[发明专利]一种基于绝缘体上材料的马赫－曾德型电光调制器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于绝缘体上材料的马赫－曾德型电光调制器，包括绝缘体上材料、调制电极和光波导，其特征在于：

所述绝缘体上材料包括自下而上依次层叠的衬底层、键合层和薄膜层；

所述调制电极贯通薄膜层设置于键合层上，并与键合层接触；调制电极为行波电极或集总电极，包括信号电极和地电极；信号电极与地电极之间设有光波导，光波导制作于薄膜层；调制电极与光波导之间的间距＞0。

2.如权利要求1所述的一种基于绝缘体上材料的马赫－曾德型电光调制器，其特征在于：所述衬底层厚度100～1000μm，键合层厚度1～10μm，薄膜层厚度0.1～1μm；调制电极的厚度0.1～10μm；所述光波导的高度0.1～1μm，宽度1～10μm。

3.如权利要求1所述的一种基于绝缘体上材料的马赫－曾德型电光调制器，其特征在于：所述行波电极为共面波导，采用CPW或CPWG结构。

4.如权利要求1所述的一种基于绝缘体上材料的马赫－曾德型电光调制器，其特征在于：所述光波导的结构为脊形波导或条形波导，脊形波导或条形波导的输入和输出部分均采用Y分支波导或定向耦合器。

5.如权利要求1所述的一种基于绝缘体上材料的马赫－曾德型电光调制器，其特征在于：所述绝缘体上材料为绝缘体上硅、绝缘体上铌酸锂、绝缘体上钽酸锂、绝缘体上碳化硅、绝缘体上氮化硅、绝缘体上氮化镓、绝缘体上磷化铟或绝缘体上砷化镓中的一种；与上述各绝缘体上材料相对应薄膜层材料为硅、铌酸锂、钽酸锂、碳化硅、氮化硅、氮化镓、磷化铟、砷化镓，键合层材料为氧化硅、苯并环丁烯、聚酰亚胺、氢化硅氧烷、甲基硅氧烷、聚对苯撑苯并双噁唑、聚甲基丙烯酸甲酯，衬底层材料为蓝宝石单晶硅、石英玻璃、铌酸锂或碳化硅。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种基于绝缘体上材料的马赫－曾德型电光调制器，其特征在于：所述调制电极材料为金、银、铜、铝、铂、钛或铬中的一种或者多种组成的合金。

7.一种制备如权利要求1所述的基于绝缘体上材料的马赫－曾德型电光调制器的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

步骤1.提供绝缘体上材料，该绝缘体上材料包括由下往上依次层叠的衬底层、键合层和薄膜层，并在绝缘体上材料的薄膜层上制备图形化的掩模，然后对绝缘体上材料薄膜层进行刻蚀，形成贯穿的通孔；

步骤2.在绝缘体上材料键合层上表面，对应薄膜层通孔位置，进行金属电极层的生长；待金属电极层的上表面高度高于薄膜层并达到指定高度后，在其上旋涂光刻胶并对光刻胶进行曝光显影，得到制备调制电极结构所需的金属电极层掩模图形；

步骤3.依据步骤2中得到的金属电极层掩模图形，采用刻蚀方法得到图形化的调制电极；

步骤4.确定光波导与调制电极的位置匹配结构，然后在两个调制电极之间的薄膜层上制备图形化掩模，随后对薄膜层进行刻蚀，得到光波导。