電光調製器的製造方法
2023-05-10 00:38:01 1
電光調製器的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種電光調製器，其包括一基底、一形成於該基底上的平板光波導、一形成於該平板光波導上的介質光柵、一對第一電極、一形成於該基底上的非對稱Y型光波導及一對第二電極。該平板光波導包括一側面及一與該側面相背且與該基底相接的界面，該側面用於接收一沿一中心軸入射的光束。該介質光柵關於該中心軸對稱。該對第一電極設置於該平板光波導上且平行於該中心軸設置於該介質光柵兩側。該非對稱Y型光波導包括一輸入段及自該輸入段分岔出的一第一分支及一第二分支，該輸入段與該界面相接且沿該中心軸延伸。該對第二電極設置於該基底上且平行於該中心軸設置於該第二分支的兩側。如此，該電光調製器可以對該光束進行兩階調製。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及集成光學，特別涉及一種電光調製器。 電光調製器
【背景技術】
[0002] 在集成光學中，電光調製器（electro-optic modulator)是重要的元件。然而現 有的電光調製器只能實現一階調製，無法適用較複雜的兩階調製。
【發明內容】
[0003] 有鑑於此，有必要提供一種可實現兩階調製的電光調製器。
[0004] 一種電光調製器，其包括： 一基底； 一形成於該基底上的平板光波導，該平板光波導包括一側面及一與該側面相背且與該 基底相接的界面，該側面用於接收一沿一中心軸入射的光束； 一形成於該平板光波導上的介質光柵，該介質光柵關於該中心軸對稱； 一對第一電極，該對第一電極設置於該平板光波導上且平行於該中心軸設置於該介質 光柵兩側； 一形成於該基底上的非對稱Y型光波導，該非對稱Y型光波導包括一輸入段及自該輸 入段分岔出的一第一分支及一第二分支，該輸入段與該界面相接且沿該中心軸延伸；該介 質光柵與該平板光波導構成一衍射型光波導透鏡，該對第一電極用於加載一第一調製電壓 以通過電光效應改變該平板光波導的折射率從而改變該衍射型光波導透鏡的焦距； 一對第二電極，該對第二電極設置於該基底上且平行於該中心軸設置於該第二分支的 兩側，用於加載一第二調製電壓以通過電光效應改變該第二分支的折射率。
[0005] 根據集成光學理論，該介質光柵與該平板光波導構成加載型光波導，該平板光波 導加載該介質光柵的部分的等效折射率變大。如此，通過合理設置該介質光柵的結構，例如 設置成_啾光柵便可構成一 _啾光柵類型的衍射型光波導透鏡。而該對第一電極可以加載 該第一調製電壓從而通過電光效應改變該平板光波導的折射率，從而改變該衍射型光波導 透鏡的焦距。因此該第一調製電壓可以控制該光束會聚入該輸入段的功率大小，例如，當該 衍射型光波導透鏡的焦距等於該衍射型光波導透鏡到該輸入段的距離時，該光束幾乎全部 會聚入該輸入段，即該光束會聚入該輸入段的功率最大。如此，該第一調製電壓可以實現對 該光束的第一階（次）調製。
[0006] 該第二調製電壓改變該第二分支的折射率使得其中傳輸的光束的相位發生改變， 與該第一分支傳輸的光束存在相位差。因此，該第二分支與該第一分支的光束匯聚後將發 生幹涉，輸出功率取決於相位差。如此，該第二調製電壓可以實現對該光束的第二階（次） 調製。
[0007] 也即是說，該電光調製器可以對該光束實現兩階調製。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發明較佳實施方式的電光調製器的立體示意圖。
[0009] 圖2為圖1的電光調製器沿直線II-II的剖面示意圖。
[0010] 圖3為圖1的電光調製器的介質光柵的結構示意圖。
[0011] 圖4為圖1的電光調製器沿直線IV-IV的剖面示意圖。
[0012] 主要元件符號說明
【權利要求】
1. 一種電光調製器，其包括： 一基底； 一形成於該基底上的平板光波導，該平板光波導包括一側面及一與該側面相背且與該 基底相接的界面，該側面用於接收一沿一中心軸入射的光束； 一形成於該平板光波導上的介質光柵，該介質光柵關於該中心軸對稱； 一對第一電極，該對第一電極設置於該平板光波導上且平行於該中心軸設置於該介質 光柵兩側； 一形成於該基底上的非對稱Y型光波導，該非對稱Y型光波導包括一輸入段及自該輸 入段分岔出的一第一分支及一第二分支，該輸入段與該界面相接且沿該中心軸延伸；該介 質光柵與該平板光波導構成一衍射型光波導透鏡，該對第一電極用於加載一第一調製電壓 以通過電光效應改變該平板光波導的折射率從而改變該衍射型光波導透鏡的焦距； 一對第二電極，該對第二電極設置於該基底上且平行於該中心軸設置於該第二分支的 兩側，用於加載一第二調製電壓以通過電光效應改變該第二分支的折射率。
2. 如權利要求1所述的電光調製器，其特徵在於，該基底採用鈮酸鋰晶體製成，並包括 一與該界面垂直連接的頂面。
3. 如權利要求2所述的電光調製器，其特徵在於，該平板光波導通過向該頂面擴散金 屬鈦而形成。
4. 如權利要求3所述的電光調製器，其特徵在於，該介質光柵為擴散有金屬鈦的鈮酸 鋰晶體，並通過自該頂面向該平板光波導內蝕刻該平板光波導得到。
5. 如權利要求1所述的電光調製器，其特徵在於，該介質光柵為啁啾光柵，並包括多個 矩形的、平行設置的介質條，該多個介質條平行於該中心軸設置，且高度基本相同；該多個 介質條的數目為奇數，且沿該中心軸到遠離該中心軸的方向，該介質條的寬度越來越小，而 相鄰兩個該介質條的間隙也越來越小。
6. 如權利要求5所述的電光調製器，其特徵在於，以該介質光柵的寬度方向為 X軸，該中心軸與X軸的相交點為原點，沿該中心軸到遠離該中心軸一側的方向為X軸正 向，該多個介質條的第《個邊界.\滿足如下條件：
?為正整數,β及.t為常數且與該衍射型光波導透鏡的焦距相關。
7. 如權利要求2所述的電光調製器，其特徵在於，該非對稱Y型光波導通過在該頂面向 該基底上擴散金屬鈦而形成。
8. 如權利要求1所述的電光調製器，其特徵在於，該對第一電極的長度及高度分別等 於或大於該介質光柵的長度及高度。
9. 如權利要求1所述的電光調製器，其特徵在於，該對第二電極長度等於或小於該第 二分支的長度。
【文檔編號】G02F1/035GK104102027SQ201310122211
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月10日 優先權日:2013年4月10日
【發明者】黃新舜 申請人:鴻富錦精密工業（深圳）有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司