波导线电极结构和电光调制器制造技术

本公开提供了一种波导线电极结构和电光调制器，其中，波导线电极结构额外设置位于光波导上方的覆盖层，并使得连接至信号电极或地电极的电极延长部延伸到覆盖层的上表面。本公开实施例的波导线电极结构在保证了信号电极和地电极的电极延长部之间距离足够接近的情况下，同时保证了电极延长部和相应的光波导存在一定的间距，因此，本公开的波导线电极结构在增大了电光转换效率的同时，避免了对第一支路或第二支路中光的正常传输的影响，大幅度提高了波导线电极结构的调制效果。高了波导线电极结构的调制效果。高了波导线电极结构的调制效果。

【技术实现步骤摘要】
波导线电极结构和电光调制器


[0001]本公开涉及光电信号
，尤其涉及一种波导线电极结构和电光调制器。

技术介绍

[0002]近年来物联网、无人驾驶、远程医疗、远程教育等新兴网络应用业务的飞速发展，对于高速大容量通信技术提出了更高的要求。光通信因为带宽大、可靠性高、成本低、抗干扰能力强等特点，在高速、大容量通信方向取得了飞速的发展。如何将高速电信号加载到光载波上是一项核心研究内容。电光调制器作为将电信号转换成光信号的器件，是光互连、光计算、光通信系统中的核心器件之一，调制器性能对于光信号的传输距离与传输速度起着重要作用。随着人们对于高速、大容量通信技术日益的迫切需求，对于电光调制器的调制速率也提出了更高的要求。
[0003]电光调制器是利用某些电光晶体，如铌酸锂晶体(LiNbO3)、砷化稼晶体(GaAs)和钽酸锂晶体(LiTaO3)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。
[0004]MZ干涉仪式调制器的输入光波经过一段光路后在一分二的分光原件处被分成相等的两束，分别通过两光波导传输，光波导是由电光材料制成的，其折射率随外加电压的大小而变化，从而使两束光信号到达合光原件处产生相位差。若两束光的光程差是波长的整数倍，两束光相干加强；若两束光的光程差是波长的1/2，两束光相干抵消，调制器输出很小，因此通过控制电压就能对光信号进行调制。
[0005]然而，在高速电光调制器共面波导线电极结构设计时，为了防止电信号的微波反射，需要电极材料的阻抗与输入端阻抗保持一致，而同时不仅需要保证电信号传输速度与光信号在波导中传输的群速度相同或接近，又需要尽量降低电信号的传输损耗，这就对电极设计提出了很高的要求。

技术实现思路

[0006]本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本公开的一个目的在于提出一种波导线电极结构和电光调制器，以提高对传输光的调制效果。
[0007]本公开第一方面的实施例提供了一种波导线电极结构，包括：依次间隔排列设置的第一地电极、信号电极和第二地电极；光波导，包括第一支路和第二支路，第一支路设置在第一地电极和信号电极之间形成的第一间隙中，第二支路设置在第二地电极和信号电极之间形成的第二间隙中；第一覆盖层，至少部分覆盖第一支路；第二覆盖层，至少部分覆盖第二支路；和至少一个电极延长部，每个电极延长部从信号电极面向第一地电极的第一侧、信号电极面向第二地电极的第二侧、第一地电极面向信号电极的第三侧或第二地电极面向信号电极的第四侧开始朝向与该侧邻近的第一间隙或第二间隙伸出，每个电极延长部还延伸至第一覆盖层或第二覆盖层的上表面。
[0008]可选地，第一覆盖层和/或第二覆盖层的上表面包括：至少一个倾斜区段，每个倾斜区段沿着从信号电极、第一地电极或第二地电极朝向与该电极相邻的第一支路或第二支路的方向向上倾斜延伸设置；其中电极延长部经由倾斜区段延伸到第一覆盖层或第二覆盖层的上表面；或电极延长部以及其相连的电极的至少一部分经由倾斜区段延伸到第一覆盖层或第二覆盖层的上表面。
[0009]可选地，电极延长部包括：多个延伸子电极，每个延伸子电极均从第一地电极、第二地电极或信号电极的一侧开始朝向与该侧邻近的第一间隙或第二间隙伸出。
[0010]可选地，每个延伸子电极包括：延伸部，从第一地电极、第二地电极或信号电极的一侧开始朝向与该侧邻近的第一间隙或第二间隙伸出。
[0011]可选地，每个延伸子电极还包括：电极部，设置在延伸部伸出的末端端部上，并且沿着平行于第一支路或第二支路的方向延伸设置。
[0012]可选地，第一覆盖层和/或第二覆盖层的上表面还包括：平台区段，邻接倾斜区段较高的一侧边缘，其中，光波导设置在平台区段下方，并且延伸子电极的末端设置在平台区段或者倾斜区段上。
[0013]可选地，至少一个电极延长部包括：第一电极延长部，设置在信号电极面向第一地电极的第一侧上；第二电极延长部，设置在信号电极面向第二地电极的第二侧上；第三电极延长部，设置在第一地电极面向信号电极的第三侧上；和第四电极延长部，设置在第二地电极面向信号电极的第四侧上。
[0014]可选地，第一电极延长部包括多个第一延伸子电极，每个第一延伸子电极均从第一侧朝向第一间隙伸出；并且第二电极延长部包括多个第二延伸子电极，每个第二延伸子电极均从第二侧朝向第二间隙伸出。
[0015]可选地，第三电极延长部包括多个第三延伸子电极，每个第三延伸子电极均从第三侧朝向第一间隙伸出；并且第四电极延长部包括多个第四延伸子电极，每个第四延伸子电极均从第四侧朝向第二间隙伸出。
[0016]可选地，第一电极延长部包括多个第一延伸子电极，每个第一延伸子电极均从第一侧朝向第一间隙伸出；第二电极延长部包括多个第二延伸子电极，每个第二延伸子电极均从第二侧朝向第二间隙伸出；第三电极延长部包括多个第三延伸子电极，每个第三延伸子电极均从第三侧朝向第一间隙伸出；并且第四电极延长部包括多个第四延伸子电极，每个第四延伸子电极均从第四侧朝向第二间隙伸出。
[0017]可选地，第一电极延长部中的每个第一延伸子电极分别与第三电极延长部中对应的第三延伸子电极相对设置；第二电极延长部中的每个第二延伸子电极分别与第四电极延长部中对应的第四延伸子电极相对设置。
[0018]可选地，第一覆盖层的上表面包括依次邻接的第一倾斜区段、第一平台区段和第二倾斜区段，第一倾斜区段面向第一地电极，第二倾斜区段面向信号电极；和第二覆盖层的上表面包括依次邻接的第三倾斜区段、第二平台区段和第四倾斜区段，第三倾斜区段面向信号电极，第四倾斜区段面向第二地电极，其中第一电极延长部经由第二倾斜区段延伸到第一平台区段，第二电极延长部经由第三倾斜区段延伸到第二平台区段，第三电极延长部经由第一倾斜区段延伸到第一平台区段，第四电极延长部经由第四倾斜区段延伸到第二平台区段。
[0019]可选地，在每个电极延长部中，相邻两个延伸子电极的电极部间隔设置。
[0020]可选地，在每个电极延长部中，相邻两个延伸子电极的电极部首尾连接设置。
[0021]可选地，覆盖层的折射率小于光波导的折射率。
[0022]本公开第二方面的实施例提供了一种电光调制器，包括：基底；隔离层，设置在基底的上表面；薄膜层，设置在隔离层的上表面，薄膜层由光电材料制成；上述的波导线电极结构设置在薄膜层的上表面；和光学组件，设置在薄膜层的上表面，用于将光波导中传播的光分开成第一支路和第二支路中的光，并且用于将第一支路和第二支路中的光再次合并为光波导中传播的光。
[0023]可选地，信号电极、第一地电极和第二地电极的下表面穿透薄膜层直接接触隔离层。
[0024]可选地，薄膜层为经过刻蚀加工的X切，Y切，或者Z切的薄膜铌酸锂。
[0025]本公开实施例的波导线电极结构额外设置位于光波导上方的覆盖层，并使得连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波导线电极结构，其特征在于，包括：依次间隔排列设置的第一地电极、信号电极和第二地电极；光波导，包括第一支路和第二支路，所述第一支路设置在所述第一地电极和所述信号电极之间形成的第一间隙中，所述第二支路设置在所述第二地电极和所述信号电极之间形成的第二间隙中；第一覆盖层，至少部分覆盖所述第一支路；第二覆盖层，至少部分覆盖所述第二支路；和至少一个电极延长部，每个所述电极延长部从所述信号电极面向所述第一地电极的第一侧、所述信号电极面向所述第二地电极的第二侧、所述第一地电极面向所述信号电极的第三侧或所述第二地电极面向所述信号电极的第四侧开始朝向与该侧邻近的所述第一间隙或所述第二间隙伸出，每个所述电极延长部还延伸至所述第一覆盖层或第二覆盖层的上表面。2.根据权利要求1所述的波导线电极结构，其特征在于，所述第一覆盖层和/或所述第二覆盖层的上表面包括：至少一个倾斜区段，每个所述倾斜区段沿着从所述信号电极、所述第一地电极或所述第二地电极朝向与该电极相邻的所述第一支路或第二支路的方向向上倾斜延伸设置；其中所述电极延长部经由所述倾斜区段延伸到所述第一覆盖层或所述第二覆盖层的上表面；或所述电极延长部以及其相连的电极的至少一部分经由所述倾斜区段延伸到所述第一覆盖层或所述第二覆盖层的上表面。3.根据权利要求2所述的波导线电极结构，其特征在于，所述电极延长部包括：多个延伸子电极，每个所述延伸子电极均从所述第一地电极、所述第二地电极或所述信号电极的一侧开始朝向与该侧邻近的所述第一间隙或所述第二间隙伸出。4.根据权利要求3所述的波导线电极结构，其特征在于，每个所述延伸子电极包括：延伸部，从所述第一地电极、所述第二地电极或所述信号电极的一侧开始朝向与该侧邻近的所述第一间隙或所述第二间隙伸出。5.根据权利要求4所述的波导线电极结构，其特征在于，每个所述延伸子电极还包括：电极部，设置在所述延伸部伸出的末端端部上，并且沿着平行于所述第一支路或所述第二支路的方向延伸设置。6.根据权利要求3所述的波导线电极结构，其特征在于，所述第一覆盖层和/或所述第二覆盖层的上表面还包括：平台区段，邻接所述倾斜区段较高的一侧边缘，其中，所述光波导设置在所述平台区段下方，并且所述延伸子电极的末端设置在所述平台区段或者所述倾斜区段上。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的波导线电极结构，其特征在于，所述至少一个电极延长部包括：第一电极延长部，设置在所述信号电极面向所述第一地电极的第一侧上；第二电极延长部，设置在所述信号电极面向所述第二地电极的第二侧上；第三电极延长部，设置在所述第一地电极面向所述信号电极的第三侧上；和
第四电极延长部，设置在所述第二地电极面向所述信号电极的第四侧上。8.根据权利要求7所述的波导线电极结构，其特征在于，所述第一电极延长部包括多个第一延伸子电极，每个所述第一延伸子电极均从所述第一侧朝向所述第一间隙伸出；并且所述第二电极延长部包括多个第二延伸子电极，每个所述第二延伸子电极均从所述第二侧朝向所述第二间隙伸出。9.根据权利要求7所述的波导线电极结构，其特征在于，所述第三电极延长部包括多个第三延伸子...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁寒潇，宋一品，周颖聪，巫海苍，毛文浩，宋时伟，孙维祺，俞清扬，
申请(专利权)人：苏州极刻光核科技有限公司，
类型：发明
国别省市：