电光调制器和电光器件制造技术

一种电光调制器和电光器件。电光调制器包括：衬底；隔离层，位于衬底上；薄膜层，用于形成第一光波导和第二光波导，第一光波导和第二光波导的布置使得薄膜层包括第一边缘区域、第一光波导、中间区域、第二光波导以及第二边缘区域；电极，包括依次间隔排列的第一地电极、信号电极和第二地电极，第一地电极至少包括第一主电极，第二地电极至少包括第二主电极，信号电极至少包括第三主电极，第一光波导布置在第一主电极和与第三主电极之间的第一间隙中，第二光波导布置在第二主电极和第三主电极之间的第二间隙中，第一主电极和第二主电极布置在具有第一高度的水平面上，第三主电极布置在具有第二高度的水平面上，第一高度不同于第二高度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
电光调制器和电光器件
[0001]本申请要求2021年09月15日提交的申请号为202111082353.7的专利技术专利申请的优先权，本申请所要求优先权的公开通过引用全文并入本文。


[0002]本公开涉及光电技术，特别是涉及一种电光调制器和电光器件。

技术介绍

[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)或钽酸锂晶体(LiTaO3)的电光效应制成的调制器。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，从而实现对光信号的相位、幅度、强度以及偏振状态等特性的调制。电光调制器中常见的一种调制器为马赫
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曾德尔调制器，这种干涉仪式调制器主要是利用调制器中两臂的相位差完成相干加强和相干抵消的信号调制。
[0004]然而，为了实现光传输速度和电传输速度的匹配，传统电光调制器中共面波导传输线的传输损耗特别大。因此，人们进一步提出了带电极延伸部的共面波导传输线，以解决传输损耗大的问题。但是随着应用中对于高速、大容量、集成化通信技术日益的迫切需求，人们既希望尽量减小传输损耗，同时需要保证光传输速度和电传输速度的匹配。这就通常要对衬底层厚度或者材料提出特殊的要求，从而大大限制了这种电极延伸部结构的适用性。

技术实现思路

[0005]提供一种缓解、减轻或者甚至消除上述问题中的一个或多个的机制将是有利的。
[0006]根据本公开的一方面，提供了一种电光调制器，包括：衬底；隔离层，所述隔离层位于所述衬底上；薄膜层，所述薄膜层用于形成第一光波导和第二光波导，其中，所述第一光波导和所述第二光波导的布置使得所述薄膜层包括第一边缘区域、所述第一光波导、中间区域、所述第二光波导以及第二边缘区域；以及，电极，所述电极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，其中，所述第一地电极至少包括第一主电极，所述第二地电极至少包括第二主电极，所述信号电极至少包括第三主电极，所述第一光波导被布置在所述第一主电极和与所述第三主电极之间的第一间隙中，所述第二光波导被布置在所述第二主电极和所述第三主电极之间的第二间隙中，并且，所述第一主电极和所述第二主电极被布置在具有第一高度的水平面上，所述第三主电极被布置在具有第二高度的水平面上，所述第一高度不同于所述第二高度。
[0007]根据本公开的另一方面，提供了一种电光器件，包括如上所述的电光调制器。
[0008]根据在下文中所描述的实施例，本公开的这些和其它方面将是清楚明白的，并且将参考在下文中所描述的实施例而被阐明。
附图说明
[0009]在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本公开的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：
[0010]图1是根据示例性实施例的电光调制器的示意性立体图；
[0011]图2是根据示例性实施例的电光调制器的示意性立体图；
[0012]图3是根据示例性实施例的电光调制器的示意性立体图；
[0013]图4是根据示例性实施例的电光调制器的示意性立体图；
[0014]图5是根据示例性实施例的电光调制器的示意性立体图；
[0015]图6是根据示例性实施例的电光调制器的示意性立体图；
[0016]图7是根据示例性实施例的电光调制器的示意性立体图；
[0017]图8是根据示例性实施例的电光调制器的示意性立体图；
[0018]图9A是根据示例性实施例的电光调制器的示意性立体图；
[0019]图9B是图9A中A
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A向的示意性截面图；
[0020]图10是根据示例性实施例的电光调制器的示意性截面图；
[0021]图11是根据示例性实施例的电光调制器的示意性截面图；并且
[0022]图12是根据示例性实施例的电光器件的示意性框图。
具体实施方式
[0023]在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。
[0024]在本公开中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。
[0025]电光调制相关的技术已经得到广泛发展和应用，比如光通信、微波光电子、激光束偏转、波前调制等。其中，共面波导传输线是实现光传输和电传输相互匹配和调制的重要部件。在共面波导传输线中，人们既希望尽量减小传输损耗，同时需要保证光传输速度和电传输速度的匹配。对于前者，可以采用带有电极延伸部的共面波导传输线，以解决传输损耗大的问题。但是通常电和光的传输速度都很依赖电光材料的特性，尤其在采用电极延伸部的共面波导传输线中，电极延伸部的设置使得电极结构更加复杂，导致电和光的传输速度更加难以匹配。
[0026]本公开的实施例提供了一种改进的电光调制器，可以缓解、减轻或者甚至消除上述缺点。
[0027]图1是根据示例性实施例的电光调制器100的示意性立体图。参照图1，电光调制器 100可以包括衬底110、位于衬底110上的隔离层120、薄膜层130和电极140。薄膜层 130用于形成第一光波导131和第二光波导132。第一光波导131和第二光波导132的布置使得薄膜层130可以包括第一边缘区域133、第一光波导131、中间区域134、第二光波导132以及第二边
缘区域135。电极140可以包括依次间隔排列设置的第一地电极141、信号电极143和第二地电极142。第一地电极141至少包括第一主电极1410，第二地电极142至少包括第二主电极1420，信号电极143至少包括第三主电极1430，第一光波导 131被布置在第一主电极1410和与第三主电极1430之间的第一间隙140a中，第二光波导132被布置在第二主电极1420和第三主电极1430之间的第二间隙140b中，并且，第一主电极1410和第二主电极1420被布置在具有第一高度h1的水平面上，第三主电极 1430被布置在具有第二高度h2的水平面上，第一高度h1不同于第二高度h2。
[0028]通过上述布置，第一光波导131和第二光波导132可以为光信号提供光传输路径。电极140可以为电信号提供电传输路径，因此，电极140整体的延伸方向与光传输路径的延伸方向相同。其中，第一主电极1410和与第三主电极1430之间具有第一间隙140a，第一光波导131被布置在第一间隙140a中；第二主电极1420和第三主电极1430之间具有第二间隙140b，第二光波导132被布置在第二间隙140b中。这一结构可以使得第一主电极1410和第三主电极1430、以及第二主电极1420和第三主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电光调制器，包括：衬底；隔离层，所述隔离层位于所述衬底上；薄膜层，所述薄膜层用于形成第一光波导和第二光波导，其中，所述第一光波导和所述第二光波导的布置使得所述薄膜层包括第一边缘区域、所述第一光波导、中间区域、所述第二光波导以及第二边缘区域；以及电极，所述电极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，其中，所述第一地电极至少包括第一主电极，所述第二地电极至少包括第二主电极，所述信号电极至少包括第三主电极，所述第一光波导被布置在所述第一主电极和与所述第三主电极之间的第一间隙中，所述第二光波导被布置在所述第二主电极和所述第三主电极之间的第二间隙中，并且，所述第一主电极和所述第二主电极被布置在具有第一高度的水平面上，所述第三主电极被布置在具有第二高度的水平面上，所述第一高度不同于所述第二高度。2.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述电极形成于所述薄膜层远离所述衬底的一侧。3.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述第一主电极和所述第二主电极嵌入所述薄膜层，并且穿透所述薄膜层与所述隔离层直接接触；或者所述第一主电极和所述第二主电极嵌入所述薄膜层，并且未穿透所述薄膜层。4.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述第三主电极嵌入所述薄膜层，并且穿透所述薄膜层与所述隔离层直接接触；或者所述第三主电极嵌入所述薄膜层，并且未穿透所述薄膜层。5.根据权利要求1所述的电光调制器，还包括：覆盖层，所述覆盖层至少部分地覆盖所述薄膜层的上表面，所述覆盖层的折射率低于所述薄膜层的折射率。6.根据权利要求5所述的电光调制器，其中，所述覆盖层覆盖所述中间区域的上表面，其中，所述第一主电极和所述第二主电极位于所述薄膜层上，所述第三主电极位于所述覆盖层上。7.根据权利要求5所述的电光调制器，其中，所述第三主电极嵌入所述覆盖层，并且穿透所述覆盖层与所述薄膜层直接接触；或者所述第三主电极嵌入所述覆盖层，并且未穿透所述覆盖层。8.根据权利要求5所述的电光调制器，其中，所述覆盖层覆盖所述第一边缘区域和所述第二边缘区域的上表面，其中，所述第一主电极和所述第二主电极位于所述覆盖层上，所述第三主电极位于所述薄膜层上。9.根据权利要求5所述的电光调制器，其中，所述第一主电极和所述第二主电极嵌入所述覆盖层，并且穿透所述覆盖层与所述薄膜层直接接触；或者所述第一主电极和所述第二主电极嵌入所述覆盖层，并且未穿透所述覆盖层。
10.根据权利要求5所述的电光调制器，其中，所述覆盖层覆盖所述薄膜层的上表面，其中，所述第一主电极、所述第二主电极和所述第三主电极位于所述覆盖层上，并且，所述覆盖层的设置所述第一主电极和所述第二主电极的部分与所述覆盖层的设置所述第三主电极的部分具有不同的厚度。11.根据权利要求5所述的电光调制器，其中，所述覆盖层的介电常数小于所述第一光波导和所述第二光波导的介电常数。12.根据权利要求5所述的电光调制器，其中，所述覆盖层为绝缘层。13.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述第一地电极和所述第二地电极各自还包括至少一个电极延伸部，所述第一地电极的至少一个电极延伸部从所述第一主电极的面向所述第三主电极的一侧延伸至所述第一间隙中，所述第二地电极的至少一个电极延伸部从所述第二主电极的面向所述第三主电极的一侧延伸至所述第二间隙中。14.根据权利要求13所述的电光调制器，其中，所述电光调制器还包括覆盖层，所述覆盖层至少覆盖所述第一光波导和所述第二光波导，所述覆盖层的折射率低于所述薄膜层的折射率；所述第一地电极的至少一个电极延伸部从所述第一主电极的面向所述第三主电极的一侧延伸至所述第一光波导上方的所述覆盖层上，并且所述第二地电极的至少一个电极延伸部从所述第二主电极的面向所述第三主电极的一侧延伸至所述第二光波导上方的所述覆盖层上。15.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述信号电极还包括...

【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：南京刻得不错光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：