[发明专利]一种布拉格波导光栅调制器

权利要求书

1.一种布拉格波导光栅调制器，其特征在于，包含：主波导、谐振腔波导、反对称定向耦合器；

所述主波导一端包含前向输入光口、用于接收TE₀模的入射光，另一端包含后向输出光口、用于输出TE₀模的输出光；

所述反对称定向耦合器连接所述主波导和谐振腔波导的耦合段，用于实现所述主波导的TE₀模式光与所述谐振腔波导的TE₁模式光的模式转换；

所述谐振腔波导上有反对称光栅，用于实现谐振腔波导中TE₁模式光与TE₀模式光的转换；

所述谐振腔波导为脊波导，包含PN结、掺杂载流子且两侧放置金属电极，若不施加电信号，则所述主波导中TE₀模式光的有效折射率等于所述谐振腔波导TE₁模式光的有效折射率；若施加电信号，则所述谐振腔波导中的TE₀模式光和TE₁模式光的有效折射率均发生改变，且均不等于所述主波导中TE₀模式光的有效折射率；

谐振腔波导的端口3与所述前向输入光口位于所述布拉格波导光栅调制器的同侧，谐振腔波导的端口4与所述后向输出光口位于所述布拉格波导光栅调制器的同侧；当所述金属电极上

未施加电信号时，光能够从谐振腔波导两侧出射。

2.如权利要求1所述的布拉格波导光栅调制器，其特征在于，所述反对称光栅刻于所述谐振腔波导的侧壁上，包含第一反对称光栅、第二反对称光栅；

所述入射光从所述前向输入光口进入，经所述反对称定向耦合器模式转换输出第一TE₁模光至所述谐振腔波导；

所述第一TE₁模光分别经所述第一、第二反对称光栅输出第一前向TE₁模光、第一后向TE₀模光；

所述第一前向TE₁模光经所述第二反对称光栅输出第二后向TE₀模光，所述第一后向TE₀模光经所述第一反对称光栅输出第二前向TE₁模光；

所述第一、第二前向TE₁模光经所述反对称定向耦合器模式转换为所述TE₀模的输出光从所述后向输出光口输出。

3.如权利要求1所述的布拉格波导光栅调制器，其特征在于，所述主波导为矩形波导。

4.如权利要求1所述的布拉格波导光栅调制器，其特征在于，所述反对称光栅的光栅周期为：

其中，Λ为所述光栅周期，λ为所述入射光的波长，n_eff0、n_eff1分别为所述谐振腔波导的TE₀模式光、TE₁模式光的有效折射率。

5.如权利要求1所述的布拉格波导光栅调制器，其特征在于，所述反对称光栅满足布拉格条件：β₀+β₁-K₀₁＝0，其中，β₀和β₁分别是所述谐振腔波导中TE₀模式光和TE₁模式光的传播常数，K₀₁为光栅矢量，Λ为所述布拉格波导光栅调制器的光栅周期。

6.如权利要求1所述的布拉格波导光栅调制器，其特征在于，所述主波导和谐振腔波导均制作在二氧化硅硅基晶片上。

7.如权利要求1所述的布拉格波导光栅调制器，其特征在于，所述反对称光栅通过一步光刻和刻蚀制造而成。

8.如权利要求2所述的布拉格波导光栅调制器，其特征在于，所述反对称光栅中包含π相移结构，位于所述第一、第二反对称光栅之间。