电光调制器的制作方法

本申请属于光通信，具体涉及一种电光调制器。

背景技术：

1、随着电子技术遇到诸多发展瓶颈，光子技术越发受到人们重视，应用于光子技术的光通信技术也随之发展。电光调制器(electro-optic modulator，eom)是光通信领域中的一种重要器件，其用于实现电信号与光信号之间的转换。

2、目前的电光调制器主要利用硅波导上光子的自由载流子色散效应来实现电光转换。例如，如图1所示，电光调制器包括：第一硅波导101、第二硅波导102、地电极(ground,g)103和信号电极(signal,s)104。地电极(ground,g)和信号电极(signal,s)设置于第一硅波导101、第二硅波导102的两侧。地电极和信号电极用于接收决定电光调制器的半波电压的射频电信号。第一硅波导101和第二硅波导102的波导折射率受射频电信号调制，以输出受射频电信号调制的光信号。

3、然而，这类电光调制器若需要具有较高的传输带宽，则需要具有较大的半波电压。而半波电压与器件尺寸相互制约严重，即半波电压越大，电光调制器的器件尺寸越大，且传输带宽大小是电光调制器的重要性能。因而，目前的电光调制器为了具有较大的传输带宽，其器件尺寸通常较大，导致器件的成本较高、集成能力较差。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种电光调制器，能够解决目前电光调制器器件尺寸较大，器件的成本较高、集成能力较差的问题。

2、为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种1、一种电光调制器，其特征在于，所述电光调制器包括：输入硅波导、第一异形波导、铌酸锂波导、输出硅波导、第二异形波导、第一电极和第二电极；

4、所述输入硅波导与所述铌酸锂波导的一端耦合设置，所述铌酸锂波导的另一端与所述输出硅波导耦合设置，所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述铌酸锂波导的两侧；

5、所述第一异形波导与所述输入硅波导耦合设置，所述第二异形波导与所述输出硅波导耦合设置，所述第一异形波导和所述第二异形波导均用于采集所述电光调制器内的反射光，将所述反射光转换为高阶模式光，并将所述高阶模式光导出所述电光调制器。

6、可选地，所述第一异形波导的宽度沿所述高阶模式光的导出方向依次增大，所述第二异形波导的宽度沿所述高阶模式光的导出方向依次增大。

7、可选地，所述第一异形波导和/或所述第一异形波导具有弯曲波导段。

8、可选地，所述第一异形波导由沿所述高阶模式光的导出方向的第一弧线波导段、第一直线波导段、第二弧线波导段构成，所述第一弧线波导段的半径小于所述第二弧线波导段的半径，且所述第一直线波导段与所述输入硅波导平行设置；

9、所述第二异形波导段由沿所述高阶模式光的导出方向的第三弧线波导段、第二直线波导段、第四弧线波导段构成，所述第三弧线波导段的半径小于所述第四弧线波导段的半径，且所述第二直线波导段与所述输出硅波导段平行设置。

10、可选地，所述输入硅波导与所述铌酸锂波导的一端采用双倒锥耦合设置，所述铌酸锂波导的另一端与所述输出硅波导采用双倒锥耦合设置。

11、可选地，所述输入硅波导的倒锥波导段的斜边为直线、曲线或者直曲线；所述输出硅波导的倒锥波导段的斜边为直线、曲线或者直曲线；所述铌酸锂波导两端的倒锥波导段的斜边为直线、曲线或者直曲线。

12、可选地，所述铌酸锂波导的数量为两个；所述输入硅波导包括：第一干路波导段、第一y型波导段、第五弧线波导段、第六弧线波导段、第一支路波导段和第二支路波导段；

13、所述第一y型波导段的第一端与所述第一干路波导段连接，所述第一y型波导段的第二端通过所述第五弧线波导段与所述第一支路波导段连接，所述第一支路波导段还与一个所述铌酸锂波导的一端耦合设置，所述第一y型波导段的第三端通过所述第六弧线波导段与所述第二支路波导段连接，所述第二支路波导段还与另一个所述铌酸锂波导的一端耦合设置；

14、所述输出硅波导包括：第二干路波导段、第二y型波导段、第七弧线波导段、第八弧线波导段、第三支路波导段和第四支路波导段；

15、所述第二y型波导段的第一端与所述第二干路波导段连接，所述第二y型波导段的第二端通过所述第七弧线波导段与所述第三支路波导段连接，所述第三支路波导段还与一个所述铌酸锂波导的另一端耦合设置，所述第二y型波导段的第三端通过所述第八弧线波导段与所述第四支路波导段连接，所述第四支路波导段还与另一个所述铌酸锂波导的另一端耦合设置；

16、所述第一电极和所述第二电极的数量至少为两个，且一个所述第一电极和一个所述第二电极构成一对电极，至少一对电极设置于一个所述铌酸锂波导的两侧，且所述第一电极和所述第二电极的长度大于所述铌酸锂波导。

17、可选地，所述第一支路波导段、所述第二支路波导段、所述第三支路波导段、所述第四支路波导段的宽度均小于所述铌酸锂波导的宽度。

18、可选地，所述电光调制器还包括：光栅结构件，所述光栅结构件设置于所述铌酸锂波导的一侧，所述光栅结构件用于采集所述电光调制器内的反射光，将所述反射光转换为高阶模式光，以使所述第一异形波导、所述第二异形波导将所述光栅结构件转换得到的所述高阶模式光导出所述电光调制器。

19、可选地，所述光栅结构件刻蚀于所述铌酸锂波导。

20、可选地，所述铌酸锂波导上沿所述输入硅波导和所述输出硅波点的连线方向上具有微腔。

21、在本申请实施例中，电光调制器包括：输入硅波导、第一异形波导、铌酸锂波导、输出硅波导、第二异形波导、第一电极和第二电极。其中，输入硅波导与铌酸锂波导的一端耦合设置，铌酸锂波导的另一端与输出硅波导耦合设置，第一电极和第二电极分别设置于铌酸锂波导的两侧。第一异形波导与输入硅波导耦合设置。第二异形波导与输出硅波导耦合设置。第一异形波导和第二异形波导均用于采集电光调制器内的反射光，将反射光转换为高阶模式光，并将高阶模式光导出电光调制器。该技术方案中，电光调制器的主要波导材料为硅和铌酸锂。而铌酸锂具有高eo系数、强光约束和低损耗的特性，其传输带宽与半波电压的相互制约能力较弱，削弱了电光调制器的传输带宽与波导长度的相互制约，降低了电光调制器的传输带宽对器件尺寸的影响。相较于相关技术中纯硅波导的电光调制器，其可以在具有较高传输带宽的情况下也具有相对较短的器件长度，降低了电光调制器的器件尺寸、电光调制器的成本，提高了电光调制器的集成能力。

22、并且，由于第一异形波导和第二异形波导可以使得电光调制器集成有光隔离器的功能。因此，在具有本申请电光调制器的光通信通路下，无需额外增加光隔离器，减少光通信通路上所需集成的器件，进一步提高电光调制器的集成能力。

技术特征：

1.一种电光调制器，其特征在于，所述电光调制器包括：输入硅波导、第一异形波导、铌酸锂波导、输出硅波导、第二异形波导、第一电极和第二电极；

2.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，所述第一异形波导的宽度沿所述高阶模式光的导出方向依次增大，所述第二异形波导的宽度沿所述高阶模式光的导出方向依次增大。

3.根据权利要求2所述的电光调制器，其特征在于，所述第一异形波导和/或所述第一异形波导具有弯曲波导段。

4.根据权利要求3所述的电光调制器，其特征在于，所述第一异形波导由沿所述高阶模式光的导出方向的第一弧线波导段、第一直线波导段、第二弧线波导段构成，所述第一弧线波导段的半径小于所述第二弧线波导段的半径，且所述第一直线波导段与所述输入硅波导平行设置；

5.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，所述输入硅波导与所述铌酸锂波导的一端采用双倒锥耦合设置，所述铌酸锂波导的另一端与所述输出硅波导采用双倒锥耦合设置。

6.根据权利要求5所述的电光调制器，其特征在于，所述输入硅波导的倒锥波导段的斜边为直线、曲线或者直曲线；所述输出硅波导的倒锥波导段的斜边为直线、曲线或者直曲线；所述铌酸锂波导两端的倒锥波导段的斜边为直线、曲线或者直曲线。

7.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，所述铌酸锂波导的数量为两个；所述输入硅波导包括：第一干路波导段、第一y型波导段、第五弧线波导段、第六弧线波导段、第一支路波导段和第二支路波导段；

8.根据权利要求8所述的电光调制器，其特征在于，所述第一支路波导段、所述第二支路波导段、所述第三支路波导段、所述第四支路波导段的宽度均小于所述铌酸锂波导的宽度。

9.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，所述电光调制器还包括：光栅结构件，所述光栅结构件设置于所述铌酸锂波导的一侧，所述光栅结构件用于采集所述电光调制器内的反射光，将所述反射光转换为高阶模式光，以使所述第一异形波导、所述第二异形波导将所述光栅结构件转换得到的所述高阶模式光导出所述电光调制器。

10.根据权利要求9所述的电光调制器，其特征在于，所述光栅结构件刻蚀于所述铌酸锂波导。

11.根据权利要求9或10所述的电光调制器，其特征在于，所述铌酸锂波导上沿所述输入硅波导和所述输出硅波点的连线方向上具有微腔。

技术总结
本申请公开了一种电光调制器，属于光通信技术领域。电光调制器包括：输入硅波导、第一异形波导、铌酸锂波导、输出硅波导、第二异形波导、第一电极和第二电极；所述输入硅波导与所述铌酸锂波导的一端耦合设置，所述铌酸锂波导的另一端与所述输出硅波导耦合设置，所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述铌酸锂波导的两侧；所述第一异形波导与所述输入硅波导耦合设置，所述第二异形波导与所述输出硅波导耦合设置，所述第一异形波导和所述第二异形波导均用于采集所述电光调制器内的反射光，将所述反射光转换为高阶模式光，并将所述高阶模式光导出所述电光调制器本申请提升了主板与硬盘背板的连接灵活性。本申请提升了电光解调器的集成能力。

技术研发人员：朱科建
受保护的技术使用者：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/29