本申请公开了一种电光调制器及其制造方法、光通信系统，电光调制器包括衬底和位于衬底一侧的介质层，介质层中设置有有机波导和有机波导两侧的电极，有机波导的折射率大于介质层的折射率，有机波导的材料为具有电光效应的有机材料，通常来说，有机波导的材料和CMOS工艺不兼容，因此可以将电极设置有有机波导的两侧，有机波导设置在介质层中，这样可以在完成其他CMOS工艺后形成有机波导，此时可认为有机波导和其他CMOS工艺兼容，利于芯片集成，可适用于更广的范围，此外，有机波导工作波长的范围较广，线性电光效应较高，调制效率高，即电光调制器具有较高的电光调制效率同时利于集成，具有更高的性能和更广的适用范围。具有更高的性能和更广的适用范围。具有更高的性能和更广的适用范围。
【技术实现步骤摘要】
一种电光调制器及其制造方法、光通信系统
[0001]本申请涉及光通信
，尤其涉及一种电光调制器及其制造方法、光通信系统。
技术介绍
[0002]随着物联网、大数据、云计算、5G等新兴业务的不断涌现和普及，数据传输总量急剧增长，导致现有的光通信系统面临着巨大的承载应力，如何持续提高传输系统的带宽和效率是光通信技术发展的重点。
[0003]电光调制器是集成光芯片(photonic integrated circuit，PIC)或集成光电芯片(electronic
‑
photonic integrated circuits，EPIC)中的关键器件之一，其功能是将电信号加载到波导中传输的光上，即调制光的相位或者强度。作为光通信系统中的重要器件，电光调制器也是决定着光通信系统带宽的重要因素，对电光调制器的要求包括调制带宽高、调制电压低、插损小、线性度好、功耗小和尺寸小等，另外，还要求电光调制器易于集成。
[0004]然而，目前的电光调制器的调制效率低，工艺复杂不易集成，导致电光调制器的使用场景受限。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本申请提供了一种电光调制器及其制造方法、光通信系统，得到高性能和广泛适用性的器件。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：
[0007]本申请第一方面提供了一种电光调制器，包括衬底和位于衬底一侧的介质层，介质层中设置有有机波导和有机波导两侧的电极，有机波导的折射率大于介质层的折射率，有机波导的材料为具有电光效应的有机材料，通常来说，有机波导的材料和CMOS工艺不兼容，因此可以将电极设置有有机波导的两侧，有机波导设置在介质层中，这样可以在完成其他CMOS工艺后形成有机波导，从而可认为有机波导和其他CMOS工艺兼容，利于芯片集成，可适用于更广的范围，此外，有机波导工作波长的范围较广，线性电光效应较高，调制效率高，即电光调制器具有较高的电光调制效率同时利于集成，具有更高的性能和更广的适用范围。
[0008]在一些可能的实施方式中，所述有机波导中设置有介质波导，所述介质波导和所述有机波导构成复合波导；所述介质波导的折射率大于所述有机波导的折射率。
[0009]本申请实施例中，在有机波导中可以设置介质波导，介质波导可以更好的兼容CMOS工艺，同时介质波导可以对光模进行限制，使复合波导具有更强的光场限制能力，利于提高器件性能。
[0010]在一些可能的实施方式中，所述介质波导的材料为氮化硅、氢化无定形硅、二氧化钛中的一种。
[0011]本申请实施例中，介质波导的材料可以选择透光性好，折射率大于有机波导的折
射率的材料，利于提高器件性能。
[0012]在一些可能的实施方式中，所述介质波导的宽度范围为50
‑
300纳米，高度范围为150
‑
500纳米。
[0013]本申请实施例中，介质波导的尺寸可以较小，从而对光模起到限制作用，且其不足以将光模限制在介质波导之内，从而使光信号在介质波导和有机波导中传输，利于提高复合波导的调制效率。
[0014]在一些可能的实施方式中，所述电光调制器还包括：
[0015]所述介质层中的传输波导，所述传输波导的折射率大于所述介质层的折射率，所述传输波导连接所述复合波导的输入端和/或输出端。
[0016]本申请实施例中，电光调制器还可以包括传输波导，用于将光信号传输至复合波导，且将复合波导中的信号传输到其他部件，利于实现器件的个性化设计。
[0017]在一些可能的实施方式中，所述传输波导和所述介质波导的材料一致，且所述传输波导与所述介质波导连接，所述传输波导的宽度大于所述介质波导的宽度。
[0018]本申请实施例中，传输波导和介质波导的材料可以一致，传输波导可以和介质波导连接，二者可以利用同一工艺形成，同时同种材料之间的耦合效率较高。
[0019]在一些可能的实施方式中，所述传输波导的宽度范围为400
‑
1000纳米，高度范围为150
‑
500纳米。
[0020]本申请实施例中，传输波导可以作为独立的波导，其宽度大于介质波导的宽度，利于光信号的传输。
[0021]在一些可能的实施方式中，所述电光调制器还包括：
[0022]耦合结构，所述耦合结构连接所述传输波导和所述复合波导。
[0023]本申请实施例中，电光调制器还包括耦合结构，用于来接传输波导和复合波导，以提高传输波导和复合波导之间的耦合效率。
[0024]在一些可能的实施方式中，所述耦合结构位于所述有机波导中，连接所述介质波导和所述传输波导，所述耦合结构的宽度从与所述介质波导连接的一端至所述与传输波导连接的一端逐渐增大。
[0025]本申请实施例中，耦合结构可以位于有机波导中，连接介质波导和传输波导，且从介质波导至传输波导，耦合结构的宽度逐渐增大，从而可以实现传输波导和复合波导之间较高的耦合效率。
[0026]在一些可能的实施方式中，所述耦合结构的材料与所述介质波导一致。
[0027]本申请实施例中，耦合结构的材料与介质波导的材料一致，则耦合结构和介质波导可以利用同一工艺形成，且相同材料之间的光耦合效率较高。
[0028]在一些可能的实施方式中，所述耦合结构的长度范围为5
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100微米。
[0029]在一些可能的实施方式中，耦合结构需要具有合适的长度，避免耦合结构过短导致的波导性能骤变引起的耦合效率低的问题，也避免耦合结构过长导致的器件结构过大的问题。
[0030]在一些可能的实施方式中，所述电光调制器还包括：
[0031]输出端与两个复合波导的输入端连接的第一分光器，输入端与所述两个复合波导的输出端连接的第二分光器；所述第一分光器和所述第二分光器位于所述介质层中，且所
述第一分光器和所述第二分光器的折射率大于所述介质层的折射率。
[0032]本申请实施例中，电光调制器还可以包括第一分光器和第二分光器，第一分光器和第二分光器与两个复合波导可以构成MZ干涉仪，使MZ干涉仪具有较高的调制效率。
[0033]在一些可能的实施方式中，所述第一分光器和所述第二分光器的材料，与所述介质波导的材料一致，所述第一分光器的输出端和所述第二分光器的输入端的宽度大于所述介质波导的宽度。
[0034]本申请实施例中，第一分光器和第二分光器可以设置在介质层中，与介质波导的材料一致，这样第一分光器和第二分光器和介质波导可以利用同一工艺形成，且同种材料之间的耦合效率较高。
[0035]在一些可能的实施方式中，所述有机波导的宽度范围为500
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2000纳米，高度范围为500
‑
2000纳米。
[0036]本申请实施例中，有机波导的宽度和高度大于介质波导的宽度和高度，这样有机波导完全包围介质波导，在介质波导不足以将光模限制在介质波导内本文档来自技高网...
【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：衬底；介质层，设置于所述衬底一侧，所述介质层中设置有有机波导和所述有机波导两侧的电极，所述有机波导的折射率大于所述介质层的折射率，所述有机波导的材料为具有电光效应的有机材料。2.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，所述有机波导中设置有介质波导，所述介质波导和所述有机波导构成复合波导；所述介质波导的折射率大于所述有机波导的折射率。3.根据权利要求2所述的电光调制器，其特征在于，所述介质波导的材料为氮化硅、氢化无定形硅、二氧化钛中的一种。4.根据权利要求2或3所述的电光调制器，其特征在于，所述介质波导的宽度范围为50
‑
300纳米，高度范围为150
‑
500纳米。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述的电光调制器，其特征在于，还包括：所述介质层中的传输波导，所述传输波导的折射率大于所述介质层的折射率，所述传输波导连接所述复合波导的输入端和/或输出端。6.根据权利要求5所述的电光调制器，其特征在于，所述传输波导和所述介质波导的材料一致，且所述传输波导与所述介质波导连接，所述传输波导的宽度大于所述介质波导的宽度。7.根据权利要求5或6所述的电光调制器，其特征在于，所述传输波导的宽度范围为400
‑
1000纳米，高度范围为150
‑
500纳米。8.根据权利要求5
‑
7任意一项所述的电光调制器，其特征在于，还包括：耦合结构，所述耦合结构连接所述传输波导和所述复合波导。9.根据权利要求8所述的电光调制器，其特征在于，所述耦合结构位于所述有机波导中，连接所述介质波导和所述传输波导，所述耦合结构的宽度从与所述介质波导连接的一端至所述与传输波导连接的一端逐渐增大。10.根据权利要求9所述的电光调制器，其特征在于，所述耦合结构的材料与所述介质波导一致。11.根据权利要求9或10所述的电光调制器，其特征在于，所述耦合结构的长度范围为5
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100微米。12.根据权利要求2
‑
11任意一项所述的电光调制器，其特征在于，还包括：输出端与两个复合波导的输入端连接的第一分光器，输入端与所述两个复合波导的输出端连接的第二分光器；所述第一分光器和所述第二分光器位于所述介质层中，且所述第一分光器和所述第二分光器的折射率大于所述介质层的折射率。13.根据权利要求12所述的电光调制器，其特征在于，所述第一分光器和所述第二分光器的材料，与所述介质波导的材料一致，所述第一分光器的输出端和所述第二分光器的输入端的宽度大于所述介质波导的宽度。14.根据权利要求1
‑
13任意一项所述的电光调制器，其特征在于，所述有机波导的宽度范围为500
‑
2000纳米，高度范围为500
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2000纳米。15.根据权利要求1
‑
14任意一项所述的电光调制器，其特征在于，所述有机波导两侧的
电极间距为2
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6微米。16.一种电光调制器的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上形成介质层；对所述介质...
【专利技术属性】
技术研发人员：竺士炀，姚湛史，殷祥，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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