CN1432846A - 共平面集成的光波导光电调制器 - Google Patents

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CN1432846A
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Abstract

共平面集成的光波导光电调制器，包括：光电材料衬底(1)，集成在表面(71)上的至少两个光波导(41，42)，设在衬底表面上给波导加调制电场的电极***(80，90，100；80，90，900；12－15；120，130，140，150，160，170)，引起器件调制区(50)中两个波导的折射率调制。在相应衬底区中(61，62)形成波导用于在器件调制区中的至少波导部分(411，421)，相应的衬底区(61，62)有沿垂直于波导区的轴符号相反的光电系数，使波导部分方向和取向相同的调制电场引起波导部分中符号相反的折射率调制。制成无啁啾声的共平面波导调制器和单驱动双共平面带调制器。

Description

共平面集成的光波导光电调制器
技术领域
本发明总的涉及光集成领域，更具体涉及集成的光波导光电调制器，它是以光电效应为基础的器件，其中，光束通过集成在光电衬底材料中的光波导传播。更具体涉及Mach-Zehnder型光强(即光幅度)，干扰调制器。还更具体涉及共平面集成的光波导光电调制器。其中，在衬底同一表面上设置有加调制电场必需的多个电极。
背景技术
诸如调制器和开关的集成的光电器件制造在光电材料衬底上。所有已知的材料衬底中，使用最广泛的是铌酸锂(LiNbO3)，因为它能提高光电器件的光电性能，有可能制成低损耗光波导。另一种已知的衬底材料例如是钽酸锂位(LiTaO3)。
光电材料显示出以张量为特征的光电响应，二次非线性特性。该张量将材料的光学频率的极化变化(即折射率变化)与低频调制电场相联系，所述的低频调制电场是比光场频率低很多的频率的调制电场。加外电场能得到光场的相位和幅度调制，它通过光电效应改变材料的折射率。
为了简化而忽略掉光电效应的张量特征，光场ω的折射率变化△n(ω)与光电系数r和调制电场Eo的乘积成正比：△n(ω)∝r·Eo。
在其光电系数为最高值r33≈30pm/v的LiNbO3晶体的情况下，光电系数r33将用沿晶轴C(也叫Z轴)极化的电磁波表示的折射率变化与沿同一晶轴的调制电场分量联系起来。
为此，通常可把LiNbO3晶体衬底制成按Z轴切割的晶片，Z晶轴垂直于面积最大的衬底表面，由于有该结构，甚至在较高调制频率，也能保证衬底有优良的调制性能。
Mach-Zemder型干扰光电调制器是能提供光信号电感应幅度调制的器件。Mach-Zehnder型干扰光点调制器中，沿两个干扰臂传播的两个光模式有符号相反的折射率变化时，驱动调制器所需的电压减小。这可以通过适当设计电极的几何形状来实现，所以，两个干扰臂中沿Z轴的调制电场分量的符号相反(即相对于Z轴取向有相反的取向)。制成的器件有推挽结构。
图1至图4画出了推挽Mach-Zehnder型干扰光电调制器的典型例。图1和图2分别是所谓的共平面波导(“CPW”)结构的顶平面图和横截面图。图3和4是所谓的双共平面带(“CPS”)结构的顶平面图和横截面图。
以下文献中详细描述以上述结构为基础的器件的光电特性。例如，k，Noguchi et al，“40-Gbit/sTi：LiNbO3 optical modulator with a two-stageelectrode”，IEICE Trans.Electron，vol.E81-c，p，316(1998)and in K.Noguchi et al“Millimiter-wave Ti∶LiNbO3 optical  Modulators”，J.of Lightwave tech.Vol.16，P615(1998)中描述了CPM结构的性能。美国专利5388170中描述了双CPS结构。
参见图1和图2，在按Z轴切割的LiNbO3衬底1中集成的Mach-Zehnder型干扰计包括：输入光波导2或输入通道，第1Y形中继线3，它把沿输入光波导2传播的输入光信号分成沿构成干扰计臂的两个大致平行的光波导41，42传播的两个光信号；第2Y形中继线5，它与第1Y形中继线隔开，用于把两个光信号合并成沿输出光波导6或输出通道传播的输出光信号。在垂直于Z晶轴的衬底1的表面7的相应部分上用常规方法形成光波导2，41，42和6。衬底形成单个铁电畴，使整个衬底Z晶轴保持相同取向，如图2中箭头所指出的取向。
干扰计臂的范围内，第1金属电极8重叠在波-导42上的表面7上。其中延伸的部分是421部分，第2金属电极9重叠在波导41上的表面7上，其中延伸的部分411相当于波导42的部分421，第3金属电极10重叠在表面7上，重叠范围垂直于第2电极9，位于与第1电极8相反的侧面上，重叠区的大小程度大致相当于波导41的部分411的大小。通常在表面7上形成二氧化硅(SiO2)缓冲层11，使金属电极8，9，10与波导41，42中的光场分开，以避免所述光场的衰减。
电极8，9和10用于加调制电场，用该调制电场根据光电效应来改变两个波导41，42中的折射率。电极8，10电连接到参考电位(地)，所以叫做接地电极。电极9电连接到调制电位V，所以电极9叫做热电极。适当设计电极的形状和配置图以使器件能在调制电场频谱的微波区内运行。通过加调制电场使两个波导41，42的折射率进行相反变化，使沿这两个波导传播的光信号相应地进行相反相位漂移(推挽效应)。因此在波导6中获得幅度调制的输出光信号，其幅度与整个相位漂移相关。
CPW结构的主要缺点是结构不对称，这就造成了沿干扰计臂传播的每个光模式和调制电场之间相互作用不对称的危险。这种不对称引起两个干扰计臂中不同的相位漂移，因此，在幅度调制的输出光场的相位中引起啁啾声。这种不对称是器件固有的。由于要使两个干扰计臂中有相反的相位漂移，所以两个波导必须有一个位于热电极下而另一个位于地电极下。用重叠系数г表示根据调制电场与光模式重叠的调制电场在通过波导传播的光模式上引起相位漂移效率。位于热电极9下面的波导41中的重叠系数гh与位于地电极8下面的波导42中的重叠系数гg之比明显地高，所达到的典型值为6，所以，两个波导中出现明显不同的相位漂移。
图3和图4所示的双CPS结构中，设两个热电极13和15，分别重叠在波导42和41的相应的部分421，411并延伸。还设两个接地电极12和14，它们与各热电极13和15分别相邻。两个热电极13和15电连接到相对于地电位符号相反的两个调制电位+V，-V。为此，该结构也叫做双驱动结构。
某些情况下，图中用点划线和数字16指示的第3接地电极设在热电极13和15之间，所以，后面的每个电极在两个接地电极之间延伸，生成的结构，仍然保证有较高的对称性，叫做有双CPW结构。
双CPS结构以及双CPW结构不会出现结合CPW结构上述的问题。因此叫做无啁啾声结构。但是，双驱动使产生符号相反的驱动电位的电子电路的复杂性明显加大。这就是双CPS结构的最大缺点。
日本特许公开07-191352披露了诸如直接藕合的光开关的光波导器件的问题，其中，波导之间发生波能互换。该器件与光电调制器明显不同，因为，后者在波导之间没有出现波能互换，它包括按Z轴切割的LiNbO3晶体形成的晶体衬底，其中，在衬底表面中形成相互平行的两个相邻的光波导。器件有耦合区，它是两个波导之间波能发生互换的衬底区。同一衬底表面上形成正和负电极作为光波导，两个电极之间***缓冲层，相互平行延伸，并部分覆盖各个波导。产生从正电极朝负电极弯曲的电场，在两个波导中相对于Z晶轴它们有方向大致相反的作用。
按日本特许公开07-191352，该结构中，两个光波导中电场作用方向只是大致相反，所以，与方向完全相反的情况相比，它的电场作用损失大。此外，为保证两个光波导上有最有效的电场作用，必须进行精确的位置调整，例如，电极的边缘部分要与光波导器件中心区的最佳位置匹配，使电场致密部分集中在光波导上。在微小光波导上进行这种高精度的位置调整极困难，并有碍生产率提高。而且，在晶体衬底的同一表面上形成相互对准的正电极和负电极，由于两个电极之间有缓冲层，所以会产生工作电压波动的现象(DC漂移)，这在实际应用中存在明显的问题。
在那篇文献中没有考虑共平面电极配置，所述的器件被认为以克服了这些缺陷。所述的器件中，在按Z轴切割的铌酸锂晶体衬底表面上形成一对光波导，在衬底的耦合区内进行波能互换。在形成光波导的晶体的Z轴方向按彼此相反的方向形成，在晶体衬底的上表面和下表面中设置方向相反且相互平行的平板形正电极和负电极。根据该结构，利用在相反的平板形电极之间形成线性均匀和平行的电场的作用，相对于光波导的Z轴按各个相反的方向起作用。
日本特许公开07-191352提出的解决方案是以铁电材料的已知性能为基础，即，非线性光系数d和光电系数r的符号与铁电畴的取向有关，即与晶体自发极化取向有关。当晶体自发极化取向是使d和r的符号变成相反时，响应高频，低频，电磁场而呈现出二次非线性材料。
这种现象用在以激光二极管为基础的二次谐波发生器(SHG)中，以获得高效准相位匹配频率转换，正如，M.yamada.et al，”First-order quasi-phase-matchedLiNbO3 waveguide periodically poled by applying an extemal field for efficient bluesecond-harmonic generation”appl phys.lett.vol.62.P435(1993)中报道的。
关于光电调制器，铁电畴反向作用已用于美国专利US-5278924中，用于获得光电调制器，它补偿光调制与RF电信号之间的相位速度不匹配。
SHG器件和US-5278924中公开的器件中，均要求适当的定期反向的铁电畴结构和通过许多铁电畴界面传播的光模式。在这些界面的散射和反射造成的线性损失通常低于检测值，与任何波导损失相比都是可以忽略不计的。事实上，不同取向的畴有相同的线性介电性能(即不同取向的畴的折射率相同)。
例如，美国专利US-5278924中的有不对称的共平面行波电极的集成光Mach-Zehnder型干扰计形成在有反向区和非反向区的铁电畴的衬底中。反向区和非反向区相互平行延伸，沿干扰计臂按交替顺序垂直延伸到干扰计臂。每个干扰计臂中的光信号通过铁电畴的反向区和非反向区。反向区和非反向区之间的每次转换改变光信号的感应相位调制中包括的符号，从而补偿了RF电信号与光信号之间相位速度不匹配引起的光信号和RF电信号调制之间的180度相位差。
另一篇文献，美国专利US-5267336中，利用了铁电畴反向作用制成电场传感器，用无电极的集成光波导Mach-Zehnder型干扰计检测宽带瞬态电响应。该文献论述了常规光电传感器的缺点，其中，用天线拾取要测试的外电场，并将它转换成电压，之后，该电压加到位于干扰计臂上或附近的适当电极上，按此方式给两个干扰计臂中的每个臂建立方向相反的电场。根据该文献，各种应用中，要求测试有金属电极存在的电场，以干扰测试下的电场。严重情况下，电极附近会产生飞弧，造成短路。由于电路的电容特性，金属电极还会限制传感器的频率响应。有时存在燃烧或易爆材料时该电路还会出危险。因此，根据该文献，要求电场传感器不需用任何金属电极。根据该文献，通过使两个干扰计臂中的一个臂的铁电畴反向，来制成无金属电极的电场传感器，使外部垂直向的电场在两个干扰计臂中产生相等且相反相位的漂移，引起如常规电极器件出现的总相位漂移。
申请人可以看出共平面电极配置优于非共平面的类似电极配置，特别是在高频应用中更具有优势。
申请人还发现，使用光电系数的符号反向作用在光电材料衬底中制成共平面集成光电Mach-Zehnder型调制器，例如，用诸如LiNbO3的铁电材料中的铁电畴反向，至少使干扰计的一个臂中的器件调制区内的铁电系数符号与另一个干扰计臂中的器件调制区的铁电系数符号不同。能制成关于单畴光电衬底的新的和优良的调制器结构。这些结构例如包括：无啁啾声的共平面波导调制器(只用一个热电极)和单驱动双带共平面调制器(用两个热电极)。
发明内容
按本发明的一个方案，提供共平面集成光波导光电调制器，包括：
光电材料衬底；
在衬底的相
应表面中集成的至少两个光波导；
电极***，配置在所述衬底表面上，用于给波导加调制电场，引起器件调制区中两个波导的折射率调制，其特征是，在器件调制区中至少一部分形成波导，该波导形成于沿垂直于波导部分的轴具有相反光电系数符号的相应衬底区中，使波导部分中相同方向和取向的调制电场引起波导部分中相反符号的折射率调制。一个实施例中，其光电系数的符号相反的波导部分和相应衬底部分大致在整个器件调制区延伸。
另一实施例中，器件调制区中设置至少两个光电系数符号交替的衬底区系列。每个系列被至少两个波导中的相应波导穿过。两个系列中的区域对按垂直于有相反符号的光电系数的波导方向大致对齐。
电极系数中包括至少两个接地电极，每个接地电极伸过相应波导的所述部分，至少一个热电极在接地电极之间延伸。因此，电极形成共平面波导电极***。
或者，电极***包括在波导所述部分上延伸的一个热电极，和在热电极侧边延伸的至少一个接地电极。而且，该情况下，电极形成共平面波导电极***，但能减小要加到热电极上的驱动电压。
该情况下，由于波导之间要隔开适当的距离，以基本上防止调制区内波导之间的光耦合。热电极最好包括：较宽部分，其宽度等于或大于所述的隔开距离；和在较宽部分顶上的较窄部分。
另一实施例中，电极***包括；两个热电极。每个热电极伸过相应波导所述部分，用于接收相同的调制电压；和至少一个在热电极侧边延伸的接地电极，以形成共平面双带电极***。
最好是至少一个接地电极包括两个热电极，每个热电极在接地电极的一个侧边上延伸而与另一个热电极相对。
优选实施例中，共平面集成的光波导光电调制器有电极***，它包括集成的电动分隔器，用于接收外部产生的调制电压，和给两个热电极加电压。
在调制区处部，用各个Y形继电线把波导光连接到输入波导和输出波导。在所述Y形继电线处两个热电极汇合在一起，并在输入和输出波导上延伸。
最好是接地电极在侧边延伸。与输入和输出波导一致，以形成共平面导电极***。
在光电材料衬底是按Z轴切割的铁电材料衬底的情况下。即，材料有自发极化，例如铌酸锂，具有符号相反的光电系数的区域是有相反取向的铁电畴的区域。
衬底材料也可以是按X轴切割的铁电材料衬底，具体说是铌酸锂衬底。该情况下，相反取向的铁电畴结构允许加一个热电极和一个接地电极形成推挽调制器。
按本发明第2方案，提供一种光电调制器。包括：按本发明第1方案的共平面集成的光波导光电调制器；和电驱动元件，用于给电极***加单极性驱动电位。
按本发明的另一方案，提供用于光通信***的传输站，包括：至少一个光束发生装置用于产生光束；和按本发明第2方案的光电调制器。
通过以下对本发明的一些实施例的详细描述，本发明的特征和优点将变得清楚，附图中只画出无限制的实例，其中：
图1是常规共平面波导集成的光电调制器的顶平面示意图；
图2是图1所示调制器沿II-II线切开的横截面图；
图3是常规的双共平面带集成的光电调制器的顶平面图；
图4是图3所示调制器沿IV-IV线切开的横截面图；
图5是按本发明实施例的无啁啾声的共平面波导集成的光电调制器的顶平面图；
图6是图所示调制器沿VI-VI线切开的横截面图；
图7是按本发明另一实施例的无啁啾声的共平面波导集成的光电调制器的与图6相同的横截面图；
图8是按本发明另一实施例的允许单驱动操作的共平面双带集成的光电调制器的顶平面图；
图9是图7所示调制器沿IX-IX线切开的横截面图；
图10是包括图5或图7所示共平面波导调制器，或图8所示双共平面带调制器的光通信***的传输站的简化的框图；
图11是有交替的电极配置的双共平面带调制器的顶平面示意图；
图12是包括图11所示双共平面带调制器的光通信***的传输站的简化框图；
图13是按本发明另一实施例的共平面调制器的顶平面示意图；
图14是图13所示调制器沿XIV-XIV线切开的横截面图。
图中，图1至4中已用于指示现有结构的部分参考数字也用于指示图5至12中指示相同或相应的部分。
图5和6分别是本发明第1实施例的示意图，具体说是共平面波(CPW)Mach-Zehnder型集成的光电调制器的示意图。衬底1是按Z轴切割的光电材料衬底，例如无机晶体，如LiNbO3，LiTaD3，KTP或可极化的无中心对称的聚合物，极化的玻璃，半导体。
衬底1包括：至少一个器件调制区50，用于使光场与电场之间相互作用；至少两个区域61和62，具有符号相反的光电系数，例如，在衬底是有自发极化的铁电材料的情况下，两个铁电畴区61，62有极性相反的反向铁电畴。换句话说，在一个区域中，例如区域61中的铁电畴与另一个区域62中铁电畴沿Z晶轴的取向相反的取向。附图中用不同的方式示意性的表示，两个区域中沿Z晶轴的相反取向：区域61中朝衬底的顶表面71取向，区域62中朝衬底的底表面72取向。例如。区域62的铁电畴与衬底1中剩余的铁电畴取向相同。区域62中的铁电畴取向与衬底1中剩余的铁电畴的取向相反。
每个铁电畴区域61，62中分别形成两个光波导41和42中的一个，铁电畴区域在调制区50中纵向延伸到波导41，42。两个铁电畴61，62之间的界面区63位于两个波导41，42之间的中间位置。
调制区50中金制成的金属电极80，90和100重叠在衬底1的顶表面71上，顶表面71与金属电极之间加有缓冲层11，缓冲层11例如是二氧化硅层，最好是比二氧化硅(Sio2)层的介电常数稍小的苯并环丁稀(BCB)层，因此能确保光模式与调制电场之间更好的相位匹配，特别是在微波频谱范围内的调制电场情况下，能保证有更小的损失。
实际上，第1电极80重叠在波导42上，在其中延伸出部分421，第2金属电极100重叠在波导41上，大小与光导42的部分421相当的部分411，第3金属电极90重叠在两个波导41与42之间的铁电畴区62的一部分上。
电极80和100要电连接到参考电位(地)并作为接地电极。电极90要电连接到调制电位V并因此作为热电极。电极配置图最好设计成允许器件能在调制电场的微波区内运行。
每个铁电畴区在垂直于波导的方向要足够大，以能包括两个干扰调制器臂中的一个臂的波导。铁电畴区最好覆盖通过各个波导传播的光模式的全部横截面外行。并考虑到铁电畴区的厚度，以波导表面起算的反向区越深，用光模式对折射率变化覆盖越大，即从光模式来看的有效折射率变化。
为了调制进入调制器的光信号，电极80，90和100电连接到时间可变电压源，使调制电场加到电极80，90和100。
尽管两个波导41，42中的调制电场的方向和取向相同，事实上，后者是形成在沿Z轴有铁电畴取向相反的区域内，造成两个波导41，42的折射率经受相反的变化，沿该波导传导的光信号相应地经受相反的相位漂移。因此，器件有推挽结构。
事实上，铁电畴反向使衬底材料的非线性特性改变，而使材料的线性介电特性不变。换句话说，加外电场时，在包括微波和光波段的全部频率下不同取向的铁电畴中的介电常数相同。如果其几何形状使外部调制电场跨接在相反的铁电畴区之间的界面上，那么，在两个相反的铁电畴区中建立起符号相反的折射率变化。但该变化不会大到足以因跨在边界上延伸的波导中的折射率和/或散射引起任何明显的损失。
由于本申请所述的器件可以是两个铁电畴界面，只有跨接在界面上的模式，同时沿Mach-Zehnder干扰计臂中的一个臂传播，因此反射和/或散射损失很小。
与图1和2所示的常规CPW调制器的差别是，整个衬底1形成只有单一取向的单个铁电畴，由于调制区50中的结构(即有关光波导和电极)是对称的，图5和6所示调制器允许无啁啾声运行。这就明显优于常规调制器结构。
图5和图6所示调制器中，光波导41和42均位于接地电极80和100下面。用重叠系数гg表示通过波导传播的光模式与调制电场之间的重叠。通过位于接地电极下的波导传播的光模式与调制电场的重叠小于使波导位于热电极下所获得的重叠，后一种情况下，用重叠系数гh表示重叠，гh几乎是
гg的6倍.
通过波导传播的光模式与调制电场之间的较小重叠的意思是，产生同样的波导折射率的光电调制所需的驱动电压更高。结果要达到相同的折射率调制效果，图5和6所示调制器中驱动电压中的系数应比图1和2所示单畴CPW调制器中的驱动电压中的系数增大3.5。
图7所示共平面波导调制器中所需的驱动电压可以减小，产生与图5和6所示调制器相关的给定的折射率调制，同时能保持无啁啾声运行。两个波导41和42位于热电极900下，因此两个铁电畴区61和62之间的界面63也位于热电极900下。用该配置，通过波导传播的光模式与调制电场之间的重叠高于用图5和6所示结构获得的重叠，甚至高于图1和2所示常规共平面波导调制器能获得的重叠。驱动电压可以小于图5和6所示调制器所需的驱动电压，至少在原理上，驱动电压小于图1和图2所示常规共平面波导调制器所需的驱动电压。同时，能保持无啁啾声运行，结构仍然对称。
与图5和6所示实施例相比，图7所示实施例中波导41和42相互接近。但波导41与42之间保持足够大的间距，以避免两个波导之间光耦合，和避免波导之间波能互换。设在两个波导下面的热电极900要足够宽，热电极至少宽30μm，以允许波导之间有足够的间距，以避免波导41和42之间波能互换。
宽的热电极的阻抗小，为了保持高阻抗，应仔细设计热电极900，使它有特定形状，如图7所示倒“T”形，有位于缓冲层11上的至少为30μm宽的板901，和位于板901顶上的较窄的柱902。但是，即使有这种设计，调制器的输入阻抗约为25欧姆时，也只能在20GHZ频段内获得速度匹配电光响应。这在实际应用中是太低的阻抗值。因此，图7所示结构只能用在10GHZ频段，使调制器的输入阻抗可高于30欧。该频带宽限制是可用Vπ·L乘积为13Vcm时计算出的，式中Vπ是驱动电压，L是调制区长度。
发现，图7所示调制器至少需要一个接地电极，甚至在图结构中设有两个热电极时也至少要一个接地电极，以增强结构的对称性。
图8和9所示本发明另一实施例，具体是共平面双带(CPS)Mach-Zehnder型集成光电调制器。如上述实施例一样，衬底1是按Z轴切割的光电材料衬底，例如是无机晶体，如LiNbO3，LiTaO3，KTP或是能极化的非中心对称的聚合物，极化的玻璃，半导体等。至少在器件调制区50中包括至少两个光电系数符号相反的区61和62，例如，有相反的铁电畴取向的铁电畴区61和62。
每个铁电畴区61和62分别形成两个光波导41和42中的一个，调制区50内的铁电畴按纵向延伸到波导41和42。两个铁电畴区61和62之间的界面63位于两个波导41和42之间的中间位置，例如，两个波导41与42之间的中间，使在光模式与调制电场相互作用的调制区50中，铁电畴反向包括两个干扰计臂中的一个。
调制器包括有两个电极130和150的金属电极配置，作为热电极，这些电极配置分别与波导42和41重叠，部分421和411，电极130和150还在调制区50的外边相应在调制区50中延伸出的波导42和41上分别延伸至上流区51和下流区52，在Y形继电线3和4的相应部分汇合到一起，形成分别重叠在输入波导2和输出波导6上的电极延伸部分160，170。能用作接地电极的电极120和140分别共同延伸地设在电极130和150，电极160和170侧边。
事实上波导41，42位于热电极130，150下面，增大通过波导传播的光模式与调制电场之间的重叠，因此有助于减小驱动电压，此时，结构对称，所以能保持无啁啾声运行。
与图3所示常规双CPS调制器的差别是为了实现推挽运行，需要双电压驱动(+V，-V)，图8和9所示双CPS调制器中，在两个相反的铁电畴区61，62中形成两个波导41，42，它的优点是允许单驱动运行。
由于两个区域61，62中的铁电畴有相反取向，给两个热电极13和15加相同的驱动电压V，可使波导41，42中进行相反的折射率调制，并使通过其传播的光模式有相反的相位漂移。
图8所示电极配置中，除了有与器件(通过波导传播的光模式与调制电场相互作用)的调制区50一致的双CPS区外，在上流区51和下流区52中存在为分别为输入和输入CPW区的两个CPW区，在输入和输出CPW区和双CPS之间不传输。
用使其阻抗等于双CPS结构的每个CPS部分的阻抗Zo的一半即Zo/2的方式设计输入和输出CPW电极。如果每个带130，150在输出处经过阻抗Zo单独接地，尽管调制器的输入和输出阻抗会超过Zo/2，实际上，也可认为图8所示结构中的输入和输出阻抗约等于Zo/2。为了防止在输出处出现电反射，最好使CPW输出部分与约等于Zo/2的总负载ZL连接。为了保证用于调制微波的结构对称，最好在延长部分170和接地电极120和140之间分别连接两个微波负载2Zl，每个微波负载的值为2ZL。
图8所示电极配置允许形成用于调制微波的集成的电动分割器。
要指出的是，尽管图8中只画了电极配置的调制部分，但本行业的技术人员应知道，还能设其它电极部分，例如，设偏置电极部分，以便能适当选择器件工作点。该方案中，值得注意的是，在其光电系数符号相反的衬底区中形成的两个波导上设置单个电极延伸，能使器件偏置。
图9中示意性的标示出CPS区50可能的尺寸，数字L1和L3用于指示热电极130和150之间和相邻的接地电极120和140之间的间隙尺寸，而数字L2是指示两个热电极130和150之间的间隙尺寸，L1的合适值范围是6至20μm，例如是20μm；为使结构对称，L1的值大致等于L3的值。L2的合适值范围是大于等于100μm，以防止两个相邻的共平面带120，130和140，150之间出现任何电耦合。缓冲层11最好用苯并环乙烯(BCB)制成，其膜厚范围是0.7-1.8μm。电极120，130，140和150最好用金制成，它们的厚度范围是15μm至25μm，热电极130，150的宽度范围是5μm-14μm。
本申请人还发现，已由日本特许公开JP-07-191352提出的关于光波导器件的结构中，波导之间会出现波能互换，代替晶体衬底上表面和下表面中设置的非共平面电极使Mach-Zehnder型调制器不能在较高的调制频率下运行。光电调制器驱动电压(也叫Vπ)和频带宽度(BW)与调制器长度成反比，即，与调制器的调制区长度L成正比。但是，一方面要求有长的调制器长度，以减小驱动电压，另一方面，要求保持小的调制器长度，以得到更大的频带宽度。用乘积Vπ.L和BW.L表示，好的光电调制器应该有Vπ.L上小和BW.L的高特性。假设日本特许公开JP-07-191352提出的结构来制成Mach-Zehnder型调制器，选择调制器长度L约为3cm，那么，驱动电压保持在约等于5V，申请人还看到，在这些条件下，很难达到5GHZ的频带宽度。其原因是，调制大致通过衬底传播的微波，发现折射率与光模式的反射率基本上不同。这是在晶体衬底的上表面和下表面中的平板正电极和负电极配置造成的。
经过比较，申请人用以下的几何参数在图9所示结构上进行模拟：
热电极宽度：7.5μm；
L1＝L3＝20μm；
L2＝150μm；
电极厚度：18μm；
BCB层厚度：1.5μm，
对长度L为31mm的有效CPS区50，给出的Vπ.L和约为13Vcm的乘积，能得到的驱动电压振幅Vπ约为4.2V。
从模拟结果申请人发现，能保证每个带130和150中光引导模式和调制微波之间的准完善相位调制，对于大多数重要的频率范围，即大约10GHZ至40GHZ频率范围内，用调制微波看到的折射率接近还用光模试看到的(约等于2.14)。作为调制频率函数的光电响应，在40GHZ数量级的3dB频带宽度。
一个原因是，本发明的结构中，有共平面电极配置，调制微波还通过缓冲层11传播，所以，用微波看到的平均折射率很接近用光模式看到的折射率。
同样的结构也能保证每个带的阻抗Zo在60欧。因此，得到的输入调制器阻抗是30欧。它与典型的50欧源阻抗匹配，而不会引起太高的输入微波反射损失。由于用BCB缓冲层11，使微波损失也低。
如果热电极宽度增大到相应于或大于光模式尺寸(通常在强度为l/e2宽度为10μm)，能得到较低的Vπ·.L积。但这会造成更坏的相位匹配缺陷。
对于所提出的结构计算出的电返回损失会大大低于-10dB电平。模拟结果表明，光电响应和电返回损失均有脉动，使每个CPS带与接地电极更好地阻抗匹配能减小这些脉动。通过使阻抗为Zo(即等于每个CPS阻抗)的两个CPS带单独接地能达到该目的。如上所述。这种电极结构也能保证输入调制器阻抗是Zo/2。
图10是一个简化的框图，用于光电通信***的传输站包按图5至9所示的任一实施例的调制器201。调制器201有光输入202，接收例如激光源208产生的光束，和光输出203，用于强度调制的光束。调制器201还包括：电输入204，用于接收来自驱动器209的调制电位V；电输出205；和两个要连接到参考电位的电接地端206，207。用合适的负载210，211使电输出205耦合到参考电位，用于阻抗匹配。图5和7所示CPW结构和图8所示双CPS结构中的调制器允许单驱动可操作性。
图11是按本发明另一实施例的双共平面带调制器的顶平面图。它与图8所示调制器不同，该调制器包括其结构与图3所示常规双CPS调制器电极结构相同的金属电极12，13，14，15的配置，两个接地电极12，14和两个热电极13，15分别重叠在波导42。41上，且在其中分别延伸出部分421和411。
图11所示双共平面带调制器也允许单驱动可操作性(而两个热电极13，15加同极性的调制电位)，但与图8所示实施例不同，它不包括用于调制微波的集成的电动分割器。图12是可用调制器(图中的301)的光通信***的传输站的简化框图。调制器301有接收激光源310产生的光束的光输入302和用于强度调制的光束的光输出303。调制器301还包括接收从驱动器311通过电动分割器312的同极性调制电位V的两个电输入304和305；两个电输出306和307。和两个要连接到参考电位的接地端308和309。用适当的负载313，314使电输出306，307耦合到参考电位，用于阻抗匹配。
发现，图11所示双CPS调制器，可设中心接地电极16，象图3和4所示的现有器件一样，所以，从波导中调制电场分布的观点，能使结构更对称。该情况下，器件变成双CPW调制器。
可从诸如LiNbO3的光电材料的按常规的Z轴的切电开始制造本发明的共平面集成的光波导光电调制器。可用任何公知的方法，例如，由钛(Ti)离子选择搀杂衬底，形成集成光波导。可用公知的光刻技术和随后进行的散扩散工艺进行选择掺杂。
关于相反的铁电畴区61和62的形成方法，已报道了使畴反向的各种技术，允许制造包括不同极性的区域的LiNbO3晶体，因此，根据Z晶轴的方向和取向而使这些性能相反。
有些实现铁电畴反向的方法是根据在按接近晶体居里点的高温下进行离子扩散而。
N，Ohnishi，”An etching study on a heat.induced layer at the positive-domainsurface of LiTbO3”，Jap.J.Appl.phys.vol.16，p，1069(1977)报道了在800-1100℃加热1至20小时的LiTbO3晶体的Z+面的Li2O外扩散能引起铁电畴反向。
S.Miyazawa，”Ferroelectric domain inversion in Ti-diffused LiTbO3 opticalwaveguide”J.appl vol.50.p.4599(1979)报道了，在950-1100℃空气中进行5-10小时的钛(Ti)内扩散，能产生在Z+面上的铁电畴反向。
K.Nakamura and H.shimizu，”Ferroellectric inversion laryers foemed by heattreatment of proyton-exchanged LiTaO3.”Appl.phys.Lett.vol，56，p，1535(1990)报道质子交换后用接近居里温度的热处理可使在LiTbO3的Z+面上的铁电畴反向。
涂SiO2后在接近居里温度的温度下热处理几小时，也能用于促进LiNbO3中的Li2O外扩散，正如M.Fujimura et al“Ferroelectric-domain inversion induced bySiO2 cladding for LiTbO3.。waveguide SHG”，Electronics Lett.Vol.27.p1207(1991)报道的，而且，在涂覆面积下的Z+面上发生铁电畴反向。
L.Huang and N.A.F.Jaeger，”Discussion of domain inversion in LiTbO3”Appl.phys.Lett.vol.65.p.1763(1994)中报道了一种简单模式，其中，铁电畴反向与高温下Li2O外扩散产生NbLi缺陷和自由电子造成的几百伏/厘米的空间电荷场有关。
在P.W.Haycock and P.D.Townsend.”A method of polmg LiTbO3 and liNaO3below Tc”Appl.phys.Lett.vol.48.p.698(1986)中讨论了基于使用电子束在LiNbO3和LiTaO3中实现铁电畴反向的另一方法。第1个试验是用10V/cm数量级的小电场在大约600℃温度下(LiNbO3)。目的是氧离子结合成小于原始的单离子态的分子态，使锂离子更容易跨越到氧平面的另一边。
任何公知的铁电畴反向或极化技术原则都是能用于形成铁电畴区61，62。
但是，在高温下离子扩散获得的铁电畴反向区通常较浅(只在表面下几微米深)，这只适用于波导。此时，有时反向区与波导模式之间重叠不好会造成三角形畴(Ti内扩散，Li2O外扩散，涂SiO2生成的畴形)或半圆形畴(质子交换后热处理形成的)损坏。加改善所述重叠用的电位，用电子束辐射技术可在整个样品厚度(0.1-1mm)上形成直畴。
用于获得铁电畴反向的其它方法包括在：C2ochralski生长中掺杂和激光加热的底座晶体生长中掺杂。
正如M.Yamada et al，”First-order quasi-phase mached liNbO3 waveguideperiodically poled by applying an external field for efficient blue second harmonicgeneration”Appl.phys.Lett.vol62.P435(1993)中所论述的，用室温下的电场极化技术已获得了目前最有效的极化器件。给按Z轴切割的衬底加高压脉冲，所以外电场高于矫顽场值(就liNbO3而言是20KV/mm)。与该电场相响应，产生畴反向。电场极化技术允许在整个厚度上获得高清晰度的直畴(几微米，正如已示出的用一些准相位匹配频率转换工艺周期性地制造的)。
本发明文本中，光电系数符号相反的区域，例如，铁电材料衬底中的铁电畴区域，足够大，垂直于波导，包括两个调制器臂的波导。最好是有符号相反的光电系数区域或铁电畴区扩展，以覆盖通过波导传播的光模式的整个横截面外形。
用形成加极化电压的电极的光刻方法界定有亚微米清晰度的调制器的平板(即衬底1的表面71上)中铁电畴区的扩展范围。
关于反向区的厚度，铁电畴区61，62延伸到衬底1的底表面72并不重要。但是，从波导表面起的反向区越深，光模式的重叠就越大。所有可用的极化技术中，优选电场极化技术。
衬底1中的波导2，41，42，6形成前后形成铁电畴区61，62。
尽管详细地描述了设置光电系数符号相反的区域，以延伸整个器件的调制区，但这并不是对发明的限制，实际延伸的铁电畴区只是调制区的一部分。
此外用两组有光电系数符号交替的区域代替只有两个光电系数相反的区，其中，形成调制器臂的两个波导中每一个波导穿过每组区域且两组区域中的区域对按垂直于波导的方向邻近，有符号相反的光电系数。按此方式，能补偿调制电场和通过波导传播的光模式的光调制的相位速度不匹配。
注意本发明不仅能用于在按Z轴切割的衬底上形成的调整器，正如本说明中对离子的描述，是极其重要的。只用举例方式，图13，14分别是按本发明的实施例的顶平面示意图和横截面示意图，其中，按X轴切割的衬底1中形成共平面Mach-Zehnder型调制器，即，衬底的主表面垂直于X晶轴。
至少在器件调制区50中，在有符号相反的光电系数r33的衬底区中构成干扰计臂的两个波导411和421(如上所述，光电系数r33是指沿Z晶轴传播的电磁波引起的折射率变化与沿同一晶轴的调制电场分量相关)。例如，假设衬底诸如铌酸锂的铁电材料，波导411直接形成在衬底中有朝图的右边自发极化取向的区域内(沿Z晶轴)，同时波导421形成在自发极化取向已反向的衬底区500中，Kishino etal，”70+μm deep domain inversion in x-cut liNbo3 and its use in a high-speedbandpass integrated-optic modulator”Appl.phys.Lett.vol.76.No.26.p.3852-3854中报道了在铌酸锂衬底中可使自发极化反向的方法。
衬底的相应于集成波导的顶主表面71上设置电极配置，顶主表面71与电极配置之间设置缓冲层11。电极配置包括：沿波导411的侧边延伸的热电极501，和沿波导421的侧边延伸的接地电极，波导411和421分别设在衬底的两个相反的侧边上。
产生的电场Z分量随后给热电极501上加调制电位V，Z分量在波导411，421中有相同的方向和取向。但是，由于波导形成在符号相反的光电系数衬底区中，所以，两个波导的折射率按相反方向变化，得到推挽效果。
按本发明的共平面集成的光波导光电调制器特别适用于高数据速度的数字式光通信。

Claims (15)

1.共平面集成光波导光电调制器，包括：
光电材料衬底(1)；
至少两个光波导(41，42)，它们集成在衬底的表面(71)的相应部分中；和
电极***(80，90，100；80，90，900；12-15；12-16；120，130，140，150，160，170；501，502)，它们配置在所述衬底表面上，用于给波导加调制电场，以对器件调制区(50)中的两个波导的折射率进行调制，其特征在于，对于器件调制区中的至少部分波导(411，421)，在沿垂直于波导部分的轴有相反符号光电系数的相应衬底区域(61，62；1，500)中形成波导，使波导部分中方向和取向相同的调制电场引起波导部分中符号相反的折射率调制。
2.按权利要求1的共平面集成光波导光电调制器，其中，所述波导部分和有符号相反的光电系数的相应衬底区域大致在整个器件调制区延伸。
3.按权利要求1的共平面集成光波导光电调制器，其中，器件调制区设至少两组有交替符号的光电系数的衬底区，至少两个波导中的各个波导穿过每组光电系数符号交替的衬底区，两组衬底区中的区域对按垂直于波导的方向大致对齐，有符号相反的光电系数。
4.按权利要求2或3的共平面集成光波导光电调制器，其中，所述电极***包括至少两个接地电极(80，100)，和至少一个热电极(90)，每个接地电极在相应波导的所述部分上延伸，热电极在两个接地电极之间延伸，以形成共平面波导电极***。
5.按权利要求2或3的共平面集成的光波导光电调制器，其中，所述电极***包括一个在波导的所述部分上延伸的热电极(900)和在热电极侧边延伸的至少一个接地电极(80，100)。
6.按权利要求5的共平面集成的光波导光电调制器，其中，波导之间隔开适当的距离，以大致防止在调制区中波导之间的光耦合，热电极包括其宽度等于或大于所述间距的较宽部分(901)和在较宽部分顶上的较窄部分(902)。
7.按权利要求2或3的共平面集成的光波导光电调制器，其中，所述电极***包括：两个热电极(13，15；130，150)，每个热电极在相应波导的所述部分上延伸，用于接收相同的调制电压；和至少一个在所述热电极侧边延伸的接地电极(12，14；120，140)，以形成双共平面带电极***。
8.按权利要求7的共平面集成的光波导光电调制器，其中，至少一个接地电极包括两个接地电极，每个接地电极沿相应热电极的相对另一个热电极的边延伸。
9.按权利要求8的共平面集成的光波导光电调制器，其中，所述电极***包括集成的电动分割器(160，130，150)用于接收外部产生的调制电压(V)并给两个热电极供给电压。
10.按权利要求9的共平面集成的光波导光电调制器，其中，用Y形继电线(3，5)把所述调制区外的波导光学连接到输入波导(2)和输出波导(6)，在所述Y形继电线两个热电极汇合在一起，且输入和输出波导上有扩展部分(160，170)。
11.按权利要求10的共平面集成的光波导光电调制器，其中，接地电极沿所述扩展部分的侧边延伸形成与输入和输出波导对应的共平面波导电极***。
12.按前述任一权利要求的共平面集成的光波导光电调制器，其中，光电材料衬底是按Z轴切割的铁电材料特别是铌酸锂衬底，光电系数符号相反的区域是有相反取向的铁电畴的区域。
13.按权利要求1的共平面集成的光波导光电调制器，其中，光电材料衬底是按X轴切割的铁电材料特别是铌酸锂衬底，有光电系数符号相反的区域是有取向相反的铁电畴的区域，所述电极***包括热电极和接地电极。
14.光电调制器，包括：按前述任一权利要求的共平面集成的光波导光电调制器(201；301)和用于给电极***提供单极性驱动电位(V)的电驱动元件(209；311，312)
15.光通信***用的传输站，包括：至少一个产生光束的光束发生装置(208，310)和按权利要求14的光电调制器。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102096208A (zh) * 2011-01-06 2011-06-15 电子科技大学 新型聚合物调制器共面波导电极设计方法
CN104155720A (zh) * 2013-05-15 2014-11-19 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 极化分离器及其制作方法
CN105122124A (zh) * 2013-03-26 2015-12-02 住友大阪水泥股份有限公司 光调制器
CN106104366A (zh) * 2014-03-28 2016-11-09 住友大阪水泥股份有限公司 光波导元件模块
CN109975618A (zh) * 2019-03-01 2019-07-05 昆明理工大学 抑制直流漂移的集成光波导电场传感芯片、***及方法
CN110140080A (zh) * 2016-12-30 2019-08-16 朗美通技术英国有限公司 波导阵列
CN110535004A (zh) * 2019-09-04 2019-12-03 金华伏安光电科技有限公司 基于石墨烯的光子态到微波量子的转换器及***
CN110535006A (zh) * 2019-09-06 2019-12-03 金华伏安光电科技有限公司 基于微波共面波导的光子态微波量子态转换器及***
CN111164496A (zh) * 2017-10-02 2020-05-15 Tdk株式会社 光调制器

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4485218B2 (ja) * 2004-02-06 2010-06-16 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光変調器
JP4703158B2 (ja) * 2004-10-05 2011-06-15 住友大阪セメント株式会社 光制御素子
JP4587762B2 (ja) * 2004-09-30 2010-11-24 住友大阪セメント株式会社 光変調素子モジュール
KR20060075645A (ko) * 2004-12-28 2006-07-04 전자부품연구원 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기
WO2007034658A1 (ja) 2005-09-26 2007-03-29 Nec Corporation バラン回路及び集積回路装置
JP5056040B2 (ja) 2007-02-08 2012-10-24 富士通株式会社 光変調器
SE531622C2 (sv) * 2007-08-13 2009-06-09 Syntune Ab Modulator med vinklade vågledare för fasmodulering
JP2011158764A (ja) * 2010-02-02 2011-08-18 Fujitsu Ltd 光変調装置および光変調方法
GB2525427A (en) 2014-04-24 2015-10-28 Ibm Waveguide structure
JP6557630B2 (ja) * 2016-04-06 2019-08-07 日本電信電話株式会社 電界強度測定器
CN112272790B (zh) * 2018-06-14 2024-03-26 三菱电机株式会社 光调制器以及光发送模块
US11841562B1 (en) * 2018-08-29 2023-12-12 Eospace Inc. Electro-optic modulation of multiple phase modulator waveguides with a single electrode

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5388170A (en) * 1993-11-22 1995-02-07 At&T Corp. Electrooptic device structure and method for reducing thermal effects in optical waveguide modulators
JP3638300B2 (ja) * 1993-12-27 2005-04-13 三菱電線工業株式会社 光導波路型デバイス
US5515463A (en) * 1995-03-10 1996-05-07 Hewlett-Packard Company Multi-branch microwave line for electro-optical devices
FR2749945B1 (fr) * 1996-06-18 1998-09-11 Toussaere Eric Composant electrooptique
JPH11231358A (ja) * 1998-02-19 1999-08-27 Nec Corp 光回路及びその製造方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102096208A (zh) * 2011-01-06 2011-06-15 电子科技大学 新型聚合物调制器共面波导电极设计方法
CN105122124B (zh) * 2013-03-26 2018-07-24 住友大阪水泥股份有限公司 光调制器
CN105122124A (zh) * 2013-03-26 2015-12-02 住友大阪水泥股份有限公司 光调制器
CN104155720A (zh) * 2013-05-15 2014-11-19 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 极化分离器及其制作方法
CN106104366B (zh) * 2014-03-28 2019-12-06 住友大阪水泥股份有限公司 光波导元件模块
CN106104366A (zh) * 2014-03-28 2016-11-09 住友大阪水泥股份有限公司 光波导元件模块
CN110140080A (zh) * 2016-12-30 2019-08-16 朗美通技术英国有限公司 波导阵列
CN110140080B (zh) * 2016-12-30 2023-09-12 朗美通技术英国有限公司 波导阵列
CN111164496A (zh) * 2017-10-02 2020-05-15 Tdk株式会社 光调制器
CN111164496B (zh) * 2017-10-02 2023-06-09 Tdk株式会社 光调制器
CN109975618A (zh) * 2019-03-01 2019-07-05 昆明理工大学 抑制直流漂移的集成光波导电场传感芯片、***及方法
CN110535004A (zh) * 2019-09-04 2019-12-03 金华伏安光电科技有限公司 基于石墨烯的光子态到微波量子的转换器及***
CN110535004B (zh) * 2019-09-04 2021-01-12 广东卓柏信息科技有限公司 基于石墨烯的光子态到微波量子的转换器及***
CN110535006A (zh) * 2019-09-06 2019-12-03 金华伏安光电科技有限公司 基于微波共面波导的光子态微波量子态转换器及***
CN110535006B (zh) * 2019-09-06 2020-12-22 温州市懒代贸易有限公司 基于微波共面波导的光子态微波量子态转换器及***

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