[发明专利]一种电极和波导群折射率匹配的电光调制器及其设计方法

权利要求书

1.一种电极和波导群折射率匹配的电光调制器，其特征在于，所述电光调制器包括多个周期性重复的电光调制单元，所述电光调制单元的电极和波导的等效长度相等，所述电光调制单元包括：

射频电极，所述射频电极的长度为所述电光调制器的一个周期长度L；

波导，所述波导包括依次相连的第一部分和第二部分，所述第一部分为调制器的光波导，所述第二部分为具有延迟功能的光子晶体波导；同时，

所述光子晶体波导的长度需满足以下条件：

X*Np+(L-X)*No＝L*Ne

式中，X为所述光子晶体波导的长度，Np为所述光子晶体波导的群折射率，L为所述电光调制器的一个周期长度，No为所述调制器的光波导的群折射率，Ne为所述射频电极的群折射率。

2.如权利要求1所述的电极和波导群折射率匹配的电光调制器，其特征在于：所述光子晶体波导为基于光子晶体结构的具有慢波特性的光波导。

3.如权利要求1所述的电极和波导群折射率匹配的电光调制器，其特征在于：所述光子晶体波导的群折射率Np大于所述调制器的光波导的群折射率No。

4.如权利要求1所述的电极和波导群折射率匹配的电光调制器，其特征在于：所述调制器的光波导为条波导、脊波导或平板波导。

5.如权利要求1所述的电极和波导群折射率匹配的电光调制器，其特征在于：所述电光调制器为差分驱动的硅光调制器。

6.如权利要求5所述的电极和波导群折射率匹配的电光调制器，其特征在于：所述硅光调制器的一个周期长度为500um，所述射频电极的群折射率为5.2，所述调制器的光波导的群折射率为4，所述光子晶体波导的群折射率为10，所述光子晶体波导的长度为100um。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的电极和波导群折射率匹配的电光调制器的设计方法，其特征在于，包括步骤：

根据电光调制器的类型确定所述电光调制器的周期长度L；

选取一个周期长度的射频电极，根据所述射频电极的长度L和群折射率Ne，计算得到所述射频电极的等效长度为L*Ne；

将所述电光调制器的波导分为依次相连的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分为调制器的光波导，所述第二部分为具有延迟功能的光子晶体波导；

根据所述调制器的光波导的群折射率No、所述光子晶体波导的群折射率Np、所述电光调制器的周期长度L以及所述射频电极的等效长度计算得到所述光子晶体波导的长度，计算公式如下：

X*Np+(L-X)*No＝L*Ne；

根据得到的所述光子晶体波导的长度来设计所述电光调制器的波导，以使所述电光调制单元的电极和波导的等效长度相等。

8.如权利要求7所述的电极和波导群折射率匹配的电光调制器的设计方法，其特征在于：所述光子晶体波导为基于光子晶体结构的具有慢波特性的光波导。

9.如权利要求7所述的电极和波导群折射率匹配的电光调制器的设计方法，其特征在于：所述光子晶体波导的群折射率Np大于所述调制器的光波导的群折射率No。

10.如权利要求7所述的电极和波导群折射率匹配的电光调制器的设计方法，其特征在于：所述调制器的光波导为条波导、脊波导或平板波导。