１は、従来の位相シフタ２００Ｂの一例を示す平面模式図、図２２は、位相シフタ２００Ｂの図２１に示すＪ－Ｊ線略断面図、図２３は、位相シフタ２００Ｂの図２１に示すＫ－Ｋ線略断面図である。尚、図１９に示す位相シフタ２００Ａと同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

【0013】

図２１に示す位相シフタ２００Ｂは、複数のセグメント状の分割トレンチ２１０を有する２本のトレンチ２０７と、分割トレンチ２１０同士を繋ぐ誘電体２０２で形成されたブリッジ２０２Ｂとを有する。一方のトレンチ２０７Ａは、例えば、同一寸法の４個の平面長方形状の分割トレンチ２１０を有する。同様に、他方のトレンチ２０７Ｂも、４個の分割トレンチ２１０を有する。

【0014】

位相シフタ２００Ｂでは、複数の分割トレンチ２１０でトレンチ２０７を構成しているので、分割トレンチ２１０間の複数のブリッジ２０２Ｂで前述した応力の集中が分散する。その結果、図１９に示す位相シフタ２００Ａに比較して空洞による応力の集中を抑制することで、部位Ｘのクラックの発生を抑制することで、光導波路２０３の光損失の発生を抑制できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】特開平０１－１５８４１３号公報

【特許文献2】特開２０１６－１４２９９５号公報

【特許文献3】特開２００４－０３７５２４号公報

【特許文献4】米国特許第５１１７４７０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

従来の位相シフタ２００Ｂでは、分割トレンチ２１０とヒータ電極２０４との間にある誘電体２０２の部位２０２Ａの領域が狭くなるため、当該部位２０２Ａにヒータ電極２０４のヒータ熱が集中して局所的に温度が高くなる。一方、位相シフタ２００Ｂでは、分割トレンチ２１０間の誘電体２０２のブリッジ２０２Ｂの領域が広くなるため、ヒータ電極２０４のヒータ熱が拡散して温度が低くなる。

【0017】

しかしながら、従来の位相シフタ２００Ｂでは、分割トレンチ２１０間のブリッジ２０２Ｂでヒータ電極２０４のヒータ熱が拡散するため、ヒータ電極２０４に大きな電流を流した場合にブリッジ２０２Ｂと部位２０２Ａとの間で温度勾配が急峻になる。ブリッジ２０２Ｂと部位２０２Ａとの間で温度勾配が急峻になると、サーモマイグレーションによるヒータ電極２０４の材料（Ｔｉ）が変異し、ヒータ電極２０４が断線するおそれがある。その結果、位相シフタ２００Ｂの長期信頼性が劣化してしまう。

【0018】

一つの側面では、長期信頼性を確保できる光デバイス等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】

【0019】

一つの態様の光デバイスは、基板と、基板上に積層された誘電体と、誘電体に囲まれた光導波路と、光導波路上に配置され、誘電体に囲まれたヒータ電極と、トレンチとを有する。トレンチは、誘電体に空洞で形成される複数のセグメント状の分割トレンチを備え、分割トレンチがヒータ電極と並列に配置されている。分割トレンチは、当該分割トレンチの端とヒータ電極の側面との間にある誘電体の領域が徐々に広くなるように、ヒータ電極と並列に配置される。

【発明の効果】

【0020】

一つの側面によれば、光デバイスの長期信頼性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本実施例の光通信装置の一例を示す説明図である。

【図2】図２は、実施例１の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図3】図３は、位相シフタの図２に示すＡ－Ａ線略断面図である。

【図4】図４は、位相シフタの図２に示すＢ－Ｂ線略断面図である。

【図5】図５は、実施例２の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図6】図６は、実施例３の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図7】図７は、実施例４の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図8】図８は、実施例５の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図9】図９は、位相シフタの図８に示すＣ－Ｃ線略断面図である。

【図10】図１０は、位相シフタの図８に示すＤ－Ｄ線略断面図である。

【図11】図１１は、実施例６の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図12】図１２は、実施例７の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図13】図１３は、実施例８の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図14】図１４は、実施例９の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図15】図１５は、位相シフタの図１４に示すＥ－Ｅ線略断面図である。

【図16】図１６は、位相シフタの図１４に示すＦ－Ｆ線略断面図である。

【図17】図１７は、従来の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図18】図１８は、位相シフタの図１７に示すＧ－Ｇ線略断面図である。

【図19】図１９は、従来の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図20】図２０は、位相シフタの図１９に示すＨ－Ｈ線略断面図である。

【図21】図２１は、従来の位相シフタの一例を示す平面模式図である。

【図22】図２２は、位相シフタの図２１に示すＪ－Ｊ線略断面図である。

【図23】図２３は、位相シフタの図２１に示すＫ－Ｋ線略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本願が開示する光デバイス等の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜組み合わせても良い。

【実施例0023】

図１は、本実施例の光通信装置１の一例を示す説明図である。図１に示す光通信装置１は、出力側の光ファイバ２Ａ（２）及び入力側の光ファイバ２Ｂ（２）と接続する。光通信装置１は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３と、光源４と、光変調器５と、光受信器６とを有する。ＤＳＰ３は、デジタル信号処理を実行する電気部品である。ＤＳＰ３は、例えば、送信データの符号化等の処理を実行し、送信データを含む電気信号を生成し、生成した電気信号を光変調器５に出力する。また、ＤＳＰ３は、受信データを含む電気信号を光受信器６から取得し、取得した電気信号の復号等の処理を実行して受信データを得る。

【0024】

光源４は、例えば、レーザダイオード等を備え、所定の波長の光を発生させて光変調器５及び光受信器６へ供給する。光変調器５は、ＤＳＰ３から出力される電気信号によって、光源４から供給される光を変調し、得られた光送信信号を光ファイバ２Ａに出力する光デバイスである。光変調器５は、位相シフタ１０等を備えた光変調器等である。光変調器５は、光源４から供給される光が導波路を伝搬する際に、この光を変調部へ入力される電気信号によって変調することで、光送信信号を生成する。位相シフタ１０は、光導波路を通過する信号光の位相をシフトする。

【0025】

光受信器６は、光ファイバ２Ｂから光信号を受信し、光源４から供給される光を用いて受信光信号を復調する。そして、光受信器６は、復調した受信光信号を電気信号に変換し、変換後の電気信号をＤＳＰ３に出力する。尚、光受信器６にも、位相シフタ１０等を備えている。

【0026】

図２は、実施例１の位相シフタ１０の一例を示す平面模式図、図３は、位相シフタ１０の図２に示すＡ－Ａ線略断面図、図４は、位相シフタ１０の図２に示すＢ－Ｂ線略断面図である。図２に示す位相シフタ１０は、Ｓｉ基板１１と、誘電体１２と、光導波路１３と、ヒータ電極１４と、２本のトレンチ１５（１５Ａ，１５Ｂ）と、空洞部１６と、電極パッド１７とを有する。

【0027】

誘電体１２は、Ｓｉ基板１１上に積層され、Ｓｉ基板１１上に配置された光導波路１３の周囲及び光導波路１３上に配置されたヒータ電極１４の周囲を囲っている。誘電体１２は、例えば、ＳｉＯ_２等で形成される。誘電体１２内の光導波路１３は、例えば、Ｓｉで形成され、信号光が通過する導波路である。誘電体１２内のヒータ電極１４は、例えば、Ｔｉ等の抵抗のある金属で形成され、駆動電流に応じてヒータ熱を発生し、ヒータ熱で光導波路１３内の温度を上昇させる。電極パッド１７は、ヒータ電極１４に電流を入力する入力側の電極パッド１７Ａと、ヒータ電極１４から電流を出力する出力側の電極パッド１７Ｂとを有する。空洞部１６は、光導波路１３下を覆う誘電体１２が積層されたＳｉ基板１１の部位に形成された空洞で構成する。

【0028】

各トレンチ１５は、ヒータ電極１４と並列になる誘電体１２の部位に形成された複数の空洞で構成する、複数のセグメント状の分割トレンチ１５０を有する。尚、２本のトレンチ１５は、ヒータ電極１４の左右側面の誘電体１２に並列に配置されたトレンチである。２本のトレンチ１５は、第１のトレンチ１５Ａと、第２のトレンチ１５Ｂとを有する。第１のトレンチ１５Ａは、略扇状の同一寸法の４個の分割トレンチ１５０を有する。同様に、第２のトレンチ１５Ｂも、同一寸法の４個の分割トレンチ１５０を有する。

【0029】

各分割トレンチ１５０は、分割トレンチ１５０の中間部分のトレンチである中央部１５１と、分割トレンチ１５０の両端部分のトレンチである先端部１５２とを有する。先端部１５２は、中央部１５１から先端部１５２に向かって徐々にトレンチ幅を狭くする略扇形状のトレンチである。尚、先端部１５２は、先端部１５２から光導波路１３までの距離が連続的に変化するトレンチである。誘電体１２は、分割トレンチ１５０の中央部１５１とヒータ電極１４との間の部位である第１の部位１２Ａと、分割トレンチ１５０の先端部１５２とヒータ電極１４との間の部位である第２の部位１２Ｂとを有する。更に、誘電体１２は、分割トレンチ１５０間の部位であるブリッジ１２Ｃを有する。第１の部位１２Ａは、中央部１５１のヒータ電極１４側の壁面とヒータ電極１４の側面との間の誘電体１２の部位である。第２の部位１２Ｂは、先端部１５２のヒータ電極１４側の壁面とヒータ電極１４の側面との間の誘電体１２の部位である。ブリッジ１２Ｃは、隣接する分割トレンチ１５０間の誘電体１２の部位である。

【0030】

各分割トレンチ１５０の先端部１５２のトレンチ幅Ｗ２は、中央部１５１のトレンチ幅Ｗ１に比較して連続的に徐々に狭くしているので、先端部１５２とヒータ電極１４との間の誘電体２２の第２の部位１２Ｂの幅が連続的に徐々に広くなる。従って、第２の部位１２Ｂは、ヒータ電極１４のヒータ熱が拡散して温度が低くなる。その結果、分割トレンチ１５０間のブリッジ１２Ｃと第２の部位１２Ｂとの間での温度勾配を緩やかにすることでサーモマイグレーションによるヒータ電極１４の材料の変異を抑制できる。

【0031】

位相シフタ１０では、分割トレンチ１５０間の複数のブリッジ１２Ｃで応力集中が分散する。その結果、図１９に示す位相シフタ２００Ｂに比較して空洞による応力の集中を抑制することで、光導波路１３のクラックの発生を抑制できる。

【0032】

実施例１の位相シフタ１０は、各分割トレンチ１５０の先端部１５２のトレンチ幅Ｗ２が中央部１５１のトレンチ幅Ｗ１に比較して徐々に狭くしているので、先端部１５２とヒータ電極１４との間の第２の部位１２Ｂの領域が徐々に広くなる。そして、第２の部位１２Ｂでのヒータ電極１４のヒータ熱が拡散して温度が低くなる。その結果、ブリッジ１２Ｃと第２の部位１２Ｂとの間での温度勾配を緩やかにすることでサーモマイグレーションによるヒータ電極１４の材料の変異を抑制できる。しかも、位相シフタ１０の長期信頼性を確保できる。

【0033】

位相シフタ１０は、ヒータ電極１４の下方にある誘電体１２が積層されたＳｉ基板１１に空洞で形成された空洞部１６を有する。その結果、空洞部１６でヒータ電極１４のＳｉ基板１１へのヒータ熱の伝達を抑制できる。加熱効率の改善を図りながら、消費電力の削減を図ることができる。

【0034】

先端部１５２は、中央部１５１とヒータ電極１４との間にある誘電体１２の第１の部位１２Ａに比較して、先端部１５２とヒータ電極１４との間にある誘電体１２の第２の部位１２Ｂが広くなるように形成されている。その結果、第２の部位１２Ｂでヒータ電極１４のヒータ熱が拡散して温度が低くなる。

【0035】

尚、実施例１の各分割トレンチ１５０は、先端部１５２の形状を中央部１５１から先端部１５２に向かって徐々にトレンチ幅を狭くする略扇形状にした。しかしながら、分割トレンチ１５０内の先端部１５２のトレンチ幅を狭くした場合に分割トレンチ１５０の製造時のエッチング工程が困難となるため、歩留まりを劣化させる要因となる。そこで、分割トレンチ１５０の製造時におけるエッチング工程を簡易化すべく、先端部１５２の形状を中央部１５１のトレンチ幅と同一にしても良く、その実施の形態につき、実施例２として以下に説明する。

【実施例0036】

図５は、実施例２の位相シフタ１０Ａの一例を示す平面模式図である。尚、実施例１の位相シフタ１０と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作について省略する。図５に示す位相シフタ１０Ａと位相シフタ１０とが異なるところは、分割トレンチ１５０Ａ内の先端部１５２Ａのトレンチ幅Ｗ２が中央部１５１のトレンチ幅Ｗ１と同一にした点にある。分割トレンチ１５０Ａは、先端部１５２Ａのトレンチ幅Ｗ２が中央部１５１のトレンチ幅Ｗ１を同一にしたまま、中央部１５１から先端部１５２Ａに向かってヒータ電極１４から徐々に離れるようにした構造である。

【0037】

各分割トレンチ１５０Ａの先端部１５２Ａとヒータ電極１４との間にある誘電体１２の第２の部位１２Ｂは、中央部１５１とヒータ電極１４との間の誘電体１２の第１の部位１２Ａに比較して広くした。

【0038】

更に、各分割トレンチ１５０Ａは、中央部１５１から先端部１５２Ａに向かってヒータ電極１４から徐々に離れるため、第２の部位１２Ｂが第１の部位１２Ａに比較して広くした。そして、第２の部位１２Ｂの領域が徐々に広くなる。第２の部位１２Ｂでは、ヒータ電極１４のヒータ熱が拡散して温度が低くなる。その結果、第２の部位１２Ｂとブリッジ１２Ｃとの間での温度勾配を緩やかにすることでサーモマイグレーションによるヒータ電極１４の材料の変異を抑制できる。

【0039】

実施例２の分割トレンチ１５０Ａは、中央部１５１のトレンチ幅Ｗ１と先端部１５２Ａのトレンチ幅Ｗ２とを同一にしたまま、第１の部位１２Ａに比較して第２の部位１２Ｂが広くなるように形成された。その結果、中央部１５１及び先端部１５２Ａのトレンチ幅が同一幅になるため、分割トレンチ１５０Ａの製造時におけるエッチング工程を簡易化できる。

【0040】

尚、実施例２の各分割トレンチ１５０Ａは、図５に示す先端部１５２Ａの形状にする場合を例示したが、これに限定されるものではなく、その実施の形態につき、実施例３として以下に説明する。