【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成光电子，具体涉及一种z切薄膜铌酸锂电光调控结构及其应用。
技术介绍
1、薄膜铌酸锂材料是一种新兴集成光电子芯片材料，比传统铌酸锂材料具有更强的光约束能力、更高的集成度及更高的电光调控效率，在集成光电子领域具有广泛应用前景。目前，薄膜铌酸锂电光调控器件常用的是x切薄膜铌酸锂材料，为了获得更显著的电光效应，调控电极常分布于薄膜铌酸锂光波导两侧，沿z轴方向施加调控电场。这种情况下，为了获得高调控效率，通常需要调控电极之间具有很小的间距，这对芯片加工精度具有严格要求。因此，需要发展一种既能实现高调控效率，又对加工精度要求不高的结构方案。
技术实现思路
1、解决的技术问题：针对上述技术问题，本专利技术提供一种z切薄膜铌酸锂电光调控结构及其应用，能有效解决上述调控效率低、加工精度要求高等不足之处。
2、技术方案：第一方面，本专利技术提供一种z切薄膜铌酸锂电光调控结构，包括薄膜铌酸锂光波导芯层、上包层、下包层、第一上电极、下电极和衬底，所述薄膜铌酸锂光波导芯层设置在上包层与下包层之间，所述第一上电极设置在上包层的上表面，所述下电极设置在下包层下表面与衬底上表面之间。
3、优选的，所述薄膜铌酸锂光波导芯层包括铌酸锂脊和铌酸锂载体，所述铌酸锂载体设置在下包层的上表面，所述铌酸锂脊设置在铌酸锂载体部分上表面，所述上包层设置在铌酸锂脊的上表面和铌酸锂载体剩余部分上表面。
4、优选的，所述薄膜铌酸锂光波导芯层厚度大于100 nm且小于10 μm，宽度为
5、优选的，所述上包层和下包层的折射率小于薄膜铌酸锂光波导芯层的折射率。
6、进一步的，所述上包层和下包层的组成材料为二氧化硅、氧化铝、石英或聚合物中的一种，所述聚合物为zpu（光波导树脂）、bcb（苯并环丁烯）、noa（紫外固化光学胶）、sog（旋涂玻璃）、pmma（聚甲基丙烯酸甲酯）或su8聚合物中的一种。
7、优选的，所述第一上电极和下电极均为金属电极，且第一上电极和下电极的宽度均大于薄膜铌酸锂光波导芯层宽度。
8、优选的，所述调控结构还包括金属柱和第二上电极，所述第二上电极设置在上包层的上表面，所述金属柱的一端设置在第二上电极的下表面，另一端穿过上包层、薄膜铌酸锂光波导芯层和下包层设置在下电极的上表面。
9、进一步的，所述第二上电极为金属电极。
10、第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述的z切薄膜铌酸锂电光调控结构在电光调控装置中的应用，所述电光调控装置包括z切薄膜铌酸锂集成光路和z切薄膜铌酸锂电光调控结构。
11、优选的，所述z切薄膜铌酸锂集成光路为单根z切薄膜铌酸锂集成光路、定向耦合器形z切薄膜铌酸锂集成光路、y分支形z切薄膜铌酸锂集成光路、mach-zehnder干涉仪形z切薄膜铌酸锂集成光路或环形z切薄膜铌酸锂集成光路。
12、有益效果：本专利技术一种z切薄膜铌酸锂电光调控结构，为z切薄膜铌酸锂材料提供了电光调控方案；与x切薄膜铌酸锂电光调控结构相比，采用z切薄膜铌酸锂光波导，在其上下同时布置调控电极，将光场包裹于垂直电场之中并对其进行调控，有助于提高电场-光场重叠因子、减小电极间距，实现高调控效率目的，同时也可降低工艺精度要求。
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1.一种Z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：包括薄膜铌酸锂光波导芯层、上包层、下包层、第一上电极、下电极和衬底，所述薄膜铌酸锂光波导芯层设置在上包层与下包层之间，所述第一上电极设置在上包层的上表面，所述下电极设置在下包层下表面与衬底上表面之间。
2.根据权利要求1所述的一种Z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：所述薄膜铌酸锂光波导芯层包括铌酸锂脊和铌酸锂载体，所述铌酸锂载体设置在下包层的上表面，所述铌酸锂脊设置在铌酸锂载体部分上表面，所述上包层设置在铌酸锂脊的上表面和铌酸锂载体剩余部分上表面。
3. 根据权利要求1所述的一种Z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：所述薄膜铌酸锂光波导芯层厚度大于100 nm且小于10 μm，宽度为亚微米宽度，所述薄膜铌酸锂光波导芯层的材料切向为Z切。
4.根据权利要求1所述的一种Z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：所述上包层和下包层的折射率小于薄膜铌酸锂光波导芯层的折射率。
5.根据权利要求4所述的一种Z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：所述上包层和下包层的组成材料为二氧化硅、氧化铝、
6.根据权利要求1所述的一种Z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：所述第一上电极和下电极均为金属电极，且第一上电极和下电极的宽度均大于薄膜铌酸锂光波导芯层宽度。
7.根据权利要求1所述的一种Z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：还包括金属柱和第二上电极，所述第二上电极设置在上包层的上表面，所述金属柱的一端设置在第二上电极的下表面，另一端穿过上包层、薄膜铌酸锂光波导芯层和下包层设置在下电极的上表面。
8.根据权利要求7所述的一种Z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：所述第二上电极为金属电极。
9.权利要求1-8任一项所述的Z切薄膜铌酸锂电光调控结构在电光调控装置中的应用，其特征在于：所述电光调控装置包括Z切薄膜铌酸锂集成光路和Z切薄膜铌酸锂电光调控结构。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述Z切薄膜铌酸锂集成光路为单根Z切薄膜铌酸锂集成光路、定向耦合器形Z切薄膜铌酸锂集成光路、Y分支形Z切薄膜铌酸锂集成光路、Mach-Zehnder干涉仪形Z切薄膜铌酸锂集成光路或环形Z切薄膜铌酸锂集成光路。
...【技术特征摘要】
1.一种z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：包括薄膜铌酸锂光波导芯层、上包层、下包层、第一上电极、下电极和衬底，所述薄膜铌酸锂光波导芯层设置在上包层与下包层之间，所述第一上电极设置在上包层的上表面，所述下电极设置在下包层下表面与衬底上表面之间。
2.根据权利要求1所述的一种z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：所述薄膜铌酸锂光波导芯层包括铌酸锂脊和铌酸锂载体，所述铌酸锂载体设置在下包层的上表面，所述铌酸锂脊设置在铌酸锂载体部分上表面，所述上包层设置在铌酸锂脊的上表面和铌酸锂载体剩余部分上表面。
3. 根据权利要求1所述的一种z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：所述薄膜铌酸锂光波导芯层厚度大于100 nm且小于10 μm，宽度为亚微米宽度，所述薄膜铌酸锂光波导芯层的材料切向为z切。
4.根据权利要求1所述的一种z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：所述上包层和下包层的折射率小于薄膜铌酸锂光波导芯层的折射率。
5.根据权利要求4所述的一种z切薄膜铌酸锂电光调控结构，其特征在于：所述上包层和下包层的组成材料为二氧化硅、氧化铝、石英或聚合物中的一种，所述聚合物为zpu...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱广，顾晓文，唐杰，王琛全，孔月婵，陈堂胜，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：
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