[发明专利]集成光学多功能调制器及其制造方法

权利要求书

1.一种集成光学多功能调制器，其特征在于：其由晶体基底(1)、Y型波导(2)、斜通臂波导(3)和波导电极(4)构成；在晶体基底(1)上制有Y型波导(2)和斜通臂波导(3)，Y型波导(2)的三个分支分别是直通臂波导(5)、分支A(6)和分支B(7)，斜通臂波导(3)与直通臂波导(5)处于同一侧，斜通臂波导(3)末端以弯曲的形状贴近Y型波导(2)交叉点，Y型波导(2)与斜通臂波导(3)共同构成一个集成耦合器(8)；在晶体基底(1)之上制有波导电极(4)，波导电极(4)通过电光效应或热光效应使传输的光波产生相位差，从而形成Mach-Zehnder干涉仪结构，并通过电光效应或热光效应改变所产生的相位差，实现光波的回路与所进入的波导不同。

2.按照权利要求1所述的集成光学多功能调制器，其特征在于：所述晶体基底(1)的输入端设有一个集成耦合器(8)，波导电极(4)设于分支A(6)和分支B(7)两侧及中央，光波从直通臂波导(5)和斜通臂波导(3)输入，从分支A(6)和分支B(7)输出。

3.按照权利要求1所述的集成光学多功能调制器，其特征在于：所述晶体基底(1)的输入端和输出端各设有一个集成耦合器(8)，两个集成耦合器(8)的分支A(6)和分支B(7)分别连为一体，波导电极(4)设于分支A(6)和分支B(7)两侧及中央，光波从输入端的直通臂波导(5)和斜通臂波导(3)输入，从输出端的直通臂波导(5)和斜通臂波导(3)输出。

4.按照权利要求1所述的集成光学多功能调制器，其特征在于：所述晶体基底(1)输入端设有一个Y型波导(2)，晶体基底(1)输出端设有一个集成耦合器(8)，Y型波导(2)的分支A(6)和分支B(7)与集成耦合器(8)的分支A(6)和分支B(7)分别连为一体，波导电极(4)设于Y型波导(2)的直通臂波导(5)两侧以及分支A(6)和分支B(7)两侧及中央，光波从输入端的直通臂波导(5)输入，从输出端的直通臂波导(5)和斜通臂波导(3)输出。

5.按照权利要求1所述的集成光学多功能调制器，其特征在于：所述晶体基底(1)为电光晶体基底或热光晶体基底；电光晶体基底为铌酸锂或钽酸锂基底；热光晶体基底为硅或玻璃基底。

6.按照权利要求5所述的集成光学多功能调制器，其特征在于：所述电光晶体基底，对于Z切Y传铌酸锂、钽酸锂晶体则波导电极设计在波导分支结构的正上方，以利用最大的电光系数。

7.按照权利要求1所述的集成光学多功能调制器的制作方法，其特征在于，其制造步骤和工艺如下：

1)在晶体基底(1)上采用光刻工艺制备波导结构；

2)采用退火质子交换，或者钛扩散工艺在铌酸锂等电光晶体上制作光波导；或者在硅等热光基底上制作脊形、矩形波导；

3)在电光晶体基底(1)上光刻制作波导电极(4)；或者在热光晶体基底上制作薄膜波导电极(4)，用于加热；

4)对晶体基底(1)芯片端面抛光；

5)光纤端面耦合，器件封装。