CN114089550B - 电光调制器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电光调制器，所述电源能够产生使所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一电极和所述第三电极之间激发出铌酸锂的高阶电光效应的较高的变化的电场。当产生铌酸锂的高阶电光效应时，所述电光调制器的半波电压显著降低。因此，所述电源提供较高的直流偏置电压和较低的射频电压就能够实现信号的调制。所述电光调制器无需再使用射频放大器等器件进行射频信号放大，也符合CMOS驱动电压的要求。因此所述电光调制器的电路部分能够完全集成在芯片上。因此能够实现较大的调制频宽，减小射频损耗，保证调制速率。所述电光调制器实现了低半波电压和较大的调制频宽的有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及光通信和光互联领域，特别是涉及一种电光调制器。
背景技术
随着信息化社会的到来，互联网、物联网、5G通信、IPTV、数据中心等新型通信业务正经历着快速发展的时期。新型通信业务的发展，也推动着基于光纤通信技术的光传送网络向着大容量、低时延、低功耗等技术方向发展。光纤通信技术的进步，一方面得益于新型信号调制与解调技术等信息编码技术的发展，另一方面则来自于高带宽、低功耗、小型化、高集成度的新型光电子器件以及光模块等硬件技术的进步。
电光调制器是光通信***的关键器件之一，要传输的信号通过电光调制技术调制到光载波上进行远距离传输，在接收端通过接收机恢复出接收的信号。电光调制器的好坏影响着光通信***的传输质量。电光调制器是利用电光晶体的电光效应制成的调制器。传统的电光调制器模块还无法完全集成在芯片上，这影响了电光调制器的广泛应用。
发明内容
基于此，有必要针对目前的电光调制器模块还无法完全集成在芯片上的技术问题，提供一种低半波电压-长度积的电光调制器。
一种电光调制器，包括：
基底；
第一电极和第二电极，间隔设置于所述基底；
第一铌酸锂波导，设置于所述基底，并位于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一铌酸锂波导分别与所述第一电极和所述第二电极绝缘设置，以及
电源，与所述第一电极连接，用于在所述第一电极和所述第二电极之间产生偏置交流电场，以激发出铌酸锂的高阶电光效应的电场。
在一个实施例中，用于产生使所述第一电极和所述第二电极之间激发出铌酸锂的高阶电光效应的电场大于6×106V/m。
在一个实施例中，所述电源包括射频源和直流源，所述射频源和所述直流源分别与所述第一电极连接。
在一个实施例中，还包括T型偏置器，所述射频源和所述直流源分别与所述T型偏置器的射频端和直流端连接，所述T型偏置器的射频与直流端连接所述第一电极。
在一个实施例中，还包括：
第三电极，所述第三电极设置于所述第一电极远离所述第二电极的一侧，所述第三电极与所述第一电极间隔设置，所述第二电极和所述第三电极用于接地；
第二铌酸锂波导，所述第二铌酸锂波导设置于所述第一电极和所述第三电极之间，所述第二铌酸锂波导与所述第一电极和所述第三电极绝缘设置。
在一个实施例中，所述基底表面设置铌酸锂膜层，所述第一铌酸锂波导形成于所述铌酸锂膜层，所述第一铌酸锂波导在所述铌酸锂膜层为凸起结构。
在一个实施例中，所述基底包括层叠设置的二氧化硅膜层和硅膜层，所述二氧化硅膜层设置于所述硅膜层和所述铌酸锂膜层之间。
在一个实施例中，所述铌酸锂膜层的厚度为400纳米到900纳米，所述二氧化硅膜层的厚度为2微米到5微米，所述硅膜层的厚度为0.4毫米到0.8毫米。
在一个实施例中，所述射频源提供0.5伏到2伏的射频电压，所述直流源提供20伏到100伏的直流偏置电压。
在一个实施例中，所述第一电极包括层叠绝缘设置的第一子电极和第二子电极。
本申请实施例提供的所述电光调制器，所述电源能够产生使所述第一电极和所述第二电极之间产生偏置交流电场。所述偏置交流电场能够激发出铌酸锂的高阶电光效应。当产生铌酸锂的高阶电光效应时，所述电光调制器的半波电压显著降低。因此，所述电源提供较高的直流偏置电压和较低的射频电压就能够实现对光信号的调制。所述电光调制器所需的射频电压能够符合CMOS驱动电压的要求，无需再使用射频放大器等器件进行射频信号放大。因此所述电光调制器的电路部分能够完全集成在芯片上。所述电光调制器在不需要增加电光作用区域长度的条件下就可以实现较低的半波电压，因此能够减小射频损耗，提高调制频宽，保证调制速率。所述电光调制器同时实现了低半波电压和较大的调制频宽。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
图1为本申请实施例提供的传统技术中的电光调制器示意图。
图2为本申请一个实施例提供的相位型电光调制器示意图。
图3为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器结构示意图。
图4为本申请另一个实施例提供的强度型电光调制器结构示意图。
图5为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器电压-归一化光强变化示意图。
图6为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器在施加较高直流偏置的正弦交流电信号下输出光强变化示意图。
图7为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器立体结构示意图。
图8为本申请一个实施例提供的相位型电光调制器的俯视图；
图9为本申请一个实施例提供的图8所示的相位型电光调制器的截面图；
图10为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器的俯视图；
图11为本申请一个实施例提供的图10所示的强度型电光调制器的截面图；
图12为本申请一个实施例提供的强度型电光调制器制作流程示意图。
附图标记说明：
电光调制器和电路部分10、基底100、二氧化硅膜层110、硅膜层120、铌酸锂膜层200、第一电极310、第一子电极311、第二子电极312、第二电极320、第三电极330、第一铌酸锂波导340、第二铌酸锂波导350、电源400、射频源410、直流源420、T型偏置器430、CMOS射频源11、射频放大器12、信号电极13、铌酸锂脊波导14、地电极15、电子束抗蚀剂210、金属层220、二氧化硅保护膜230、光刻胶240、窗口250。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
发明人的研究基于铌酸锂晶体，在各种光学晶体之中，铌酸锂晶体线性电光系数高(r33＝30.9pm/V，r13＝8.6pm/V)、透明波长范围大(0.35微米-5微米)和本征频宽宽，这使得基于它的设备可以完成极快的调制，因而铌酸锂晶体高速电光调制器具有广泛的应用前景。铌酸锂脊波导相较于传统的钛扩散波导和质子交换波导具有高折射率对比度，可以将光束缚在亚微米尺寸范围内，这样信号电极可以放置得更靠近光波导，降低半波电压的同时不会引起不必要的光学损耗。
传统技术中，铌酸锂电光调制器10大多基于线性电光效应，即泡克尔斯效应，其可实现的Vπ·L(半波电压-长度积)为2.2V·cm。要想实现大约1V的半波电压，电光作用区域长度需要大于2cm。调制器为实现较大的调制频宽，需要精确设计光波和微波的群速度匹配，较长的电光作用长度使得群速度匹配条件更加苛刻，射频损耗加大，限制了电光频宽的提升，导致调制速率的下降，即低半波电压和调制频宽不可以同时实现。
请参见图1，传统的铌酸锂相位型电光调制器基于铌酸锂的线性电光效应，施加在信号电极13和地电极15上的电压产生的电场引起铌酸锂脊波导14的折射率的变化，从而改变光波的相位。由于Vπ·L较大，CMOS射频源11提供的射频信号引起的相位改变无法满足实际生产生活的需求。射频信号需要射频放大器12放大后再载入在所述信号电极13上，其中电极15接地。
请参见图2，本申请实施例提供一种电光调制器10。所述电光调制器10包括基底100、第一电极310、第二电极320、第一铌酸锂波导340和电源400。所述第一电极310和所述第二电极320间隔设置于所述基底100。所述第一铌酸锂波导340设置于所述基底100。所述第一铌酸锂波导340位于所述第一电极310和所述第二电极320之间。所述第一铌酸锂波导340分别与所述第一电极310和所述第二电极320绝缘设置。所述电源400与所述第一电极310连接。所述电源400用于在所述第一电极310和所述第二电极320之间产生偏置交流电场，以激发出铌酸锂的高阶电光效应。即使得所述电光调制器10在较低的交流电压下实现光强度的调制。
所述基底100也可以为多膜层结构。所述基底100可以包括无机膜层材料。所述第一电极310和所述第二电极320可以为金属材料。在一个实施例中，所述第一电极310和所述第二电极320可以采用金制成。所述第一电极310和所述第二电极320的长度和形状可以相同。所述第一电极310可以用于连接所述电源400。所述第二电极320可以用于接地。所述第一铌酸锂波导340设置于所述基底100。所述第一铌酸锂波导340分别与所述第一电极310和所述第二电极320间隔设置。在一个实施例中，所述第一电极310、所述第二电极320和所述第一铌酸锂波导340均为条状结构。所述第一电极310、所述第二电极320和所述第一铌酸锂波导340平行设置。所述电光调制器10可以构成相位型调制器。
所述电光调制器10工作时，所述电源400连接所述第一电极310。所述第二电极320接地。所述第一电极310和所述第二电极320之间形成变化的电场。所述第一铌酸锂波导340位于所述电场。所述电场引起铌酸锂折射率的变化，从而改变光波的相位。所述第一电极310和所述第二电极320可以为行波电极型结构，也就是说光在所述第一铌酸锂波导340中的传播方向与所述电源400加载在所述第一电极310上的射频信号的传输方向一致。相较于传统的铌酸锂体材料电光调制器，所述第一电极310和所述第二电极320可以更加靠近所述第一铌酸锂波导340，因此相同电压下光波受到的电场更强。所述电源400能够在所述第一电极310和所述第二电极320之间形成较高的电场。在较高的电场强度下会激发出铌酸锂的高阶电光效应。
请参见图3和图4，在一个实施例中，所述电光调制器10还包括第三电极330和第二铌酸锂波导350。所述第三电极330设置于所述第一电极310远离所述第二电极320的一侧。所述第三电极330与所述第一电极310间隔设置。所述第一电极310和所述第三电极330用于接地。所述第二铌酸锂波导350设置于所述第一电极310和所述第三电极330之间。所述第二铌酸锂波导350与所述第一电极310和所述第三电极330绝缘设置。本实施例提供的所述电光调制器10可以构成强度型电光调制器。所述第一铌酸锂波导340、所述第二铌酸锂波导350构成2个相位调制臂，并构成两个Y分支结构。每一个相位调制臂的相位随驱动电压的变化而变化，所述电光调制器10输出光强为2个所述相位调制臂的干涉光强。
所述第三电极330和所述第一电极310之间的距离与所述第一电极310和所述第二电极320之前的距离可以相等。所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330可以平行设置。所述第一铌酸锂波导340和所述第二铌酸锂波导350可以平行设置。所述第二铌酸锂波导350可以分别与所述第一电极310和所述第三电极330间隔设置。所述电源400通电时，所述第一电极310和所述第二电极320之间，以及所述第一电极310和所述第三电极330之间可以形成能够激发出铌酸锂的高阶电光效应的电场。图3中的射频源410和直流源420可以通过T型偏置器430与所述第一电极310连接。图4中的射频源410和直流源420可以分别直接与所述第一电极310连接。
在一个实施例中，所述电光调制器10基于X切铌酸锂膜层材料，所加电场方向与铌酸锂晶轴方向平行。
下面对所述相位型电光调制器和所述强度型调制器的工作原理进行解释。
所述相位调制器的工作原理为，通过加载在所述第一电极310和第二电极320上的电压产生的电场引起铌酸锂折射率的变化，从而改变通过铌酸锂波导的光波的相位。
所述强度型电光调制器的工作原理为，所述光经过第一个所述Y分支结构分成两个部分，每一个部分的光均在一个所述相位调制臂经历相位的调制。在所述相位调制臂的光经历的相位改变的方向相反。两个所述相位调制臂的光通过第二个所述Y分支结构，由于相位不同会发生光的干涉，引起光强的变化，即相位的调制转变为强度的调制。也就是说，所述强度调制器是由两个所述相位调制器组成，两束相位不同的光发生干涉引起的光强度的调制。
对于所述相位调制器，半波电压是指的相位改变π需要的电压值。对于所述强度调制器，半波电压是指输出光强由极小值变化到极大值需要的电压。所述强度调制器电极结构可以采用推挽式结构，因此每一个所述相位调制器的相位改变π/2就可以使得强度由极小值变化为极大值。
请参见图5和图6为强度调制器的实验结果，由图5可知，在一个实施例中，光波长固定为1550纳米。在所述第一电极310和所述第二电极320之间载入0-60伏的电信号，光通过所述电光调制器10的强度变化如图5所示。随着电压的升高，光强正弦变化的周期减小，大致在30伏及以下时显示线性电光效应，在30伏及更高的电压时出现了高阶电光效应。在较低电场下，也就是在出现线性电光效应的电压下，所述电光调制器10的半波电压约为7伏。在较高电场强度下，也就是出现高阶电光效应的电压下，所述电光调制器10的半波电压降至3伏左右。在一个实施例中，电光作用区域长度采用0.3cm。此时高电场对应的半波电压-长度积Vπ×L＝3V×0.3cm＝0.9V·cm，即如果电光相互作用长度为1厘米时候，所需的半波电压为0.9伏。
如图6所示，给所述强度电光调制器载入51.5伏到54.5伏的正弦电信号即可输出对应的正弦光信号。通过一个几十伏的直流源420和一个低压射频源410可以实现信号0101的调制。在一个实施例中，所述可以采用53伏的直流源420和3伏的射频源410就可以实现信号0101的调制。
因此，光强由极小值变化到极大值时对应每一臂的相位改变π/2，即可以得到电光相互作用长度为0.3cm的所述相位调制器在较低电场下的半波电压为大约为14伏，在较高电场强度下，所述相位调制器的半波电压降至6伏左右，此时高电场对应的半波电压-长度积Vπ·L＝6V·0.3cm＝1.8V·cm，即如果电光相互作用长度为1厘米时候，所需的半波电压为1.8伏。
因此，对于所述相位调制器和所述强度调制器，所述电源400能够产生使所述第一电极310和所述第二电极320之间产生偏置交流电场。所述偏置交流电场能够激发出铌酸锂的高阶电光效应。当产生铌酸锂的高阶电光效应时，所述电光调制器10的半波电压显著降低。因此，所述电源400提供较高的直流偏置电压和较低的射频电压就能够实现对光信号的调制。所述电光调制器10所需的射频电压能够符合CMOS驱动电压的要求，无需再使用射频放大器12等器件进行射频信号放大。因此所述电光调制器10的电路部分能够完全集成在芯片上。所述电光调制器10在不需要增加电光作用区域长度的条件下就可以实现较低的半波电压，因此能够减小射频损耗，提高调制频宽保证调制速率。所述电光调制器10同时实现了低半波电压和较大的调制频宽。
另外，对于所述强度调制器，可以极大降低射频源410的输出电压。而且所述电光调制器10可以仅通过所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330，不需要额外的直流偏置电极，就能够使得所述电光调制器10正常工作。
在一个实施例中，用于使所述第一电极310和所述第二电极320之间产生铌酸锂的高阶电光效应的电场大于6×106V/m。
请参见图6，通过给所述第一铌酸锂波导340施加变化的电场，电场强度大于6×106V/m，电场变化的幅度约0.6×106V/m，可以实现信号0101的调制。
在一个实施例中，所述电源400包括射频源410和直流源420。所述射频源410和所述直流源420分别与所述第一电极310连接。所述射频源410可以为3伏。所述直流源420可以为53伏。也就是说，在射频源410的射频信号电压为3伏，直流源420的信号电压为53伏时，已激发铌酸锂的高阶电光效应。
在一个实施例中，电光调制器10还包括T型偏置器。所述射频源410和所述直流源420与所述T型偏置器的射频端和直流端连接。所述T型偏置器430的射频与直流端连接所述第一电极310。所述射频源410和所述直流源420通过所述T型偏置器430形成正弦电压信号载入在所述第一电极310和所述第二电极320之间。所述T型偏置器可以用于向射频信号中注入直流信号而不影响通过主传输通路的射频信号，产生有偏置的射频信号。
在一个实施例中，所述基底100表面设置铌酸锂膜层200。所述第一铌酸锂波导340形成于所述铌酸锂膜层200，所述第一铌酸锂波导340在所述铌酸锂膜层200为凸起结构。
请参见图7，在一个实施例中，所述基底100包括层叠设置的二氧化硅膜层110和硅膜层120，所述二氧化硅膜层110设置于所述硅膜层120和所述铌酸锂膜层200之间。
在一个实施例中，所述铌酸锂膜层200表面还可以设置二氧化硅保护膜230以保护所述电光调制器10。在所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330对应的所述二氧化硅保护膜230的部分可以开设窗口250，便于后期电极和外部电路的封装。
在一个实施例中，所述铌酸锂膜层200的厚度为400纳米到900纳米。所述二氧化硅膜层110的厚度为2微米到5微米。所述硅膜层120的厚度为0.4毫米到0.8毫米。在该结构下，所述电光调制器10具有较小的体积，有利于在较高的电场下出现高阶电光效应。
在一个实施例中，所述铌酸锂膜层200的厚度为500纳米到700纳米。所述二氧化硅膜层110的厚度为3微米到4微米。所述硅膜层120的厚度为0.6毫米到0.7毫米。
在一个实施例中，所述第一铌酸锂波导340的宽度为0.6微米到4微米，高度为150纳米到900纳米，所述第二铌酸锂波导350的宽度为0.6微米到4微米，高度为150纳米到900纳米。
在一个实施例中，所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330的厚度为0.1微米到2微米。所述第一电极310和所述第二电极320之间的距离为3微米到10微米。所述第一电极310和所述第三电极330之间的距离为3微米到10微米。本实施例提供的电光调制器10的所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330的厚度和所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330之间的相互距离，便于所述电光调制器10实现高电场，实现铌酸锂高阶电光效应。通过一个几十伏的直流源420和一个低压射频源410可以实现信号0101的调制。
在一个实施例中，所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330的厚度为0.8微米到1微米。所述第一电极310和所述第二电极320之间的距离为5微米到8微米，所述第一电极310和所述第三电极330之间的距离为5微米到8微米。发明人研究发现，电极越厚，微波损耗越低，最后趋于一个定值，电极过厚或者过薄会引起微波折射率的降低或增加，会导致微波和光波的折射率不匹配，影响调制器的调制频宽。例如：相同结构下电极厚度为0.1微米、1微米和2微米的调制器的射频损耗为18.1dB/cm、5.8dB/cm和5.8dB/cm，微波折射率为2.32、2.26和2.21，其中光波的折射率为2.26。而当所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330的厚度范围为本实施例所述的范围时，能够减少调制器的射频损耗，并使得微波和光波的折射率匹配。
而电极间距越小，调制器所需的调制电压越低，但是较小的电极间距会引起较大的光波损耗，在一个实施例中，所述第一电极310和所述第二电极320之间的距离为5微米，所述第一电极310和所述第三电极330之间的距离为5微米时，施加大于30伏的电压就会产生大于6×106V/m的电场，光波损耗为1dB/cm；如果电极间距为10微米，对应需要60伏的电压，光波损耗为1.6×10-5dB/cm；如果电极间距为3微米，对应需要18伏的电压，光波损耗为79.4dB/cm。在所述第一电极310和所述第二电极320之间的距离为5微米到8微米，所述第一电极310和所述第三电极330之间的距离为5微米到8微米时，能够减少光波损耗。
在一个实施例中，所述射频源410提供0.5伏到2伏的射频电压。在一个实施例中，所述射频源410提供3伏的射频电压。在一个实施例中，所述直流源420提供20伏到100伏的直流偏置电压。所述直流源420提供53伏的直流偏置电压，从而实现信号的0101的调制。电压范围与电极间的距离相关，在上述实施例的基础上，在一个实施例中，所述直流源420提供40伏到60伏的直流偏置电压，其对应电场范围为8×106V/m-12×106V/m，电压过高产生的电场会发生电击穿，当电压接近100V及以上时已接近薄膜铌酸锂材料的矫顽场，会引起铌酸锂光轴的反转。
请参见图8-图11，图8为一个实施例提供的相位型电光调制器的俯视图，图9为一个实施例提供的图8的相位型电光调制器的截面图。图9为一个实施例提供的强度型电光调制器的俯视图，图10为一个实施例提供的图9的强度型电光调制器的截面图。本实施例提供的所述相位型电光调制器和所述强度型电光调制器的均可以省去所述T型偏置器。
在一个实施例中，所述第一电极310包括层叠绝缘设置的第一子电极311和第二子电极312。所述第一子电极311可以设置于所述基底100的表面。所述第二子电极312可以设置于所述第一子电极312远离所述基底100的表面。所述第一子电极311可以用来连接所述直流源420。所述第二子电极312可以用来连接所述射频源410。或者，所述第二子电极312可以用来连接所述直流源420，所述第一子电极311可以用来连接所述射频源410。所述第一子电极311和所述第二子电极312之间绝缘设置，因此能够防止所述射频信号和所述直流偏置信号相互串扰。
在一个实施例中，第一子电极311的宽度大于所述第二子电极312的宽度，因此，所述第一子电极311的边缘可以从所述第二子电极312的边缘露出，可以便于所述第一子电极311连接所述直流源420或者所述射频源410。
在一个实施例中，所述第一子电极311和所述第二子电极312可以设置二氧化硅形成的膜层。所述二氧化硅形成的膜层可以起到将所述第一子电极311和所述第二子电极312绝缘的目的。
在一个实施例中，所述第一子电极311的厚度为100纳米到300纳米。所述第二子电极312的厚度为0.1微米到2微米。所述二氧化硅形成的膜层的厚度为100纳米到300纳米。
请参见图12，本申请实施例还提供了所述电光调制器10的制作方法。所述方法包括：
步骤1：基片准备。所述基片可以为0.6微米厚的X切铌酸锂膜层200、2微米厚的二氧化硅膜层110和500微米厚的硅膜层120组成的键合片。对基片进行清洁处理。可以使用丙酮、酒精和去离子水对所述基片进行冲洗或超声清洗，以去除所述基片表面的有机和无机污染物。
步骤2：通过电子束曝光、显影工艺制备第一铌酸锂波导340和第二铌酸锂波导350掩模210。电子束曝光过程可以采用负胶Fox-16，曝光束流为2nA。
步骤3：通过电感耦合等离子体反应离子刻蚀铌酸锂，将掩模的图形转移到所述铌酸锂膜层200上。电感耦合等离子体反应离子刻蚀过程可以采用纯氩刻蚀。所述铌酸锂膜层200的刻蚀深度350纳米，刻蚀倾角约60°。
步骤4：通过缓释氢氟酸去除电子束抗蚀剂210，所述第一铌酸锂波导340和所述第二铌酸锂波导350制备完成，所述第一铌酸锂波导340和所述第二铌酸锂波导350宽可以为0.8微米。
步骤5：电子束曝光套刻，在所述第一铌酸锂波导340和所述第二铌酸锂波导350上进行第二次电子束曝光，显影，定义所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330的形状。
步骤6：电子束蒸镀20纳米厚的铬和100纳米厚的金形成金属层220。使用铬的目的是增加金和铌酸锂层的粘附性。
步骤7：剥离，覆盖在所述第一铌酸锂波导340和所述第二铌酸锂波导350表面的光刻胶240部分被剥离，留下由金形成的所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330结构，电极部分制备完成。所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330的长度可以为3000微米。所述第一电极310的宽可以为50微米，所述第二电极320和所述第三电极330的宽可以为100微米。所述第一电极310和所述第二电极320、以及所述第一电极310和所述第三电极330之间的间距可以为5微米。
步骤8：采用等离子体化学气相沉积工艺沉积1微米厚的二氧化硅保护膜230，所述二氧化硅保护膜230对整个器件起保护作用。
步骤9：紫外光刻，采用光刻胶240在所述二氧化硅保护膜230的表面定义出所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330露出来的区域。光刻过程可以采用负胶AR-N 4340。
步骤10：缓释氢氟酸刻蚀所述二氧化硅保护膜230，未被光刻胶240保护的部分被刻蚀掉，即所述第一电极310、所述第二电极320和所述第三电极330各露出一个窗口250，方便后期电极和外部电路的封装。
步骤11：去除残余的光刻胶240，所述电光调制器10制备完成。
上述方法可以为所述强度调制器的制作方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为本专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种电光调制器，其特征在于，包括：
基底(100)；
第一电极(310)和第二电极(320)，间隔设置于所述基底(100)；
第一铌酸锂波导(340)，设置于所述基底(100)，并位于所述第一电极(310)和所述第二电极(320)之间，所述第一铌酸锂波导(340)分别与所述第一电极(310)和所述第二电极(320)绝缘设置，以及
电源(400)，与所述第一电极(310)连接，用于在所述第一电极(310)和所述第二电极(320)之间产生偏置交流电场，以激发出铌酸锂的高阶电光效应；其中用于产生使所述第一电极(310)和所述第二电极(320)之间激发出铌酸锂的高阶电光效应的电场大于6×106V/m。
2.如权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，所述电源(400)包括射频源(410)和直流源(420)，所述射频源(410)和所述直流源(420)分别与所述第一电极(310)连接。
3.如权利要求2所述的电光调制器，其特征在于，还包括T型偏置器，所述射频源(410)和所述直流源(420)分别与所述T型偏置器的射频端和直流端连接，所述T型偏置器的射频与直流端连接所述第一电极(310)。
4.如权利要求3所述的电光调制器，其特征在于，还包括：
第三电极(330)，所述第三电极(330)设置于所述第一电极(310)远离所述第二电极(320)的一侧，所述第三电极(330)与所述第一电极(310)间隔设置，所述第二电极(320)和所述第三电极(330)用于接地；
第二铌酸锂波导(350)，所述第二铌酸锂波导(350)设置于所述第一电极(310)和所述第三电极(330)之间，所述第二铌酸锂波导(350)与所述第一电极(310)和所述第三电极(330)绝缘设置。
5.如权利要求4所述的电光调制器，其特征在于，所述基底(100)表面设置铌酸锂膜层(200)，所述第一铌酸锂波导(340)形成于所述铌酸锂膜层(200)，所述第一铌酸锂波导(340)在所述铌酸锂膜层(200)为凸起结构。
6.如权利要求5所述的电光调制器，其特征在于，所述基底(100)包括层叠设置的二氧化硅膜层(110)和硅膜层(120)，所述二氧化硅膜层(110)设置于所述硅膜层(120)和所述铌酸锂膜层(200)之间。
7.如权利要求6所述的电光调制器，其特征在于，所述铌酸锂膜层(200)的厚度为400纳米到900纳米，所述二氧化硅膜层(110)的厚度为2微米到5微米，所述硅膜层(120)的厚度为0.4毫米到0.8毫米。
8.如权利要求7所述的电光调制器，其特征在于，所述射频源(410)提供0.5伏到2伏的射频电压，所述直流源(420)提供20伏到100伏的直流偏置电压。
9.如权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，所述第一电极(310)包括层叠绝缘设置的第一子电极(311)和第二子电极(312)。
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