光波导器件及其制备方法、电光调制器技术

本申请提供一种光波导器件及其制备方法、电光调制器。光波导器件包括绝缘衬底、波导芯、至少两个电极及包层，所述至少两个电极及所述波导芯均设置于所述绝缘衬底上，所述至少两个电极分布于所述波导芯的两侧，所述包层覆盖所述波导芯的至少部分外壁，所述波导芯包括具有电光效应的电光材料，所述绝缘衬底的折射率小于所述波导芯的折射率，所述包层的折射率大于所述波导芯的折射率，或者，所述光波导器件还包括设于所述包层与所述波导芯之间的附加层，所述包层的折射率大于所述附加层的折射率。包层与波导芯组成混合波导，增强波导芯的光场限制能力，使得波导芯外部的光倏逝场分布范围变小,从而有效缩短至少两个电极之间的距离。小,从而有效缩短至少两个电极之间的距离。小,从而有效缩短至少两个电极之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
光波导器件及其制备方法、电光调制器


[0001]本申请涉及光通信
，特别涉及一种光波导器件及其制备方法、电光调制器。

技术介绍

[0002]薄膜铌酸锂(thin-film lithium niobate,简称TFLN)调制器是目前引起广泛关注的基于线性电光效应的集成光波导器件。
[0003]在一种TFLN调制器中，LN层通过光刻技术形成了脊形的TFEN波导。得益于LN与二氧化硅的折射率差，光场可以通过全内反射的方式在TFEN中进行传播。TFLN波导两边布置了金属电极，可以通过施加电压在波导区域产生横向的电场。根据LN的线性电光效应，当施加电场时，所施加电场将引起LN材料较明显的折射率变化，显著改变光模的有效折射率，进而直接影响波导中光信号的相位。
[0004]为了进一步提高电信号到光信号的转换效率，需要缩短金属电极之间的距离，以实现在同样电压条件下在波导处产生更高的电场强度，进而提升电场与光场的重合效率。然而，金属具有显著的光吸收作用，如果金属电极之间的距离过近，金属电极和光模场会有较大的空间重叠，会明显增加光信号的损耗，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光波导器件，其特征在于，包括绝缘衬底、波导芯、至少两个电极及包层，其中；所述至少两个电极及所述波导芯均设置于所述绝缘衬底上，所述至少两个电极分布于所述波导芯的两侧，所述包层覆盖所述波导芯的至少部分外壁；所述波导芯包括具有电光效应的电光材料；所述绝缘衬底的折射率小于所述波导芯的折射率；所述包层的折射率大于所述波导芯的折射率；或者，所述光波导器件还包括设于所述包层与所述波导芯之间的附加层，所述包层的折射率大于所述附加层的折射率。2.根据权利要求1所述的光波导器件，其特征在于，所述波导芯包括连接设置的第一侧壁、顶壁及第二侧壁，所述顶壁与所述绝缘衬底相对设置，所述第一侧壁与所述第二侧壁均位于所述顶壁与所述绝缘衬底之间，所述包层覆盖所述第一侧壁、所述顶壁及所述第二侧壁中的至少一个。3.根据权利要求1所述的光波导器件，其特征在于，所述包层的数量至少为一个，所述附加层的数量至少为一个，所述包层与所述附加层交替设置。4.根据权利要求1-3任意一项所述的光波导器件，其特征在于，所述光波导器件还包括波导平板层，所述波导平板层铺设于所述绝缘衬底上，所述波导芯及所述至少两个电极凸设于所述波导平板层上，所述波导芯与所述波导平板层共同组成脊型波导。5.根据权利要求4所述的光波导器件，其特征在于，所述波导平板层靠近所述波导芯的部分被所述包层覆盖。6.根据权利要求4所述的光波导器件，其特征在于，所述光波导器件还包括至少两个导电过渡单元，所述至少两个导电过渡单元分布于所述波导芯的两侧，每个所述导电过渡单元夹设于一个所述电极与所述波导平板层之间。7.根据权利要求6所述的光波导器件，其特征在于，所述光波导器件还包括至少两个绝缘单元，所述至少两个绝缘单元分布于所述波导芯的两侧，每个所述绝缘单元夹设于所述波导平板层与一个所述导电过渡单元之间，所述导电过渡单元与所述波导芯的最小间距小于所述电极与所述波导芯之间的最小间距。8.根据权利要求4所述的光波导器件，其特征在于，所述光波导器件还包括至少两个绝缘单元，所述至少两个绝缘单元分布于所述波导芯的两侧，每个所述绝缘单元夹设于所述波导平板层与一个所述电极之间。9.根据权利要求1-3任意一项所述的光波导器件，其特征在于，所述光波导器件还包括至少两个导电过渡单元，所述至少两个导电过渡单元分布于所述波导芯的两侧，每个所述导电过渡单元夹设于一个所述电极与所述绝缘衬底之间，所述导电过渡单元与所述波导芯的最小间距小于所述电极与所述波导芯之间的最小间距。10.根据权利要求1-9任意一项所述的光波导器件，其特征在于，所述光波导器件还包括载体，所述绝缘衬底背离所述波导芯的一侧与所述载体贴合于一起。11.根据权利要求1-10任意一项所述的光波导器件，其特征在于，所述光波导器件还包括绝缘覆盖层，所述绝缘覆盖层覆盖所述包层和/或所述附加层，所述绝缘覆盖层的折射率小于所述包层的折射率及所述波导芯的折射率。12.一种光波导器件的制备方法，其特征在于，包括：
提供预制结构，所述预制结构包括层叠设置的绝缘衬底及预制层，所述预制层包括具有电光效应的电光材料，所述绝缘衬底的折射率小于所述预制层的折射率；蚀刻所述预制结构的预制层形成波导芯；在所述波导芯的至少部分外壁上形成包层或者包覆结构，在所述波导芯的至少部分外壁上形成所述包层的情况下，所述包层的折射率大于所述波导芯的折射率，在所述波导芯的至少部分外壁上形成所述包覆结构的情况下，所述包覆结构包括包层和附加层，所述附加层设于所述包层和所述波导芯之间，所述包层的折射率大于所述附加层的折射率；以及形成至少两个电极，所述至少两个电极分布于所述波导芯的两侧。13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述包层的数量至少为一个，所述附加层的数量至少为一个，所述附加层与所述包层交替设置。14.根据权利要求12或13所述的制备方法，其特征在于，所述蚀刻预制层形成波导芯，还包括，蚀刻预...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚湛史，殷祥，宋小鹿，孙梦蝶，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：