本發(fā)明涉及一種用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器和用于配置用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器的方法，并且具體地，涉及一種用于具有減小加熱器的電阻的結(jié)構(gòu)的光學(xué)波導(dǎo)的加熱器和用于配置用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器的方法。

背景技術(shù)：

通過使用plc(平面光波回路(planarlightwavecircuit))將許多種功能性光學(xué)設(shè)備(諸如，awg(陣列波導(dǎo)光柵)、分光器等)投入實際使用。光學(xué)移相器是組成功能性光學(xué)設(shè)備的組件的示例。光學(xué)移相器通過使用在光學(xué)波導(dǎo)附近形成的加熱器來局部地改變光學(xué)波導(dǎo)的溫度，從而改變光學(xué)信號的相位。通過使用光學(xué)移相器，可以通過plc來制造各種功能性光學(xué)設(shè)備，諸如，voa(可變光學(xué)衰減器)、波長可變激光器等。

例如，在voa中，可以通過plc來制造具有兩個臂部的mach-zehnder干涉儀。通過對在mach-zehnder干涉儀的一個臂部上形成的光學(xué)移相器的加熱器進行加熱，臂部的折射率發(fā)生變化。因此，可以控制mach-zehnder干涉儀的光學(xué)透射率。進一步地，將針對voa使用2輸入2輸出的輸出耦合器的光學(xué)開關(guān)投入實際使用。

針對波長可變激光器，可以使用環(huán)形諧振器。在波長可變激光器中，光學(xué)移相器在組成環(huán)形諧振器的光學(xué)波導(dǎo)附近形成?？梢酝ㄟ^對設(shè)置在光學(xué)移相器中的加熱器進行加熱來實現(xiàn)改變激光器的波長的操作。如上所述，通過動態(tài)地改變光學(xué)波導(dǎo)的光學(xué)傳輸狀態(tài)，光學(xué)移相器可以制造具有各種功能的plc。

圖5和圖6分別是示出了與本發(fā)明有關(guān)的光學(xué)移相器500和600的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5和圖6分別是光學(xué)移相器500和600的俯視圖。在圖5和圖6中，未示出不通過加熱器進行加熱的另一光學(xué)波導(dǎo)。

在圖5中，線性光學(xué)波導(dǎo)502在光學(xué)波導(dǎo)基板501上形成，并且進一步地，線性加熱器503在光學(xué)波導(dǎo)502正上方形成。因為光學(xué)波導(dǎo)502在位于加熱器503下方的層中形成，所以用虛線表示光學(xué)波導(dǎo)。電極511和512設(shè)置在加熱器503的兩端處。電極511和512是用于將電壓施加至由普通導(dǎo)體組成的加熱器503的引出電極。通過外部電源將電壓+v施加至設(shè)置在加熱器503的一端處的電極511。電極512是gnd(接地)電極。在電極511與512之間施加電壓+v，電流流經(jīng)加熱器503，由此，加熱器503生成熱。由加熱器503生成的熱來進行加熱的光學(xué)波導(dǎo)502作為光學(xué)移相器操作，由此，按照具有期望特性的方式改變通過光學(xué)波導(dǎo)502傳播的光。

圖6示出了沿著組成環(huán)形諧振器的光學(xué)波導(dǎo)形成加熱器的光學(xué)移相器600的示例。在圖6中，圓形光學(xué)波導(dǎo)602在光學(xué)波導(dǎo)基板601上形成，并且圓形加熱器603在光學(xué)波導(dǎo)602上方形成。電極611和612按照電流在整個加熱器603中流動的方式設(shè)置在加熱器603的兩端處。電極611和612是用于將電壓施加至由普通導(dǎo)體組成的加熱器603的電極。通過外部電源將電壓+v施加至電極611，電極612接地，由此，加熱器603生成熱，并且光學(xué)波導(dǎo)602作為移相器操作。

針對本發(fā)明，在專利文獻1中，描述了一種具有通過由加熱器生成的熱來改變通過光學(xué)波導(dǎo)傳播的光學(xué)信號的相位的結(jié)構(gòu)的voa。進一步地，在專利文獻2中，描述了一種在波長可變單元中使用加熱器的波長可變激光器設(shè)備。

[引文列表]

[專利文獻]

[ptl1]日本專利申請?zhí)亻_2005-141074號公報(段落[0030])

[ptl2]國際公開第2009/119284號(段落[0023])

技術(shù)實現(xiàn)要素：

[技術(shù)問題]

針對光學(xué)波導(dǎo)的每個應(yīng)用或者結(jié)構(gòu)，必須由加熱器來進行加熱的光學(xué)波導(dǎo)的長度不同。為此，加熱器長度取決于光學(xué)波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)。另一方面，當可以通過使用供應(yīng)預(yù)定電壓的電源來獲取期望特性的溫度對光學(xué)波導(dǎo)進行加熱時，需要將加熱器的電阻(在下文中，稱為“加熱器電阻”)設(shè)置為預(yù)定范圍內(nèi)的值。為了將加熱器電阻設(shè)置為預(yù)定范圍內(nèi)的值，需要在設(shè)計加熱器時適當?shù)卦O(shè)置加熱器的厚度和寬度。

當需要具有較長的長度的加熱器但是將其加熱器電阻限制為預(yù)定值時，必須增加加熱器的厚度或者加熱器的寬度。然而，在使用高熔點金屬(諸如，pt(鉑)、tin(氮化鈦)等)的常見加熱器中，當形成厚度為0.5微米或者以上的薄膜時，可能會出現(xiàn)由薄膜沉積等引起的失真所造成的不良影響。進一步地，當加熱器的厚度增加時，對不打算在光學(xué)波導(dǎo)基板上進行加熱的區(qū)域(例如，除了光學(xué)波導(dǎo)的用于光學(xué)移相器的部分之外的任何部分)進行加熱，由此，可能無法獲得光學(xué)功能設(shè)備的期望特性。因此，在使用加熱器的光學(xué)移相器中，難以減小加熱器電阻，并且限制了加熱器電阻的設(shè)置范圍。因此，很少出現(xiàn)由加熱器生成的熱量的控制范圍較小的問題。

(發(fā)明目的)

本發(fā)明的目的是提供一種增加由加熱器生成的熱量的控制范圍但不增加加熱器的厚度或者寬度的技術(shù)。

[問題的解決方案]

本發(fā)明的用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器的特征在于包括：在光學(xué)波導(dǎo)附近形成的加熱器；按照電氣連接至加熱器的方式形成的第一電極，將第一電位施加至第一電極；和按照電氣連接至加熱器的方式形成的第二電極，將與第一電位不同的第二電位施加至第二電極，其中，將第一電極和第二電極按照將加熱器劃分成兩個或者更多個區(qū)域的方式交替設(shè)置。

一種用于配置本發(fā)明的用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器的方法的特征在于包括：在光學(xué)波導(dǎo)附近形成加熱器；按照將第一電極電氣連接至加熱器的方式來形成第一電極，將第一電位施加至第一電極；和按照將第二電極電氣連接至加熱器來形成第二電極，將與第一電位不同的第二電位施加至第二電極，其中，將第一電極和第二電極按照將加熱器劃分成兩個或者更多個區(qū)域的方式交替設(shè)置。

[發(fā)明的有益效果]

本發(fā)明具有可以減小加熱器電阻但不增加加熱器的大小的效果。

附圖說明

[圖1]圖1是示出了根據(jù)第一示例實施例的光學(xué)移相器的配置的示例的示意圖。

[圖2]圖2是示出了根據(jù)第二示例實施例的光學(xué)移相器的配置的示例的示意圖。

[圖3]圖3是示出了根據(jù)第三示例實施例的光學(xué)移相器的配置的示例的示意圖。

[圖4]圖4是示出了根據(jù)第四示例實施例的光學(xué)移相器的配置的示例的示意圖。

[圖5]圖5是示出了與本發(fā)明有關(guān)的光學(xué)移相器的配置的示意圖。

[圖6]圖6是示出了與本發(fā)明有關(guān)的另一光學(xué)移相器的配置的示意圖。

具體實施方式

在以下示例實施例中，將應(yīng)用了本發(fā)明的用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器的光學(xué)移相器描述為功能性光學(xué)設(shè)備的示例。進一步地，在示出了示例實施例的圖1至圖4中，未示出不旨在由加熱器進行加熱的其它光學(xué)波導(dǎo)、和在該其它光學(xué)波導(dǎo)和光學(xué)移相器之間的連接。換言之，圖1至圖4示出了光學(xué)移相器的基本配置的示例。不同于光學(xué)移相器的光學(xué)波導(dǎo)可以在光學(xué)波導(dǎo)基板上形成。例如，使用石英材料作為光學(xué)波導(dǎo)基板的材料。然而，光學(xué)波導(dǎo)基板的材料不限于這種材料。

(第一示例實施例)

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例實施例的光學(xué)移相器100的配置的示例的示意圖。圖1是光學(xué)移相器100的俯視圖。線性光學(xué)波導(dǎo)102在光學(xué)波導(dǎo)基板101上形成，并且進一步地，線性加熱器103在光學(xué)波導(dǎo)102正上方形成。將加熱器103指示為圖1中的陰影部分。假設(shè)加熱器103的每單位長度的電阻是恒定的。因為光學(xué)波導(dǎo)102在位于加熱器103下方的層中形成，所以用虛線表示光學(xué)波導(dǎo)。

加熱器103可以包含電阻率相對較高的材料，諸如，pt(鉑)、tin(氮化鈦)等。電極111、112、和113分別設(shè)置在加熱器103的兩端和中心處。通過三個電極111至113將加熱器103劃分成兩個區(qū)域121和122。然而，加熱器103的區(qū)域121和區(qū)域122彼此不電氣分離。電極111至113是用于將電壓施加至由普通導(dǎo)體組成的加熱器103的引出電極。電極114與電極111和112連接。設(shè)置在加熱器的中心處的電極113是引出電極111和112二者共用的處于gnd(接地)電位的電極。

電源150是用于對加熱器103進行加熱的直流電源設(shè)備。電源150經(jīng)由電極114將相同電壓(+v)施加至位于加熱器103的兩端處的兩個電極111和112。通過施加電壓，電流從電極111和112流動至電極113。當電流在加熱器103中流動時，加熱器103生成熱。當加熱器103生成熱時，對位于加熱器103正下方的光學(xué)波導(dǎo)102進行加熱，并且光學(xué)波導(dǎo)102的光傳播特性發(fā)生變化。按照這種方式，光學(xué)波導(dǎo)102作為光學(xué)移相器操作。

可以將電極113設(shè)置在電極111和112之間的中間點處。在這種情況下，區(qū)域121中的加熱器電阻等于區(qū)域122中的加熱器電阻。即，假設(shè)在電極111與電極112之間的加熱器電阻為2r，在區(qū)域121和122中的每一個中的加熱器電阻為r。此處，如上文解釋的，如圖5所示，在不使用電極113和114的情況下，當將電壓+v施加至電極111并且電極112接地時，在電極111和電極112之間的電阻為2r。因此，用公式v²/(2r)來表示由加熱器103生成的熱量。另一方面，通過使用該示例實施例，在施加有電壓+v的電極與接地的gnd電極之間的加熱器電阻可以減半(r)。因為存在分別具有電阻r的兩個加熱器(分別在區(qū)域121和122中)，所以當將相同電壓+v施加至兩個加熱器時，用公式2×(v²/r)來表示由加熱器103生成的熱量。因此，通過設(shè)置電極113，可以減小在施加有電壓+v的區(qū)域中的加熱器電阻。進一步地，因此，由加熱器103生成的熱量可以增大4倍。與未設(shè)置電極113的情況相比，當電源150的電壓在0與+v之間變化時，由加熱器生成的熱量的控制范圍可以擴大4倍。進一步地，可以不必將電極113設(shè)置在電極111和112之間的中間點處。在這種情況下，區(qū)域121中的加熱器電阻不必等于區(qū)域122中的加熱器電阻。然而，區(qū)域121中的加熱器和區(qū)域122中的加熱器并聯(lián)連接。因此，當從電源150的角度看時，加熱器的電阻降低。即，即使在所有區(qū)域中的每一個中的加熱器電阻彼此不等時，也可以擴大由加熱器生成的熱量的控制范圍。

如上所述，根據(jù)第一示例實施例的光學(xué)移相器100可以減小加熱器電阻但不增加加熱器的大小，并且可以擴大由加熱器103生成的熱量的控制范圍。

(第二示例實施例)

在第一示例實施例中，將加熱器103劃分成兩個區(qū)域121和122。當將加熱器103劃分成三個或者更多個區(qū)域時，可以進一步減小每個劃分后的區(qū)域的加熱器電阻。

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二示例實施例的光學(xué)移相器200的配置的示例的示意圖。圖2是光學(xué)移相器200的俯視圖。在圖2中，線性光學(xué)波導(dǎo)202在光學(xué)波導(dǎo)基板201上形成，并且進一步地，線性加熱器203在光學(xué)波導(dǎo)202正上方形成。將加熱器203指示為圖2中的陰影部分。假設(shè)加熱器203的每單位長度的電阻是恒定的。因為光學(xué)波導(dǎo)202在位于加熱器203下方的層中形成，所以用虛線表示光學(xué)波導(dǎo)。

加熱器203可以包含電阻率相對較高的材料，諸如，pt、tin等。電極211、212、214、和215設(shè)置在加熱器103的兩端和在兩端之間的位置處。通過四個電極211、212、214、和215將加熱器203劃分成三個區(qū)域221、222、和223。然而，區(qū)域221至223彼此不電氣分離。電極213與電極211和212連接，并且電極216與電極214和215連接。電極211至216是用于將電壓施加至由普通導(dǎo)體組成的加熱器203的引出電極。通過電源250將電壓+v施加至電極211和212，并且電極214和215通過電極216接地。

電源250是用于對加熱器203進行加熱的直流電源設(shè)備。電源250經(jīng)由電極213將相同電壓(+v)施加至加熱器203的電極211和212。當通過電源250施加電壓時，電流從電極211流動至電極214，并且電流從電極212流動至電極214和215。當電流在加熱器203中流動時，加熱器203生成熱。當加熱器203生成熱時，對位于加熱器203正下方的光學(xué)波導(dǎo)202進行加熱，并且光學(xué)波導(dǎo)202的光傳播特性發(fā)生變化。按照這種方式，光學(xué)波導(dǎo)202作為光學(xué)移相器操作。

按照在長度上將加熱器203等分成三個部分(區(qū)域)的方式，在電極211與215之間設(shè)置電極212和214。在這種情況下，在三個區(qū)域221至223中的加熱器電阻彼此相等。即，當假設(shè)在電極211與電極215之間的加熱器電阻為3r時，在區(qū)域221至223中的每一個中的加熱器電阻為r。因為在加熱器203上的相鄰電極之間的電位差為v，所以在加熱器203的區(qū)域221至223中的每一個中的加熱器消耗的電力為v²/r，并且用公式3×v²/r來表示加熱器203的整體電耗(由加熱器203生成的熱量)。另一方面，當將電壓+v施加至電極211并且電極215接地但不使用電極212和214時，用公式v²/(3r)來表示由加熱器生成的熱量。即，如圖2所示，當設(shè)置電極212和214時，通過電壓+v驅(qū)動的加熱器的電阻可以減小三分之一，并且由加熱器203生成的熱量可以增加9倍。與未設(shè)置電極212和214的情況相比，當電源250的電壓在0與+v之間變化時，由加熱器生成的熱量的控制范圍可以擴大9倍。

如上所述，與根據(jù)第一示例實施例的光學(xué)移相器100一樣，根據(jù)第二示例實施例的光學(xué)移相器200可以減小加熱器電阻但不增加加熱器的大小，并且可以擴大由加熱器203生成的熱量的控制范圍。進一步地，不必按照在長度上將加熱器203等分成三個區(qū)域的方式設(shè)置電極212和214。在這種情況下，在區(qū)域221至223中的每一個中的加熱器電阻不必彼此相等。然而，區(qū)域221中的加熱器和區(qū)域222中的加熱器并聯(lián)連接，并且區(qū)域222中的加熱器和區(qū)域223中的加熱器并聯(lián)連接。因此，當從電源250的角度看時，加熱器的電阻降低。即，即使在所有區(qū)域中的每一個中的加熱器電阻彼此不等時，也可以擴大由加熱器生成的熱量的控制范圍。

在第一和第二實例實施例中，加熱器具有線性形狀，并且按照在加熱器的縱向方向上通過電極將加熱器劃分成兩個或者更多個區(qū)域的方式來設(shè)置電極。通常，當將線性加熱器等分成n個區(qū)域并且通過相同電壓來驅(qū)動分別具有相同的加熱器電阻的n個劃分后的區(qū)域時，劃分后的區(qū)域的加熱器電阻等于整個加熱器的加熱器電阻的n分之一。當通過與在加熱器未劃分時施加至加熱器的電壓相等的電壓(在該示例實施例中為+v)來驅(qū)動n個劃分后的加熱器中的每一個時，由n個劃分后的加熱器生成的熱量增加了n²倍。因此，當由電源提供的電壓在0與+v之間變化時，由加熱器生成的熱量的控制范圍可以增加n²倍。

(第三示例實施例)

圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三示例實施例的光學(xué)移相器300的配置的示例的示意圖。圖3是光學(xué)移相器300的俯視圖。圖3示出了沿著如由環(huán)形諧振器表示的圓形光學(xué)波導(dǎo)形成加熱器的光學(xué)移相器300的示例。在光學(xué)移相器300中，圓形光學(xué)波導(dǎo)302在光學(xué)波導(dǎo)基板301上形成，并且進一步地，圓形加熱器303在光學(xué)波導(dǎo)302正上方形成。將加熱器303指示成圖3中的陰影部分。假設(shè)加熱器303的每單位長度的電阻是恒定的。因為光學(xué)波導(dǎo)302在位于加熱器303下方的層中形成，所以用虛線表示光學(xué)波導(dǎo)。

加熱器303可以包含電阻率相對較高的材料，諸如，pt、tin等。按照電極跨圓形加熱器303的中心面朝彼此的方式將電極311和312設(shè)置在圓形加熱器303上。電極311至312是用于將電壓施加至由普通導(dǎo)體組成的加熱器303的引出電極。通過兩個電極311至312將加熱器303劃分成兩個區(qū)域321和322。然而，區(qū)域321和區(qū)域322彼此不電氣分離。

電源350是用于對加熱器103進行加熱的直流電源設(shè)備。電源350經(jīng)由電極311將電壓+v施加至加熱器303。電極312接地。當電流通過加熱器303的兩個區(qū)域321和322從電極311流動至電極312時，加熱器303生成熱。當加熱器303生成熱時，對位于加熱器303正下方的光學(xué)波導(dǎo)302進行加熱，并且光學(xué)波導(dǎo)302的光傳播特性發(fā)生變化。按照這種方式，光學(xué)波導(dǎo)302作為光學(xué)移相器操作。

可以按照將圓形加熱器303的圓周等分成兩個區(qū)域的方式設(shè)置電極311和312。按照這種方式，區(qū)域321中的加熱器電阻等于區(qū)域322中的加熱器電阻。即，當假設(shè)加熱器303的圓周的整個加熱器電阻為2r時，在區(qū)域321和322中的每一個中的加熱器電阻為r。因此，在該示例實施例中，電極311和312按照電極311和312跨圓形加熱器303的中心面朝彼此的方式在圓形加熱器303上形成。因此，如通過使用圖6解釋的，與使用長度大約等于圓形加熱器的圓周的長度的加熱器的情況相比，加熱器的電阻可以減半。

此處，在如圖6所示的情況下，將圓形加熱器603用作一個加熱器，而不將其劃分成兩個或者更多個區(qū)域，并且將電壓+v施加至該圓形加熱器603，當假設(shè)圖6中示出的圓形加熱器603的加熱器電阻為2r時，用公式v²/(2r)來表示由圓形加熱器603生成的熱量。

另一方面，在該示例實施例中，與在圖6中示出的加熱器的電極之間的加熱器電阻相比，在電位為+v的電極311與電位為0(gnd)的電極312之間的加熱器電阻可以減半(r)。即，存在分別具有電阻r的兩個加熱器(分別在區(qū)域321和322中)。因此，當將相同電壓+v施加至區(qū)域321和322中的這兩個加熱器時，用公式2×(v²/r)來表示由這兩個加熱器生成的熱量。因此，按照電極311和312跨圓形加熱器303的中心面朝彼此的方式將電極311和312設(shè)置在加熱器303的圓周上，將圓形加熱器303劃分成兩個區(qū)域321和322，由此，可以減小在施加有電壓+v的每個區(qū)域中的加熱器電阻。進一步地，因此，由加熱器303生成的熱量增加了4倍。另外，與不將圓形加熱器303劃分成兩個區(qū)域321和322的情況相比，當由電源350提供的電壓在0與+v之間變化時，由加熱器303生成的熱量的控制范圍可以增加4倍。進一步地，可以不必按照將圓形加熱器303的圓周等分成兩個區(qū)域的方式設(shè)置電極311和312。在這種情況下，區(qū)域321中的加熱器電阻不必等于區(qū)域322中的加熱器電阻。然而，因為區(qū)域321中的加熱器和區(qū)域322中的加熱器并聯(lián)連接，所以，當從電源350的角度看時，加熱器的電阻降低。即，即使在所有區(qū)域中的每一個中的加熱器電阻彼此不等時，也可以擴大由加熱器生成的熱量的控制范圍。

如上所述，與根據(jù)第一和第二示例實施例的光學(xué)移相器100和200一樣，根據(jù)第三示例實施例的光學(xué)移相器200可以減小加熱器電阻但不增加加熱器的大小，并且可以擴大由加熱器生成的熱量的控制范圍。

(第四示例實施例)

在第三示例實施例中，加熱器303具有加熱器的形狀為圓形并且加熱器被劃分成兩個部分的結(jié)構(gòu)。當將根據(jù)第三示例實施例的加熱器303劃分成三個或者更多個區(qū)域時，可以進一步減小每個劃分后的區(qū)域的加熱器電阻。

圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的第四示例實施例的光學(xué)移相器400的配置的示意圖。在圖4中，與圖3一樣，圓形光學(xué)波導(dǎo)402在光學(xué)波導(dǎo)基板401上形成，并且進一步地，圓形加熱器403在光學(xué)波導(dǎo)402正上方形成。加熱器403可以包含電阻率相對較高的材料，諸如，pt、tin等。將加熱器403指示成圖4中的陰影部分。假設(shè)加熱器403的每單位長度的電阻是恒定的。因為光學(xué)波導(dǎo)402在位于加熱器403下方的層中形成，所以用圖4中的虛線表示光學(xué)波導(dǎo)。

另一方面，在第四示例實施例中，與第三示例實施例不同，將電極411至414布置到加熱器403上。電極411至414是用于將電壓施加至由普通導(dǎo)體組成的加熱器403的引出電極。

通過四個電極411至414將加熱器403劃分成四個區(qū)域421至424。然而，區(qū)域421至區(qū)域424彼此不電氣分離。電源450是用于對加熱器403進行加熱的直流電源設(shè)備。通過電源450將電壓+v施加至電極411和412。電極413和414是處于gnd(接地)電位的電極。當由電源450施加電壓時，電流從電極411和412流動至電極413和414。當電流在加熱器403中流動時，加熱器403生成熱。當加熱器403生成熱時，對位于加熱器403正下方的光學(xué)波導(dǎo)402進行加熱，并且光學(xué)波導(dǎo)402的光傳播特性發(fā)生變化。按照這種方式，光學(xué)波導(dǎo)402作為光學(xué)移相器操作。

可以按照將加熱器403等分成四個區(qū)域的方式將電極411至414設(shè)置在加熱器403的圓周上。在這種情況下，在區(qū)域421至424中的加熱器電阻彼此相等。因為在加熱器403上的相鄰電極之間的電位差為v，所以，當假設(shè)在區(qū)域421至424中的每一個中的電阻為r時，每個區(qū)域消耗的電力為v²/r，并且用公式4×v²/r來表示由整個加熱器403生成的熱量。

另一方面，如圖6中描述的，當將電壓+v施加至在一個區(qū)域中形成為一個加熱器的圓形加熱器603時，當假設(shè)圖6中示出的加熱器603的加熱器電阻為4r時，用公式v²/(4r)來表示由加熱器603生成的熱量。

因此，當電極411至414設(shè)置在圓形加熱器403的圓周上并且將加熱器403劃分成四個區(qū)域421至424時，可以減小在由電壓+v驅(qū)動的四個區(qū)域中的每一個的加熱器的電阻。進一步地，與不將圓形加熱器403劃分成四個區(qū)域421至424的情況相比，當按照將圓形加熱器403等分成四個區(qū)域的方式設(shè)置電極411至414并且電源450的電壓在0與+v之間變化時，由加熱器生成的熱量的控制范圍可以增加十六(16)倍。進一步地，可以不必按照將加熱器403的圓周等分的方式設(shè)置電極411至414。在這種情況下，在區(qū)域421至424中的每一個中的加熱器電阻不必彼此相等。然而，當區(qū)域421中的加熱器和區(qū)域424中的加熱器并聯(lián)連接，并且區(qū)域422中的加熱器與區(qū)域423中的加熱器并聯(lián)連接時，當從電源450的角度看時，加熱器的電阻降低。即，即使在所有區(qū)域中的每一個中的加熱器電阻彼此不等時，也可以擴大由加熱器生成的熱量的控制范圍。

如上所述，與根據(jù)第一至第三示例實施例的光學(xué)移相器100、200、和300一樣，根據(jù)第四示例實施例的光學(xué)移相器400可以減小加熱器電阻但不增加加熱器的大小，并且可以擴大由加熱器403生成的熱量的控制范圍。

如第三和第四示例實施例所述，當使用圓形加熱器時，如果將圓形加熱器劃分成2n個區(qū)域(n是自然數(shù))，每個區(qū)域具有相同的加熱器電阻，則在每個區(qū)域中的加熱器電阻可以減小1/(2n)倍。在第三示例實施例中，n＝1，并且在第四示例實施例中，n＝2。當通過電壓+v來驅(qū)動每個區(qū)域中的加熱器時，由所有加熱器生成的熱量可以增加(2n)²倍。即，由加熱器生成的熱量的控制范圍可以增加(2n)²倍。因此，可以按照將圓形加熱器的圓周劃分成兩個或者更多個區(qū)域的方式設(shè)置電極。

(第五示例實施例)

還通過根據(jù)第五示例實施例的用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器帶來在第一至第四示例實施例中描述的效果。在以下解釋中，將在括號中注明圖1中示出的參考標記和電壓(+v和gnd)。根據(jù)第五示例實施例的用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器包括：加熱器(103)、第一電極(111和112)、和第二電極(113)。加熱器(103)在光學(xué)波導(dǎo)(102)附近形成。按照電氣連接至加熱器(103)的方式形成第一電極(111和112)，并且將第一電位(+v)施加至第一電極(111和112)。按照電氣連接至加熱器(103)的方式形成第二電極(113)，并且將與第一電位(+v)不同的第二電位(gnd)施加至第二電極(113)。第一電極(111和112)和第二電極(113)按照將加熱器(103)劃分成兩個或者更多個區(qū)域(121和122)的方式交替設(shè)置。

進一步地，通過使用圖3中示出的參考標記和電壓(+v和gnd)，根據(jù)第五示例實施例的用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器可以如下描述：根據(jù)第五示例實施例的用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器包括：加熱器(303)、第一電極(311)、和第二電極(312)。加熱器(303)在光學(xué)波導(dǎo)(302)附近形成。按照電氣連接至加熱器(303)的方式形成第一電極(311)，并且將第一電位(+v)施加至第一電極(311)。按照電氣連接至加熱器(303)的方式形成第二電極(312)，并且將與第一電位(+v)不同的第二電位(gnd)施加至第二電極(312)。第一電極(311)和第二電極(312)按照將加熱器(303)劃分成兩個或者更多個區(qū)域(321和322)的方式交替設(shè)置。

在具有這種結(jié)構(gòu)的根據(jù)第五示例實施例的用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器中，將加熱器劃分成多個區(qū)域，并且每個區(qū)域存在于第一電極與第二電極之間。因此，加熱器電阻減小。因此，根據(jù)第五示例實施例的用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器可以減小加熱器電阻但不增加加熱器的大小，并且可以擴大由加熱器生成的熱量的控制范圍。

上文已經(jīng)參考示例實施例描述了本申請的發(fā)明。然而，本申請的發(fā)明不局限于上述示例實施例。在不脫離本申請的發(fā)明范圍的情況下，可以進行可以被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的在本申請的發(fā)明的配置或者細節(jié)內(nèi)的各種變化。

例如，在圖1至圖4中，加熱器存在于光學(xué)波導(dǎo)正上方。然而，當光學(xué)波導(dǎo)的特性可以更改為期望特征時，可以任意確定在加熱器與光學(xué)波導(dǎo)之間的位置關(guān)系。即，在加熱器與光學(xué)波導(dǎo)之間的位置關(guān)系不局限于每個示例實施例的描述。進一步地，在圖1至圖4中，位于加熱器的正下方的光學(xué)波導(dǎo)的寬度略微大于加熱器的寬度。然而，光學(xué)波導(dǎo)的寬度可以等于或者小于加熱器的寬度。

在圖1和圖2中，光學(xué)波導(dǎo)102和202具有線性形狀。然而，光學(xué)波導(dǎo)102和202可以具有曲線形狀。在圖3和圖4中，光學(xué)波導(dǎo)302和402具有圓形形狀。然而，光學(xué)波導(dǎo)302和402可以具有正圓形、橢圓形、不同于這些形狀的另一圓形形狀、或者矩形。

進一步地，在第一至第四示例實施例中，對將用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器應(yīng)用于光學(xué)移相器的情況進行了解釋。然而，如果是利用加熱器生成的溫度變化的光學(xué)波導(dǎo)設(shè)備，則可以將本發(fā)明的用于光學(xué)波導(dǎo)的加熱器應(yīng)用于不同于光學(xué)移相器的另一設(shè)備。

本申請要求2014年11月18日提交的日本專利申請第2014-233539號的優(yōu)先權(quán)，其公開的全部內(nèi)容通過引用合并于此。

[參考標記列表]

100、200、300、400、500、和600：光學(xué)移相器

101、201、301、401、501、和601：光學(xué)波導(dǎo)基板

102、202、302、402、502、和602：光學(xué)波導(dǎo)

103、203、303、403、503、和603：加熱器

111至114、211至216、311、312、以及411至414：電極

511、512、611、和612：電極

121、122、221至223、321、322、以及421至424：區(qū)域

150、250、350、和450：電源