专利名称：宽带电光调制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及特别适用于光远程通信领域的集成式光电子元件。
更具体地，本发明涉及一种电光式光调制器，所述调制器特别易于用铌酸锂制造。它的构造要求一种两组电极的级联结构，所述两组电极平行于一个波导结构对准，上述波导结构形成一种两臂干涉仪例如Mach-Zehnder干涉仪。第一组电极设置在一部分晶体上，所述部分晶体将铁电场取向为具有正(或负)的极化，第二组电极是在晶体的另一半上，这一半晶体显示一个负(或正)的相反铁电极化场。
由铌酸锂电光晶体制出的光调制器能满足这种外部调制功能。基于已经得到证明的技术，将它们工业化。然而，在高达40Gb/s的流速下它们的实施涉及要同时解决许多问题。这些问题值得注意的是调制器平缓频率响应，它的功耗等，上述功耗随着调制频率增加而迅速增加。另外，要点是不仅要得到频率范围响应，而且还要得到低控制电压，所述控制电压受控制电子设备制约。最后，在高达40Gb/s的流速下，产生一些色散问题，不过当与光的外部调制-通过一个调制器-以半导体激光器直接调制相比时色散小。这些色散问题在外部调制器例如在铌酸锂中，与残余相位调制及所产生的强度调制之间的比值有关。这个比值叫做“啁啾声(chirp)”。
这种铌酸锂型集成式光调制器的惯常构造要求许多原理
第一个原理是基于以下事实，即最经常应用的铌酸锂晶体是电光式的，这意味着将一外部电场加到晶体的合适取向的晶面上，间隔开一规定的距离，转换成材料折射率的变化及随后，利用光波的线性相位变化在一规定的长度范围内通过它。这种操作与光的电场具有一优选的极化方向，平行于或垂直于所加的静电场有关。然后干涉装置能将这种相位变化转变成可用光检测器检测的强度调制。
第二个原理是基于这一事实，即在这种材料中，通过金属离子或通过质子掺杂能局部例如取一狭窄面积形式增加折射率，以便光可以射入由这个增加的折光率所产生的微型信道中，并可以通过连续的内部总反射传播，同时在这样提供的光波导中没有任何发散。因此能得到复合的光回路，在所述光回路上实现电极能沿着典型宽度约为10μm的光波导以低的控制电压(5V)施加一很高的电场，满足电子远程通信系统的要求。
由作为顶视图的
图1A和作为剖视图的图1B所示出的称为Mach-Zehnder干涉仪的结构能够集成整个调制器。包括光波导部分的光回路集成在一个Z形铌酸锂衬底1上。在这种情况下，它包括一个用于插入光的线性光波导部分2′，上述光的波长在真空中为λ，光波导部分2′后面是一Y形分支3，所述Y形分支3将传播的光分开朝向两个另外的线性和平行部分4′和4″，这两个部分4′和4″形成干涉仪其中的每一个臂。在一个传播长度L之后，两个臂通过第二个Y形接合3′重新结合，上述接合3′由一最后部分2″结束，上述最后部分2″使光波重新结合并将光引向装置的输出。在两臂之间由电场产生的相位间距通过干涉现象转变成透射光的强度调制。
光波导结构的一个可能实施例是通过薄层真空蒸发技术将一预定厚度的钛层淀积在结晶衬底的表面上。在这个钛层中，光波导的图形用惯常的光刻技术限定，然后在高温下扩散一段固定的时间。在热扩散期间，金属离子进入晶体，并且最终的掺杂根据幅度、深度和宽度分布转变成折射率的局部增加，上述分布可以计算和测量。传播的发光场具有一基本上和折射率分布匹配的空间范围。
调制器的操作另外涉及一薄层完全绝缘的介电材料5，如例如规定厚度为e的二氧化硅。此外，各电极6通过光刻转移技术淀积到装置的表面上。得到这种电极结构的可能解决方案是放置一个与干涉仪其中一个臂4′平行的导电线路C。在衬底装有Mach-Zehnder干涉仪光学元件情况下，衬底的主表面在大多数得到一种具有很宽电通带的有利配置中，是垂直于所考虑的铌酸锂晶体主轴Z(或C)的切口，导电电极将例如安排在臂4″上。在宽度W这个中心线的无论哪一边上，然后按一个距离S安排两个接地面，如图1B上所示。当距离S约为15微米时，可以在主导线C和对称的接地面M和M′之间加一很高的电场。
一般用来增加相位调制效率的可能解决方案是将接地面的其中之一放置在第二臂4的正上方，如图1A和1B上所表示的。在这种情况下，光波导4和4′受到通过它们的相反符号电场的影响。由电光效应引入的相对相位变化可以通过这种构造改善大约两倍。
正是在这种情况下涉及一个对由调制器产生的“啁啾声”振幅来说是决定性的参数。实际上，最终的半波电压Vπ与相互作用的长度L，所考虑的材料电光系数r33，由通过材料传播的光所看到的材料异常折射率ne的立方三者成反比，和与光波长处电极之间的偏差成正比。因此当各电极长而接近时，半波电压较弱。另一方面，这个半波电压用所谓叠加系数η的反向加权，该叠加系数η值在0和1之间，并且它转变电发光场7和静电场8之间的相互作用效率，此外，上述发光场7和静电场8每个都是非均匀的。如图1B所示，电场分布8在中心电极C下和在侧边接地面M和M′的边缘下不相同。因此，对位于中心电极下面的光波导得到的叠加系数η1与由位于侧边接地电极其中之一下方的光波导得到的叠加系数η2不同。结果，电压加到各电极的接线端上造成每个臂中不同符号和不同幅度的相位变化。在重新结合之后，光波干涉并使强度被调制。一个臂相对于另一上臂的过量调制被转变成纯粹相位调制。如果利用一信号源9将一谐波脉冲信号Ω加到与合适终端阻抗10连接的电极上，则它通过一个幅度调制此外还通过一个残余相位调制转化，上述残余相位调制造成光载体频率的即时调制。这叫做频率“啁啾声”，所述频率啁啾声是通过光源的光谱变宽转变的。这可能有损于色散介质中的透射质量和转变成信号形状变差，而信号形状变差危及数字信号的接收。
在某些条件下，目的在于控制光谱变宽的幅度，尤其是控制它的符号，以便在传播介质的色散符号有助于该过程时实现脉冲压缩。
为了摆脱频率“啁啾声”，最好的解决示方案一般是完全平衡每个臂中的叠加比η。达到这个目标的措施要求用不同于Z的晶体部分工作。X部分能得到一种结构，其中两个光波导位于中心电极的两边上，在该区域的中部使它们与每个侧面电极分开。图1C示出一种从上面看到的在X部分衬底11上得到这种结构的可能解决方案。通过光波导所加的场是水平的，而对称的结构是这样的各叠加在每个臂中都相同。图1D作为剖视图示出场线路8的分布及由光波导透射的发光场7相对于电极的位置。然而，可以表明X部分调制器的频率响应与Z部分调制器的频率响应相比，不那么有利。
清除或控制在Z部分铌酸锂晶体上频率“啁啾声”的一种解决方案，是用每个臂上的中央导线得到两组对称的电极12，以便使结构对称。在这种情况下，有一个信号源9。信号源9连接到用于每个臂的两个控制放大电子设备13′和13″上。另外，必须将一个电子触发器14加到输入上，以便使所加电场的极性变反。图1E示出一种从下面看的实施例形式。图1F作为剖视图表示光波导相对于电极的位置。
关于电极的频率响应，上述响应与线路的特征阻抗Zc有关，线路中微波信号的传播速率与线路衰减α时微波折射率nm有关。特征阻抗Zc和微波折射率nm与线路的几何参数如中心导体的宽度，接地面的间距，电极的厚度，介电层厚度有关。目的是达到一个等于光学折射率no的微波折射率nm，以便适应光速和微波，使由电光效应所产生的光相位变化在整个相互作用过程中积累。另一个目的涉及特征阻抗，所述特征阻抗必须尽可能接近微波信号源的输出阻抗和位于线路输出处的负载阻抗10。完全适应的线路实际上能保证传播的波不经受任何反射，所述反射易于降低调制信号的质量。
当电极如此设计，以致适应特征阻抗Zc并且微波折射率nm等于光折射率ne时，而在频率响应处的信号限制元素是电极中传播α的损失。沿着线路的电功率传播损失用分贝表示，与线路长度以及调制频率的平方根二者成正比。这种损失一般表示为α(f，L)＝α0f1/2L。α0用dB/cm/GHz1/2表示。因此，作为举例的目的，如果α0等于-0.47dB/cm/GHz1/2，则对于2cm的电极，在40GHz处的通带为-6dB。如果对于2cm的电极，半波电压通常是6伏。对于1cm的电极，在40GHz处的相应通带为-3dB，半波电压将是12伏，这表示耗散的电功率大4倍。另外，很难设计和得到具有能输送12伏峰间电压的40GHz通带的控制电子设备。
因此本发明的目的是提供一种光调制器，所述光调制器具有良好的频率响应并消除了“啁啾声”现象。
为此，本发明涉及一种光调制器，该光调制器包括波导结构，所述波导结构形成由电光材料制成的两波干涉仪，并包括两个臂，一组电极，所述一组电极连接到一个可控制的电源上，该电源能把电场加到上述干涉仪的至少其中一个臂上，以便改变分别沿着其中一个臂或另一个臂的发光波之间的相位间距。
按照本发明，光调制器包括两组电极，所述两组电极分别位于干涉仪的每个臂上，一组处于电光材料的非反向区域，另一组处于反向区域，及延迟线，所述延迟线位于用于控制各组电极的电子设备之间，该延迟线将一个等于光传播时间的延迟引入第一组电极中。
本发明还涉及一些特点，这些特点在下面说明中将是显而易见的，并且它们将单独考虑或按照所有它们技术上可能组合进行考虑衬底是一种垂直于表面的Z形铌酸锂各向异性晶体；衬底是一种垂直于表面的Z形钽酸锂各向异性晶体；波导结构通过薄金属层的热扩散产生；
波导结构通过质子效换产生；每组电极都靠近一个负载阻抗；各组电极都分组并包括两个电极，所述两个电极相互平行，并且每个电极都包括两个用S形长度连接的部分；具有分组的各电极组的调制器不包括任何延迟线；各组电极都分组并包括两个电极，所述两个电极相互平行，并且包括偶数个平行部分，所述偶数个平行部分通过一S形长度连接，每个部分都通过一个区域，该区域的铁电极性符号与相邻部分的极性符号相反；电光材料的相反区域通过局部施加强电场的短脉冲永久得到；电光材料的反向区域通过电子轰击得到；电光材料的反向区域在一个长度范围内覆盖干涉仪的两个臂及在一个宽度范围内覆盖这些臂，上述长度至少等于一组电极的长度，而上述宽度至少等于发光场的宽度；干涉仪是一种Mach-Zehnder干涉仪；每组电极都包括一个低损失的中心导线，上述中心导线分别定心在干涉的每个臂上；每组电极都包括两个对称的侧向接地面，所述两个接地面以一定的距离安排，上述距离至少等于中心导线宽度的两倍；可控制的电源包括两个可变增益的控制放大器，所述放大器能控制分别加到电极上的电压使其相当于由单个一组电极所产生的半波电压的一半，以便调节残余相位调制；光调制器包括一个延迟线，所述延迟线能使所加电场分别偏移在两组电极上，以便光波和外部微波二者的传播时间相同；延迟线是无源的；延迟线是有源的。
因此，当作用在下列点上时，按照本发明所述铌酸锂上集成式宽带光调制器的性能得到改善·在干涉仪各臂的其中一部分光路上的铁电场反向，·用Z部分铌酸锂上的导向波实现Mach-Zehnder干涉仪的结构，·在干涉仪的部分臂上实现一组前进波电极不经受任何铁电场反向，这组电极的中心导线位于干涉仪其中一个臂的上方，·在干涉仪的部分臂上实现一组前进波电极经受了铁电场反向，这组电极的中心导线位于干涉仪其中另一个臂的上方，·用两个不同的控制电子设备，每个控制电子设备都输送一个峰间电压，所述峰间电压等于半波电压Vπ，后者相当于一个相互作用长度，所述相互作用长度等于每组电极单个长度的总和，·由微波信号源馈送的每个控制电子电路都控制一组电极。
一个延迟安排在每个控制电子电路之间，以便在下游电子电路上加信号与上游电子电路同步，同时考虑光波在光波导中的传播速度和上游电极中相互作用的持续时间。将结合附图详细说明本发明图1A和1B表示上述现有技术结构；图1C和1D表示上述现有技术结构的X部分；图1E和1F还表示上述现有技术上述结构的Z部分；图2A，2B，2C表示本发明的第一实施例，图2C是顶视图，图2A和2B分别是沿着线段C1和C2的剖视图；图3是本发明第二实施例的顶视图；图4是本发明与现有技术Z部分的性能对照图；图5是本发明一个可供选择的实施例顶视图。
元件在Z部分的铁电铌酸锂衬底1上得到。轴线Z是例如相对于晶体的主表面正取向。它被称之为取向Z+。衬底载有Mach-Zehnder干涉仪的波导图形。这个图形包括一个直线输入2′和输出2″波导，两个Y形接合3′和3″，这两个Y形接合3′和3″通过干涉仪的每个臂4′和4″连接。波导例如通过钛扩散，或者通过锂/质子交换的方法得到。
铌酸锂晶体在其整个厚度上包括一个区域15，所述区域15经受一个铁电场的反向。这意味着通过在晶体的两个面之间短而局部地加一个约20kV/mm的电场一段短的时间，晶体的自然极化永久地改变方向。晶体这样局部经受它的极性反向，因此代表铁电场反向。轴线Z的方向变反。在表面处，区域15具有一所谓的取向Z-。就调制器来说，取向改变的主要结果是调制中所涉及的电光系数r33的符号变反，它意味着，在所谓的反向区域中，加正电压使得与在所谓非反向区域得到的符号相反的折射率发生变化。
在所谓的非反向区域中，如图2A上相应于根据C1的剖视图所示，一组长度为L1的电极6与对准在干涉仪的臂4″上方的中心电极一起设置。这个臂的折射率变化是例如正的，同时在电场和发光场η1之间具有一具叠加部分。另一个臂4′位于接地电极其中之一的下方，并经受一个具有叠加比η2的负折射率变化。
在所谓反向区域15中，如图2B上相当于根据C2的剖视图所示，一组长度为L2的第二组电极16现在相对于对准干涉仪的臂4′上方的中心电极定位。将一与V1符号相同的电压V2加到电极16的接线端子上。由于r33的符号变反，所以这个臂的折射率变化现在是负的。叠加比现在是η1。位于侧向电极其中之一下方的另一个臂4″由于对称的原因而经受一个正的折射率变化，同时叠加比为η2。
图3说明了另一种可能性。在这种情况下，提供了一组总长度为2L1的电极18。这些电极分成两部分。第一部分相应于所谓非反向区域上方的一个位置，具有一个位于臂4″上方的中心导线，而第二部分通过一个S形连接器19连接到第一部分上，所述连接器19使中心导线在所谓的反向晶体区域中从臂4″去到臂4′。在这种情况下，需要一个电压源。下面很显然，在这种构造情况下，频率响应不太有利，但必需的控制电功率不太重要。相反，下面表明，可以消除频率“啁啾声”。
在这些实施例的其中之一中，参见图2的总体结构，在用于相互作用长度L1加上L2的臂4′，累积相位正比于+η1V1L1+η2V2L2。在用于相互作用长度L1加上L2的臂4″中，累积的相位正比于-η2V1L1-η1V2L2。
在各波之间重新结合之后，强度调制取决每个臂中累积的相位间差值平方的余弦，亦即S=S0cos2[2πλsne3r33(η1V1L1+η2V2L2+η2V2L1+η1V2L2)]]]>So与入射到元件中的光强成正比。
与元件传送信号有关，并通过光学频率“啁啾声”转换的残余相位调制取决于在每个臂上累积的相位之和，亦即φ(V1,V2)=2πλsne3r33(η1V1L1+η2V2L2-η2V2L1-η1V2L2)]]>可以看出，在简单的情况下，特别是相应于图3所代表的情况，对于L1＝L2和V1＝V2情况，残余的相位变化是零。操作抑制了每个臂的电场/发光场叠加比之间的不平衡，所述不平衡一般在用Z部分元件时遇到，上述Z部分元件只具有一组电极，这组电极具有一直线中心导线，该导线对准在干涉仪的单臂上。因此，提供了一种无“啁啾声”的装置。相反，正如在图2的结构中可能的那样，通过对V1和V2之间的一个比例起作用，能够得到可根据所实施的应用调节的“啁啾声”。
电压V1和V2可通过对电信号源9驱动的控制放大器13′和13″的增益起作用进行调节。刚好不考虑装置动态行为的静态描述一般用与时间有关的信号调制并覆盖约40GHz频率范围。在这些条件下，电波和光波的传播时间可以不考虑，并且特别是，正如前面所指出的，必须采用光波和微波的速度。对沿着两组电极累积的信号，必须是通过第二组电极进行调制，同时假定从波导2′朝向输出波导2″的光传播与在第一组电极中传播的调制同步，这避免了容易使调制效率变差的任何相位延迟。为了这样做，将一个延迟线17插在电子设备13′和13″之间。所加进的延迟正好相当于穿过长度为L1的电极部分6的光渡时间。对于图3的装置，这条延时线不起作用，因为单一信号源与一组电极18一起使用。
为了确定对相位的频率响应，人们提到可采用特征阻抗的假定，以使通过电极传播的超高频波是一种前进波，并且人们假定采用光速和微波。在这种情况下，主要限制因素是由于导线中能量耗散而引起的沿着电极的电压损失，上述导线其趋肤深度随频率而减少。沿着每条线路，人们认为所包括的相对于距离X的这种电压振幅分布如下V(X)=V0exp(-rΩL)]]>V0是加到各电极输入上的电压振幅。因此可以证明，对低损耗来说，通过取V1＝V2＝V0和L1＝L2+L，在与两组电极相互作用之后对相位差的响应近似给出为φ1-φ2=2πλsne3r33(η1+η2)2V0Lexp(-rΩL2)]]>为了对照用，将一如图1A所述的调制器，对于一组总长度为2L的电极，用单一输入电压V0控制，上述调制器具有一相位响应等于φ1-φ2=2πλsne3r33(η1+η2)2V0Lexp(-rΩL)]]>可以看出，为得到弧度π的相移所必需的电压V0在每种情况下都相同，但频率衰减在第一种情况下相当小。上述第一种情况需要两个电子设备来控制13′和13″，以便向每组电极供电，它是耗散的电功率的两倍。然而，在一组电极和一个控制电子电路被两个电极长度分开的情况下可以得到相同的频率响应。在这种情况下，为得到同样相移所必需的控制电压将等于2V0。在这种情况下，功耗将是两倍大。此外，按后一种情况那样把高压加到宽通带上的控制电子设备在竞争性价格下短时间内不容易得到。
图4对切割成Z部分的晶体将按照本发明所检测的光信号电功率响应与现有技术进行比较。它以分贝提供相对于对应每种情况的频率的响应。这些曲线通过假定相同的电极特性(中心导线宽度，相对于地面的间距，电极厚度，电气层厚度)而得到。在每个曲线之间改动的是选定的控制电压，以使每种情况下所用的电功率相同。还根据各曲线改动的是长度，所包括的电极数，上述电极或是串联，或是并联。
由线20代表一组长度为2L的电极情况，这组电极由等于半波电压Vπ的峰间电压V0控制。0Hz基准位于0dB处。在40GHz处，信号损失是-6dB。另外，由于相应于每个臂的电场/发光场叠加比η1和η2不同，所以信号受光频率“啁啾声”影响。
曲线21代表两组长度为2L的并联电极的情况，上述电极一个用电压 控制和 注入另一个电极。所用的电功率与上述情况相同。0Hz基准位于-3dB处。为了保持相同的调制水平，用两个电压源实施所必需的功率是第一种情况的两倍。在40GHz处，如前所述，信号损失是-6dB，同时各电极具有相同的长度。相反，响应不受光频率“啁啾声”的影响，因为对每个臂来说叠加η相同。然而，一个电子触发器对于使两个输入之间的信号反向来说是必要的。
曲线22代表一组长度为L的电极情况，这组电极受峰间电压等于V0，亦即在这种情况下所需半波电压Vπ一半的信号控制。0Hz基准位于-6dB处，因为所用的电功率比第一种情况大4倍，以便保持相同的调制水平。在40GHz处，这时，信号损失仅是-3dB。相反，响应受光学频率“啁啾声”影响。
最后，曲线23代表本发明的最终目的。它相当于两组电极每组长度为L的情况，亦即相互作用的总度为2L。每组电极都受一个电压 控制。其中一组电极位于晶体的所谓非反向区域上方，而另一组电极位于晶体的所谓反向区域上。另外，第二组电极的中心导线对准在Mach-Zehnder干涉仪的一个臂上方，该臂与第一组电极所用的不同。0Hz基准点位于-3dB处，在这种情况下用两个电压源实施所必需的功率也是第一种情况的两倍，以便保持相同的调制水平。在40GHz处，这时，信号损失仅是-3dB，因此响应更平稳。此外，在这种情况下，响应不受光频率“啁啾声”影响，因为在两组电极之间沿着每个臂叠加的平均值相等。这种解决方案比以前报道的其它解决方案在低电耗，平稳的频率响应，低相关残余相位调制“啁啾声”等要求之间构成了一个良好的折衷。
最后的情况，本发明的目的是按照曲线20进行。它是相当于图3所表示的情况，对上述情况一组电极通过在晶体的所谓非反向区和晶体的所谓反向区之间的通道处中心导线位置的变反来实现。这组电极是唯一的长度2L受一峰间电压V0控制，所述峰间电压V0等于半波电压Vπ。在40GHz处，信号损失是-6dB。相反，与上述情况相同的原因，信号不受有关的残余相位调制“啁啾声”影响。
为了得到一种低啁啾声的调制器，因此提出了两种结构。一种结构是基于使用两组微波线路，所述两组微波线路通过人工反转铁电场安排在干涉仪各臂部分的上方，上述各臂具有相同长度，但极性符号相反。这种结构要求使用两个电子控制设备，所述两上电子控制设备通过一个延迟线连接。
另一种结构基于使用一组共面线型电极，这组电极的中心导线通过一个S形弯曲件从干涉仪的一个臂去到另一个臂，两臂的这种改变对应于材料的极性改变，以便保持光在整个传播中在与由电极所承载的电场相互作用的两个区域内的结构性相位调制。
在这种类型结构中，所产生的相位调制幅度对每个臂绝对值都相等。所提出的配置通过对电场和发光场的叠加引入相同的值来使相位变化平衡。
然而，由于它是容易在电极长度范围内引入传播损失的微波线路，所以能量可能在电极的第一部分中部分地以很高频率耗散。并因此，第二部分将对调制很少有效地产生影响。
图5提供了本发明一种可供选择的方案，其中装置显示出多于一对的反向的场结构并显示为许多通过S形长度连接的电极部分，因此一部分决不会长到足以单独使它自已产生沿线路传播损失。区域15相当于反向区。从一个区域到另一个区域的转变都对应于一个S形长度。
权利要求
1.光调制器包括波导结构，所述波导结构形成一个由电光材料制成的两波干涉仪，并包括两个臂，一组电极，该组电极连接到一个可控制的电源上，上述电源能把电场加到干涉仪的至少一个臂上，以便分别沿着一个臂或另一个臂改变发光波之间的相位间隔，其特征在于它包括两组电极，所述两组电极分别位于干涉仪的每个臂上，一组电极是处于电光材料的非反向区域，而另一组电极处于反向区域，延迟线，该延迟线位于用来控制各组电极的电子设备之间，上述延迟线引入一个延迟，该延迟等于光在第一组电极中的传播时间。
2.按照权利要求1所述的光调制器，其特征在于衬底是一种垂直于表面的Z形铌酸锂各向异性晶体。
3.按照权利要求1所述的光调制器，其特征在于衬底是一种垂直于表面的Z形钽酸锂各向异性晶体。
4.按照权利要求1-3其中之一所述的光调制器，其特征在于波导结构通过薄金属层的热扩散产生。
5.按照权利要求1-3其中之一所述的光调制器，其特征在于波导结构通过质子交换产生。
6.按照权利要求1-5其中之一所述的光调制器，其特征在于每组电极都靠近一个负载阻抗。
7.按照上述权利要求其中之一所述的光调制器，其特征在于各组电极都分成组并包括两个电极，所述两个电极相互平行并包括通过S形长度连接的偶数个平行部分，每个部分都通过一个区域，在该区域铁电极性的符号与相邻部分的极性符号相反。
8.按照权利要求7所述的光调制器，其特征在于各组电极都分成组并包括两个电极，所述两个电极相互平行并且每个电极都包括两个部分，所述两个部分用一S形长度连接。
9.按照权利要求7或8所述的光调制器，其特征在于它不含任何延迟线。
10.按照权利要求1-9其中之一所述的光调制器，其特征在于相反的电光材料区域通过局部施加一电场脉冲永久地得到。
11.按照权利要求1-9其中之一所述的光调制器，其特征在于相反的电光材料区域通过电子轰击得到。
12.按照权利要求10或11所述的光调制器，其特征在于相反的电光材料区域在一个长度范围内覆盖干涉仪的两个臂和在一个宽度范围内覆盖这些臂，上述长度至少等于其中一组电极的长度，而上述宽度至少等于发光场的宽度。
13.按照权利要求1-12其中之一所述的光调制器，其特征在于干涉仪是Mach-Zehnder干涉仪。
14.按照权利要求1-13其中之一所述的光调制器，其特征在于每组电极都包括一个低损耗的中心导线，这些中心导线分别定心在干涉仪的每个臂上。
15.按照权利要求14所述的光调制器，其特征在于每组电极都包括两个对称的侧向接地面，所述两个接地面以一定的距离放置，所述距离至少等于中心导线宽度的两倍。
16.按照权利要求1-6其中之一所述的光调制器，其特征在于可控制的电源包括两个可变增益放大器，所述放大器能控制分别加到各电极上的电压，所述电压与一组电极所产生的半波电压的一半相当，以便调节残余的相位调制。
17.按照权利要求16所述的光调制器，其特征在于它包括一个延迟线，所述延迟线能使分别加在两组电极上的电场偏移，以使光波和外部微波二者的传播时间相同。
18.按照权利要求17所述的光调制器，其特征在于延迟线是无源的。
19.按照权利要求17所述的光学调制器，其特征在于延迟线是有源的。
全文摘要
本发明涉及一种光调制器，所述光调制器包括一种波导结构，该波导结构形成一个两波干涉仪，所述两波干涉仪由一种电光材料制成并包括两个臂，一组电极连接到一个可控电源上，用于将一个电场加在上述干涉仪的至少一个臂上，以便沿着两个臂中的一个臂或另一个臂改变光波之间的相位差。它包括两组电极，所述两组电极分别安放在干涉仪的每个臂上，一组电极处于电光材料的非反向区域而另一组电极处于反向区域，和一个延迟线安放在引进一个延迟的控制各组电极的电子设备之间，上述延迟等于在第一电极组中的光传播时间。
文档编号G02F1/225GK1474958SQ0181906
公开日2004年2月11日 申请日期2001年11月15日 优先权日2000年11月16日
发明者H·波尔特, J·豪登, P·莫利耶, , H 波尔特 申请人:科学研究国家中心