相位调制模块及电光调制器制造技术

提供一种相位调制模块及电光调制器。相位调制模块包括：波导，包括交替设置的N个直线延伸部和N

【技术实现步骤摘要】
相位调制模块及电光调制器


[0001]本公开涉及光通信
，特别是涉及一种相位调制模块及电光调制器。

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]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尺寸均提出了更高的要求。

技术实现思路

[0005]本公开实施例提供了一种相位调制模块及电光调制器，以在满足器件性能需求的前提下，实现器件的小型化设计。
[0006]根据本公开的一个方面，提供一种相位调制模块包括：波导，包括交替设置的N个直线延伸部和N
‑
1个转弯连接部，N≥2，其中，N个直线延伸部沿第一方向延伸并且沿第二方向依次排列，N
‑
1个转弯连接部中的每个转弯连接部均连接两个直线延伸部，并且每个转弯连接部的最小曲率半径大于其所连接的两个直线延伸部的间距的二分之一；以及，调制电极，用于向N个直线延伸部施加调制电压。
[0007]在一些实施例中，每个转弯连接部包括朝向其所连接的两个直线延伸部的一侧弯曲的一个外弯曲段。
[0008]在一些实施例中，N
‑
1个转弯连接部的外弯曲段朝向同一侧弯曲。
[0009]在一些实施例中，每个转弯连接部包括两个外弯曲段，其中一个外弯曲段朝向转弯连接部所连接的两个直线延伸部的一侧弯曲，另一个外弯曲段朝向转弯连接部所连接的两个直线延伸部的另一侧弯曲。
[0010]在一些实施例中，至少一个转弯连接部包括直线段。
[0011]在一些实施例中，N
‑
1个转弯连接部的外弯曲段在第一方向上错开布置。
[0012]在一些实施例中，波导的一端或两端朝向远离N个直线延伸部的方向弯曲。
[0013]在一些实施例中，相位调制模块包括单个波导；调制电极包括与单个波导的N个直线延伸部一一对应设置的N个电极对，其中，每个电极对包括设于直线延伸部的两侧的第一电极和第二电极。
[0014]在一些实施例中，相位调制模块包括并行延伸的两个波导；调制电极包括N个电极
组，每个电极组与并行延伸的两个直线延伸部对应设置，并且每个电极组包括第一电极、第二电极和第三电极，其中，第一电极、两个直线延伸部中的其中一个直线延伸部、第二电极、两个直线延伸部中的另一个直线延伸部、以及第三电极沿第二方向依次设置。
[0015]在一些实施例中，第一电极与第三电极电势相同并且与第二电极电势不同。
[0016]根据本公开的另一个方面，提供一种电光调制器包括：根据前述任一技术方案的相位调制模块。
[0017]在一些实施例中，相位调制模块为两个并且并列设置，每个相位调制模块包括单个波导，每个相位调制模块的调制电极包括与单个波导的N个直线延伸部一一对应设置的N个电极对，其中，每个电极对包括设于直线延伸部的两侧的第一电极和第二电极；
[0018]电光调制器还包括：分光元件，具有两个输出端，两个输出端与两个相位调制模块的波导的一端一一对应连接；以及，合光元件；具有两个输入端，两个输入端与两个相位调制模块的波导的另一端一一对应连接。
[0019]根据本公开的一个或多个实施例，在相位调制模块的设计中，将波导的转弯连接部的最小曲率半径设计的大于其所连接的两个直线延伸部的间距的二分之一，转弯连接部的最小曲率半径的设计值可以不受其所连接的两个直线延伸部的间距的限制，这样，可以大大减小波导在转弯连接部的光传输损耗，而直线延伸部之间间距的设计也可以不必考虑转弯连接部的转弯半径，从而可以设计地足够小。因此，本公开实施例可以在满足器件性能需求的前提下，实现器件的小型化设计。
[0020]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
[0021]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：
[0022]图1是传统型电光调制器的结构示意图；
[0023]图2是本公开一些实施例的相位调制模块的结构示意图；
[0024]图3是本公开一对比例的相位调制模块的波导的结构示意图；
[0025]图4是本公开一些实施例的相位调制模块的波导的结构示意图；
[0026]图5是本公开一些实施例的相位调制模块的结构示意图；
[0027]图6是本公开一些实施例的电光调制器的结构示意图；以及
[0028]图7是本公开另一些实施例的电光调制器的结构示意图。
具体实施方式
[0029]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。
[0030]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。
[0031]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)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的奇数倍时，合光元件0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相位调制模块，包括：波导，包括交替设置的N个直线延伸部和N
‑
1个转弯连接部，N≥2，其中，N个直线延伸部沿第一方向延伸并且沿第二方向依次排列，N
‑
1个转弯连接部中的每个转弯连接部均连接两个直线延伸部，并且每个转弯连接部的最小曲率半径大于其所连接的两个直线延伸部的间距的二分之一；以及调制电极，用于向N个直线延伸部施加调制电压。2.根据权利要求1所述的相位调制模块，其中，每个转弯连接部包括朝向其所连接的两个直线延伸部的一侧弯曲的一个外弯曲段。3.根据权利要求2所述的相位调制模块，其中，N
‑
1个转弯连接部的外弯曲段朝向同一侧弯曲。4.根据权利要求1所述的相位调制模块，其中，每个转弯连接部包括两个外弯曲段，其中一个外弯曲段朝向转弯连接部所连接的两个直线延伸部的一侧弯曲，另一个外弯曲段朝向转弯连接部所连接的两个直线延伸部的另一侧弯曲。5.根据权利要求2至4中任一项所述的相位调制模块，其中，至少一个转弯连接部包括直线段。6.根据权利要求5所述的相位调制模块，其中，N
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1个转弯连接部的外弯曲段在第一方向上错开布置。7.根据权利要求1所述的相位调制模块，其中，波导的一端或两端朝向远离N个直线延伸部的方向弯曲。8.根据权利要求...

【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：苏州极刻光核科技有限公司，
类型：发明
国别省市：