相位调制器制造技术

本实用新型专利技术涉及光纤通信技术领域，提供一种相位调制器，包括衬底层，以及设置在所述衬底层之上，自下向上依次形成的掩埋金属层、下包层、波导层、上包层和上电极层；所述下包层、所述波导层和所述上包层构成光波导，用于引导待调制光信号传输；所述掩埋金属层和所述上电极层构成微带线，用于传输对所述待调制光信号进行调制的微波信号；所述光波导与所述微带线重叠设置。本实用新型专利技术提供的相位调制器，通过提高调制效率，获得更低的半波电压，可以缩短器件长度，容易实现宽带调制信号与光载波的速度匹配，从而提高了带宽，降低了功耗。降低了功耗。降低了功耗。

【技术实现步骤摘要】
相位调制器


[0001]本技术涉及光纤通信
，尤其涉及一种相位调制器。

技术介绍

[0002]相位调制器作为光电器件，广泛应用于数字光与模拟光通信、原子传感等应用领域。在数字光通信领域中，相位调制器可以将DPSK(Differential Phase Shift Keying，差分相移键控)数字信号调制于光域进行长距传输。在模拟光通信领域中，相位调制器可以用于外调制
‑
相干检测的光载无线信号传输，也可用于雷达去斜接收。在原子传感领域中，相位调制器通常用于产生相位差固定的光边带与原子进行相互作用。相比于马赫
‑
增德尔强度调制器，相位调制器无需偏置点控制，因此基于相位调制器的系统结构更为简单且更为适应恶劣环境。此外，相位调制器不改变光场幅度，受到光纤非线性作用更弱，同时相位调制器不包含分束结构和合束结构，没有固有的3dB光损耗问题。
[0003]随着5G(5th generation mobile networks，第五代移动通信技术)通信技术的发展，移动终端逐渐普及，网络中的接入设备越来越多样化，用户多媒体业务需求激增，加剧了网络通信瓶颈问题。因此，如何提高相位调制器的带宽，降低相位调制器的能耗，以满足日益增长的数据业务需求成为业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种相位调制器，用于解决现有技术中相位调制器的带宽较低，能耗较高的技术问题。
[0005]本技术提供一种相位调制器，包括衬底层，以及设置在所述衬底层之上，自下向上依次形成的掩埋金属层、下包层、波导层、上包层和上电极层；
[0006]所述下包层、所述波导层和所述上包层构成光波导，用于引导待调制光信号传输；所述掩埋金属层和所述上电极层构成微带线，用于传输对所述待调制光信号进行调制的微波信号；
[0007]所述光波导与所述微带线重叠设置。
[0008]根据本技术提供的相位调制器，所述波导层的材质为Z切薄膜铌酸锂。
[0009]根据本技术提供的相位调制器，所述波导层的结构为脊形。
[0010]根据本技术提供的相位调制器，所述波导层是基于电子束曝光和氩离子刻蚀制备的。
[0011]根据本技术提供的相位调制器，所述微带线包括输入段、工作段与输出段；
[0012]所述输入段和所述输出段分别与所述工作段垂直；所述工作段与所述光波导重叠设置；
[0013]所述工作段与所述输入段的连接部分，以及所述工作段与所述输出段的连接部分采用45度斜切结构。
[0014]根据本技术提供的相位调制器，所述衬底层的材质为石英材料。
[0015]根据本技术提供的相位调制器，所述掩埋金属层的材质为金，所述掩埋金属层的厚度大于1微米。
[0016]根据本技术提供的相位调制器，所述下包层的材质为二氧化硅。
[0017]根据本技术提供的相位调制器，所述上包层的材质为二氧化硅。
[0018]根据本技术提供的相位调制器，所述上电极层的材质为金。
[0019]本技术提供的相位调制器，包括衬底层，以及设置在衬底层之上，自下向上依次形成的掩埋金属层、下包层、波导层、上包层和上电极层，下包层、波导层和上包层构成光波导，掩埋金属层和上电极层构成微带线，光波导与微带线重叠设置，使得待调制光信号的光模场和微波信号的电场的分布高度重叠，提高了调制效率，降低了相位调制器中的半波电压，将半波电压的优化余量用于缩短相位调制器的长度，容易实现宽带调制信号与光载波的速度匹配，从而提高了相位调制器的带宽，降低了相位调制器的功耗。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术提供的相位调制器的结构示意图；
[0022]图2为本技术提供的相位调制器的俯视图。
[0023]附图标记：
[0024]110：衬底层；120：掩埋金属层；130：下包层；140：波导层；150：上包层；160：上电极层；210：光输入端；220：光输出端；230：调制信号输入端；240：调制信号输出端。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不能用来限制本技术的范围。
[0026]在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
[0028]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示
意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0029]相位调制器的电极通常为行波电极，其电信号速度与光波传输速度相匹配。通过降低相位调制器的半波电压，可以减低器件的能耗。相位调制器的半波电压
‑
长度积通常为定值，增加器件的长度可以降低器件半波电压，但这导致高频电信号与光波导长距离传输匹配困难，致使器件的带宽降低。
[0030]图1为本技术提供的相位调制器的结构示意图，如图1所示，该相位调制器包括衬底层110，以及设置在衬底层110之上，自下向上依次形成的掩埋金属层120、下包层130、波导层140、上包层150和上电极层160；
[0031]下包层130、波导层140和上包层150构成光波导，用于引导待调制光信号传输；掩埋金属层120和上电极层160构成微带线，用于传输对待调制光信号进行调制的微波信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相位调制器，其特征在于，包括衬底层，以及设置在所述衬底层之上，自下向上依次形成的掩埋金属层、下包层、波导层、上包层和上电极层；所述下包层、所述波导层和所述上包层构成光波导，用于引导待调制光信号传输；所述掩埋金属层和所述上电极层构成微带线，用于传输对所述待调制光信号进行调制的微波信号；所述光波导与所述微带线重叠设置。2.根据权利要求1所述的相位调制器，其特征在于，所述波导层的材质为Z切薄膜铌酸锂。3.根据权利要求2所述的相位调制器，其特征在于，所述波导层的结构为脊形。4.根据权利要求3所述的相位调制器，其特征在于，所述波导层是基于电子束曝光和氩离子刻蚀制备的。5.根据权利要求1所述的相位调制器，其特征在于，所述微带线包括输入段、工作段...

【专利技术属性】
技术研发人员：余朝晃，隋军，梁炳寅，
申请(专利权)人：中科鑫通微电子技术北京有限公司，
类型：新型
国别省市：