[實用新型]一種鈮酸鋰波導芯片

有效

• 申請號: 201320755865.X
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN203658612U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 朱忻;王子昊;沈雷;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 蘇州矩陣光電有限公司
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02F1/035
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本實用新型涉及一種光纖通信傳輸通信領域，具體地說是一種鈮酸鋰波導芯片。

背景技術

光調制器的主要功用在于將無意義的連續光波轉換成高頻率的負載有效信息的光信號。由于鈮酸鋰材料的高光電效應，鈮酸鋰光調制器已經成為現有系統中使用最廣泛的光調制器。鈮酸鋰光調制器的主要組成部分為鈮酸鋰波導芯片，將鈮酸鋰波導芯片進行一定的封裝工藝便可以獲得鈮酸鋰光調制器。

現有的鈮酸鋰波導芯片主要是用鈦摻雜等方式制備而成，但是由于折射率對比度不高，鈮酸鋰波導芯片的波導尺寸一般比較大。這就導致鈮酸鋰光調制器的電極間距比較大，因而便需要較高的電壓來保證足夠的調制驅動場強，或者通過增長調制區域的長度來實現足夠的調制器相位變化。無論采用哪一種方式都會一定程度上加大工業制備的難度，也造成了資源的浪費。

現有技術中也有人提出使用高硅量的氮化硅材料加在鈦摻雜的鈮酸鋰波導上來改善鈮酸鋰波導芯片尺寸較大的不足的技術方案，進而改進鈮酸鋰光調制器的尺寸。如專利號為“CN101620296A”，專利名稱為“一種光電襯底上的高約束波導”。這種波導雖然在一定程度上利用氮化硅材料本身的高折射對比度達到減少波導尺寸的效果，但是為了取得較好的光連通效果，需要氮化硅波導與鈦摻雜鈮酸鋰波導兩層波導相結合使用，最終導致整個鈮酸鋰波導芯片的尺寸其實并未真正縮小，而且由于氮化硅的折射率相對于鈮酸鋰來說并沒有高太多，所以這種設計的實際尺寸優化效果不是很好。

實用新型內容

為此，本實用新型所要解決的技術問題在于現有技術中鈮酸鋰波導芯片的尺寸較大、制備工藝較為復雜，從而提出一種制造價格低廉，鈮酸鋰波導芯片尺寸小，所需調制電壓低，并且最大化器件的光電效應的一種鈮酸鋰波導芯片。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案實現。

一種鈮酸鋰波導芯片，包括鈮酸鋰基底，以及依次設置于所述鈮酸鋰基底上的非晶硅層、二氧化硅層和金屬電極；其中，所述非晶硅層的厚度小于所述鈮酸鋰基底的厚度，所述鈮酸鋰基底和所述非晶硅層共同構成波導；所述二氧化硅層上成型有電極填充區域，所述金屬電極設置于所述電極填充區域內。

進一步地所述非晶硅層厚度為70nm-200nm。

進一步地所述非晶硅層厚度為70nm-150nm。

進一步地所述二氧化硅層厚度為1um-2um。

進一步地所述非晶硅層為氫化非晶硅層。

本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

（1）本實用新型所述的一種鈮酸鋰波導芯片，使用非晶硅制備鈮酸鋰波導芯片，由于非晶硅超高的折射率，通過合理化設置非晶硅的厚度優化光學損耗，增強光電效應，進而能夠減小鈮酸鋰光調制器中金屬電極之間的間距，進而大幅減小實現低電壓信號調制所需的調制長度，從而可以大幅度減小鈮酸鋰光調制器芯片尺寸。同時整個鈮酸鋰波導芯片只需要一個波導就可以實現與外界的光纖通信，無需多個波導以及波導與波導之間的漸變轉換，也在一定程度上減少了鈮酸鋰波導芯片的尺寸。

（2）本實用新型所述的一種鈮酸鋰波導芯片，優選使用氫化非晶硅制作鈮酸鋰波導芯片，其包含了大量的Si：H鏈，其Si：H鏈的存在能夠減小光學損耗。

（3）本實用新型所述的一種鈮酸鋰波導芯片，通過控制二氧化硅的厚度以及金屬電極的厚度，能夠保證較好的射頻匹配，而與外界連接的光纖接口通過在穿過波導層的波導線實現，由于上述波導線都在波導層，又能夠留足封裝或測試的金屬區域。同時相對于傳統的鈮酸鋰光調制器芯片在制備過程中無法直接進行探針測試或者實現芯片連接，需要在芯片上使用兩次光刻步驟才能完全實現金屬連接的繁瑣步驟，節省了加工過程，簡化了流程，能夠獲得良好的經濟效益。

附圖說明

為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中

圖1是本實用新型所述的鈮酸鋰波導芯片結構圖；

圖2是本實用新型所述的鈮酸鋰波導芯片與光纖的連接方式示意圖。

圖中附圖標記表示為：1-鈮酸鋰基底，2-非晶硅層，3-二氧化硅層，4-金屬電極，7-波導線，8-光纖。

具體實施方式