一种电光调制器及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种电光调制器及制备方法，其特征在于，包括：衬底层；波导层；由P型区和N型区结合形成在所述衬底层上方，其包括依次连接的第一调制波导、传输波导、以及第二调制波导；电极；包括第一阴极、第二阴极及阳极，其中，所述阳极设置在所述第一调制波导与所述第二调制波导之间，所述第一阴极配置在所述第一调制波导远离阳极的一侧，所述第二阴极配置在所述第二调制波导远离阳极的一侧；解决了长的行波电极信号传输损耗太大，导致带宽减小的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电光调制器及制备方法
本专利技术涉及电光调制，特别涉及一种电光调制器及制备方法。
技术介绍
近年来，随着物联网的迅猛发展，光纤通信系统作为物联网的重要依托，其发展受到更多的重视。在长途骨干网领域，随着光传输技术的成熟和发展，世界范围内出现了干线传输网络的建设热潮，传输带宽、传输容量快速发展。随着光纤通信系统的发展，光器件的发展也同样面临着机遇和挑战，如何开发出性能优良、价格低廉的光器件已经成为人们所面临的首要问题。硅基光电子器件具有易于集成、工艺成本低等优点，近些年来引起研究人员的广泛关注。硅(Si)材料作为微电子领域的传统材料，在加工工艺和制作成本上有着其他材料无可比拟的优势，硅基光电子集成技术应运而生。作为硅基光电集成技术中的重要的代表元件之一的电光调制器，它的作用就是把电信号加到光载波上，将电信号转变为光信号。硅基电光调制器经过十几年的发展，在结构上不断优化，性能进一步提高。对于直波导硅基电光探测器而言，由于硅不具有一阶电光效应，因此调制效率较低，从而需要较长的调制波导。长的调制波导就需要长的调制电极长度，而长的行波电极导致信号传输损耗太大，从而减小了带宽。有鉴于此，提出本申请。
技术实现思路
本专利技术公开了一种电光调制器及制备方法，旨在解决长的行波电极信号传输损耗太大，导致带宽减小的问题。本专利技术第一实施例提供了一种电光调制器，包括：衬底层；波导层；由P型区和N型区结合形成在所述衬底层上方，其包括依次连接的第一调制波导、传输波导、以及第二调制波导；电极；包括第一阴极、第二阴极及阳极，其中，所述阳极设置在所述第一调制波导与所述第二调制波导之间，所述第一阴极配置在所述第一调制波导远离阳极的一侧，所述第二阴极配置在所述第二调制波导远离阳极的一侧；绝缘层；设置在所述第一阴极与所述第一调制波导、第一调制波导与所述阳极、所述阳极与所述第二调制波导、以及所述第二调制波导与所述第二阴极之间。优选地，所述第一调制波导与所述第二调制波导呈直线状，且相对设置在所述衬底层上。优选地，所述传输波导呈U型状，其中，所述第一调制波导的输出端与所述传输波导的第一端相连，所述传输波导的第二端与所述第二调制波导的输入端相连。优选地，所述P型区为P掺杂硅，所述N型区为N掺杂硅。优选地，所述第一调制波导与所述第二调制波导之间为P掺杂硅，所述第一调制波导远离阳极的一侧为N掺杂硅，所述第二调制波导远离阳极的一侧为N掺杂硅。优选地，所述波导层的高度为180-260nm、宽度为450-750nm。优选地，所述电极的长度为0.5-1.5mm。优选地，所述衬底层为SOI衬底。优选地，所述绝缘层为二氧化硅层。本专利技术第二实施例提供了一种如上任意一项所述的电光调制器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：准备SOI衬底；在所述SOI衬底上刻蚀出U型的本征硅，对所述本征硅进行N掺杂和P掺杂，以形成U型波导结构；在所述U型波导结构的内部进行P掺杂形成P掺杂硅，将所述阳极设置在所述P掺杂硅上，在所述U型波导结构的两侧进行N掺杂形成N掺杂硅，将第一阴极和第二阴极设置在所述U型波导结构两侧的N掺杂硅上；用绝缘层覆盖整个器件。基于本专利技术提供的一种电光调制器及制备方法，通过在衬底层通过刻蚀形成一个U型的波导结构，其中，所述波导结构包括依次连接的第一调制波导、传输波导、以及第二调制波导，其中，所述阳极设置在所述第一调制波导与所述第二调制波导之间，所述第一阴极和第二阴极分别设置所述第一调制波导与所述第二调制波导的两侧，进而实现所述第一调制波导与所述第二调制波导公用阳极，以使得在调制波导长度不变的情况下，减小电极的长度，进而减小行波电极信号在电极中的损耗，以增大带宽。附图说明图1是本是专利技术第一实施例提供的一种电光调制器的接收示意图；图2是本是专利技术第二实施例提供的一种电光调制器制作流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。以下结合附图对本专利技术的具体实施例做详细说明。本专利技术公开了一种电光调制器及制备方法，旨在解决长的行波电极信号传输损耗太大，导致带宽减小的问题。请参阅图1，本专利技术第一实施例提供了一种电光调制器，包括：衬底层7；波导层；由P型区(12、22、32)和N型区(11、21、31)结合形成在所述衬底层7上方，其包括依次连接的第一调制波导1、传输波导2、以及第二调制波导3；电极；包括第一阴极4、第二阴极5及阳极6，其中，所述阳极6设置在所述第一调制波导1与所述第二调制波导3之间，所述第一阴极4配置在所述第一调制波导1远离阳极6的一侧，所述第二阴极5配置在所述第二调制波导3远离阳极6的一侧；绝缘层；设置在所述第一阴极4与所述第一调制波导1、第一调制波导1与所述阳极6、所述阳极6与所述第二调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电光调制器，其特征在于，包括：/n衬底层；/n波导层；由P型区和N型区结合形成在所述衬底层上方，其包括依次连接的第一调制波导、传输波导、以及第二调制波导；/n电极；包括第一阴极、第二阴极及阳极，其中，所述阳极设置在所述第一调制波导与所述第二调制波导之间，所述第一阴极配置在所述第一调制波导远离阳极的一侧，所述第二阴极配置在所述第二调制波导远离阳极的一侧；/n绝缘层；设置在所述第一阴极与所述第一调制波导、第一调制波导与所述阳极、所述阳极与所述第二调制波导、以及所述第二调制波导与所述第二阴极之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种电光调制器，其特征在于，包括：
衬底层；
波导层；由P型区和N型区结合形成在所述衬底层上方，其包括依次连接的第一调制波导、传输波导、以及第二调制波导；
电极；包括第一阴极、第二阴极及阳极，其中，所述阳极设置在所述第一调制波导与所述第二调制波导之间，所述第一阴极配置在所述第一调制波导远离阳极的一侧，所述第二阴极配置在所述第二调制波导远离阳极的一侧；
绝缘层；设置在所述第一阴极与所述第一调制波导、第一调制波导与所述阳极、所述阳极与所述第二调制波导、以及所述第二调制波导与所述第二阴极之间。


2.根据权利要求1所述的一种电光调制器，其特征在于，所述第一调制波导与所述第二调制波导呈直线状，且相对设置在所述衬底层上。


3.根据权利要求1所述的一种电光调制器，其特征在于，所述传输波导呈U型状，其中，所述第一调制波导的输出端与所述传输波导的第一端相连，所述传输波导的第二端与所述第二调制波导的输入端相连。


4.根据权利要求1所述的一种电光调制器，其特征在于，所述P型区为P掺杂硅，所述N型区为N掺杂硅。


5.根据权利要求1所述的一种电光调制器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔积适，王娟，崔文静，陈洪敏，
申请(专利权)人：三明学院，
类型：发明
国别省市：福建;35