基于表面等离子体的微环电光调制器的设计和制备方法技术

技术编号:42562693 阅读:19 留言:0更新日期:2024-08-29 00:32
一种基于表面等离子体的微环电光调制器及其制备方法,包括:氧化硅层和铌酸锂层,其中:铌酸锂层上表面设有构成谐振环的欠耦合的硅跑道微环和直波导,直波导的两端分别为输入端和输出端,铌酸锂层中设有将光波转化为表面等离子体波的铌酸锂尖锥模式转换结构、铌酸锂脊波导和一对金电极,铌酸锂层和硅层之间设置用于光向上或向下传播的垂直耦合结构。本发明专利技术利用带有表面等离子体波导的硅微环,增强对光场的局域作用,显著提高调制器的调制效率,实现了大的带宽。同时设计过耦合微环,只有特定波长光耦合进入微环中,进行高速调制,削减了只靠表面等离子体传输带来的极大传输损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种半导体光电器件领域的技术,具体是一种基于表面等离子体的微环电光调制器的设计和制备方法


技术介绍

1、电光调制器作为光计算、光通信等技术的核心器件,需要满足大带宽、小尺寸和低功耗的要求。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有基于薄膜铌酸锂的电光调制器占地面积大、低电压下无法加载高速电信号且调制效率低等问题,提出一种基于表面等离子体的微环电光调制器的设计和制备方法,利用带有表面等离子体波导的硅微环,增强对光场的局域作用,显著提高调制器的调制效率,实现了大的带宽。同时设计过耦合微环,只有特定波长光耦合进入微环中,进行高速调制,削减了只靠表面等离子体传输带来的极大传输损耗。

2、本专利技术是通过以下技术方案实现的:

3、本专利技术涉及一种基于表面等离子体的微环电光调制器,包括:氧化硅层和铌酸锂层,其中:铌酸锂层上表面设有构成谐振环的欠耦合的硅跑道微环和直波导,铌酸锂层中设有铌酸锂尖锥模式转换结构、铌酸锂脊波导和一对金电极,直波导的两端分别为输入端和输出端,铌酸锂层和硅层本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于表面等离子体的微环电光调制器,其特征在于,包括:氧化硅层和铌酸锂层,其中:铌酸锂层上表面设有构成谐振环的欠耦合的硅跑道微环和直波导,铌酸锂层中设有铌酸锂尖锥模式转换结构、铌酸锂脊波导和一对金电极,直波导的两端分别为输入端和输出端,铌酸锂脊波导位于一对金电极之间,铌酸锂层和硅层之间设置用于生成表面等离子体波的垂直耦合结构;

2.根据权利要求1所述的基于表面等离子体的微环电光调制器,其特征是,所述的硅跑道微环为开放结构的非耦合侧开口,硅跑道微环的末端设有三角形硅波导,对应位置的铌酸锂脊波导为铌酸锂尖锥模式转换结构,三角形硅波导和铌酸锂尖锥模式转换结构组成了垂直耦合结构...

【技术特征摘要】

1.一种基于表面等离子体的微环电光调制器,其特征在于,包括:氧化硅层和铌酸锂层,其中:铌酸锂层上表面设有构成谐振环的欠耦合的硅跑道微环和直波导,铌酸锂层中设有铌酸锂尖锥模式转换结构、铌酸锂脊波导和一对金电极,直波导的两端分别为输入端和输出端,铌酸锂脊波导位于一对金电极之间,铌酸锂层和硅层之间设置用于生成表面等离子体波的垂直耦合结构;

2.根据权利要求1所述的基于表面等离子体的微环电光调制器,其特征是,所述的硅跑道微环为开放结构的非耦合侧开口,硅跑道微环的末端设有三角形硅波导,对应位置的铌酸锂脊波导为铌酸锂尖锥模式转换结构,三角形硅波导和铌酸锂尖锥模式转换结构组成了垂直耦合结构以提高光波进入铌酸锂层并向表面等离子体波转换的效率。

3.根据权利要求1所述的基于表面等离子体的微环电光调制器,其特征是,所述的硅跑道微环为闭合结构,环中部分光波向下进入表面等离子体波导,部分光在微环中传播,环中窄波导...

【专利技术属性】
技术研发人员:张永王鑫沈健苏翼凯
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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