特開 2024-103231 光デバイス、光送信装置及び光受信装置

(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】P2024103231

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】光デバイス、光送信装置及び光受信装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/025 20060101AFI20240725BHJP

   H04B 10/50 20130101ALI20240725BHJP

   H04B 10/67 20130101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

G02F1/025

H04B10/50

H04B10/67

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007448

(22)【出願日】2023-01-20

(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

5K102

【Ｆターム（参考）】

2K102AA17

2K102BA02

2K102BA11

2K102BA14

2K102BB01

2K102BC04

2K102BD01

2K102CA23

2K102DA05

2K102DA07

2K102DD03

2K102EA02

2K102EA08

2K102EA12

5K102AA13

5K102PB01

5K102PH42

(57)【要約】

【課題】光入力部付近での光吸収の発熱が抑制されることで長期信頼性の向上を図る光デバイス等を提供する。
【解決手段】光デバイスは、基板上に形成されたリブ型光導波路と、前記リブ型光導波路の一方のスラブ領域に形成されたＰドープ領域と、前記リブ型光導波路の他方のスラブ領域に形成されたＮドープ領域と、を有する。光デバイスは、前記Ｐドープ領域に接続する第１の電極と、前記Ｎドープ領域に接続する第２の電極と、光吸収構造と、を有する。光吸収構造は、第１の電極と第２の電極との間を流れる電流に応じてリブ型光導波路を通過する信号光を光吸収する際に、リブ型光導波路の光入力部を通過する信号光の光減衰率を、リブ型光導波路の光入力部を除く少なくとも一部を通過する信号光の光減衰率に比較して小さくする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に形成されたリブ型光導波路と、
前記リブ型光導波路の一方のスラブ領域に形成されたＰドープ領域と、
前記リブ型光導波路の他方のスラブ領域に形成されたＮドープ領域と、
前記Ｐドープ領域に接続する第１の電極と、
前記Ｎドープ領域に接続する第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間を流れる電流に応じて前記リブ型光導波路を通過する信号光を光吸収する際に、前記リブ型光導波路の光入力部を通過する信号光の光減衰率を、前記リブ型光導波路の光入力部を除く少なくとも一部を通過する前記信号光の光減衰率に比較して小さくする光吸収構造と、
を有することを特徴とする光デバイス。

【請求項2】

前記第１の電極及び前記第２の電極は、
電気抵抗を有する材料で構成し、
前記光吸収構造は、
前記光入力部での前記第１の電極と前記第２の電極との間に流れる電流を前記リブ型光導波路の光出力部での前記電流に比較して小さくすることで、前記光入力部を通過する前記信号光の光減衰率を、前記リブ型光導波路の光入力部を除く少なくとも一部を通過する前記信号光の光減衰率に比較して小さくする構造にした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】

前記光吸収構造は、
前記第１の電極に接続すると共に、前記リブ型光導波路の前記光出力部付近に配置された第１の電極パッドと、
前記第２の電極に接続すると共に、前記リブ型光導波路の前記光出力部付近に配置された第２の電極パッドと、
を有することを特徴とする請求項２に記載の光デバイス。

【請求項4】

前記光吸収構造は、
前記第１の電極パッドの幅に比較して電極幅を狭くする前記第１の電極と、
前記第２の電極パッドの幅に比較して電極幅を狭くする前記第２の電極と、
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5】

前記光吸収構造は、
前記光出力部から前記光入力部に向けて徐々に電極幅を狭くする前記第１の電極と、
前記光出力部から前記光入力部に向けて徐々に電極幅を狭くする前記第２の電極と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の光デバイス。

【請求項6】

前記Ｐドープ領域は、
前記リブ型光導波路のコア側に形成されたＰ＋ドープ領域と、前記第１の電極と接続するＰ＋＋ドープ領域とを有し、
前記Ｎドープ領域は、
前記リブ型光導波路のコア側に形成されたＮ＋ドープ領域と、前記第２の電極と接続するＮ＋＋ドープ領域と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7】

前記光吸収構造は、
前記リブ型光導波路の光出力部から前記光入力部に向けて徐々に幅を広くする前記Ｐ＋ドープ領域と、
前記光出力部から前記光入力部に向けて徐々に幅を広くする前記Ｎ＋ドープ領域と、を有し、
前記光入力部での前記第１の電極と前記第２の電極との間に流れる電流を前記光出力部での前記電流に比較して小さくすることで、前記光入力部を通過する前記信号光の光減衰率を、前記リブ型光導波路の光入力部を除く少なくとも一部を通過する前記信号光の光減衰率に比較して小さくする構造にしたことを特徴とする請求項６に記載の光デバイス。

【請求項8】

前記光吸収構造は、
前記リブ型光導波路の光出力部から前記光入力部に向けて徐々に導波路幅を狭くする前記リブ型光導波路内の光導波路を有し、
前記光入力部を通過する前記信号光の閉じ込めを前記光出力部に比較して大きくすることで、前記光入力部を通過する前記信号光の光減衰率を、前記リブ型光導波路の光入力部を除く少なくとも一部を通過する前記信号光の光減衰率に比較して小さくする構造にしたことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。

【請求項9】

前記光吸収構造は、
前記Ｐドープ領域と前記Ｎドープ領域との間の前記リブ型光導波路内の光導波路であって、前記リブ型光導波路の光出力部から前記光入力部に向けて徐々に導波路幅を広くする、アンドープ部分の光導波路を有し、
前記光入力部での前記第１の電極と前記第２の電極との間に流れる電流を前記光出力部での前記電流に比較して小さくすることで、前記光入力部を通過する前記信号光の光減衰率を、前記リブ型光導波路の光入力部を除く少なくとも一部を通過する前記信号光の光減衰率に比較して小さくする構造にしたことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。

【請求項10】

光源と、
送信信号を用いて前記光源からの光を光変調して送信光を送信する光変調部と、
前記光変調部内で前記光を減衰する光デバイスと、を有する光送信装置であって、
前記光デバイスは、
基板上に形成されたリブ型光導波路と、
前記リブ型光導波路の一方のスラブ領域に形成されたＰドープ領域と、
前記リブ型光導波路の他方のスラブ領域に形成されたＮドープ領域と、
前記Ｐドープ領域に接続する第１の電極と、
前記Ｎドープ領域に接続する第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間を流れる電流に応じて前記リブ型光導波路を通過する信号光を光吸収する際に、前記リブ型光導波路の光入力部を通過する信号光の光減衰率を、前記リブ型光導波路の光入力部を除く少なくとも一部を通過する前記信号光の光減衰率に比較して小さくする光吸収構造と、
を有することを特徴とする光送信装置。

【請求項11】

光源と、
前記光源からの光を用いて受信光から受信信号を受信する光受信部と、
前記光受信部内で前記光を減衰する光デバイスと、を有する光受信装置であって、
前記光デバイスは、
基板上に形成されたリブ型光導波路と、
前記リブ型光導波路の一方のスラブ領域に形成されたＰドープ領域と、
前記リブ型光導波路の他方のスラブ領域に形成されたＮドープ領域と、
前記Ｐドープ領域に接続する第１の電極と、
前記Ｎドープ領域に接続する第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間を流れる電流に応じて前記リブ型光導波路を通過する信号光を光吸収する際に、前記リブ型光導波路の光入力部を通過する信号光の光減衰率を、前記リブ型光導波路の光入力部を除く少なくとも一部を通過する前記信号光の光減衰率に比較して小さくする光吸収構造と、
を有することを特徴とする光受信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光デバイス、光送信装置及び光受信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、通信容量の増加に伴って、光ファイバ通信の需要が増大している。そこで、シリコンフォトニクスに代表される光デバイスの開発が盛んに行われている。このような光デバイスとしては、例えば、電気信号に応じて光導波路を流通する信号光の強度を減衰するＶＯＡ(Variable Optical Attenuator)等の光減衰器が知られている。

【0003】

図１８は、ＶＯＡの一例を示す略平面図である。図１９は、図１８に示すＡ-Ａ線の略断面図である。ＶＯＡ１００は、Ｓｉ基板１２１と、Ｓｉ基板１２１上に形成されたリブ型光導波路１０２と、リブ型光導波路１０２の両脇の各スラブ１０２Ｄ、１０２Ｅに接続された電極１０３と、を有する。更に、ＶＯＡ１００は、Ｓｉ基板１２１上に形成され、リブ型光導波路１０２及び２個の電極１０３の周囲を囲むクラッド層１２２を有する。

【0004】

リブ型光導波路１０２は、ＳｉのコアＣと、コアＣ両脇のスラブ１０２Ｄ，１０２Ｅとを有し、コアＣ及びスラブ１０２Ｄ，１０２Ｅの一部で光導波路１０２Ａを構成する。リブ型光導波路１０２は、光入力部１０２Ｂと、光出力部１０２Ｃとを有する。光入力部１０２Ｂは、光導波路１０２Ａに信号光を入力するリブ型光導波路１０２の入力段である。光出力部１０２Ｃは、光導波路１０２Ａから信号光を出力するリブ型光導波路１０２の出力段である。リブ型光導波路１０２の一方のスラブ１０２Ｄには、ＰドープされたＰドープ領域１１１が形成され、他方のスラブ１０２Ｅには、ＮドープされたＮドープ領域１１２が形成されている。光導波路１０２Ａは、アンドープの領域である。そして、リブ型光導波路１０２は、Ｐドープ領域１１１と、アンドープの光導波路１０２Ａと、Ｎドープ領域１１２とでＰＩＮダイオード構造としている。

【0005】

電極１０３は、Ｐドープ領域１１１と電気的に接続する第１の電極１０３Ａと、Ｎドープ領域１１２と電気的に接続する第２の電極１０３Ｂとを有する。第１の電極１０３Ａは、電圧を印加する給電パッド１０４と接続する信号電極とし、第２の電極１０３Ｂは、接地パッド１０５と接続する接地電極とする。

【0006】

ＶＯＡ１００では、給電パッド１０４がＶＯＡ１００の中央付近に位置し、第１の電極１０３Ａの幅が給電パッド１０４の幅と同じである。ＶＯＡ１００では、接地パッド１０５がＶＯＡ１００の中央付近に位置し、第２の電極１０３Ｂの幅が接地パッド１０５の幅と同じである。

【0007】

第１の電極１０３Ａは、給電パッド１０４から＋の電圧を印加した場合、第１の電極１０３Ａから第２の電極１０３Ｂへと電流が流れるため、第１の電極１０３Ａと第２の電極１０３Ｂとの間に配置されたリブ型光導波路１０２に電流が流れることになる。その結果、リブ型光導波路１０２を流れる電流の自由キャリア吸収によって、リブ型光導波路１０２を流通する信号光が吸収されることで信号光の強度が減衰することになる。つまり、ＶＯＡ１００の単位長当たりの光減衰量は、単位長当たりの電流に依存することになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０００－２７５５８９号公報

【特許文献2】特開２００３－２３３０４８号公報

【特許文献3】米国特許出願公開第２００３／０１４７５７５号明細書

【特許文献4】特開２００６－０３９５６９号公報

【特許文献5】米国特許出願公開第２０１８／００５９３２７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ＶＯＡ１００では、電圧印加時にリブ型光導波路１０２の長手方向に一様に電圧が印加されるため、単位長当たりの電流及び光減衰量も一様となる。つまり、光入力部１０２Ｂ及び光出力部１０２Ｃ付近のリブ型光導波路１０２の単位長当たりの電流及び光減衰量もほぼ一律である。

【0010】

しかしながら、光入力部１０２Ｂでは信号光の強度が大きくなるが、光入力部１０２Ｂ及び光出力部１０２Ｃ付近のリブ型光導波路１０２の単位長当たりの電流及び光減衰量もほぼ一律であるため、光入力部１０２Ｂ付近では光吸収が集中する。その結果、光入力部１０２Ｂ付近では集中する光吸収による発熱が大きくなる。光吸収による発熱が大きくなると、光入力部１０２Ｂの温度が上昇して光入力部１０２Ｂの経時変化が加速する。その結果、光入力部１０２Ｂの経時変化が加速することで長期信頼性が低下する場合も考えられる。

【0011】

一つの側面では、光入力部付近での光吸収の発熱が抑制されることで長期信頼性の向上を図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】

【0012】

一つの態様の光デバイスは、基板上に形成されたリブ型光導波路と、前記リブ型光導波路の一方のスラブ領域に形成されたＰドープ領域と、前記リブ型光導波路の他方のスラブ領域に形成されたＮドープ領域と、を有する。光デバイスは、前記Ｐドープ領域に接続する第１の電極と、前記Ｎドープ領域に接続する第２の電極と、光吸収構造と、を有する。光吸収構造は、第１の電極と第２の電極との間を流れる電流に応じてリブ型光導波路を通過する信号光を光吸収する際に、リブ型光導波路の光入力部を通過する信号光の光減衰率を、リブ型光導波路の光入力部を除く少なくとも一部を通過する信号光の光減衰率に比較して小さくする。

【発明の効果】

【0013】

一つの側面によれば、光入力部付近での光吸収の発熱が抑制されることで長期信頼性の向上を図る。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、実施例１のＶＯＡの一例を示す略平面図である。

【図2】図２は、図１に示すＡ－Ａ線の略断面図である。

【図3】図３は、実施例２のＶＯＡの一例を示す略平面図である。

【図4】図４は、図３に示すＡ－Ａ線の略断面図である。

【図5A】図５Ａは、比較対象のＶＯＡの評価条件の一例を示す略平面図である。

【図5B】図５Ｂは、実施例２のＶＯＡの評価条件の一例を示す略平面図である。

【図6】図６は、比較対象のＶＯＡと実施例２のＶＯＡとの光吸収の分布の一例を示す説明図である。

【図7】図７は、実施例３のＶＯＡの一例を示す略平面図である。

【図8A】図８Ａは、図７に示すＡ－Ａ線の略断面図である。

【図8B】図８Ｂは、図７に示すＢ－Ｂ線の略断面図である。

【図9】図９は、実施例４のＶＯＡの一例を示す略平面図である。

【図10A】図１０Ａは、図９に示すＡ－Ａ線の略断面図である。

【図10B】図１０Ｂは、図９に示すＢ－Ｂ線の略断面図である。

【図11】図１１は、実施例５のＶＯＡの一例を示す略平面図である。

【図12A】図１２Ａは、図１１に示すＡ－Ａ線の略断面図である。

【図12B】図１２Ｂは、図１１に示すＢ－Ｂ線の略断面図である。

【図13】図１３は、実施例６のＶＯＡの一例を示す略平面図である。

【図14A】図１４Ａは、図１３に示すＡ－Ａ線の略断面図である。

【図14B】図１４Ｂは、図１３に示すＢ－Ｂ線の略断面図である。

【図15】図１５は、実施例７のＶＯＡの一例を示す略平面図である。

【図16A】図１６Ａは、図１５に示すＡ－Ａ線の略断面図である。

【図16B】図１６Ｂは、図１５に示すＢ－Ｂ線の略断面図である。

【図17】図１７は、本実施例のＶＯＡを採用した光通信装置の一例を示す説明図である。

【図18】図１８は、ＶＯＡの一例を示す略平面図である。

【図19】図１９は、図１８に示すＡ－Ａ線の略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面に基づいて、本願の開示する光デバイス等の実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術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0016】

図１は、実施例１のＶＯＡ１の一例を示す略平面図である。図２は、図１に示すＡ－Ａ線の略断面図である。図１に示すＶＯＡ１は、Ｓｉ基板２１と、Ｓｉ基板２１上に形成されたリブ型光導波路２と、リブ型光導波路２両脇のスラブ２Ｄ及び２Ｅ上に接続された電極３と、Ｓｉ基板２１上に形成され、リブ型光導波路２及び２個の電極３の周囲を囲むクラッド層２２とを有する。

【0017】

リブ型光導波路２は、例えば、Ｓｉで形成する。リブ型光導波路２は、コアＣと、コアＣ両脇のスラブ２Ｄ，２Ｅととを有し、コアＣ及びスラブ２Ｄ及び２Ｅの一部で光導波路２Ａを構成する。更に、リブ型光導波路２は、光入力部２Ｂと、光出力部２Ｃとを有する。光入力部２Ｂは、光導波路２Ａに信号光を入力するリブ型光導波路２の入力段である。光出力部２Ｃは、光導波路２Ａから信号光を出力するリブ型光導波路２の出力段である。一方のスラブ２Ｄには、ＰドープされたＰドープ領域１１が形成され、他方のスラブ２Ｅには、ＮドープされたＮドープ領域１２が形成されている。光導波路２Ａは、アンドープの領域である。そして、リブ型光導波路２は、例えば、Ｐドープ領域１１と、光導波路２Ａと、Ｎドープ領域１２とでＰＩＮダイオード構造としている。

【0018】

電極３は、Ｐドープ領域１１と電気的に接続する第１の電極３Ａと、Ｎドープ領域１２と電気的に接続する第２の電極３Ｂとを有する。第１の電極３Ａは、電圧を印加する給電パッド４と接続する信号電極である。第１の電極３Ａは、電気抵抗を有する材料、例えば、アルミニウム等の金属やSi等の半導体材料で構成する。第２の電極３Ｂは、接地パッド５と接続する接地電極である。第２の電極３Ｂも、電気抵抗を有する材料、例えば、アルミニウム等の金属やＳｉやＧｅ等の半導体材料で構成する。

【0019】

クラッド層２２は、例えば、ＳｉＯ_２で形成する。給電パッド４は、第１の電極３Ａに接続すると共に、リブ型光導波路２の光出力部２Ｃ付近に配置された第１の電極パッドである。接地パッド５は、第２の電極３Ｂに接続すると共に、リブ型光導波路２の光出力部２Ｃ付近に配置された第２の電極パッドである。

【0020】

光出力部２Ｃ付近にある第１の電極３Ａの幅は、給電パッド４の幅（図中の縦方向の幅）に比較して狭くすると共に、光出力部２Ｃ付近にある第２の電極３Ｂの幅（図中の縦方向の幅）は、接地パッド５の幅に比較して狭くする。

【0021】

ＶＯＡ１は、第１の電極３Ａと第２の電極３Ｂとの間を流れる電流に応じてリブ型光導波路２を通過する信号光を光吸収する光吸収構造を有する。光吸収構造は、光入力部２Ｂでの第１の電極３Ａと第２の電極３Ｂとの間に流れる電流を光出力部２Ｃでの電流に比較して小さく。そして、光吸収構造は、リブ型光導波路２の光入力部２Ｂを通過する信号光の光減衰率を、リブ型光導波路２の光出力部２Ｃを通過する信号光の光減衰率に比較して小さくする。尚、説明の便宜上、光吸収構造は、光入力部２Ｂを通過する信号光の光減衰率を、光出力部２Ｃを通過する信号光の光減衰率に比較して小さくする構造にしたが、光出力部２Ｃに限定されるものではなく、例えば、光入力部２Ｂを除く少なくも光導波路の一部であれば良く、適宜変更可能である。

【0022】

更に、光吸収構造は、第１の電極３Ａに接続すると共に、リブ型光導波路２の光出力部２Ｃ付近に配置された給電パッド４と、第２の電極３Ｂに接続すると共に、リブ型光導波路２の光出力部２Ｃ付近に配置された接地パッド５と、を有する。更に、光吸収構造は、給電パッド４の幅に比較して電極幅を狭くする第１の電極３Ａと、接地パッド５の幅に比較して電極幅を狭くする第２の電極３Ｂと、を有する。

【0023】

次に実施例１のＶＯＡ１の動作について説明する。ＶＯＡ１は、給電パッド４に＋の電圧を印加した場合、第１の電極３Ａから、リブ型光導波路２のＰＩＮ構造（Ｐドープ領域１１、光導波路２Ａ、Ｎドープ領域１２）を経て第２の電極３Ｂに電流が流れることになる。その結果、第１の電極３Ａ及び第２の電極３Ｂに流れる電流と、第１の電極３Ａ及び第２の電極３Ｂの電気抵抗とで、光出力部２Ｃから光入力部２Ｂに向けて電圧降下が起きる。

【0024】

そして、給電パッド４から離れるに連れて光入力部２Ｂ付近の電圧が降下するために、光入力部２Ｂ付近の単位長当たりの電流も小さくなる。つまり、給電パッド４から遠く離れる光入力部２Ｂ付近では、単位長当たりの電流が小さくなるため、単位長当たりの光減衰量も小さくなる。その結果、光入力部２Ｂでは、単位長当たりの光減衰量、すなわち光吸収が小さくなるため、従来のような光吸収による発熱が光入力部２Ｂで集中するような事態を回避できる。

【0025】

実施例１のＶＯＡ１では、給電パッド４及び接地パッド５を光出力部２Ｃの付近に配置することで、給電パッド４に電圧を印加した場合に光出力部２Ｃから光入力部２Ｂに向けて電圧降下を発生させる。つまり、光入力部２Ｂに流れる単位長当たりの電流を小さくすることで、光入力部２Ｂでの光吸収は、光出力部２Ｃでの光吸収に比較して小さくする。その結果、光入力部２Ｂに流れる単位長当たりの電流を小さくして光入力部２Ｂでの光吸収を抑制することで、従来のような光吸収による発熱が光入力部２Ｂに集中するような事態を回避できる。そして、長期信頼性の向上を図る。

【0026】

更に、ＶＯＡ１では、第１の電極３Ａの幅を給電パッド４の幅に比較して狭くすると共に、第２の電極３Ｂの幅を接地パッドの幅に比較して狭くする。給電パッド４に電圧を印加した場合に光出力部２Ｃから光入力部２Ｂに向けて電圧降下を発生させる。つまり、光入力部２Ｂに流れる単位長当たりの電流を小さくすることで、光入力部２Ｂでの光吸収は、光出力部２Ｃでの光吸収に比較して小さくする。その結果、光入力部２Ｂに流れる単位長当たりの電流を小さくして光入力部２Ｂでの光吸収を抑制することで、従来のような光吸収による発熱が光入力部２Ｂに集中するような事態を回避できる。

【0027】

ＶＯＡ１では、給電パッド４及び接地パッド５を光出力部２Ｃの付近に配置する第１の構造と、第１の電極３Ａの幅を給電パッド４の幅に比較して狭くし、かつ、第２の電極３Ｂの幅を接地パッドの幅に比較して狭くする第２の構造とを併用する場合を例示した。しかしながら、第１の構造又は第２の構造の何れか一つを採用した場合でも、光入力部２Ｂに流れる単位長当たりの電流を小さくして光入力部２Ｂでの光吸収を抑制できる。また、図１では、給電パッド４及び接地パッド５の端部を光出力部２Ｃに揃えた構造を示しているが、特にこれに限定されるものではなく、給電パッド４及び接地パッド５は光出力部２Ｃの付近に配置されていれば、光入力部２Ｂに流れる単位長当たりの電流を小さくして光入力部２Ｂでの光吸収を抑制できる。例えば、給電パッド４及び接地パッド５がＶＯＡ１の中央付近よりも光出力部２Ｃ側に位置し、望ましくはＶＯＡ１の中央と光入力部２Ｂの中間よりも光出力部２Ｃ側に位置していれば、上記の効果を得ることができる。

【0028】

尚、実施例１のＶＯＡ１では、Ｐドープ領域１１及びＮドープ領域１２のドープ濃度を高くするに連れて電気抵抗が低くなることで消費電力を小さくできる。つまり、ドープ濃度を高くするに連れて流れる電流が大きくなるために光の吸収が大きくなる。しかしながら、電流が流れていない状態でも、光の損失が大きくなる。そこで、このような事態に対処する実施の形態につき、実施例２として以下に説明する。

【実施例0029】

図３は、実施例２のＶＯＡ１Ａの一例を示す略平面図である。図４は、図３に示すＡ－Ａ線の略断面図である。尚、実施例１のＶＯＡ１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。実施例１のＶＯＡ１と実施例２のＶＯＡ１Ａとが異なるところは、各スラブ２Ｄ，２Ｅにドープ濃度が異なる領域を設けた点にある。一方のスラブ２Ｄにおいて、コアＣ側にＰ＋ドープ領域１１Ａが形成され、第１の電極３Ａ側にＰ＋＋ドープ領域１１Ｂが形成されている。更に、他方のスラブ２Ｅにおいて、コアＣ側にＮ＋ドープ領域１２Ａが形成され、第２の電極３Ｂ側にＮ＋＋ドープ領域１２Ｂが形成されている。

【0030】

Ｐ＋＋ドープ領域１１Ｂは、Ｐ＋ドープ領域１１Ａに比較してドープ濃度が高い領域である。第１の電極３Ａ側のスラブ２ＤにＰ＋＋ドープ領域１１Ｂを配置したので、電気抵抗を下げて消費電力を小さくできる。また、コアＣ側のスラブ２ＤにＰ＋ドープ領域１１Ａを配置したので、電流が流れていない状態での光の損失が大きくなるような事態を回避できる。

【0031】

また、Ｎ＋＋ドープ領域１２Ｂは、Ｎ＋ドープ領域１２Ａに比較してドープ濃度が高い領域である。第２の電極３Ｂ側のスラブ２ＥにＮ＋＋ドープ領域１２Ｂを配置したので、電気抵抗を下げて消費電力を小さくできる。また、コアＣ側のスラブ２ＥにＮ＋ドープ領域１２Ａを配置したので、電流が流れていない状態での光の損失が大きくなるような事態を回避できる。

【0032】

実施例２のＶＯＡ１Ａは、第１の電極３Ａ側のスラブ２Ｄ、２ＥにＰ＋＋ドープ領域１１Ｂ及び第２の電極３Ｂ側のスラブ２ＥにＮ＋＋ドープ領域１２Ｂを配置したので、電気抵抗を下げて消費電力を小さくできる。更に、コアＣ側のスラブ２Ｄ、２ＥにＰ＋ドープ領域１１Ａ及びＮ＋ドープ領域１２Ａを配置したので、電流が流れていない状態での光の損失が大きくなるような事態を回避できる。

【0033】

図５Ａは、比較対象のＶＯＡ１００Ａの評価条件の一例を示す略平面図である。尚、図１８に示すＶＯＡ１００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。図５Ａに示すＶＯＡ１００Ａと図１８に示すＶＯＡ１００とが異なるところは、Ｐドープ領域１１１を異なる濃度の領域に分けた点と、Ｎドープ領域１１２を異なる濃度の領域に分けた点とにある。

【0034】

図５Ａに示す一方のスラブ１０２Ｄにおいて、コアＣ側にＰ＋ドープ領域１１１Ａが形成され、第１の電極１０３Ａ側にＰ＋＋ドープ領域１１１Ｂが形成されている。更に、他方のスラブ１０２Ｅにおいて、コアＣ側にＮ＋ドープ領域１１２Ａが形成され、第２の電極１０３Ｂ側にＮ＋＋ドープ領域１１２Ｂが形成されている。ＶＯＡ１００Ａのリブ型光導波路１０２の長手方向の位置をＸｍｍとする。ＶＯＡ１００Ａの光入力部１０２Ｂの位置はＸ＝０ｍｍ、光出力部１０２Ｃの位置はＸ＝２ｍｍとする。

【0035】

図５Ｂは、実施例２のＶＯＡ１Ａの評価条件の一例を示す略平面図である。ＶＯＡ１Ａのリブ型光導波路２の長手方向の位置をＸｍｍとする。ＶＯＡ１Ａの光入力部２Ｂの位置はＸ＝０ｍｍ、光出力部２Ｃの位置はＸ＝２ｍｍとする。

【0036】

図６は、比較対象のＶＯＡ１００Ａと実施例２のＶＯＡ１Ａとの光吸収の分布の一例を示す説明図である。図５Ａに示す比較対象のＶＯＡ１００Ａでは、給電パッド１０４がＶＯＡ１００Ａの中央付近に位置し、第１の電極１０３Ａの幅が給電パッド１０４の幅と同じである。また、比較対象のＶＯＡ１００Ａでは、接地パッド１０５がＶＯＡ１００Ａの中央付近に位置し、第２の電極１０３Ｂの幅が接地パッド１０５の幅と同じである。図６に示すように、比較対象のＶＯＡ１００Ａの光出力部１０２Ｃの位置（Ｘ＝２ｍｍ）における単位長さ当たりの光吸収は小さいものの、光入力部１０２Ｂの位置（Ｘ＝０ｍｍ）における単位長さ当たりの光吸収は４２ｍＷ／ｍｍと大きい。

【0037】

これに対して、図５Ｂに示す実施例２のＶＯＡ１Ａでは、給電パッド４が光出力部２Ｃ付近に位置し、第１の電極３Ａの幅が給電パッド４の幅よりも狭い。ＶＯＡ１Ａでは、接地パッド５が光出力部２Ｃ付近に位置し、第２の電極３Ｂの幅が接地パッド５の幅よりも狭い。図６に示すように、実施例２のＶＯＡ１Ａの光出力部２Ｃの位置（Ｘ＝２ｍｍ）における単位長さ当たりの光吸収は小さいものの、光入力部２Ｂの位置（Ｘ＝０ｍｍ）における単位長さ当たりの光吸収が２５ｍＷ／ｍｍと小さくなる。つまり、実施例２のＶＯＡ１Ａでは、比較対象のＶＯＡ１００Ａに比較して、光入力部２Ｂでの光吸収の集中を大きく抑制できるため、光入力部２Ｂにおける発熱を抑制できる。

【0038】

尚、実施例１のＶＯＡ１では、第１の電極３Ａの幅を光入力部２Ｂと光出力部２Ｃとで同一幅の直線構造にすると共に、第２の電極３Ｂの幅を光入力部２Ｂ及び光出力部２Ｃとで同一幅の直線構造にする構成にした。しかしながら、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。尚、実施例１のＶＯＡ１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。