【技术实现步骤摘要】
本技术属于电光调制，具体涉及一种多层薄膜铌酸锂电光调制器。
技术介绍
1、电光调制器是利用某些电光晶体，如铌酸锂晶体、砷化镓晶体或者坦酸锂晶体的电光效应制成的调制器。当把电压加到电光晶体上时，电光晶体的折射率将发生变化，从而实现对光信号的相位、幅度、强度以及偏振状态等特性的调制。随着人们对高速、大容量、集成化通信技术日益的迫切需求，人们希望在尽量减小集成器件的尺寸的同时能够保证电光调制器的调制作用。
2、然而现有的电光调制器存在损耗高、带宽小、半波电压过大无法与cmos兼容、无法满足高速通信需求、成本高、稳定性差、损坏后只能对整体器件进行更换、尺寸限制导致集成度不高以及所使用的光波长单一等一系列问题。除上述所存在的一系列问题外，现有技术中，一个电光调制器仅包含一个光波导和一个电极，使用时根据需要的波长和频率对电光调制器进行选择，一般情况下是进行单独定制，这使得整个行业均位于一个定制化主导的情况，导致产品的设计、制作和使用周期大大增加。
3、通过设置基于铌酸锂薄膜的多层波导层可解决上述技术问题，多层波导层使得电光调制器可具有多个光波导，从而实现对多种光波长的调制。但是这种方案仍然存在缺陷，即在与光纤耦合时，光纤模场一般为3-6微米，而波导模场仅有几十纳米，直接耦合会产生非常大的损耗。
技术实现思路
1、本技术提出一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，能够有效减小耦合损耗，更方便可靠地固定光纤，使光线准确地按照预定光路行进。
2、本技术通过以下技术方案实现：
3、一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，包括由下至上层叠的体铌酸锂衬底和多个波导层、分别设置在体铌酸锂衬底两端的入射模块和出射模块，波导层包括由下至上层叠的二氧化硅缓冲层和铌酸锂薄膜，铌酸锂薄膜上至少形成有一个光波导，入射模块包括设置在体铌酸锂一端的入射光耦合器、设置在入射光耦合器上端的多个入射棱镜、端部分别设置在各入射棱镜上的多根入射光纤，出射模块包括设置在体铌酸锂另一端的出射光耦合器、设置在出射光耦合器上端的多个出射棱镜、端部分别设置在各出射棱镜上的多根出射光纤，各入射光纤和出射光纤均水平布置，各入射光纤、各出射光纤与各光波导一一对应，入射光纤的光经入射棱镜和入射光耦合器的折射后进入对应的光波导，光波导的光经出射光耦合器和出射棱镜的折射后进入对应的出射光纤。
4、进一步的，所述入射棱镜具有竖直面、水平面和连接在竖直面与水平面之间的倾斜面，水平面固定在入射光耦合器上，所述入射光纤端部固定在竖直面上，倾斜面相对光波导布置以使折射光能够进入对应的光波导。
5、进一步的，所述入射光耦合器和出射光耦合器通过粘贴方式设置在铌酸锂薄膜两端。
6、进一步的，所述入射棱镜和出射棱镜由玻璃材料或者铌酸锂材料制成。
7、进一步的，包括由下至上层叠的下波导层、中波导层和上波导层，下波导层的铌酸锂薄膜的中部形成一个所述光波导，中波导层的铌酸锂薄膜间隔形成两个所述光波导，上波导层的铌酸锂薄膜的中部形成一个所述光波导，入射模块包括四根入射光纤和四个入射棱镜，与下波导层和上波导层的光波导对应的两入射光纤位于入射光耦合器的中部，以分别对应下波导层和上波导层的光波导的位置，与中波导层的光波导对应的两入射光纤分别位于另两入射光纤的两侧，以对应中波导层的两光波导的位置。
8、进一步的，所述波导层还包括行波电极、刻蚀后二氧化硅缓冲层和电磁屏蔽层，所述光波导由铌酸锂薄膜顶面向内延伸，行波电极设置于铌酸锂薄膜顶面且向外延伸，刻蚀后二氧化硅缓冲层底面形成有与行波电极匹配的凹槽，电磁屏蔽层层叠于刻蚀后二氧化硅缓冲层之上。
9、进一步的，各所述光波导的频率不同。
10、本技术具有如下有益效果：
11、1、本技术通过设置入射光耦合器和出射光耦合器，有效地减小耦合损耗；入射光纤通过入射棱镜水平布置，且各入射光纤分别对应于各光波导，通过调整入射棱镜的位置或者入射棱镜的折射角度，即可使得入射光纤的光经入射棱镜和入射光耦合器的折射后能够准确进入对应的光波导，相对于直接将入射光纤设置在入射光耦合器上，通过入射棱镜使得入射光纤能够以最方便可靠的水平方式固定，也解决了入射光纤直接设置在入射光耦合器上时如何将入射光纤以特定角度固定的难点，特别是本技术的光波导为多个时，入射光纤直接设置在入射光耦合器上难度更大，因此本技术能够有效降低入射光纤固定布置的难度，进而提升入射光纤固定布置的效率，对于出射光纤也具有相同的效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，其特征在于：包括由下至上层叠的体铌酸锂衬底和多个波导层、分别设置在体铌酸锂衬底两端的入射模块和出射模块，波导层包括由下至上层叠的二氧化硅缓冲层和铌酸锂薄膜，铌酸锂薄膜上至少形成有一个光波导，入射模块包括设置在体铌酸锂一端的入射光耦合器、设置在入射光耦合器上端的多个入射棱镜、端部分别设置在各入射棱镜上的多根入射光纤，出射模块包括设置在体铌酸锂另一端的出射光耦合器、设置在出射光耦合器上端的多个出射棱镜、端部分别设置在各出射棱镜上的多根出射光纤，各入射光纤和出射光纤均水平布置，各入射光纤、各出射光纤与各光波导一一对应，入射光纤的光经入射棱镜和入射光耦合器的折射后进入对应的光波导，光波导的光经出射光耦合器和出射棱镜的折射后进入对应的出射光纤。
2.根据权利要求1所述的一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，其特征在于：所述入射棱镜具有竖直面、水平面和连接在竖直面与水平面之间的倾斜面，水平面固定在入射光耦合器上，所述入射光纤端部固定在竖直面上，倾斜面相对光波导布置以使折射光能够进入对应的光波导。
3.根据权利要求1所述的一种多层薄膜铌酸锂电光
4.根据权利要求1或2或3所述的一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，其特征在于：所述入射棱镜和出射棱镜由玻璃材料或者铌酸锂材料制成。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，其特征在于：包括由下至上层叠的下波导层、中波导层和上波导层，下波导层的铌酸锂薄膜的中部形成一个所述光波导，中波导层的铌酸锂薄膜间隔形成两个所述光波导，上波导层的铌酸锂薄膜的中部形成一个所述光波导，入射模块包括四根入射光纤和四个入射棱镜，与下波导层和上波导层的光波导对应的两入射光纤位于入射光耦合器的中部，以分别对应下波导层和上波导层的光波导的位置，与中波导层的光波导对应的两入射光纤分别位于另两入射光纤的两侧，以对应中波导层的两光波导的位置。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，其特征在于：所述波导层还包括行波电极、刻蚀后二氧化硅缓冲层和电磁屏蔽层，所述光波导由铌酸锂薄膜顶面向内延伸，行波电极设置于铌酸锂薄膜顶面且向外延伸，刻蚀后二氧化硅缓冲层底面形成有与行波电极匹配的凹槽，电磁屏蔽层层叠于刻蚀后二氧化硅缓冲层之上。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，其特征在于：各所述光波导的频率不同。
...【技术特征摘要】
1.一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，其特征在于：包括由下至上层叠的体铌酸锂衬底和多个波导层、分别设置在体铌酸锂衬底两端的入射模块和出射模块，波导层包括由下至上层叠的二氧化硅缓冲层和铌酸锂薄膜，铌酸锂薄膜上至少形成有一个光波导，入射模块包括设置在体铌酸锂一端的入射光耦合器、设置在入射光耦合器上端的多个入射棱镜、端部分别设置在各入射棱镜上的多根入射光纤，出射模块包括设置在体铌酸锂另一端的出射光耦合器、设置在出射光耦合器上端的多个出射棱镜、端部分别设置在各出射棱镜上的多根出射光纤，各入射光纤和出射光纤均水平布置，各入射光纤、各出射光纤与各光波导一一对应，入射光纤的光经入射棱镜和入射光耦合器的折射后进入对应的光波导，光波导的光经出射光耦合器和出射棱镜的折射后进入对应的出射光纤。
2.根据权利要求1所述的一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，其特征在于：所述入射棱镜具有竖直面、水平面和连接在竖直面与水平面之间的倾斜面，水平面固定在入射光耦合器上，所述入射光纤端部固定在竖直面上，倾斜面相对光波导布置以使折射光能够进入对应的光波导。
3.根据权利要求1所述的一种多层薄膜铌酸锂电光调制器，其特征在于：所述入射光耦合器和出射光耦合器通过粘贴方式设置在铌酸锂薄膜两端。
【专利技术属性】
技术研发人员：张维佳，罗雪婷，刘婷，李佳琦，张文轩，刘体辉，
申请(专利权)人：福建玻尔光电科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。