电光调制器制造技术

提供一种电光调制器，包括：第一波导臂和第二波导臂；以及，射频电极，包括第一地电极、第一信号电极、第二信号电极和第二地电极，其中，第一信号电极和第二信号电极配置为接收差分信号，在垂直于电光调制器的衬底的方向上，第一地电极、第一信号电极、第二信号电极和第二地电极依次排列，第一波导臂位于第一地电极和第一信号电极之间，第二波导臂位于第一信号电极和第二信号电极之间。本公开实施例可在满足器件性能需求的前提下，实现器件的小型化设计。计。计。

【技术实现步骤摘要】
电光调制器


[0001]本公开涉及光通信
，特别是涉及一种电光调制器。

技术介绍

[0002]近年来，随着物联网、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。光通信因其带宽大、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。
[0003]电光调制器是基于电光材料(Electro
‑
optic materials)的电光效应制成的一种调制器。电光效应是指，当对例如铌酸锂晶体、砷化稼晶体或钽酸锂晶体等电光材料施加电压时，电光材料的折射率会发生变化，进而引起通过该电光材料的光波的特性发生变化。利用电光效应，可以实现对光信号相位、幅度、强度以及偏振状态等参数的调制。
[0004]马赫曾德尔调制器(Mach
‑
Zehnder Modulator)是电光调制器的一种，其是将输入光信号等分成两个分支光信号，使之分别进入两个波导臂，这两个波导臂采用电光材料，其折射率随外加调制电压的变化而变化。波导臂的折射率变化会引起分支光信号的相位变化，因此，两个分支光信号汇合后输出的是一个强度随调制电压变化的干涉信号。简而言之，马赫曾德尔调制器通过控制施加在两个波导臂上的调制电压，可以实现不同边带的调制。马赫曾德尔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、光通信系统中常见的核心器件之一。
[0005]随着人们对于高速、大容量通信技术的需求日益迫切，对于电光调制器的器件性能和器件尺寸均提出了更高的要求。

技术实现思路

[0006]本公开实施例提供了一种电光调制器，以在满足器件性能需求的前提下，实现器件的小型化设计。
[0007]本公开实施例提供的电光调制器，包括：第一波导臂和第二波导臂；以及，射频电极，包括第一地电极、第一信号电极、第二信号电极和第二地电极，其中，所述第一信号电极和所述第二信号电极配置为接收差分信号，在垂直于所述电光调制器的衬底的方向上，所述第一地电极、所述第一信号电极、所述第二信号电极和所述第二地电极依次排列，所述第一波导臂位于所述第一地电极和所述第一信号电极之间，所述第二波导臂位于所述第一信号电极和所述第二信号电极之间。
[0008]在一些实施例中，在垂直于所述衬底的方向上，所述第一信号电极和所述第二信号电极相对于所述第二波导臂轴对称布置。
[0009]在一些实施例中，所述电光调制器包括依次设置的所述衬底、隔离层、波导层和第一电极层，其中，所述第一波导臂和所述第二波导臂位于所述波导层；所述第一地电极、所述第一信号电极、所述第二信号电极和所述第二地电极位于所述第一电极层。
[0010]在一些实施例中，所述射频电极还包括第三地电极，在垂直于所述衬底的方向上，所述第三地电极的至少一部分位于所述第一信号电极和所述第二信号电极之间，并且，所述第三地电极与所述第一信号电极、所述第二波导臂和所述第二信号电极通过绝缘层隔离。
[0011]在一些实施例中，所述电光调制器包括依次设置的所述衬底、隔离层、波导层、第一电极层、绝缘层和第二电极层，其中，所述第一波导臂和所述第二波导臂位于所述波导层；所述第一地电极、所述第一信号电极、所述第二信号电极和所述第二地电极位于所述第一电极层；所述第三地电极位于所述第二电极层。
[0012]在一些实施例中，在垂直于所述衬底的方向上，所述绝缘层与所述衬底相重合。
[0013]在一些实施例中，在垂直于所述衬底的方向上，所述绝缘层曝露出所述第一地电极、所述第一波导臂、所述第一信号电极的至少一部分、所述第二信号电极的至少一部分以及所述第二地电极。
[0014]在一些实施例中，所述波导层为脊凸图案层；或者，所述波导层为脊波导层，包括平板层和位于所述平板层的远离所述衬底的一侧的脊凸图案层，所述第一波导臂和所述第二波导臂位于所述脊凸图案层。
[0015]在一些实施例中，在垂直于所述衬底的方向上，所述第一信号电极和所述第二信号电极中的至少一个与所述第三地电极存在重叠。
[0016]在一些实施例中，所述第一信号电极和所述第二信号电极中的至少一个具有如下结构：包括电极本体以及分布在所述电极本体的一个或两个长边侧的多个子电极结构，每个所述子电极结构包括连接臂以及通过所述连接臂与所述电极本体连接的子电极。
[0017]根据本公开的一个或多个实施例，可以通过第一信号电极和第二信号电极的差分信号输入，使第二波导臂中传输的分支光信号取得更大的相位变化，进而使得，两个分支光信号经过更短的传输路径便可以取得目标相位差，这样，便可以减小电光调制器的长度尺寸，在满足器件性能需求的前提下，实现器件的小型化设计。
[0018]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0019]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：
[0020]图1是传统型马赫曾德尔调制器的俯视结构示意图；
[0021]图2是根据本公开一些示例性实施例的电光调制器的俯视结构示意图；
[0022]图3是根据本公开一些示例性实施例的电光调制器沿图2中A
‑
A向的剖视结构示意图；
[0023]图4是根据本公开一些示例性实施例的电光调制器的俯视结构示意图；
[0024]图5是根据本公开一些示例性实施例的电光调制器沿图4中B
‑
B向的剖视结构示意图；
[0025]图6是根据本公开另一些示例性实施例的电光调制器沿图4中B
‑
B向的剖视结构示意图；及
[0026]图7是根据本公开又一些示例性实施例的电光调制器的截面结构示意图。
具体实施方式
[0027]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0028]如图1所示，为一种传统型马赫曾德尔调制器的结构示意图。在理想状态下，马赫曾德尔调制器001的两个波导臂02绝对相同。马赫曾德尔调制器001不工作时，两个波导臂02均不发生电光效应，输入光经过分光元件01后被等分为两个分支光信号，两个分支光信号在各自经过一个波导臂02后相位仍然相同，因此，会从合光元件05输出两个分支光信号的相干加强信号。马赫曾德尔调制器001工作时，调制电极04(例如包括信号电极040、第一地电极041和第二地电极042)接收电信号，从而对两个波导臂02施加调制电压，两个分支光信号在各自经过一个波导臂02后相位可以相差Π的奇数倍或偶数倍，当相位相差Π的偶数倍时，合光元件05输出两个分支光信号的相干加强信号，当相位相差Π的奇数倍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电光调制器，包括：第一波导臂和第二波导臂；以及射频电极，包括第一地电极、第一信号电极、第二信号电极和第二地电极，其中，所述第一信号电极和所述第二信号电极配置为接收差分信号，在垂直于所述电光调制器的衬底的方向上，所述第一地电极、所述第一信号电极、所述第二信号电极和所述第二地电极依次排列，所述第一波导臂位于所述第一地电极和所述第一信号电极之间，所述第二波导臂位于所述第一信号电极和所述第二信号电极之间。2.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，在垂直于所述衬底的方向上，所述第一信号电极和所述第二信号电极相对于所述第二波导臂轴对称布置。3.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述电光调制器包括依次设置的所述衬底、隔离层、波导层和第一电极层，其中，所述第一波导臂和所述第二波导臂位于所述波导层；所述第一地电极、所述第一信号电极、所述第二信号电极和所述第二地电极位于所述第一电极层。4.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述射频电极还包括第三地电极，在垂直于所述衬底的方向上，所述第三地电极的至少一部分位于所述第一信号电极和所述第二信号电极之间，并且，所述第三地电极与所述第一信号电极、所述第二波导臂和所述第二信号电极通过绝缘层隔离。5.根据权利要求4所述的电光调制器，其中，所述电光调制器包括依次设置的所述衬底、隔离层、波导层、第...

【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：