一種基于SOI的Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于SOI的Si?PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器，包括硅矩形平板直波導(dǎo)和硅矩形平板環(huán)形波導(dǎo)，硅矩形平板直波導(dǎo)和硅矩形平板環(huán)形波導(dǎo)相耦合，硅矩形平板直波導(dǎo)作為該混合型電光環(huán)形調(diào)制器的直通端，硅矩形平板環(huán)形波導(dǎo)作為該混合型電光環(huán)形調(diào)制器的諧振環(huán)；硅矩形平板直波導(dǎo)和硅矩形平板環(huán)形波導(dǎo)通過一個(gè)PLZT矩形通道完全包覆住，形成Si?PLZT混合型結(jié)構(gòu)；在環(huán)形波導(dǎo)部分的內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置有一對(duì)半包裹型的彎曲共面行波電極對(duì)，通過彎曲共面行波電極對(duì)該混合型電光環(huán)形調(diào)制器進(jìn)行加電調(diào)制，使PLZT矩形通道的折射率發(fā)生變化。本發(fā)明具有調(diào)制靈敏度高、器件尺寸小、可靠性好以及調(diào)制帶寬大等特性。
【專利說明】
-種基于so I的S i -PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于SOI的Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器，屬于娃 基異質(zhì)結(jié)電光調(diào)制器的集成及光通信技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展，人們希望通過改善光通信技術(shù)來提高器件的工作特性， 并且降低相應(yīng)的工藝難度和制作成本。作為光通信技術(shù)的核屯、器件，光波導(dǎo)調(diào)制器的研制 逐漸趨于小型化，低功耗，低插損，快響應(yīng)等。另一方面，正在建立和完善中的全光網(wǎng)絡(luò)迫切 的需求穩(wěn)定且具有多種功能的集成光波導(dǎo)器件。綜合考慮運(yùn)些因素，波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器是目 前的最佳解決方案之一。
[0003] 由于結(jié)構(gòu)與工藝比較簡(jiǎn)單，且尺寸小、容差率高，所W波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器常常被用于 進(jìn)行大規(guī)模的單片集成。但是，目前所普遍采用的介質(zhì)型波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器的整體尺寸偏大， 電極結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且工作穩(wěn)定性差。尤其是基于熱光特性的聚合物及Si02型波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器， 其響應(yīng)速率慢，功耗大等缺點(diǎn)非常明顯。因此運(yùn)種類型的波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器在光通信網(wǎng)絡(luò)中 的應(yīng)用受到了很大的限制。近幾年來，隨著電光、半導(dǎo)體、相變等材料在集成光子領(lǐng)域的應(yīng) 用，基于波導(dǎo)環(huán)形諧振腔的各種類型調(diào)制器也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。在運(yùn)些器件中，由于電光 類波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器具有響應(yīng)速率快，插損小，易于集成等特點(diǎn)，從而獲得了極大的關(guān)注。
[0004] 近幾年來，越來越多的研究人員開始轉(zhuǎn)向于混合材料的波導(dǎo)調(diào)制器的研制。通過 運(yùn)種方法可W將不同材料所具備的特性結(jié)合起來，從而提高器件的整體性能并達(dá)到'揚(yáng)長(zhǎng) 避短'的效果?；谕薏牧吓c電光類材料相結(jié)合的波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器是當(dāng)前混合型波導(dǎo)調(diào)制 器研究的主流方向之一。一方面，人們可W利用娃材料折射率高運(yùn)一特點(diǎn)，將波導(dǎo)的尺寸進(jìn) 一步縮小，從而保證器件的小型化;另一方面，電光材料的響應(yīng)速率快，且對(duì)光的透射率也 很高，可W使器件獲得低插入損耗、高調(diào)制頻率等特性。為了簡(jiǎn)化集成工藝，并使得娃與電 光材料進(jìn)行有效的結(jié)合，SOI基片成為制作此類器件的最佳平臺(tái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于SOI的Si-PLZT 異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器，在保證器件的整體集成度比較高的前提下，將化ZT 薄膜與娃波導(dǎo)結(jié)合形成異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合波導(dǎo)，從而達(dá)到小尺寸、大帶寬、快速響應(yīng)的設(shè)計(jì) 目的。
[0006] 技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0007] -種基于SOI的Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器，包括制作在SOI基 片頂層娃表面上的娃矩形平板直波導(dǎo)和娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)，娃矩形平板直波導(dǎo)和娃矩形 平板環(huán)形波導(dǎo)相禪合，娃矩形平板直波導(dǎo)作為該混合型電光環(huán)形調(diào)制器的直通端，娃矩形 平板環(huán)形波導(dǎo)作為該混合型電光環(huán)形調(diào)制器的諧振環(huán);娃矩形平板直波導(dǎo)和娃矩形平板環(huán) 形波導(dǎo)通過一個(gè)化ZT矩形通道完全包覆住，形成Si-PLZT混合型波導(dǎo)；將Si-PLZT混合型波 導(dǎo)分為直波導(dǎo)和環(huán)形波導(dǎo)兩部分，在環(huán)形波導(dǎo)部分的內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置有一對(duì)半包裹型的彎曲 共面行波電極對(duì)，通過彎曲共面行波電極對(duì)該混合型電光環(huán)形調(diào)制器進(jìn)行加電調(diào)制，使 化ZT矩形通道的折射率發(fā)生變化，從而改變娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)內(nèi)光波的相位。
[000引本發(fā)明W娃矩形平板波導(dǎo)作為Si-PLZT混合型波導(dǎo)的忍層，PLZT矩形通道作為Si- 化ZT混合型波導(dǎo)的包層;通過娃矩形平板波導(dǎo)束縛傳輸?shù)墓鈭?chǎng)，娃矩形平板直波導(dǎo)用于光 信號(hào)的輸入與輸出，娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)用于禪合輸入的的光信號(hào)并產(chǎn)生一定的相位差； 通過化ZT矩形通道對(duì)外界施加的電場(chǎng)產(chǎn)生電光響應(yīng)，從而發(fā)生折射率改變，影響傳輸光波 的相位;外界施加的電場(chǎng)通過一對(duì)彎曲共面行波電極施加在化ZT矩形通道上。
[0009] 本發(fā)明由于采用W娃矩形平板波導(dǎo)作為Si-PLZT混合型波導(dǎo)的忍層對(duì)光場(chǎng)進(jìn)行束 縛，其結(jié)構(gòu)尺寸要接近微納級(jí)別的同類型娃波導(dǎo)器件，而在與化ZT矩形通道形成異質(zhì)結(jié)結(jié) 構(gòu)之后，Si-化ZT混合型波導(dǎo)同時(shí)具備了電光調(diào)制的特性，從而使高度集成化與高速響應(yīng)有 效地結(jié)合在了 一起。
[0010] 具體的，將內(nèi)側(cè)的彎曲共面行波電極稱為內(nèi)環(huán)共面行波電極，將外側(cè)的彎曲共面 行波電極稱為外環(huán)共面行波電極，內(nèi)環(huán)共面行波電極覆蓋化ZT矩形通道內(nèi)側(cè)面和頂面內(nèi)側(cè) 區(qū)域，外環(huán)共面行波電極覆蓋化ZT矩形通道外側(cè)面和頂面外側(cè)區(qū)域，內(nèi)環(huán)共面行波電極和 外環(huán)共面行波電極之間存在間隙。
[0011] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)的相位調(diào)制是通過對(duì)環(huán)形波導(dǎo)進(jìn)行加電，使化ZT矩形通道的折射率發(fā) 生改變，從而達(dá)到相位調(diào)制的目的，調(diào)制電極是由半包裹型的彎曲共面行波電極組成，因?yàn)?彎曲共面行波電極與化ZT矩形通道直接接觸且兩個(gè)化ZT矩形通道之間相距較近，所W電場(chǎng) 分布比較均勻，調(diào)制效率較高。
[0012] 優(yōu)選的，所述彎曲共面行波電極為180°的半環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0013] 有益效果:本發(fā)明提供的基于SOI的Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制 器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)勢(shì):在保證環(huán)形調(diào)制器集成度較高的情況下，將娃矩形波 導(dǎo)與化ZT材料在SOI基片上進(jìn)行有效、合理的集成，從而達(dá)到小尺寸、大帶寬、快響應(yīng)速率的 器件設(shè)計(jì)目的?，F(xiàn)有的普通介質(zhì)型波導(dǎo)電光環(huán)形調(diào)制器設(shè)計(jì)制作方案中，金屬電極通常與 波導(dǎo)忍層的相距較遠(yuǎn)，雖然有利于避免金屬對(duì)光的吸收，降低器件的整體插損，但由于分壓 的影響，從而造成在波導(dǎo)中電場(chǎng)分布不均勻且強(qiáng)度較弱，導(dǎo)致加電調(diào)制效率下降。而本發(fā)明 為了達(dá)到提高調(diào)制效率、縮短響應(yīng)時(shí)間的效果，采用半包裹型的彎曲共面行波電極，其完全 覆蓋住Si-PLZT混合型波導(dǎo)的側(cè)壁，并且部分覆蓋在Si-PLZT混合型波導(dǎo)的頂部，電極之間 的間距大大縮短。由于直接與化ZT矩形通道接觸，材料分壓所造成的影響被很大的削弱了， 并且電場(chǎng)在波導(dǎo)中的分布也十分的均勻。本發(fā)明的Si-PLZT混合型波導(dǎo)，PLZT矩形通道直接 覆蓋并包裹住娃矩形平板波導(dǎo)作為包層，由此可W保證大部分傳輸模場(chǎng)束縛在化ZT材料 中。本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)尺寸小型化的同時(shí)，保證了電光調(diào)制的效率。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2為本發(fā)明的S維立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖3為本發(fā)明中的包含電極部分的Si-PLZT混合型波導(dǎo)截面示意圖；
[0017] 圖4為本發(fā)明在不同的外部驅(qū)動(dòng)電壓下對(duì)TE模場(chǎng)的輸出示意圖；
[0018]圖5為本發(fā)明射頻振幅與頻率的關(guān)系示意圖；
[0019]圖中包括:娃矩形平板直波導(dǎo)1、娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2、化ZT矩形通道3、內(nèi)環(huán)共面 行波電極4、外環(huán)共面行波電極5、S0I基片頂層娃6、S0I基片Si化緩沖層7、S0I基片底層娃8。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0021] -種基于SOI的Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器，包括直波導(dǎo)、環(huán)形 波導(dǎo)、半包裹型的彎曲共面行波電極和化ZT矩形通道。整個(gè)器件位于化ZT薄膜層之上，忍片 的襯底為SOI基片。直波導(dǎo)與環(huán)形波導(dǎo)均是由娃矩形平板波導(dǎo)構(gòu)成，兩者之間存在一定的縫 隙，PLZT矩形通道完全覆蓋且包裹住娃矩形波導(dǎo)作為包層材料;一對(duì)共面行波電極則分別 位于環(huán)形波導(dǎo)的內(nèi)外兩側(cè)作為正負(fù)極進(jìn)行加電，電極的材料為金，其中電極的總體寬度大 約3皿，高度為1皿，并部分覆蓋在化ZT矩形通道頂部。
[0022] 本發(fā)明是基于SOI襯底和化ZT電光薄膜材料設(shè)計(jì)的電光環(huán)形調(diào)制器，對(duì)于不同的 緩沖層及頂層娃厚度和化ZT薄膜材料的組分，為了保證器件的性能設(shè)計(jì)的要求也有所不 同，在此為了統(tǒng)一敘述，本發(fā)明的基片材料參數(shù)為：緩沖層Si化厚度1.7WI1，頂層娃厚度 100nm，PLZT 的各元素組分為92/8/65/35(Pb/La/Zr/Ti)。
[0023] 如圖1和圖2所示，為本發(fā)明的一種具體實(shí)施結(jié)構(gòu)，包括制作在SOI基片頂層娃6表 面上的娃矩形平板直波導(dǎo)1和娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2,娃矩形平板直波導(dǎo)1和娃矩形平板環(huán) 形波導(dǎo)2相禪合，娃矩形平板直波導(dǎo)1作為該混合型電光環(huán)形調(diào)制器的直通端，娃矩形平板 環(huán)形波導(dǎo)2作為該混合型電光環(huán)形調(diào)制器的諧振環(huán);娃矩形平板直波導(dǎo)1和娃矩形平板環(huán)形 波導(dǎo)2通過一個(gè)化ZT矩形通道3完全包覆住，形成Si-PLZT混合型波導(dǎo)；將Si-PLZT混合型波 導(dǎo)分為直波導(dǎo)和環(huán)形波導(dǎo)兩部分，在環(huán)形波導(dǎo)部分的內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置有一對(duì)半包裹型的彎曲 共面行波電極對(duì);將內(nèi)側(cè)的彎曲共面行波電極稱為內(nèi)環(huán)共面行波電極4，將外側(cè)的彎曲共面 行波電極稱為外環(huán)共面行波電極5,內(nèi)環(huán)共面行波電極4覆蓋化ZT矩形通道3內(nèi)側(cè)面和頂面 內(nèi)側(cè)區(qū)域，外環(huán)共面行波電極5覆蓋化ZT矩形通道3外側(cè)面和頂面外側(cè)區(qū)域，內(nèi)環(huán)共面行波 電極4和外環(huán)共面行波電極5之間存在間隙;通過內(nèi)環(huán)共面行波電極4和外環(huán)共面行波電極5 對(duì)該混合型電光環(huán)形調(diào)制器進(jìn)行加電調(diào)制，使化ZT矩形通道3的折射率發(fā)生變化，從而改變 娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2內(nèi)光波的相位。
[0024] 該案結(jié)構(gòu)中，由娃矩形平板直波導(dǎo)1、娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2、化ZT矩形通道3、內(nèi)環(huán) 共面行波電極4和外環(huán)共面行波電極5共同構(gòu)成的結(jié)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，總體長(zhǎng)度是微米量級(jí)， 娃矩形平板直波導(dǎo)1和娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2之間的間隙為32皿，而化ZT矩形通道3作為包 層完全覆蓋娃矩形平板直波導(dǎo)1和娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2,內(nèi)環(huán)共面行波電極4和外環(huán)共面 行波電極5除了與化ZT矩形通道3的側(cè)面相接觸外，還有一部分延伸至化ZT矩形通道3頂面， 延伸的寬度約為135WI1，化ZT矩形通道3的高度為400nm，寬度為1.7WI1，娃矩形平板直波導(dǎo)1 和娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2的頂面距離SOI基片頂層娃6表面的高度約為lOOnm。
[0025] 娃矩形平板直波導(dǎo)1、娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2和化ZT矩形通道3可W通過外延生長(zhǎng)、 氣相沉積、電子束及紫外光刻、等離子刻蝕等分步加工的方式制作在SOI的頂層娃6表面，審U 作過程可W為:在SOI的頂層娃6表面上外延生長(zhǎng)一層100皿厚的化ZT薄膜，再通過氣相沉積 將厚度為IOOnm的娃沉積在化ZT薄膜上，通過電子束光刻和刻蝕制作出娃矩形平板直波導(dǎo)1 和娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2,再在制作好的娃矩形平板直波導(dǎo)I和娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2上覆 蓋并外延生長(zhǎng)一層SOOnm厚的化ZT薄膜，經(jīng)過紫外光刻和等離子刻蝕將其制作成化ZT矩形 通道3,整個(gè)制作工藝與目前IBM32nm的CMOS加工工藝相兼容。
[00%]為了縮小整個(gè)器件的尺寸并提高集成度，采用娃矩形平板波導(dǎo)作為Si-PLZT混合 型波導(dǎo)的忍層，而由于娃的折射率比較大，因此可W有效地將光場(chǎng)束縛在化ZT矩形通道3 中。束縛在化ZT矩形通道3中的TE及TM模場(chǎng)的能量比例均高達(dá)70% W上，運(yùn)有利于提高器件 的電調(diào)制效率。而為了達(dá)到相位調(diào)制的目的，通過在環(huán)形波導(dǎo)部分的內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置一對(duì)半 包裹型的彎曲共面行波電極，使得化ZT矩形通道3與外界電源相連，由此產(chǎn)生的電場(chǎng)會(huì)均勻 的分布于化ZT矩形通道3中從而改變化ZT材料的折射率。隨著包層材料的折射率發(fā)生改變， 使得Si-PLZT混合型波導(dǎo)中傳輸?shù)墓鈭?chǎng)有效折射率Neff發(fā)生變化，從而改變了娃矩形平板環(huán) 形波導(dǎo)2中光波的相位。因?yàn)橐粚?duì)包裹型的彎曲共面行波電極與化ZT矩形通道3的側(cè)壁直接 接觸，并且有一部分覆蓋在其頂部，所W空氣層及其他材料分壓的影響非常小，使得加電效 率得到了很大的提升。同時(shí)，相對(duì)于電極的尺寸，Si-化ZT混合型波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)很小，不會(huì)對(duì)微 波信號(hào)造成太大的損耗，從而提高了器件的調(diào)制帶寬。
[0027]本案結(jié)構(gòu)采用的是商用的SOI基片襯底，制作出的混合型電光環(huán)形調(diào)制器的具體 參數(shù)如表1所示。
[002引表1結(jié)構(gòu)參數(shù) [0029]
[0030]
[0031] 通過化ZT材料的極化張量矩陣來分析Si-PLZT混合型波導(dǎo)在外部電場(chǎng)作用下時(shí) 化ZT矩形通道3的折射率所發(fā)生的變化，用3 X 3矩陣其可W表示為：
[0032]
[0033] ^表示化ZT矩 形通道3在加電及未加電時(shí)的相對(duì)介電常數(shù)分量，而旬'是由電壓引起的靜電場(chǎng)分量，丫 IJ則 表示化ZT(8/65/35)薄膜的一階電光系數(shù)張量，且丫 13= 丫 23= 丫 33>45pm/V，丫 42= 丫 8pm/V;i, j = x,y,z。
[0034] 再利用傳輸矩陣法進(jìn)一步分析混合型電光環(huán)形調(diào)制器的輸出情況，Si-化ZT混合 型波導(dǎo)由娃矩形平板直波導(dǎo)1、娃矩形平板環(huán)形波導(dǎo)2和化ZT矩形通道3構(gòu)成，在輸出端的輸 出功率可W表示為：
[0035]
[0036]
[0037] 式中，6。。*，61。，6"噸分別表示在諧振腔達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)輸出、輸入^及圓環(huán)中光波 的振幅。a是內(nèi)損耗因子，用于描述光波在環(huán)形波導(dǎo)中傳輸時(shí)的損耗；It I是用于描述環(huán)形波 導(dǎo)與直波導(dǎo)之間的禪合效率;Lcircle是環(huán)形波導(dǎo)的周長(zhǎng)，而拍el是Si-PLZT混合型波導(dǎo)中模場(chǎng) 的有效折射率實(shí)部。
[0038] 對(duì)于常規(guī)的娃基或者化ZT環(huán)形波導(dǎo)調(diào)制器，電極的制作往往遠(yuǎn)離忍層。對(duì)于本發(fā) 明提供的基于SOI的Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器，由于采用半包裹型的共 面行波電極，其直接與PLZT包層的側(cè)壁W及部分上表面相接觸，所W在同樣的電壓下，本發(fā) 明的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的電場(chǎng)要大于其他常規(guī)的環(huán)形波導(dǎo)調(diào)制器，并且電場(chǎng)的分布也十分均勻。 除此之外，PLZT矩形通道完全包裹住了娃矩形平板波導(dǎo)，保證大部分的傳輸模場(chǎng)均位于 化ZT包層中，進(jìn)一步提高了器件對(duì)傳輸光波的調(diào)制效率，在不同的外加電壓下其對(duì)TE模場(chǎng) 的輸出光功率如圖4所示。且由于Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型波導(dǎo)尺寸很小，因此波導(dǎo)材 料所引起的微波損耗不大，本發(fā)明射頻調(diào)制信號(hào)的振幅與輸入頻率之間關(guān)系如圖5所示。
[0039] 如圖4和圖5所示，當(dāng)輸入光波長(zhǎng)范圍在1545nm-1555nm之內(nèi)時(shí)，共振波長(zhǎng)調(diào)制效 率dVdV可W達(dá)到25pm/V，已經(jīng)接近同類型的電光聚合物波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器，且集成度要高得 多。并且，如果輸入的工作波長(zhǎng)為1550.22nm，當(dāng)外部驅(qū)動(dòng)電壓為20V時(shí)可W獲得的消光比高 達(dá)32地。由此可W證明，本發(fā)明在滿足調(diào)制效率高的同時(shí)還可W保證良好的消光比。而通過 對(duì)該結(jié)構(gòu)下所傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)的輸出與反射進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)射頻的頻率達(dá)到14G化時(shí)， 本發(fā)明的射頻輸出信號(hào)振幅下降到初始狀態(tài)的一半，因此該器件的調(diào)制帶寬大約為14GHz。 本發(fā)明的基于SOI的Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器可W獲得大消光比、低驅(qū) 動(dòng)電壓等特性，適用于高頻大帶寬調(diào)制。圖4中，Wave length表示波長(zhǎng)，Transmission表示輸 出光功率;圖5中，化equency表示頻率，RF magn;Uude表示射頻信號(hào)強(qiáng)度。
[0040] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，運(yùn)些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于SOI的Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器，其特征在于:包括制 作在SOI基片頂層硅(6)表面上的硅矩形平板直波導(dǎo)（1)和硅矩形平板環(huán)形波導(dǎo)（2)，硅矩形 平板直波導(dǎo)（1)和硅矩形平板環(huán)形波導(dǎo)（2)相耦合，硅矩形平板直波導(dǎo)（1)作為該混合型電 光環(huán)形調(diào)制器的直通端，硅矩形平板環(huán)形波導(dǎo)（2)作為該混合型電光環(huán)形調(diào)制器的諧振環(huán)； 硅矩形平板直波導(dǎo)（1)和硅矩形平板環(huán)形波導(dǎo)（2)通過一個(gè)PLZT矩形通道(3)完全包覆住， 形成Si-PLZT混合型波導(dǎo)；將Si-PLZT混合型波導(dǎo)分為直波導(dǎo)和環(huán)形波導(dǎo)兩部分，在環(huán)形波 導(dǎo)部分的內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置有一對(duì)半包裹型的彎曲共面行波電極對(duì)，通過彎曲共面行波電極對(duì) 該混合型電光環(huán)形調(diào)制器進(jìn)行加電調(diào)制，使PLZT矩形通道(3)的折射率發(fā)生變化，從而改變 硅矩形平板環(huán)形波導(dǎo)(2)內(nèi)光波的相位。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SOI的Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器，其 特征在于:將內(nèi)側(cè)的彎曲共面行波電極稱為內(nèi)環(huán)共面行波電極(4)，將外側(cè)的彎曲共面行波 電極稱為外環(huán)共面行波電極(5)，內(nèi)環(huán)共面行波電極(4)覆蓋PLZT矩形通道(3)內(nèi)側(cè)面和頂 面內(nèi)側(cè)區(qū)域，外環(huán)共面行波電極(5)覆蓋PLZT矩形通道(3)外側(cè)面和頂面外側(cè)區(qū)域，內(nèi)環(huán)共 面行波電極(4)和外環(huán)共面行波電極(5)之間存在間隙。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SOI的Si-PLZT異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的混合型電光環(huán)形調(diào)制器，其 特征在于:所述彎曲共面行波電極為180°的半環(huán)結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G02F1/03GK105954892SQ201610490158
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】胡國(guó)華, 戚志鵬, 劉暢, 李磊, 惲斌峰, 張若虎, 崔平, 崔一平
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)