The present invention relates to a broadband traveling wave electro optic modulator based on LiNbO3 film, which comprises a substrate, a lithium niobate film, an optical waveguide, a buffer layer, and a metal electrode. The base is made of quartz crystal; the lithium niobate thin film having a single crystal structure with the thickness of 4 to 10 microns; the optical waveguide using Ti diffused waveguide or annealed proton exchanged waveguides; the buffer layer is made of silica or alumina film; the metal electrode by traveling wave electrode structure on both sides of the front line and the grounding wire symmetric metal electrode located in the optical waveguide. In the invention has the advantages of refraction can be achieved at the same time the LiNbO3 electro-optic modulator rate matching and impedance matching, improve the bandwidth, the half wave voltage without increasing the device, can effectively reduce the production cost of broadband lithium niobate electro-optic modulator.
【技术实现步骤摘要】
基于铌酸锂单晶薄膜的宽带行波电光调制器
本专利技术设计一种宽带电光调制器,特别是涉及基于铌酸锂单晶薄膜的宽带行波电光调制器。
技术介绍
目前,铌酸锂宽带电光调制器已在光纤通信、光载微波或毫米波通信等工程领域得到广泛应用,目前常采用共面行波电极结构以实现高工作带宽。然而铌酸锂体材料较高的介电常数,使得微波信号的折射率远大于光波的折射率(即折射率失配)以及行波电极的特征阻抗远小于终端负载的特征阻抗(即阻抗失配),导致了铌酸锂电光调制器工作带宽的下降。因此,为了提高铌酸锂电光调制器的调制带宽,当前较为常见的技术方案多采用增加缓冲层厚度、增加金属电极厚度、制作铌酸锂脊波导等,以提高微波与光波的折射率匹配以及行波电极与终端负载的阻抗匹配。然而,上述提高铌酸锂电光调制器调制器带宽的主要技术方案存在以下问题:首先,增加缓冲层厚度虽然可以降低微波折射率、提高行波电极阻抗,可较好地实现折射率匹配与阻抗匹配,但缓冲层的增厚也增加了电光调制器的半波电压,且带来了调制器工作点漂移的问题;其次,增加金属电极厚度,虽然可以降低微波折射率和导体损耗,有利于提升电光调制器的调制带宽,但金属电极厚度的增加却降低了行波电极的特征阻抗,对电光调制器的调制带宽的提升造成了不利的影响;再次,采用铌酸锂脊波导结构虽然具有可同时提高折射率匹配与阻抗匹配,以及降低器件半波电压等优势,但采用湿法腐蚀或是干法刻蚀的方法制作的铌酸锂脊波导损耗较高,且生产成本较高。综上所述,采用增加缓冲层厚度或增加金属电极厚度以提高铌酸锂电光调制器调制带宽的技术方案存在着折射率匹配、阻抗匹配与低半波电压难以同时实现的问题,而采 ...
【技术保护点】
基于铌酸锂单晶薄膜的宽带行波电光调制器,包括:基底1、铌酸锂薄膜2、光学波导3、缓冲层4、以及金属电极5,其特征在于,所述基底1采用石英晶片;所述铌酸锂薄膜2具有单晶结构且厚度为4至10微米;所述光学波导3采用钛扩散波导或退火质子交换波导;所述缓冲层4采用氧化硅或氧化铝薄膜;所述金属电极5采用行波电极结构。
【技术特征摘要】
1.基于铌酸锂单晶薄膜的宽带行波电光调制器,包括:基底1、铌酸锂薄膜2、光学波导3、缓冲层4、以及金属电极5,其特征在于,所述基底1采用石英晶片;所述铌酸锂薄膜2具有单晶结构且厚度为4至10微米;所述光学波导3采用钛扩散波导或退火质子交换波导;所述缓冲层4采用氧化硅或氧化铝薄膜;所述金属电极5采用行波电极结构。2.根据权利要求1所述的基于铌酸锂薄膜的宽带行波电光调制器,其特征在于:采用具有低介电常数的石英材料作为所述基底1晶片。3.根据权利要求所述的基于铌酸锂薄膜的宽带行波电光调制器,其特征在于:采用键合工艺将基底1与铌酸锂单晶体材料晶片键...
【专利技术属性】
技术研发人员:李萍,
申请(专利权)人:天津领芯科技发展有限公司,
类型:发明
国别省市:天津,12
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