[发明专利]一种共面波导线电极结构及调制器

说明书

本申请公开了一种共面波导线电极结构及调制器，包括金属电极和光波导，所述金属电极包括地电极和信号电极，所述信号电极的两侧设有连接臂，所述地电极的内侧设有连接臂，所述信号电极的连接臂末端设有信号线延伸电极，所述地电极的连接臂末端设有接地线延伸电极，所述信号线延伸电极与所述接地线延伸电极之间设有间距D₁，所述光波导穿过所述间距D₁。通过将金属电极进行延伸，实际缩短了电极与电极之间的距离，从而在较少的影响特征阻抗的情况，减小了电极间隔，增大了电极间的电场强度。这种设计能够大大增强电光转换效率，降低调制器的驱动电压。

技术领域

本申请涉及电子通信领域，特别涉及一种共面波导线电极结构及调制器。

背景技术

近年来物联网、无人驾驶、远程医疗、远程教育等新兴网络应用业务的飞速发展，对于高速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。电光调制器作为将电信号转换成光信号的器件，是光互连、光计算、光通信系统中的核心器件之一，调制器性能对于光信号的传输距离与传输速度起着重要作用。随着人们对于高速、大容量通信技术日益的迫切需求，对于电光调制器的调制速率也提出了更高的要求。

电光调制器是利用某些电光晶体，如铌酸锂晶体(LiNbO₃)、砷化稼晶体(GaAs)和钽酸锂晶体(LiTaO₃)的电光效应制成的调制器。电光效应即当把电压加到电光晶体上时，电光晶体的折射率将发生变化，结果引起通过该晶体的光波特性的变化，实现对光信号的相位、幅度、强度以及偏振状态的调制。

MZ干涉仪式调制器的输入光波经过一段光路后在一分二的分光原件处被分成相等的两束，分别通过两光波导传输，光波导是由电光材料制成的，其折射率随外加电压的大小而变化，从而使两束光信号到达合光原件处产生相位差。若两束光的光程差是波长的整数倍，两束光相干加强；若两束光的光程差是波长的1/2，两束光相干抵消，调制器输出很小.因此通过控制电压就能对光信号进行调制。

然而，在高速电光调制器共面波导线电极结构设计时，为了防止电信号的微波反射，需要电极材料的阻抗与输入端阻抗保持一致，而同时不仅需要保证电信号传输速度与光信号在波导中传输的群速度相同或接近，又需要尽量降低电信号的传输损耗，这就对电极设计提出了很高的要求。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种共面波导线电极结构及调制器，确保电信号传输速度与光信号在波导中传输的群速度相同或接近的情况下，尽量降低了电信号的传输损耗。

为了实现上述目的，一方面，本申请提供了一种共面波导线电极结构，包括金属电极和光波导，所述金属电极包括地电极和信号电极，所述信号电极的两侧设有连接臂，所述地电极的内侧设有连接臂，所述信号电极的连接臂末端设有信号线延伸电极，所述地电极的连接臂末端设有接地线延伸电极，所述信号线延伸电极与所述接地线延伸电极之间设有间距D₁，所述光波导穿过所述间距D₁。

优选地，包括金属电极和光波导，所述金属电极包括地电极和信号电极，所述信号电极的两侧设有数个连接臂，所述连接臂末端设有信号线延伸电极，所述信号线延伸电极与所述接地电极之间设有间距D₂，所述光波导穿过所述间距D₂。

优选地，包括金属电极和光波导，所述金属电极包括地电极和信号电极，所述地电极的内侧设有数个连接臂，所述连接臂末端设有地线延伸电极，所述地线延伸电极与所述信号电极之间设有间距D₃，所述光波导穿过所述间距D₃。