[發明專利]一種基于模式轉換的硅基鈮酸鋰偏振無關光調制器

在審

• 申請號: 202010319894.6
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111487719A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 陸榮國;王玉姣;沈黎明;林瑞;呂江泊;蔡松煒;陳進湛;周勇;劉永
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G02B6/125
• 分類號: G02B6/125;G02B6/126;G02B6/122
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 鄧蕓

1.一種基于模式轉換的硅基鈮酸鋰偏振無關光調制器，包括基底層(1)，其特征在于：基底層(1)上端面設置有模式轉換器(2)、非對稱定向耦合器(3)、兩個結構相同的并排設置MZ結構調制器，模式轉換器(2)包括對稱設置在對應MZ結構調制器兩端的結構相同且分別與對應MZ結構調制器兩端連接的輸入端模式轉換器與輸出端模式轉換器，非對稱定向耦合器(3)包括對稱設置在對應MZ結構調制器兩端的結構相同的且分別與對應MZ結構調制器兩端連接的輸入端非對稱定向耦合器與輸出端非對稱定向耦合器；每個MZ結構調制器均包括硅基光波導結構(4)、光學分束結構(5)、硅楔形波導光學模式轉換結構(6)、鍵合介質層(7)、脊形鈮酸鋰波導(8)、信號金屬電極(9)和接地金屬電極(10)，硅基光波導結構(4)與光學分束結構(5)的輸入端連接，光學分束結構(5)的兩個輸出端分別通過硅楔形波導光學模式轉換結構(6)與脊形鈮酸鋰波導(8)連接；信號金屬電極(9)設置到光學分束結構(5)的兩個輸出端相對的一側；接地金屬電極(10)設置在光學分束結構(5)兩個輸出端相背的一側；硅楔形波導光學模式轉換結構(6)設置在鍵合介質層(7)內，脊形鈮酸鋰波導(8)、信號金屬電極(9)和接地金屬電極(10)設置在鍵合介質層上方。

2.根據權利要求1所述的一種基于模式轉換的硅基鈮酸鋰偏振無關光調制器，其特征在于：所述模式轉換器(2)能夠實現低階模式(TE₀，TM₀)與高階模式的轉換，所述模式轉換器(2)的較小端波導寬度W₁為單模寬度，所述單模寬度是指波導在該寬度下只能穩定傳輸TE₀，TM₀模式，所述模式轉換器(2)的較大端波導寬度W₃應大于TE₁模式的截止寬度。

3.根據權利要求1所述的一種基于模式轉換的硅基鈮酸鋰偏振無關光調制器，其特征在于：所述非對稱定向耦合器(3)可將下波導臂中的TE₁模耦合到上波導臂中，并轉換為TE₀模式。

4.根據權利要求1所述的一種基于模式轉換的硅基鈮酸鋰偏振無關光調制器，其特征在于：所述鍵合介質層(7)為苯并環丁烯。

5.根據權利要求1所述的一種基于模式轉換的硅基鈮酸鋰偏振無關光調制器，其特征在于：所述信號金屬電極(9)和接地金屬電極(10)的材料均為金。

6.根據權利要求1所述的一種基于模式轉換的硅基鈮酸鋰偏振無關光調制器，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(8)的材料為鈮酸鋰。

7.根據權利要求1所述的一種基于模式轉換的硅基鈮酸鋰偏振無關光調制器，其特征在于：模式轉換器(2)、非對稱定向耦合器(3)、硅基光波導結構(4)、光學分束結構(5)、硅楔形波導光學模式轉換結構(6)的波導材料均為Si。