[发明专利]一种基于模式转换的硅基铌酸锂偏振无关光调制器

权利要求书

1.一种基于模式转换的硅基铌酸锂偏振无关光调制器，包括基底层(1)，其特征在于：基底层(1)上端面设置有模式转换器(2)、非对称定向耦合器(3)、两个结构相同的并排设置MZ结构调制器，模式转换器(2)包括对称设置在对应MZ结构调制器两端的结构相同且分别与对应MZ结构调制器两端连接的输入端模式转换器与输出端模式转换器，非对称定向耦合器(3)包括对称设置在对应MZ结构调制器两端的结构相同的且分别与对应MZ结构调制器两端连接的输入端非对称定向耦合器与输出端非对称定向耦合器；每个MZ结构调制器均包括硅基光波导结构(4)、光学分束结构(5)、硅楔形波导光学模式转换结构(6)、键合介质层(7)、脊形铌酸锂波导(8)、信号金属电极(9)和接地金属电极(10)，硅基光波导结构(4)与光学分束结构(5)的输入端连接，光学分束结构(5)的两个输出端分别通过硅楔形波导光学模式转换结构(6)与脊形铌酸锂波导(8)连接；信号金属电极(9)设置到光学分束结构(5)的两个输出端相对的一侧；接地金属电极(10)设置在光学分束结构(5)两个输出端相背的一侧；硅楔形波导光学模式转换结构(6)设置在键合介质层(7)内，脊形铌酸锂波导(8)、信号金属电极(9)和接地金属电极(10)设置在键合介质层上方。

2.根据权利要求1所述的一种基于模式转换的硅基铌酸锂偏振无关光调制器，其特征在于：所述模式转换器(2)能够实现低阶模式(TE₀，TM₀)与高阶模式的转换，所述模式转换器(2)的较小端波导宽度W₁为单模宽度，所述单模宽度是指波导在该宽度下只能稳定传输TE₀，TM₀模式，所述模式转换器(2)的较大端波导宽度W₃应大于TE₁模式的截止宽度。

3.根据权利要求1所述的一种基于模式转换的硅基铌酸锂偏振无关光调制器，其特征在于：所述非对称定向耦合器(3)可将下波导臂中的TE₁模耦合到上波导臂中，并转换为TE₀模式。

4.根据权利要求1所述的一种基于模式转换的硅基铌酸锂偏振无关光调制器，其特征在于：所述键合介质层(7)为苯并环丁烯。

5.根据权利要求1所述的一种基于模式转换的硅基铌酸锂偏振无关光调制器，其特征在于：所述信号金属电极(9)和接地金属电极(10)的材料均为金。

6.根据权利要求1所述的一种基于模式转换的硅基铌酸锂偏振无关光调制器，其特征在于：所述基底层(1)的材料为二氧化硅，脊形铌酸锂波导(8)的材料为铌酸锂。

7.根据权利要求1所述的一种基于模式转换的硅基铌酸锂偏振无关光调制器，其特征在于：模式转换器(2)、非对称定向耦合器(3)、硅基光波导结构(4)、光学分束结构(5)、硅楔形波导光学模式转换结构(6)的波导材料均为Si。