[实用新型]用于有线电视系统的铌酸锂电光调制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种铌酸锂调制器，尤其涉及一种应用于有线电视系统(CATV)的铌酸锂电光调制器。

背景技术

铌酸锂(LiNbO₃)是优质的电光、声光材料，在其晶体表面上制作不同的波导和电极图案可对传输光进行分束/合束、起偏/检偏、偏转，外加电信号可对光进行相位、强度、偏振态、频率、波前、开关态等进行调制与控制。铌酸锂集成光学器件功耗小、响应极快、可集成度高、稳定可靠。铌酸锂集成光学技术与柔韧灵便、体积小、重量轻、成本低、抗电磁干扰力强的单模光纤技术相容，能充分开发光纤的应用领域，可广泛应用于光纤通信、光纤传感、光信息处理等军民两用领域。

目前，我国正大力发展地面数字电视和高清晰电视，并计划经过未来10年模拟电视与数字电视共存的过渡时期，在2015年全面实现广电数字化。CATV是我国实现数字电视的最主要方式之一，而将电信号调制到光载波上通过光纤进行传输，也成为有线电视信号传输的首选方式。因此，在CATV领域中，电光调制器也就成为将视频、音频以及数据信号调制到光信道上进行传播所必不可少的器件。由于铌酸锂电光调制器既可以用于模拟有线电视发射系统，也可用于数字有线电视发射系统，而且其调制速度块，稳定性好等，所以铌酸锂电光调制器成为目前CATV领域应用最广泛的电光调制器。

然而，目前应用的铌酸锂电光调制器在许多方面还有待改善。其中，在相位调制器电极结构设计方面，非对称微带线(ASP)结构和对称共面波导(CPW)结构是目前采用较多的设计方案。然而，非对称微带线(ASP)结构在微波损耗和带宽方面有待改善，而对称共面波导(CPW)结构由于电光作用效率相对较差，半波电压也较大，也无法兼顾高带宽和高转换效率的需求。在铌酸锂电光调制器件中，在常规的铌酸锂电光调制器中强度调制器的电极作用区中，射频电极、波导均采用直线条形状设计，且各个电极相互平行，因此在调制带内由于铌酸锂晶体材料的压电效应容易导致器件电光响应的不平坦。另外，为消除铌酸锂电光调制器件调制带内由于压电效应导致的涟漪波纹，通常磨粗铌酸锂晶片背面以消除部分声波的反射，然而该方法的结果并不理想。

为此，实有必要设计一种适于在CATV领域应用的、性能更加优越的铌酸锂电光调制器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适于在CATV领域应用的铌酸锂电光调制器，其可有效减小器件在调制带内由于铌酸锂晶体材料的压电效应导致的器件电光响应的不平坦，减小器件的半波电压。

为达到上述目的，本实用新型提出一种用于有线电视系统的铌酸锂电光调制器，包括设置于铌酸锂芯片上的相位调制器和强度调制器，所述相位调制器包括相位调制电极，所述强度调制器包括第二波导段、射频电极，所述射频电极的各个部分之间的缝隙之间存在垂直距离，且该距离沿纵长方向变化。

优选地，所述铌酸锂芯片的背面与所述强度调制器相对应的表面为凹陷柱面。

优选地，所述铌酸锂芯片背面的所述凹陷柱面为粗糙表面。

优选地，所述射频电极采用非对称平面波导电极结构。

本实用新型通过对铌酸锂电光调制器的射频电极进行优化设计、对铌酸锂芯片背面进行磨凹磨粗处理以及对相位调制器电极结构进行优化设计，明显改善了器件的电光响应特性，提高了电光作用效率，也使器件的半波电压进一步降低。采用该器件制作的发射机，在860MHz带宽内，可以同时传输80套高品质电视信号，包括模拟信号和数字信号。该器件还可以提供双纤输出，从而服务于更多的用户。

附图说明

图1为CATV铌酸锂电光调制器的结构示意图；

图2A为常规的铌酸锂电光调制器中相位调制器的电极结构俯视截面图；

图2B为常规的铌酸锂电光调制器中相位调制器的电极结构的侧视截面图；

图2C为本实用新型优选实施例中相位调制器的电极结构俯视截面图；

图2D为本实用新型优选实施例中相位调制器的电极结构的侧视截面图；

图3A为常规的铌酸锂电光调制器中强度调制器电极结构示意图；

图3B为本实用新型优选实施例中强度调制器电极结构示意图；

图4A为常规的铌酸锂电光调制器中强度调制器的芯片背部处理方式示意图；

图4B为本实用新型优选实施例中强度调制器芯片背部处理方式示意图。

具体实施方式