[发明专利]高频电极以及包含其的马赫增德尔电光调制器

说明书

一种马赫‑增德尔电光调制器高频电极及马赫增德尔电光调制器。其中，高频电极包括：带通滤波器，设置于马赫增德尔干涉仪的至少一个内臂；调制电极，与所述带通滤波器设置于马赫增德尔干涉仪的相同内臂，且位于带通滤波器的后端。本发明只利用一层金属便实现一种新型的电光调制器电极结构，能降低调制器的驱动电压降低功耗，又能提高调制器的电光带宽，提升调制速率。

技术领域

本发明涉及半导体光电子、光互连、高速光调制等技术领域，特别涉及一种高频电极以及包含该高频电极的MZI(马赫增德尔)电光调制器。

背景技术

近年来网上购票购物，视频交互、点对点文件传输等新兴网络应用业务的飞速普及，对大容量通信技术提出了更高的要求。光通信因为带宽大、可靠性高、成本低、抗干扰能力强等特点，在高速、大容量通信方向取得了飞速的发展。如何将高速电信号加载到光载波上是一项核心研究内容。电光调制器功能上完成从电信号到光信号的转换，是光互连、光计算、光通信系统中的关键器件之一。调制器的性能对系统的传输距离和传输容量起着重要作用，随着人们对高速、大容量通信的迫切要求，对电光调制器的调制速率也提出了更高的要求。如何进一步扩展电光调制器的电光带宽显得尤为重要。

MZI电光调制器往往采用行波电极以提高电光调制器的电光带宽，即便如此，高频电学信号在调制器电极中传输也会产生微波反射、微波衰减，加之微波信号与光信号传输速度不匹配，限制了调制器的最终电光带宽，影响了调制速率的提高。

调制器的驱动电压与电光带宽也存在一定的制约关系：缩短调制区长度有利于提升器件的电光带宽，但器件的调制深度将减小；若要保持一定的调制深度，则需要提高器件的驱动电压，增加了器件的功耗。如何既能降低调制器的功耗又能提升调制器的电光带宽至关重要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高频电极以及包含其的提高MZI马赫增德尔电光调制器电光带宽的高频电极，以至少部分解决上述技术问题。

根据本发明的一方面，提供一种马赫-增德尔电光调制器高频电极，包括：

带通滤波器，设置于马赫增德尔干涉仪的至少一个内臂；

调制电极，与所述带通滤波器设置于马赫增德尔干涉仪的相同内臂，且位于带通滤波器的后端。

进一步的，所述带通滤波器用于抑制低频段调制器的电光响应。

进一步的，调制电极为行波电极，或者为集总电极。

进一步的，所述带通滤波器和调制电极为片上结构。

进一步的，所述带通滤波器和调制电极为一体化成型。

进一步的，所述带通滤波器为共面波导传输线式带通滤波器，所述调制电极为共面波导传输线式调制电极。

进一步的，所述行波电极的微波输入口为GSG结构。

进一步的，所述带通滤波器的电学响应和调制电极的电学响应互补匹配。

根据本发明的另一方面，提供一种马赫增德尔电光调制器，包括马赫增德尔干涉仪和以上任意所述的高频电极，所述高频电极设置于马赫增德尔干涉仪的一个内臂。

进一步的，所述马赫增德尔电光调制器工作模式为单调制臂驱动、差分驱动、或是推挽工作。

通过上述技术方案，可指本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过采用简单的半导体制作工艺，只利用一层金属便实现一种新型的电光调制器电极结构；

(2)本发明的电光调制器既能降低调制器的驱动电压降低功耗，又能提高调制器的电光带宽，提升调制速率。

附图说明