分布式光强调制器制造技术

本申请公开了一种分布式光强调制器，包括：衬底，以及设置在衬底上的顺次连接的分光元件、光波导、合光元件；驱动电极，设置在衬底上，包括多个间隔排布的子驱动电极；光波导顺次穿过子驱动电极；至少一个电压偏置电极，至少部分与子驱动电极间隔设置。每个子驱动电极长度远小于传统此类调制器的总长度，在每子驱动电极中，光信号的传播会和电信号的可以达到近似同步传播。最小化了光电信号之间的走离现象。利用电压偏置电极设置在各子驱动电极之间，作为屏蔽子驱动电极之间串扰的防串扰装置，可以同步提高调制带宽和降低驱动电压的同时使得调制器既减少零点漂移现象又防止由于在提高调制带宽和降低驱动电压时带来的子驱动电极之间的串扰问题。

【技术实现步骤摘要】
分布式光强调制器
本申请涉及光调制
，具体而言，涉及一种分布式光强调制器。
技术介绍
高速电光调制有非常广泛和重要的应用，比如光通信、微波光电子、激光束偏转、波前调制等。电光调制器是利用某些电光晶体，如铌酸锂晶体(LiNb03)、砷化稼晶体(GaAs)和钽酸锂晶体(LiTa03)的电光效应制成的调制器。电光效应即当把电压加到电光晶体上时，电光晶体的折射率将发生变化，结果引起通过该晶体的光波特性的变化，实现对光信号的相位、幅度、强度以及偏振状态的调制。然而，在对光调制过程中，难以同时实现低驱动电压和高调制带宽调制。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种分布式光强调制器以实现低驱动电压和高调制带宽的调制。基于此，本申请实施例提供了一种分布式光强调制器，包括：衬底，以及设置在所述衬底上的顺次连接的分光元件、光波导、合光元件；驱动电极，设置在所述衬底上，包括多个间隔排布的子驱动电极；所述光波导顺次穿过所述子驱动电极；至少一个电压偏置电极，至少部分与所述子驱动电极间隔设置。可选地，所述驱动电极为共面波导结构。可选地，所述子驱动电极上被施加相同的电信号。可选地，相邻所述子驱动电极上被施加的电信号具有延时，其中，延时的时长为光信号从上一子驱动电极起始端传输至相邻的下一子驱动电极的起始端所需的时长。可选地，所述光波导包括多个调制部和连接在所述调制部之间的多个弯曲部，其中，所述弯曲部的弯曲方向朝向与所述弯曲部连接的上一调制部。可选地，所述调制部包括第一子调制部和第二子调制部，其中所述第一子调制部和所述第二子调制部内部的光传播方向相反。可选地，所述第一子调制部穿过所述子驱动电极和/或所述电压偏置电极；所述第二子调制部穿过所述电压偏置电极和/或所述子驱动电极。可选地，所述第一子调制部与所述第二子调制部平行，所述第一子调制部和所述第二子调制部内的光信号传播方向相反。可选地，所述电压偏置电极包括：电压偏置电极，被施加偏置电压，以及位于所述电压偏置电极两侧的第一接地电极和第二接地电极；所述驱动电极包括：驱动信号电极，被施加驱动信号，以及位于所述驱动信号电极两侧的第三接地电极和第四接地电极。可选地，所述光波导包括第一调制臂和第二调制臂，其中，所述第一调制臂穿设于所述电压偏置电极和所述第一接地电极之间，且穿设于所述驱动信号电极和第三接地电极，所述第二调制臂穿设于所述电压偏置电极和所述第二接地电极之间，且穿设于所述驱动信号电极和第四接地电极之间。本申请具有如下有益效果：将驱动电极设置为分布式的驱动电极，由于驱动电极为分布式的，每个部分的驱动电极长度远小于等效的传统此类调制器的总长度，同时每个部分的驱动信号电压也远小于在等效的传统调制器的驱动信号电压。每个部分的驱动电极中，光信号的传播会和电信号的可以达到近似同步传播甚至传播同步。最小化了光电信号之间的走离现象，提高了调制带宽的上限。同时由于驱动电极由传统的一段式驱动电极变为分布式的多段驱动电极，每一个电极上所需要施加的驱动电压也大大减小。利用电压偏置电极设置在各个子驱动电极之间，电压偏置电极与各个子驱动电极上被施加的电信号不同，且，各个电压偏置电极均包括有地线，因而可以作为屏蔽子驱动电极之间的串扰的防串扰装置，因此，可以同步提高调制带宽和减小驱动电压的同时，可以使得调制器既减少零点漂移现象又防止由于在提高调制带宽和减小驱动电压时带来的子驱动电极之间的串扰问题，因而，大大提高的光调制器的调制性能。各个子驱动电极上被施加的电信号相同，相同的电信号被施加于每一部分的驱动电极上，这等同于在电信号沿每一部分驱动电极传播时，重置了电信号，极大地降低了电信号的损失，大幅提高了调制效率。接地线组分别设置在子驱动电极之间，其中，具有相同光信号传播方向的平行部上设置有所述子驱动电极，在与设置子驱动电极的平行部的光信号传播方向相反的平行部上设置接地线组，能够大大降低子驱动电极之间的串扰。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请实施例的分布式光强调制器示意图；图2是根据本申请实施例的分布式光强调制器局部剖面示意图；图3是根据本申请实施例的另一分布式光强调制器示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。如
技术介绍
所述，驱动电压和调制带宽之间往往需要取舍。电光效应在电光介质中通常较弱，所以低驱动电压需要足够长的波导来累计产生足够电光效应。然而申请人经研究发现，光波和驱动电信号之间存在群速度失配，经过长距离传输会产生严重的光波-驱动电信号走离(walk-off)现象，严重限制了调制带宽。此外，长的光波导还需要长的驱动电极，由于电极材料的电阻损耗，导致了较大的微波驱动信号传播损失，最终也限制了进一步降低驱动电压的可能。这一严重的设计上的取舍问题几乎存在于所有基于行波的光电调制器，严重限制了器件的性能。铌酸锂调制器在理想情况下，不加电压和加电压分别代表输出光强最大和最小，即信号1和0。但是铌酸锂材料自身的材料特性，即使在没有外加电压的情况，马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的两臂也有相位差，致使不加电压和加电压下输出光强都是介于最大和最小中间的值，这就是零点电压漂移现象。同时随着带宽的增加，多信号之间的串扰问题的变的越来越显著。最终均会导致难以继续降低驱动电压。基于申请人的研究发现，本技术实施例提供了一种分布式光强调制器，如图1所示，该光调制器包括：衬底60，以及设置在所述衬底60上的顺次连接的分光元件10、光波导20、合光元件30；驱动电极40，设置在所述衬底60上，包括多个间隔排布的子驱动电极41，所述光波导40顺次穿过所述子驱动电极41；至少一个电压偏置电极50，电压偏置电极50中的至少部分数量的电压偏置电极50与子驱动电极41间隔设置，具体的，两个子驱动电极41之间可以设置至少一个电压偏置电极50，并且，电压偏置电极50与子驱动电极41的设置顺序可以为任意顺序。由于光波和驱动电信号之间存在群速度失配，经过长距离传输会产生严重的光波-驱动点信号走离现象，严重限制了驱动电压和带宽。因此，在本实施例中将驱动电极40设置为分布式的驱动电极40，由于驱动电极40为分布式的，每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光强调制器，其特征在于，包括：/n衬底，以及设置在所述衬底上的顺次连接的分光元件、光波导、合光元件；/n驱动电极，设置在所述衬底上，包括多个间隔排布的子驱动电极；/n电压偏置电极，设置在所述子驱动电极之间；/n至少一个电压偏置电极，至少部分与所述子驱动电极间隔设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式光强调制器，其特征在于，包括：
衬底，以及设置在所述衬底上的顺次连接的分光元件、光波导、合光元件；
驱动电极，设置在所述衬底上，包括多个间隔排布的子驱动电极；
电压偏置电极，设置在所述子驱动电极之间；
至少一个电压偏置电极，至少部分与所述子驱动电极间隔设置。


2.如权利要求1所述的分布式光强调制器，其特征在于，
所述驱动电极为共面波导结构。


3.如权利要求1所述的分布式光强调制器，其特征在于，
所述子驱动电极上被施加相同的电信号。


4.如权利要求3所述的分布式光强调制器，其特征在于，
相邻所述子驱动电极上被施加的电信号具有延时，其中，延时的时长为光信号从上一子驱动电极起始端传输至相邻的下一子驱动电极的起始端所需的时长。


5.如权利要求1-4任一项所述的分布式光强调制器，其特征在于，所述光波导包括多个调制部和连接在所述调制部之间的多个弯曲部，其中，所述弯曲部的弯曲方向朝向与所述弯曲部连接的上一调制部。


6.如权利要求5所述的分布式光强调制器，其特征在于，
所述调制部包括第一子调制部和第二子调制部，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁寒潇，宋一品，
申请(专利权)人：苏州极刻光核科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32