[發(fā)明專利]一種基于模式轉(zhuǎn)換的硅基鈮酸鋰偏振無關(guān)光調(diào)制器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010319894.6
• 申請(qǐng)日: 2020-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN111487719A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸榮國;王玉姣;沈黎明;林瑞;呂江泊;蔡松煒;陳進(jìn)湛;周勇;劉永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/125
• 分類號(hào): G02B6/125;G02B6/126;G02B6/122
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 鄧蕓

1.一種基于模式轉(zhuǎn)換的硅基鈮酸鋰偏振無關(guān)光調(diào)制器，包括基底層(1)，其特征在于：基底層(1)上端面設(shè)置有模式轉(zhuǎn)換器(2)、非對(duì)稱定向耦合器(3)、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的并排設(shè)置MZ結(jié)構(gòu)調(diào)制器，模式轉(zhuǎn)換器(2)包括對(duì)稱設(shè)置在對(duì)應(yīng)MZ結(jié)構(gòu)調(diào)制器兩端的結(jié)構(gòu)相同且分別與對(duì)應(yīng)MZ結(jié)構(gòu)調(diào)制器兩端連接的輸入端模式轉(zhuǎn)換器與輸出端模式轉(zhuǎn)換器，非對(duì)稱定向耦合器(3)包括對(duì)稱設(shè)置在對(duì)應(yīng)MZ結(jié)構(gòu)調(diào)制器兩端的結(jié)構(gòu)相同的且分別與對(duì)應(yīng)MZ結(jié)構(gòu)調(diào)制器兩端連接的輸入端非對(duì)稱定向耦合器與輸出端非對(duì)稱定向耦合器；每個(gè)MZ結(jié)構(gòu)調(diào)制器均包括硅基光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(4)、光學(xué)分束結(jié)構(gòu)(5)、硅楔形波導(dǎo)光學(xué)模式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(6)、鍵合介質(zhì)層(7)、脊形鈮酸鋰波導(dǎo)(8)、信號(hào)金屬電極(9)和接地金屬電極(10)，硅基光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(4)與光學(xué)分束結(jié)構(gòu)(5)的輸入端連接，光學(xué)分束結(jié)構(gòu)(5)的兩個(gè)輸出端分別通過硅楔形波導(dǎo)光學(xué)模式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(6)與脊形鈮酸鋰波導(dǎo)(8)連接；信號(hào)金屬電極(9)設(shè)置到光學(xué)分束結(jié)構(gòu)(5)的兩個(gè)輸出端相對(duì)的一側(cè)；接地金屬電極(10)設(shè)置在光學(xué)分束結(jié)構(gòu)(5)兩個(gè)輸出端相背的一側(cè)；硅楔形波導(dǎo)光學(xué)模式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(6)設(shè)置在鍵合介質(zhì)層(7)內(nèi)，脊形鈮酸鋰波導(dǎo)(8)、信號(hào)金屬電極(9)和接地金屬電極(10)設(shè)置在鍵合介質(zhì)層上方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模式轉(zhuǎn)換的硅基鈮酸鋰偏振無關(guān)光調(diào)制器，其特征在于：所述模式轉(zhuǎn)換器(2)能夠?qū)崿F(xiàn)低階模式(TE₀，TM₀)與高階模式的轉(zhuǎn)換，所述模式轉(zhuǎn)換器(2)的較小端波導(dǎo)寬度W₁為單模寬度，所述單模寬度是指波導(dǎo)在該寬度下只能穩(wěn)定傳輸TE₀，TM₀模式，所述模式轉(zhuǎn)換器(2)的較大端波導(dǎo)寬度W₃應(yīng)大于TE₁模式的截止寬度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模式轉(zhuǎn)換的硅基鈮酸鋰偏振無關(guān)光調(diào)制器，其特征在于：所述非對(duì)稱定向耦合器(3)可將下波導(dǎo)臂中的TE₁模耦合到上波導(dǎo)臂中，并轉(zhuǎn)換為TE₀模式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模式轉(zhuǎn)換的硅基鈮酸鋰偏振無關(guān)光調(diào)制器，其特征在于：所述鍵合介質(zhì)層(7)為苯并環(huán)丁烯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模式轉(zhuǎn)換的硅基鈮酸鋰偏振無關(guān)光調(diào)制器，其特征在于：所述信號(hào)金屬電極(9)和接地金屬電極(10)的材料均為金。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模式轉(zhuǎn)換的硅基鈮酸鋰偏振無關(guān)光調(diào)制器，其特征在于：所述基底層(1)的材料為二氧化硅，脊形鈮酸鋰波導(dǎo)(8)的材料為鈮酸鋰。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模式轉(zhuǎn)換的硅基鈮酸鋰偏振無關(guān)光調(diào)制器，其特征在于：模式轉(zhuǎn)換器(2)、非對(duì)稱定向耦合器(3)、硅基光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(4)、光學(xué)分束結(jié)構(gòu)(5)、硅楔形波導(dǎo)光學(xué)模式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(6)的波導(dǎo)材料均為Si。