[发明专利]电光相位调制器

说明书

技术领域

本发明基本涉及用于控制光信号的光学调制器领域。

其更特别地涉及旨在调制入射到调制器上的光波的光学相位的电光相 位调制器。

背景技术

电光相位调制器是一种光电设备，其允许调制入射到调制器上并穿过 该调制器的光波的光学相位，作为施加到其上的电信号的函数。

电光相位调制器的特定种类是现有技术所已知的，称作集成调制器或 引导光学调制器，其包括：

-光学透明基板，其包括入射面、出射面、两个侧面、下表面和上表 面，所述下表面和上表面在入射面和出射面之间延伸，所述上表面是平面 的且与所述下表面相对，

-光波导，其在平行于所述上表面的平面中，在位于基板的所述入射 面上的波导入射端和位于基板的所述出射面上的波导出射端之间延伸，所 述入射光波被部分耦合入所述光波导中形成引导光波，该引导光波以光学 引导的方式沿着在所述波导入射端和所述波导出射端之间的所述光波导的 光路传播，和

-至少两个电极，至少部分地沿着所述波导布置，平行于并且位于波 导的任意一侧，并且在彼此之间限定了内电极间隙，当在所述电极之间施 加调制电压时，所述至少两个电极允许在所述光波导中传播的所述引导光 波上引入作为所述调制电压的函数的调制相移。

在本申请中，电光基板是单块的，其是由单个件制成的。换句话说， 电光基板不是例如包括所述电光基板、一个或多个中间层、以及为所述结 构提供机械强度的支撑的更复杂的光学结构的分离的部分。

具有调制电压的调制电极的极化允许通过基板中的电光效应来改变光 波在其中传播的波导的光学折射率，作为调制电压的函数。

波导的光学折射率的改变随后在穿过波导的引导光波的光学相位上引 起作为调制电压的符号的函数的调制相移，相位超前或延迟。

这导致了在调制器出口处，对出射光波的光学相位调制。

理论上，这种电光相位调制器仅仅对在光波导中传播的引导光波的光 学相位进行调制。因此，如果光探测器被置于调制器出口处的出射光波的 迹线上，由这个光探测器测得的光功率(单位为瓦特)将是常数且与由于 调制电极而被引入引导光波中的调制相移无关。

然而，事实上，测得的光功率不是常数，且在相位调制器的出口处检 测到光功率的低的变化。

这种剩余振幅调制或“RAM”证明了，在某些情况下，是不可忽视的， 以致相位调制器的性能被破坏。

发明内容

为了补救现有技术水平的上述缺陷，本发明提出了一种电光相位调制 器，其允许在该调制器的出口处减少该剩余振幅调制。

为了该目的，本发明涉及前言中所定义的电光相位调制器。

根据本发明，所述光波导在所述入射端和所述至少两个电极之间具有 至少一个第一弯曲波导部分，以使与所述波导在所述入射面上相切的方向 的延伸从所述内电极间隙偏离。

根据本发明的设备因此允许减少在光波导中被引导的光波和以非光学 引导方式在电光基板中传播的光波之间的耦合。

确实，在波导入射端，在入射光波注入光波导中的时候，入射光波的 一部分不被耦合入波导中，而是在入射面处衍射，从而光波发射并随后在 基板中以非引导方式传播，离开波导。

该非引导光波在垂直于波导的平面内具有横向空间外延，通过衍射， 其增加到基板的出射面。

换句话说，与非引导光波相关的光束在波导之外具有在光束在基板中 传播的过程中增加的角发散。

没有特别的防范(precaution)，当被称作调制电压的电压被施加到 电极之间时，看起来以非引导方式在基板中传输的一部分光波可被捕获， 随后被引导入从内电极间隙在基板中延伸的折射率调制区域中，该折射率 调制区域关于光波导在横切光波导的方向上空间延伸至少等于沿着波导的 电极的尺寸的距离。

由于第一弯曲波导部分，内电极间隙相对于与波导在入射面上相切的 方向偏离，其对应于非引导光波在基板内传播的主方向。

因此，这个构造允许避免：在电光基板中传播的，以该相切的方向为 中心的非引导光波被捕获并且并限制于该内电极间隙中，随后与引导光波 在波导出射端处重叠，因而这两种光波彼此干涉，从而引起上述的剩余振 幅调制。

因此，由于本发明，在调制器的出口处的引导光波和非引导光波之间 的干涉显著减少。