电光调制器制造技术

电光调制器可以包括第一部分，该第一部分配置成用于一个或多个光波导与一个或多个信号电极之间的第一电光相互作用。电光调制器可以包括第二部分，该第二部分配置为相对于第一部分增加或减小一个或多个信号电极的信号相对于一个或多个光波导的光信号的相对速度。电光调制器可以包括第三部分，该第三部分配置成用于根据相对于第一部分的相反的调制极性在一个或多个光波导与一个或多个信号电极之间的第二电光相互作用。

【技术实现步骤摘要】
电光调制器相关申请的交叉引用本申请要求于2019年9月17日提交的标题为“EQUALIZEDMODULATORUTILIZINGOPTICALTIMEDELAY”的美国临时专利申请号62/901,504的优先权，其全部内容通过引用合并于此。本申请是与2020年3月31日提交的标题为“ELECTRICAL-OPTICALMODULATOR”的美国专利申请号16/835,872的部分延续(CIP)，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术涉及电光调制器，更具体地，涉及利用速度改变的电极信号的电光调制器。
技术介绍
光学调制器比如电光调制器将电信号比如射频(RF)信号或微波信号施加或调制到光束上，以生成承载数据的调制光束。典型的电光调制器可以是电压控制装置，其包括位于光波导附近的行波电极结构。电极结构产生的电场在预定距离(相互作用长度)上与光波导重叠，并引起调制光信号的电磁相互作用。例如，电光调制器可包括一组RF信号电极、一组接地电极和一组共面光波导。该组共面波导可以是马赫-曾德尔(Mach-Zehnder(MZ))干涉仪的一部分。
技术实现思路
根据一些实施方式，一种电光调制器可以包括：一个或多个光波导，用于在传播方向上传播光信号；以及一个或多个信号电极，用于在传播方向上传播信号，以便通过电光相互作用调制光信号。一个或多个信号电极可以包括速度改变部分、在传播方向上位于速度改变部分之前的第一调制部分以及在传播方向上位于速度改变部分之后的第二调制部分。一个或多个光波导中的光波导可以包括第一部分和第二部分，其配置为基于与一个或多个信号电极的第一调制部分和第二调制部分的关联而与相反的调制极性关联。速度改变部分可配置为相对于第一调制部分增加或减小信号相对于光信号的速度。根据一些实施方式，电光调制器可以包括：第一部分，其配置成用于一个或多个光波导与一个或多个信号电极之间的第一电光相互作用；第二部分，其配置为相对于第一部分增加或减小一个或多个信号电极的信号相对于一个或多个光波导的光信号的速度；以及第三部分，其配置成用于根据相对于第一部分的相反的调制极性在一个或多个光波导与一个或多个信号电极之间的第二电光相互作用。根据一些实施方式，一种电光调制器可以包括一个或多个速度改变部分和一个或多个调制极性反转部分。电光调制器可以具有以高于阈值的调制带宽为特征的频率响应。附图说明图1-4是本文描述的示例电光调制器的图。图5是示例半导体结构的图。图6A是本文描述的示例电光调制器的图。图6B是图6A的电光调制器的放大细节图。图6C是沿图6B的放大细节图的线A-A截取的截面图。图6D是图6A的电光调制器的放大细节图。图6E是沿图6D的放大细节图的线B-B截取的截面图。图6F是沿图6D的放大细节图的线C-C截取的截面图。图6G是沿图6A的电光调制器的线D-D截取的截面图。图6H是图6A的电光调制器的放大细节图。图6I是沿图6H的放大细节图的线E-E截取的截面图。图6J是图6A的电光调制器的放大细节图。图6K是沿图6J的放大细节图的线F-F截取的截面图。图6L是沿图6J的放大细节图的线G-G截取的截面图。图7是与图6A的电光调制器结合使用的示例差分电压的图。图8A是本文描述的示例电光调制器的图。图8B是沿图8A的电光调制器的线H-H截取的截面图。图8C是沿图8A的电光调制器的线I-I截取的截面图。图8D是沿图8A的电光调制器的线J-J截取的截面图。图8E是沿图8A的电光调制器的线K-K截取的截面图。图8F是沿图8A的电光调制器的线L-L截取的截面图。图9是本文描述的示例电光调制器的图。具体实施方式示例实施方式的以下详细描述参考附图。不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。电光调制器可以在带宽上调制光信号。通常，带宽可以通过减少电(例如RF)信号损失来增加，例如通过减少电光调制器的电极和光波导的相互作用长度(例如通过减少电极的长度)来增加。然而，减小相互作用长度可能需要增加电光调制器的驱动电压。其他方法可以使用均衡技术来增加带宽并降低驱动电压。根据均衡技术，电光调制器可以包括电极路径延迟(例如电极的迂回路径)以提供电信号的时间延迟，并且可以包括例如调制极性反转以适应时间延迟引起的相移。然而，电极路径延迟也可能增加电信号损失(例如通过增加电极的长度)。此外，电极路径延迟增加了电光调制器的覆盖区，这可能导致多个嵌套电光调制器的电极之间的干扰(例如串扰)。本文描述的一些实施方式提供了一种电光调制器，其包括一个或多个调制部分、与电光调制器的一个或多个信号电极关联的速度改变部分以及在一个或多个调制部分中的电光调制器的一个或多个光波导的调制极性反转。以这种方式，电光调制器被均衡以提供具有增加的调制带宽的频率响应。而且，速度改变部分使得电光调制器的电极的长度能够最小化，从而减少可能减小带宽的电(例如RF)信号损失。此外，速度改变部分使电光调制器能够具有紧凑的几何形状，从而可以减少或消除对其他附近(例如嵌套的)电光调制器的干扰。图1-4、6A、8A和9是在此描述的示例电光调制器的图。电光调制器可以是使用普克尔斯效应、电光效应、量子限制斯塔克效应、等离子体色散效应等的调制器，以在施加电压下改变光的相位。在一些实施方式中，电光调制器可以是MZ调制器。例如，电光调制器可以是磷化铟(InP)MZ调制器。可替代地，电光调制器可以采用硅光子、聚合物、铌酸锂、稀铌酸锂或砷化镓技术。在一些实施方式中，电光调制器可包括一个或多个光波导和一个或多个信号电极(例如一个或多个行波电极)。波导可以在电光调制器的传播方向上传播光信号。电极可以在传播方向上传播电信号(例如RF信号、微波信号等)。电信号可以通过电光相互作用来调制光信号。在一些实施方式中，电光调制器可包含一组波导(例如两个波导)。例如，光分离器可以将输入的光信号分离到电光调制器的第一波导和第二波导，并且光合并器可以合并第一波导和第二波导的输出。在一些实施方式中，电光调制器可包含一组电极(例如两个电极)。即，电光调制器可以具有差分驱动电压。在这种情况下，第一电极可以传播正极性信号，第二电极可以传播负极性信号。可替代地，电光调制器可以包括单个电极。即，电光调制器可以具有单个驱动电压。如图1-4、6A、8A和9所示，电光调制器可具有长度为S1的第一部分、长度为S2的第二部分和长度为S3的第三部分。在一些实施方式中，S1可以大于S2或S3。另外或可替代地，S2可以大于S3。在本文中，第一部分、第二部分和第三部分可以分别称为S1、S2和S3。第一部分S1和第三部分S3可以为电光调制器提供调制。即，在第一部分S1和第三部分S3中，波导和电极可以相互作用(例如通过电光相互作用，通过量子限制斯塔克效应，通过等离子体效应等)。此外，在一个或多个波导和一个或多个电极之间的第一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电光调制器，包括：/n一个或多个光波导，用于在传播方向上传播光信号；以及/n一个或多个信号电极，用于在传播方向上传播信号，以便通过电光相互作用调制光信号，/n所述一个或多个信号电极包括：速度改变部分、在传播方向上位于速度改变部分之前的第一调制部分以及在传播方向上位于速度改变部分之后的第二调制部分，/n所述一个或多个光波导中的光波导包括第一部分和第二部分，该第一部分和第二部分配置为基于与一个或多个信号电极的第一调制部分和第二调制部分的关联而与相反的调制极性关联，并且/n所述速度改变部分配置为相对于第一调制部分增加或减小所述信号相对于所述光信号的速度。/n

【技术特征摘要】
20190917 US 62/901,504;20200331 US 16/836,3381.一种电光调制器，包括：
一个或多个光波导，用于在传播方向上传播光信号；以及
一个或多个信号电极，用于在传播方向上传播信号，以便通过电光相互作用调制光信号，
所述一个或多个信号电极包括：速度改变部分、在传播方向上位于速度改变部分之前的第一调制部分以及在传播方向上位于速度改变部分之后的第二调制部分，
所述一个或多个光波导中的光波导包括第一部分和第二部分，该第一部分和第二部分配置为基于与一个或多个信号电极的第一调制部分和第二调制部分的关联而与相反的调制极性关联，并且
所述速度改变部分配置为相对于第一调制部分增加或减小所述信号相对于所述光信号的速度。


2.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述一个或多个信号电极的第一调制部分或第二调制部分具有第一射频(RF)模式索引，并且所述一个或多个信号电极的速度改变部分具有与第一RF模式索引不同的第二RF模式索引。


3.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述一个或多个信号电极的第一调制部分或第二调制部分具有第一电极宽度，并且所述一个或多个信号电极的速度改变部分具有大于第一电极宽度的第二电极宽度。


4.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述一个或多个信号电极的第一调制部分或第二调制部分包括一条或多条加载线，并且所述一个或多个信号电极的速度改变部分不包括加载线。


5.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述一个或多个信号电极的第一调制部分或第二调制部分包括第一数量加载线，并且所述一个或多个信号电极的速度改变部分包括小于第一数量加载线的第二数量加载线。


6.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述相反的调制极性基于所述一个或多个光波导中的第一光波导和第二光波导的交叉。


7.根据权利要求6所述的电光调制器，其中，所述第一光波导和第二光波导以约90度的角度交叉。


8.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述相反的调制极性基于所述一个或多个信号电极中的第一信号电极和第二信号电极的交叉。


9.根据权利要求8所述的电光调制器，其中，所述第一信号电极的第一速度改变部分和所述第二信号电极的第二速度改变部分以约90度的角度交叉。


10.根据权利要求1所述的电光调制器，其中，所述光波导的第一部分设置在第一半导体结构中，并且所述光波导的第二部分设置在第二半导体结构中，并且
其中，所述相反的调...

【专利技术属性】
技术研发人员：K基萨，D格拉斯纳，S琼斯，R格里芬，JM希顿，
申请(专利权)人：朗美通经营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US