一种热光移相器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种热光移相器，该热光移相器包括连续间隔排列波导和加热器，加热器设置在所述连续间隔排列波导的中间区域或密集排列区域。本实用新型专利技术提供的一种热光移相器通过在将加热器设置在连续间隔排列波导的部分特定的区域，能够解决现有的热光移相器热利用率低的问题。用率低的问题。用率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种热光移相器


[0001]本技术涉及导线
，特别涉及一种热光移相器。

技术介绍

[0002]热移相器是基于波导材料的热光效应引起的波导中双折射现象，进而影响波导中传输光的模式有效折射率，实现对光的调控。热光移相器的应用包括热光开关，热光调制器等。
[0003]热光移相器方案，普遍采用加热器置于波导正上方的结构，通过热传递，进而改变波导芯层区域有效折射率，实现移相效果。这种移相方案，其pi相移功耗均在上百毫瓦，如Pascual Munoz等于2016年提出的基于氮化硅的热光移相器，其功耗高达350mW。
[0004]为降低功耗，研究人员提出了并联折叠波导结构，使用一整个加热器进行加热，加热器宽度设定为非折叠下的最佳电极宽度与并联折叠波导结构总宽度之和。通过该方案，可以将移相器功耗降低50％，但功耗仍为百毫瓦。当前基于热光调制的移相器，2pi相移功耗高达数十甚至上百毫瓦，其较低的热密度和利用率，以及高功耗所带来的散热问题，极大限制了移相器阵列的应用和发展。

技术实现思路

[0005](一)技术目的
[0006]本技术的目的是提供一种新型的热光移相器加热结构，以提高加热器的热能利用效率，降低移相器功耗。
[0007](二)技术方案
[0008]为解决上述问题，本技术实施例的第一方面提供了一种热光移相器，包括连续间隔排列波导和加热器，所述加热器设置在所述连续间隔排列波导的中间区域或密集排列区域。
[0009]在一些实施例中，所述连续间隔排列波导为首尾相连的平行排列波导；
[0010]所述加热器位于所述平行排列波导的中心区域。
[0011]在一些实施例中，所述加热器位于所述平行排列波导的中心波导上方。
[0012]在一些实施例中，所述加热器设置在所述平行排列波导的中心波导两侧的间隔区域。
[0013]在一些实施例中，分别设置在所述间隔区域的多个加热器的宽度相同。
[0014]在一些实施例中，所述加热器为加热电极，所述连续间隔排列波导呈环形连续布置，所述加热电极布置在所述连续间隔排列波导的密集排列区域。
[0015]在一些实施例中，所述加热器为加热电极，所述加热电极呈蛇形布置在所述密集排列区域。
[0016]在一些实施例中，所述连续间隔排列波导的相邻波导的宽度不同。
[0017]在一些实施例中，所述热光移相器还包括包层和隔热槽，所述隔热槽设置在所述
包层中、且位于被加热的至少一个波导两侧。
[0018]在一些实施例中，所述隔热槽的深度等于或小于所述包层的厚度。
[0019](三)有益效果
[0020]本技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0021]本技术提供的一种热光移相器,包括连续间隔排列波导和加热器，通过在将加热器设置在连续间隔排列波导的部分特定的区域，能够解决现有的热光移相器热利用率低的问题。
附图说明
[0022]图1是本技术第一实施例提供的一种热光移相器的结构示意图。
[0023]图2是本技术第二实施例提供的一种热光移相器的结构示意图。
[0024]图3是本技术实施例提供的功耗与加热器宽度关系示意图。
[0025]图4是本技术实施例提供的调制功耗与隔热槽深度关系示意图；
[0026]图5是本技术实施例提供的响应速度与隔热槽深度关系示意图；
[0027]图6是本技术实施例提供的光模式电场强度与隔热槽位置关系示意图；
[0028]图7是本技术实施例提供的光模式电场强度与隔热槽位置关系示意图
[0029]图8是本技术实施例提供的调制功耗与隔热槽位置关系示意图；
[0030]图9a、图9b是本技术第三实施例提供的一种热光移相器的结构示意图；
[0031]图10是本技术实施例提供的上包层厚度与相移功耗的关系示意图；
[0032]图11是本技术第四实施例提供的一种热光移相器的结构示意图；
[0033]图12是本技术第五实施例提供的一种热光移相器的结构示意图。
[0034]附图标记：
[0035]衬底，1；
[0036]波导，2；
[0037]加热器，3。
具体实施方式
[0038]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。
[0039]在附图中示出了根据本技术实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的可能省略了某些细节。图中所示出的各种形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制
[0040]造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外5设计具有不同形状、大小和相对位置。
[0041]显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0042]此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要0彼此之间未构成冲突就可以相互结合。以下将参照附图更详细地描述本实用
[0043]新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0044]传统的热光移相器方案，普遍采用加热电极置于波导正上方的结构，通
[0045]过热传递，进而改变波导芯层区域有效折射率，实现移相效果。这种移相方5案，其pi相移功耗均在上百毫瓦，如Pascual Munoz等于2016年提出的基
[0046]于氮化硅的热光移相器，其功耗高达350mW。为降低功耗，研究人员提出了并联折叠波导结构，使用一整个加热电极进行加热，加热电极宽度设定为非折叠下的最佳电极宽度与并联折叠波导结构总宽度之和。通过该方案，可以将移相器功耗降低50％，但功耗仍为百毫瓦。
[0047]0为了解决现有的热光移相器存在的功耗高、热利用率低的问题，本实用
[0048]新型实施例提供了一种热光移相器，包括连续间隔排列波导和加热器，加热器设置在连续间隔排列波导的中间区域或密集排列区域。
[0049]具体地，本实施例中的连续间隔排列波导沿同一平面在衬底上排布形成
[0050]波导排布区域，波导排布区域可以为矩形或圆形，中间区域设置在波导排布5区域的中间位置，中间区域可以包括中心波导以及相邻的波导，中间区域远
[0051]小于波导排布区域，中间区域在波导排布区域的投影可以为矩形也可以为圆形。图1是本技术第一实施例提供的一种热光移相器的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热光移相器，包括连续间隔排列波导和加热器，其特征在于，所述加热器设置在所述连续间隔排列波导的中间区域或密集排列区域。2.根据权利要求1所述的一种热光移相器，其特征在于，所述连续间隔排列波导为首尾相连的平行排列波导；所述加热器位于所述平行排列波导的中心区域。3.根据权利要求2所述的一种热光移相器，其特征在于，所述加热器位于所述平行排列波导的中心波导上方。4.根据权利要求2所述的一种热光移相器，其特征在于，所述加热器设置在所述平行排列波导的中心波导两侧的间隔区域。5.根据权利要求4所述的一种热光移相器，其特征在于，分别设置在所述间隔区域的多个加热器的宽度相同。6.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬伟，徐浩，
申请(专利权)人：国科光芯海宁科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：