【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电光调制，具体涉及一种利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器。
技术介绍
1、从长距离光纤通信开始，光互连以其优越的带宽距离产品逐渐取代了铜互连。最近几年，光子学作为一种领先的技术出现，以满足高带宽、高能效光链路中对低成本、高容量和cmos兼容组件不断增长的需求。在过去的十年中，对铌酸锂的研究取得了巨大的进展，包括无源器件、光电探测器以及将信号从电域转换为光域的关键元件——电光调制器。铌酸锂平台上的电光调制器依靠线性电光效应，这是实现快速调制的优选机制。
2、铌酸锂调制器在高速通信系统中非常有用。由于该调制器是利用铌酸锂晶体的线性电光效应进行调制的，而铌酸锂晶体为双轴晶体，它的线性电光效应与入射光场的偏振方向有关，因此铌酸锂调制器具有极化依赖性。但在实际应用中，对于光场偏振的控制是很重要的。最简单的方法是使用两组电极配置分别调制水平和垂直电场分量。然而，在进行偏振无关设计时电极对准是一个很难完成的技术问题。另一种方法是运用z-cut铌酸锂晶体的电光系数，但该晶体的电光系数为3.03pm/v远小于x-cut铌酸锂晶体的电光系数30pm/v，因此无法满足高效率电光调制的要求(vπl>10vcm)。
3、也就是说，现有技术中的铌酸锂电光调制器无法实现与输入光偏振无关的铌酸锂波导电光调制。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中所存在的上述问题，本专利技术提供了一种利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器。
2、本专利技术要解决的技术问题通过
3、一种利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，包括：下包层、铌酸锂波导层和上包层；
4、沿着光传播方向，所述铌酸锂波导层包括：
5、1×2均匀分光多模耦合器，用于将输入的光分为2份后输出；
6、2个铌酸锂模式转换器，输入端与所述1×2均匀分光多模耦合器的2个输出端一一对应连接，每个铌酸锂模式转换器用于将输入的光的tm模式转换为te模式，对输入的光的te模式不进行转换，并输出te模式；
7、一组金属电极；
8、2个调制波导，输入端与所述2个铌酸锂模式转换器的输出端一一对应连接，每个调制波导用于在所述一组金属电极的作用下对te模式进行调制，得到调制光；
9、2×2均匀分光多模耦合器，输入端与所述2个调制波导的输出端一一对应连接，用于将所述调制光的相位信息转换为所述调制光的强度信息。
10、在一些实施例中，每个铌酸锂模式转换器的波导宽度的数值减少过程经过1.6μm时，该铌酸锂模式转换器将输入的光的tm模式转换为te模式。
11、在一些实施例中，每个铌酸锂模式转换器的波导宽度的数值从2μm减少至1.4μm时，该铌酸锂模式转换器将输入的光的tm模式转换为te模式。
12、在一些实施例中，每个铌酸锂模式转换器的两个端面宽度之间的距离大于或等于270μm。
13、在一些实施例中，所述tm模式包括tm0模式，所述te模式包括te1模式。
14、在一些实施例中，所述1×2均匀分光多模耦合器的宽度为5.2μm～5.6μm。
15、在一些实施例中，所述2×2均匀分光多模耦合器的宽度为7.3μm～7.55μm。
16、在一些实施例中，所述1×2均匀分光多模耦合器、所述2个铌酸锂模式转换器、所述2个调制波导和所述2×2均匀分光多模耦合器均是通过对铌酸锂层进行刻蚀得到，且刻蚀深度均相同。
17、在一些实施例中，所述1×2均匀分光多模耦合器依次包括：1个输入波导、中间多模波导和2个输出波导。
18、在一些实施例中，所述2×2均匀分光多模耦合器依次包括：2个输入波导、中间多模波导和2个输出波导。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
20、本专利技术提供的铌酸锂电光调制器包括铌酸锂波导层，而铌酸锂波导层具体包括：用于将输入的光分为2份后输出的1×2均匀分光多模耦合器，用于将输入的光的tm模式转换为te模式，对输入的光的te模式不进行转换，并输出te模式的2个铌酸锂模式转换器，用于在所述一组金属电极的作用下对te模式进行调制，得到调制光的2个调制波导，以及用于将所述调制光的相位信息转换为所述调制光的强度信息的2×2均匀分光多模耦合器；由于本专利技术采用了1×2均匀分光多模耦合器、2个调制波导、金属电极和2×2均匀分光多模耦合器，并且，加入了2个铌酸锂模式转换器，因此，看，可以当输入光为te模式时不进行模式变换，直接进行调制，而当输入光为tm模式时，先将tm转换为te模式，再进行调制输出，从而实现了与输入光偏振无关的快速铌酸锂波导电光调制；另外，由于本专利技术采用了铌酸锂模式转换器，因此，只需要一组金属电极就可实现偏振无关的调制，结构更加简单。
21、以下将结合附图及对本专利技术做进一步详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，包括：下包层、铌酸锂波导层和上包层；
2.根据权利要求1所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，每个铌酸锂模式转换器的波导宽度的数值减少过程经过1.6μm时，该铌酸锂模式转换器将输入的光的TM模式转换为TE模式。
3.根据权利要求2所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，每个铌酸锂模式转换器的波导宽度的数值从2μm减少至1.4μm时，该铌酸锂模式转换器将输入的光的TM模式转换为TE模式。
4.根据权利要求1所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，每个铌酸锂模式转换器的两个端面宽度之间的距离大于或等于270μm。
5.根据权利要求1所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，所述TM模式包括TM0模式，所述TE模式包括TE1模式。
6.根据权利要求1所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，所述1×2均匀分光多模耦合器的宽度为5.2μm～5.6μm。
7.根据权利要求1所述的利用模
8.根据权利要求1所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，所述1×2均匀分光多模耦合器、所述2个铌酸锂模式转换器、所述2个调制波导和所述2×2均匀分光多模耦合器均是通过对铌酸锂层进行刻蚀得到，且刻蚀深度均相同。
9.根据权利要求1所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，所述1×2均匀分光多模耦合器依次包括：1个输入波导、中间多模波导和2个输出波导。
10.根据权利要求1所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，所述2×2均匀分光多模耦合器依次包括：2个输入波导、中间多模波导和2个输出波导。
...【技术特征摘要】
1.一种利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，包括：下包层、铌酸锂波导层和上包层；
2.根据权利要求1所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，每个铌酸锂模式转换器的波导宽度的数值减少过程经过1.6μm时，该铌酸锂模式转换器将输入的光的tm模式转换为te模式。
3.根据权利要求2所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，每个铌酸锂模式转换器的波导宽度的数值从2μm减少至1.4μm时，该铌酸锂模式转换器将输入的光的tm模式转换为te模式。
4.根据权利要求1所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，每个铌酸锂模式转换器的两个端面宽度之间的距离大于或等于270μm。
5.根据权利要求1所述的利用模式转换器的偏振无关铌酸锂调制器，其特征在于，所述tm模式包括tm0模式，所述te模式包括te1模式。
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖家莉，刘林科，孙艳玲，王子豪，李洧，马琳，鲁振中，韩彪，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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