[发明专利]共面波导硅基电光调制器

说明书

技术领域

本发明涉及光器件制备领域，尤其是共面波导硅基电光调制器。

背景技术

硅基光调制器是硅基光互连及光通信系统中的重要器件，其作用是将电信号转变成光信号，利用光信号传输的巨大优势，实现更高速的数据通信。改变硅的折射率的最有效的方法是利用自由载流子等离子色散效应。硅的等离子色散效应反应了硅的折射率和吸收系数随自由载流子浓度的变化关系。要改变硅的折射率，等离子色散效应比热光效应要快一个数量级。因此利用等离子色散效应实现硅中的高速光信号调制是最有效方式。利用p-i-n结构，反向pn结构及MOS电容结构实现载流子的注入或者抽取是硅基电光调制器研究中所普遍采用的电学结构。同时，马赫-曾德干涉仪结构和微环谐振腔结构是硅基电光调制器研究中所普遍采用的光学结构。微环谐振腔结构调制速度快，但是工作带宽以及对波长和温度敏感的特性使其应用受到限制。而马赫-曾德干涉仪结构对温度和波长不敏感，工艺容差大，被英特尔和IBM等硅基电光调制器研究的先行者所看好。然而，马赫-曾德干涉仪结构的电光调制器也面临着一个调制效率不高的问题，使其尺寸远远大于微环谐振腔结构的电光调制器，不利于器件的制备以及与电子学器件的集成。

发明内容

本发明的目的在于提出共面波导硅基电光调制器，解决硅基电光调制器研究中目前所面临的调制效率不高，尺寸大，对波长及温度敏感等问题，具有调制效率高，功耗低，可以与硅基电光调制器采用相同的工艺一次性制备等优点。

一种共面波导硅基电光调制器，包括：

一输入波导；

一第一分束器，该第一分束器的输入端与输入波导相连接；

一第一调制臂，该第一调制臂的一端与第一分束器输出端连接；

一第二调制臂，该第二调制臂的一端与第一分束器输出端连接；

一硅基光延迟线器件，该硅基光延迟线器件与第一调制臂或第二调制臂耦合；

一第二分束器，该第二分束器的输入端与第一调制臂及第二调制臂的另一端连接；

一输出波导，该输出波导的一端与第二分束器的输出端连接。

其中所述的第一分束器和第二分束器是多模干涉耦合器、Y分支分束器或直接耦合分束器。

其中所述的硅基光延迟线器件是硅基微环谐振腔光延迟线器件。

其中所述的硅基光延迟线器件是硅基级联微环谐振腔光延迟线器件。

其中所述的硅基光延迟线器件是硅基微盘谐振腔光延迟线器件。

其中所述的硅基光延迟线器件是硅基级联微盘谐振腔光延迟线器件。

其中所述的硅基光延迟线器件是硅基光子晶体谐振腔光延迟线器件。

其中所述的硅基光延迟线器件是硅基法布里-珀罗谐振光延迟线器件。

附图说明

为进一步说明本发明的内容及特点，以下结合附图及实施例对本发明作一详细的描述，其中：

图1是本发明共面波导硅基电光调制器的方框图。

图2是本发明利用微环谐振腔光延迟线器件构建共面波导硅基电光调制器的实施例。

图3a至图3c是本发明本发明利用级联微环谐振腔光延迟线器件构建共面波导硅基电光调制器的三个实施例。

图4是本发明本发明本发明利用光子晶体光延迟线器件构建共面波导硅基电光调制器的实施例。

具体实施方式