电光调制器制造技术

本申请涉及一种电光调制器，所述电源能够产生使所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一电极和所述第三电极之间激发出铌酸锂的高阶电光效应的较高的变化的电场。当产生铌酸锂的高阶电光效应时，所述电光调制器的半波电压显著降低。因此，所述电源提供较高的直流偏置电压和较低的射频电压就能够实现信号的调制。所述电光调制器无需再使用射频放大器等器件进行射频信号放大，也符合CMOS驱动电压的要求。因此所述电光调制器的电路部分能够完全集成在芯片上。因此能够实现较大的调制频宽，减小射频损耗，保证调制速率。所述电光调制器实现了低半波电压和较大的调制频宽的有益效果。现了低半波电压和较大的调制频宽的有益效果。现了低半波电压和较大的调制频宽的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
电光调制器


[0001]本申请涉及光通信和光互联领域，特别是涉及一种电光调制器。

技术介绍

[0002]随着信息化社会的到来，互联网、物联网、5G通信、IPTV、数据中心等新型通信业务正经历着快速发展的时期。新型通信业务的发展，也推动着基于光纤通信技术的光传送网络向着大容量、低时延、低功耗等技术方向发展。光纤通信技术的进步，一方面得益于新型信号调制与解调技术等信息编码技术的发展，另一方面则来自于高带宽、低功耗、小型化、高集成度的新型光电子器件以及光模块等硬件技术的进步。
[0003]电光调制器是光通信系统的关键器件之一，要传输的信号通过电光调制技术调制到光载波上进行远距离传输，在接收端通过接收机恢复出接收的信号。电光调制器的好坏影响着光通信系统的传输质量。电光调制器是利用电光晶体的电光效应制成的调制器。传统的电光调制器模块还无法完全集成在芯片上，这影响了电光调制器的广泛应用。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对目前的电光调制器模块还无法完全集成在芯片上的技术问题，提供一种低半波电压
‑
长度积的电光调制器。
[0005]一种电光调制器，包括：
[0006]基底；
[0007]第一电极和第二电极，间隔设置于所述基底；
[0008]第一铌酸锂波导，设置于所述基底，并位于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一铌酸锂波导分别与所述第一电极和所述第二电极绝缘设置，以及
[0009]电源，与所述第一电极连接，用于在所述第一电极和所述第二电极之间产生偏置交流电场，以激发出铌酸锂的高阶电光效应的电场。
[0010]在一个实施例中，用于产生使所述第一电极和所述第二电极之间激发出铌酸锂的高阶电光效应的电场大于6
×
106V/m。
[0011]在一个实施例中，所述电源包括射频源和直流源，所述射频源和所述直流源分别与所述第一电极连接。
[0012]在一个实施例中，还包括T型偏置器，所述射频源和所述直流源分别与所述T型偏置器的射频端和直流端连接，所述T型偏置器的射频与直流端连接所述第一电极。
[0013]在一个实施例中，还包括：
[0014]第三电极，所述第三电极设置于所述第一电极远离所述第二电极的一侧，所述第三电极与所述第一电极间隔设置，所述第二电极和所述第三电极用于接地；
[0015]第二铌酸锂波导，所述第二铌酸锂波导设置于所述第一电极和所述第三电极之间，所述第二铌酸锂波导与所述第一电极和所述第三电极绝缘设置。
[0016]在一个实施例中，所述基底表面设置铌酸锂膜层，所述第一铌酸锂波导形成于所
述铌酸锂膜层，所述第一铌酸锂波导在所述铌酸锂膜层为凸起结构。
[0017]在一个实施例中，所述基底包括层叠设置的二氧化硅膜层和硅膜层，所述二氧化硅膜层设置于所述硅膜层和所述铌酸锂膜层之间。
[0018]在一个实施例中，所述铌酸锂膜层的厚度为400纳米到900纳米，所述二氧化硅膜层的厚度为2微米到5微米，所述硅膜层的厚度为0.4毫米到0.8毫米。
[0019]在一个实施例中，所述射频源提供0.5伏到2伏的射频电压，所述直流源提供20伏到100伏的直流偏置电压。
[0020]在一个实施例中，所述第一电极包括层叠绝缘设置的第一子电极和第二子电极。
[0021]本申请实施例提供的所述电光调制器，所述电源能够产生使所述第一电极和所述第二电极之间产生偏置交流电场。所述偏置交流电场能够激发出铌酸锂的高阶电光效应。当产生铌酸锂的高阶电光效应时，所述电光调制器的半波电压显著降低。因此，所述电源提供较高的直流偏置电压和较低的射频电压就能够实现对光信号的调制。所述电光调制器所需的射频电压能够符合CMOS驱动电压的要求，无需再使用射频放大器等器件进行射频信号放大。因此所述电光调制器的电路部分能够完全集成在芯片上。所述电光调制器在不需要增加电光作用区域长度的条件下就可以实现较低的半波电压，因此能够减小射频损耗，提高调制频宽，保证调制速率。所述电光调制器同时实现了低半波电压和较大的调制频宽。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本申请实施例提供的传统技术中的电光调制器示意图。
[0024]图2为本申请一个实施例提供的相位型电光调制器示意图。
[0025]图3为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器结构示意图。
[0026]图4为本申请另一个实施例提供的强度型电光调制器结构示意图。
[0027]图5为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器电压
‑
归一化光强变化示意图。
[0028]图6为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器在施加较高直流偏置的正弦交流电信号下输出光强变化示意图。
[0029]图7为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器立体结构示意图。
[0030]图8为本申请一个实施例提供的相位型电光调制器的俯视图；
[0031]图9为本申请一个实施例提供的图8所示的相位型电光调制器的截面图；
[0032]图10为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器的俯视图；
[0033]图11为本申请一个实施例提供的图10所示的强度型电光调制器的截面图；
[0034]图12为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器制作流程示意图。
[0035]附图标记说明：
[0036]电光调制器和电路部分10、基底100、二氧化硅膜层110、硅膜层120、铌酸锂膜层200、第一电极310、第一子电极311、第二子电极312、第二电极320、第三电极330、第一铌酸锂波导340、第二铌酸锂波导350、电源400、射频源410、直流源420、T型偏置器430、CMOS射频
源11、射频放大器12、信号电极13、铌酸锂脊波导14、地电极15、电子束抗蚀剂210、金属层220、二氧化硅保护膜230、光刻胶240、窗口250。
具体实施方式
[0037]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0038]本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电光调制器，其特征在于，包括：基底(100)；第一电极(310)和第二电极(320)，间隔设置于所述基底(100)；第一铌酸锂波导(340)，设置于所述基底(100)，并位于所述第一电极(310)和所述第二电极(320)之间，所述第一铌酸锂波导(340)分别与所述第一电极(310)和所述第二电极(320)绝缘设置，以及电源(400)，与所述第一电极(310)连接，用于在所述第一电极(310)和所述第二电极(320)之间产生偏置交流电场，以激发出铌酸锂的高阶电光效应。2.如权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，用于产生使所述第一电极(310)和所述第二电极(320)之间激发出铌酸锂的高阶电光效应的电场大于6
×
106V/m。3.如权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，所述电源(400)包括射频源(410)和直流源(420)，所述射频源(410)和所述直流源(420)分别与所述第一电极(310)连接。4.如权利要求3所述的电光调制器，其特征在于，还包括T型偏置器，所述射频源(410)和所述直流源(420)分别与所述T型偏置器的射频端和直流端连接，所述T型偏置器的射频与直流端连接所述第一电极(310)。5.如权利要求4所述的电光调制器，其特征在于，还包括：第三电极(330)，所述第三电极(330)设置于所述第一电极(310)远离所述第二电极(320)的一侧，所述第三电极(...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄方，张茹，张国权，许京军，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：