【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硅光器件集成，特别是涉及一种集总型电光调制器及其制备方法。
技术介绍
1、硅基电光调制器是硅基光电子重要的有源器件之一，实现电信号向光信号的转变，目前常见的是基于载流子色散效应来实现调制功能。光束通过分束器分为上下两路，通过施加电信号使得载流子分布发生变化，从而造成上下两路光相位差发生变化，使得最终合束后输出的光强发生变化。集总型电极的加载方式要求调制区长度远小于电信号射频波长，然而，现有的集总型电光调制器器件长度较大，并且，高频信号加载到调制器的有源区，会造成调制器pn结两端的电压变化，从而影响器件性能。
2、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种集总型电光调制器及其制备方法，用于解决现有技术中集总型电光调制器器件长度较大且受高频信号影响较大的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种集总型电光调制器，所述集总型电光调制器包括：第一光波导结构，包括第一光波导，所述第一光波导包括第一输入/输出端以及第一反射端；第二光波导结构，包括第二光波导，所述第二光波导包括第二输入/输出端以及第二反射端，所述第二光波导结构中设置有电光调制器，用于产生电光效应并根据所述电光效应对第二光波导结构的光
3、可选地，还包括一耦合器，所述耦合器连接于所述第一输入/输出端和第二输入/输出端。
4、可选地，所述耦合器包括2×2mmi耦合器，其输出至所述第一输入/输出端和第二输入/输出端的光波比为50:50。
5、可选地，所述第一发射端和所述第二反射端设置为萨尼亚克反射环。
6、可选地，所述电感结构为旋涡形电感。
7、可选地，所述第一光波导结构和所述第二光波导结构设置于soi衬底上，包括：第一光波导和第二光波导，基于所述soi衬底的顶层硅形成；二氧化硅包层，包覆于所述第一光波导和第二光波导上。
8、可选地，所述电光调制器基于所述soi衬底的顶层硅形成，包括：p型掺杂区，设置于所述第二光波导的第一侧；n型掺杂区，设置于所述第二光波导的第二侧；p型接触区，设置于所述p型掺杂区一侧并与所述p型掺杂区连接，所述第二输入端与所述p型接触区连接；n型接触区，设置于所述n型掺杂区一侧并与所述n型掺杂区连接，所述第一输入端与所述n型接触区连接。
9、可选地，所述第二光波导包括间隔排布的两根直波导以及连接两根直波导的弧形波导，每根所述直波导上设置有一个所述电光调制器，其中，两个所述电光调制器的n型掺杂区设置于两根直波导相向的两侧，所述n型接触区设置于两根直波导之间，两个所述n型掺杂区共用一个所述n型接触区。
10、可选地，所述电感结构垂直堆叠于所述第二光波导结构上方，并通过导电通孔与所述电光调制器的第一输入端连接。
11、本专利技术还提供一种集总型电光调制器的制备方法，所述制备方法包括步骤：提供一soi衬底，于所述soi衬底的顶层硅中形成第一光波导和第二光波导，所述第一光波导包括第一输入/输出端以及第一反射端，所述第二光波导包括第二输入/输出端以及第二反射端；于所述第二光波导中制备电光调制器，所述电光调制器用于产生电光效应并根据所述电光效应对第二光波导结构的光波产生相应的调制效果；于所述第一光波导和第二光波导上形成二氧化硅包层；于所述二氧化硅包层上形成电学结构，所述电学结构包括连接于所述电光调制器的第一输入端和第二输入端，用于向所述电光调制器施加电信号，所述第一输入端连接有电感结构，用于降低所述电光调制器两端因电信号频率造成的电压变化。
12、可选地，于所述第二光波导中制备电光调制器包括：于所述第二光波导的第一侧进行掺杂以形成p型掺杂区；于所述第二光波导的第二侧进行掺杂以形成n型掺杂区；于所述p型掺杂区一侧的顶层硅中形成与所述p型掺杂区连接的p型接触区，并通过导电通孔使所述第二输入端与所述p型接触区连接；于所述n型掺杂区一侧的顶层硅中形成与所述n型掺杂区连接的n型接触区，并通过导电通孔使所述第一输入端与所述n型接触区连接。
13、可选地，所述第二光波导包括间隔排布的两根直波导以及连接两根直波导的弧形波导，每根所述直波导上设置有一个所述电光调制器，其中，两个所述电光调制器的n型掺杂区设置于两根直波导相向的两侧，所述n型接触区设置于两根直波导之间，两个所述n型掺杂区共用一个所述n型接触区。
14、可选地，于所述二氧化硅包层上形成电学结构包括：于所述二氧化硅包层中形成用于所述电光调制器引出的第一通孔；于所述第一通孔填充金属并在所述二氧化硅包层上形成第一金属层，图形化所述第一金属层以形成第一电极层；于所述第一电极层上形成二氧化硅层间介质，并在所述层间介质中形成显露所述第一电极层上的第二通孔；于所述第二通孔中填充金属并在所述二氧化硅层间介质层上形成第二金属层，图形化所述第二金属层以形成所述电感结构以及电极结构。
15、可选地，所述电感结构为旋涡形电感。
16、可选地，还包括于所述soi衬底的顶层硅形成耦合器，所述耦合器连接于所述第一输入/输出端和第二输入/输出端。
17、可选地，所述第一发射端和所述第二反射端设置为萨尼亚克反射环。
18、如上所述，本专利技术的集总型电光调制器及其制备方法，具有以下有益效果：
19、本专利技术公开了一种集总型电光调制器及其制备方法，本专利技术的集总型电光调制器与传统的调制器相比，具有器件尺寸小集成度高的优点，同时串联电感的设计提高了器件的高频性能，在高速光互连光通讯领域具有广泛的应用前景。
20、集总型电极的加载方式要求调制区长度远小于电信号射频波长，本专利技术通过迈克尔逊干涉型光学结构以及折叠波导方式，能将整体器件长度大大缩短，有利于集总电极的加载信号方式。
21、本专利技术通过串联引入电感结构的方式，可有效改善电光调制器pn结两端的电压随电信号频率的变化情况，高频信号经过串联电感后再加载到电光调制器的有源区，产生增益峰化现象，从而可有效提高器件的带宽。
22、本专利技术的集总型电光调制器兼顾较小芯片占地面积同时带宽相对较高的优点，在硅光器件集成领域存在诸多潜在的应用。
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1.一种集总型电光调制器，其特征在于，所述集总型电光调制器包括：
2.根据权利要求1所述的集总型电光调制器，其特征在于：还包括一耦合器，所述耦合器连接于所述第一输入/输出端和第二输入/输出端。
3.根据权利要求2所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述耦合器包括2×2MMI耦合器，其输出至所述第一输入/输出端和第二输入/输出端的光波比为50:50。
4.根据权利要求1所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述第一发射端和所述第二反射端设置为萨尼亚克反射环。
5.根据权利要求1所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述电感结构为旋涡形电感。
6.根据权利要求1所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述第一光波导结构和所述第二光波导结构设置于SOI衬底上，包括：
7.根据权利要求6所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述电光调制器基于所述SOI衬底的顶层硅形成，包括：
8.根据权利要求7所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述第二光波导包括间隔排布的两根直波导以及连接两根直波导的弧形波导，每根所述直波导上设
9.根据权利要求1所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述电感结构垂直堆叠于所述第二光波导结构上方，并通过导电通孔与所述电光调制器的第一输入端连接。
10.一种集总型电光调制器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：
11.根据权利要求10所述的集总型电光调制器的制备方法，其特征在于，于所述第二光波导中制备电光调制器包括：
12.根据权利要求11所述的集总型电光调制器的制备方法，其特征在于：所述第二光波导包括间隔排布的两根直波导以及连接两根直波导的弧形波导，每根所述直波导上设置有一个所述电光调制器，其中，两个所述电光调制器的N型掺杂区设置于两根直波导相向的两侧，所述N型接触区设置于两根直波导之间，两个所述N型掺杂区共用一个所述N型接触区。
13.根据权利要求10所述的集总型电光调制器的制备方法，其特征在于：于所述二氧化硅包层上形成电学结构包括：
14.根据权利要求13所述的集总型电光调制器的制备方法，其特征在于：所述电感结构为旋涡形电感。
15.根据权利要求10所述的集总型电光调制器的制备方法，其特征在于：还包括于所述SOI衬底的顶层硅形成耦合器，所述耦合器连接于所述第一输入/输出端和第二输入/输出端。
16.根据权利要求10所述的集总型电光调制器的制备方法，其特征在于：所述第一发射端和所述第二反射端设置为萨尼亚克反射环。
...【技术特征摘要】
1.一种集总型电光调制器，其特征在于，所述集总型电光调制器包括：
2.根据权利要求1所述的集总型电光调制器，其特征在于：还包括一耦合器，所述耦合器连接于所述第一输入/输出端和第二输入/输出端。
3.根据权利要求2所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述耦合器包括2×2mmi耦合器，其输出至所述第一输入/输出端和第二输入/输出端的光波比为50:50。
4.根据权利要求1所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述第一发射端和所述第二反射端设置为萨尼亚克反射环。
5.根据权利要求1所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述电感结构为旋涡形电感。
6.根据权利要求1所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述第一光波导结构和所述第二光波导结构设置于soi衬底上，包括：
7.根据权利要求6所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述电光调制器基于所述soi衬底的顶层硅形成，包括：
8.根据权利要求7所述的集总型电光调制器，其特征在于：所述第二光波导包括间隔排布的两根直波导以及连接两根直波导的弧形波导，每根所述直波导上设置有一个所述电光调制器，其中，两个所述电光调制器的n型掺杂区设置于两根直波导相向的两侧，所述n型接触区设置于两根直波导之间，两个所述n型掺杂区共用一个所述n型接触区。
9.根据权利要求1所述的集总...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋若谷，蔡艳，余明斌，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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