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一种基于MZI结构电光聚合物加载条波导的铌酸锂薄膜电光调制器及其制备方法技术

技术编号:42662129 阅读:24 留言:0更新日期:2024-09-10 12:19
一种基于MZI结构电光聚合物加载条波导的铌酸锂薄膜电光调制器及其制备方法,属于平面光波导光调制器及其制备技术领域。从下至上由硅衬底、二氧化硅氧化层、铌酸锂薄膜、电光聚合物加载条波导组成。电光聚合物加载条波导为MZI结构,从左到右沿光输入方向由输入直波导、输入锥形波导、第一弯曲波导和第二弯曲波导、第一调制臂直波导和第二调制臂直波导、第三弯曲波导和第四弯曲波导、输出锥形波导、输出直波导组成;在第一调制臂直波导和第二调制臂直波导外侧和内侧的铌酸锂薄膜之上分别制备有第一接地电极、第二接地电极和信号电极。本发明专利技术器件的制作工艺简单,且能有效降低调制器调制效率,减小调制器的功耗同时更有利于其高度集成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于平面光波导光调制器及其制备,具体涉及一种基于mzi结构电光聚合物加载条波导的铌酸锂薄膜电光调制器及其制备方法。


技术介绍

1、随着人工智能、物联网等新一代信息技术的飞速发展,传统的通信网络已难以满足人们对信息传输和交换的需求,高速光通信网络的发展刻不容缓。电光调制器作为光通信系统和片上光互连芯片的核心器件,用于完成信息的加载和信号的调控;其原理是利用材料的电光效应,使材料的折射率发生相应的线性变化,从而调控介质中传输光波的强度、相位等信息。

2、现有的电光调制器常使用的材料主要有以下几种:铌酸锂(lithium niobate,ln)、硅(silicon,si)和iii-v族化合物及聚合物。铌酸锂具备良好的物理、化学稳定性和优异的电光效应,是制造电光调制器的常用材料。传统的铌酸锂电光调制器,其波导是通过钛扩散或质子交换工艺制作的,这种波导芯层和包层之间的折射率差很小,对光的束缚能力较差,导致器件封装后的总长度通常在5~10cm,十分不利于集成。而基于薄膜铌酸锂的电光调制器克服了传统电光调制器的缺点,其波导芯层和包层之间的折射率之差本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于MZI结构电光聚合物加载条波导的铌酸锂薄膜电光调制器,其特征在于:从下至上由硅衬底(1)、在硅衬底(1)之上制备的二氧化硅氧化层(2)、在二氧化硅氧化层(2)之上制备的铌酸锂薄膜(3)、在铌酸锂薄膜(3)之上制备的电光聚合物加载条波导(4)组成,电光聚合物加载条波导(4)为MZI结构,从左到右沿光输入方向由输入直波导(8)、输入锥形波导(9)、结构相同的第一弯曲波导(10’)和第二弯曲波导(10)、结构相同且相互平行的第一调制臂直波导(11)和第二调制臂直波导(12)、结构相同的第三弯曲波导(15’)和第四弯曲波导(15)、输出锥形波导(16)、输出直波导(17)组成;在第一...

【技术特征摘要】

1.一种基于mzi结构电光聚合物加载条波导的铌酸锂薄膜电光调制器,其特征在于:从下至上由硅衬底(1)、在硅衬底(1)之上制备的二氧化硅氧化层(2)、在二氧化硅氧化层(2)之上制备的铌酸锂薄膜(3)、在铌酸锂薄膜(3)之上制备的电光聚合物加载条波导(4)组成,电光聚合物加载条波导(4)为mzi结构,从左到右沿光输入方向由输入直波导(8)、输入锥形波导(9)、结构相同的第一弯曲波导(10’)和第二弯曲波导(10)、结构相同且相互平行的第一调制臂直波导(11)和第二调制臂直波导(12)、结构相同的第三弯曲波导(15’)和第四弯曲波导(15)、输出锥形波导(16)、输出直波导(17)组成;在第一调制臂直波导(11)和第二调制臂直波导(12)外侧的铌酸锂薄膜(3)之上分别对称制备有长条形结构的第一接地电极(13’)和第二接地电极(13),在第一调制臂直波导(11)和第二调制臂直波导(12)内侧的铌酸锂薄膜(3)之上制备有矩形结构的信号电极(10);第一弯曲波导(10’)和第三弯曲波导(15’)关于第一调制臂直波导(11)对称设置,第二弯曲波导(10)和第四弯曲波导(15)关于第二调制臂直波导(12)对称设置,第一接地电极(13’)和第二接地电极(13)关于信号电极(10)对称设置;输入直波导(8)、输入锥形波导(9)、第一弯曲波导(10’)和第二弯曲波导(10)构成3-db y分束器,第三弯曲波导(15’)和第四弯曲波导(15)、输出锥形波导(16)、输出直波导(17)构成3-db y合束器。

2.如权利要求1所述的一种基于mzi结构电光聚合物加载条波导的铌酸锂薄膜电光调制器,其特征在于:电光聚合物(25)的材料为掺有生色团分子的电光聚合物,其折射率低于铌酸锂的折射率;第一接地电极(13’)、第二接地电极(13)和信号电极(10)的材料为al或au。

3.如权利要求2所述的一种基于mzi结构电光聚合物加载条波导的铌酸锂薄膜电光调制器,其特征在于:电光聚合物(25)的材料为聚甲基丙烯酸甲酯、su-8 2002或su...

【专利技术属性】
技术研发人员:王希斌付雨舒李尚融孙士杰张大明
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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