结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器制造技术

本发明专利技术公开了一种结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器，涉及调制器领域，包括依次层叠的LN衬底层、第一缓冲层、LN薄膜层，LN薄膜层上设有声吸收带、叉指换能器、MZ波导、第二缓冲层和行波电极，叉指换能器和MZ波导分别设于两条声吸收带之间的两个不同的位置，MZ波导包括作用区，作用区设有两个平行的波导臂，叉指换能器包括与波导臂平行设置的叉指电极，第二缓冲层和行波电极依次层叠设于LN薄膜层上，行波电极包括位于波导臂两侧的金属电极，波导臂位于两侧的金属电极的中间，金属电极与波导臂平行。当在行波电极两端加直流电压时，通过控制直流电压的大小对声光调制器的工作频率进行调节，解决了传统声光调制器工作频率单一的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器


[0001]本专利技术涉及调制器领域，特别是一种结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器。

技术介绍

[0002]随着光通信技术的发展，声光技术应用非常广泛，例如信号处理、光计算领域、军事领域等。声光器件以其性能优越、品种繁多，逐步形成是具有突出特点的新型光电子器件。其中，声光调制器、Q开关、锁模器、移频器、偏转器、可调滤光器、超声流量计等在不同领域得到快速发展和广泛应用。
[0003]声光器件的作用是控制介质中声波和光波的相互作用。声光相互作用在上世纪60年代被应用于激光领域，很大程度改善了激光对于激光束的强度、频率的控制，从而使激光被应用到更多的领域，也加快了声光器件的发展。但声光调制器中产生声波的换能器只能产生频率固定的超声波，以至于器件的工作频率固定且单一，仅由换能器的厚度所决定，无法被改变。而在实际应用场景，例如频谱分析中，需要同时加载不同频率的电信号，而普通声光调制器中心频率固定，频谱分析所需要的各个频率的衍射效率会因为器件的中心频率固定而无法达到最佳效果出现无法避免的因器件而造成的分析误差。
[0004]基于上述问题，2004年在期刊《压电与声光》上发表的《体波光纤声电光调制器》一文中就提出了将电光效应引入声光调制器从而改变调制器的中心频率达到灵活可控的目的，但该文利用体波光纤进行调制，引入电光效应的方式为在前后晶面上镀直流电极，与铌酸锂波导相比，损耗，调制效率，等一系列的器件性能都相差甚远。1997年在期刊《数据采集与处理》上发表的《反常声电光调制器》一文中提出在一个器件上同时使用声光效应和电光效应，可以实现激光强度调制的同时使用声光效应来控制光的偏转方向，或在实现激光强度调制同时用电光效应来控制器件的中心频率，使器件更加灵活。该文引入电光效应的方式为在Y轴方向上直接加直流电场。基于这些分析，如何将电光效应更好的引入声光器件中，成了目前需要解决的声电光调制器的一大重要问题。
[0005]行波电极结构可分为共面波导型和微带线型，通常被用作调制信号的传输线，光波和调制信号在器件中沿同一方向传播，调制是通过分布式耦合进行的。带宽由光波和调制信号的传输速度决定。如果两波的速度匹配，则不存在带宽限制。行波电极在光波导内产生的电场较强，相较于直接加入直流电场，行波电极所需要的半波电压更小，并且更容易实现双臂调试，且制作工艺简单，更利于器件的集成。在普通电光调制器中，行波电极电光调制器要比集总电极电光调制器更有优势。综上，带有行波电极的薄膜铌酸锂声电光调制器可实现灵活控制器件工作频率，且插入损耗，衍射效率均能达到更高标准。

技术实现思路

[0006]针对以上提到的技术问题，本申请的实施例提出了一种结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器来解决以上的问题。
[0007]为了实现以上目的，本专利技术的技术方案为：一种结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器，包括依次层叠的LN衬底层、第一缓冲层、LN薄膜层，所述LN薄膜层上设有声吸收带、叉指换能器、MZ波导、第二缓冲层和行波电极，所述叉指换能器和MZ波导分别设于两条所述声吸收带之间的两个不同的位置，所述MZ波导包括作用区，所述作用区设有两个平行的波导臂，所述叉指换能器包括与所述波导臂平行设置的叉指电极，所述第二缓冲层和行波电极依次层叠设于所述LN薄膜层上，所述行波电极包括位于所述波导臂两侧的金属电极，所述波导臂位于两侧的金属电极的中间，所述金属电极与所述波导臂平行。
[0008]作为优选，所述声吸收带、叉指换能器和MZ波导构成声光调制器，当在所述行波电极两端加直流电压时，在LN薄膜层上产生直流电场，通过控制直流电压的大小对所述声光调制器的工作频率进行调节。
[0009]作为优选，所述金属电极包括两个地电极和一个中心电极，所述中心电极设于两个所述波导臂中间，两个所述地电极设于两个所述波导臂的外侧。
[0010]作为优选，所述叉指换能器与所述MZ波导之间的间距为一个声表面波的波长。
[0011]作为优选，所述MZ波导的两条波导臂之间的间距为半个声表面波的波长的奇数倍。
[0012]作为优选，所述叉指电极的长度与所述波导臂的长度相同。
[0013]作为优选，所述金属电极与所述第二缓冲层在所述LN薄膜层上的投影相同。
[0014]作为优选，所述MZ波导嵌入在所述 LN薄膜层中，其表面与所述LN薄膜层的表面平齐。
[0015]作为优选，若干所述叉指电极相向间隔交叉排列。
[0016]作为优选，所述第一缓冲层和第二缓冲层为SiO2。
[0017]相比于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术提出的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器当在行波电极两端加直流电压时，会在LN薄膜层上产生直流电场，根据直流电压的大小可以对声光调制器的工作频率进行控制，使用不同频率的电信号可对工作频率进行改变，使用不同频率的电信号就可以产生不同的电场，从而得到不同工作频率，使调制器在使用上更具有灵活性。
[0018]（2）本专利技术提出的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器将声光调制器与行波电极结合，实现器件集中两种独立器件的各自的特点，使声光调制器与电光调制器相结合，让一个器件有不同的工作频率，且不同频率的工作状态下均能达到最佳的衍射效率，从而解决了传统声光调制器工作频率单一的问题。
[0019]（3）本专利技术提出的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器具有损耗低、调制效率高，可灵活更改器件工作频率等优点。
附图说明
[0020]包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。
[0021]图1为本申请的实施例的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器的声光调制器的示意图；图2为本申请的实施例的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器的声光调制器的截面示意图；图3为本申请的实施例的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器的叉指换能器、MZ波导和行波电极的示意图；图4为本申请的实施例的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器的叉指换能器、MZ波导的截面示意图；图5为本申请的实施例的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器的的截面示意图；图6为本申请的实施例的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器的的截面示意图；附图标记：1、LN衬底层；2、第一缓冲层；3、LN薄膜层；4、声吸收带；5、叉指换能器；51、叉指电极；6、MZ波导；61、波导臂；7、第二缓冲层；8、行波电极；81、金属电极。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器，其特征在于，包括依次层叠的LN衬底层、第一缓冲层、LN薄膜层，所述LN薄膜层上设有声吸收带、叉指换能器、MZ波导、第二缓冲层和行波电极，所述叉指换能器和MZ波导分别设于两条所述声吸收带之间的两个不同的位置，所述MZ波导包括作用区，所述作用区设有两个平行的波导臂，所述叉指换能器包括与所述波导臂平行设置的叉指电极，所述第二缓冲层和行波电极依次层叠设于所述LN薄膜层上，所述行波电极包括位于所述波导臂两侧的金属电极，所述波导臂位于两侧的金属电极的中间，所述金属电极与所述波导臂平行。2.根据权利要求1所述的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器，其特征在于，所述声吸收带、叉指换能器和MZ波导构成声光调制器，当在所述行波电极两端加直流电压时，在LN薄膜层上产生直流电场，通过控制直流电压的大小对所述声光调制器的工作频率进行调节。3.根据权利要求1所述的结合叉指换能器与行波电极的声电光调制器，其特征在于，所述金属电极包括两个地电极和一个中心电极，所述中心电极设于两个所述波导臂中间，两个所述地电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维佳，罗雪婷，贾晨阳，刘婷，刘泽，饶前程，谷珍杰，刘体辉，
申请(专利权)人：福建玻尔光电科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：