[发明专利]一种集成的偏振旋转调制器件及其制备方法

说明书

一种集成的偏振旋转调制器件及其制备方法，偏振旋转调制器件包括：偏振旋转部分与调制部分；其中，偏振旋转部分用于将入射光分解在两个相互垂直的方向，两个相互垂直的方向的折射率不同，以使入射光的偏振方向产生旋转，偏振旋转部分与调制部分的晶向不同，偏振旋转部分与调制部分均具有波导结构，在偏振旋转部分与调制部分相结合的端面，偏振旋转部分与调制部分的波导结构实现端面耦合。本发明提供的偏振旋转调制器件无需刻蚀复杂的渐变结构，可以降低制备难度和结构的复杂度，并且能够同时适用于脊波导和体波导。

技术领域

本发明涉及集成光电子和光通信技术领域，特别涉及一种集成的偏振旋转调制器件及其制备方法。

背景技术

集成光电子学是现在光通信领域的发展前沿之一，它包括把各种波导、偏振旋转、耦合器、激光器、探测器和调制器等有源无源光电子器件单片集成在同一衬底上或者将不同衬底的器件混合集成。其中，集成的光收发模块可用于短距离数据中心之间的互联，也可用于长距离光通信。光收发模块主要包括激光器、调制器和探测器，以及分束器、耦合器、偏振旋转、模斑变换等部分。

目前，用于偏振旋转的集成方法，主要包括扭曲光纤、片上绝热耦合模式渐变、片上基于等离子体的偏振旋转。但是，扭曲光纤操作困难且损耗大，而后两者对工艺的要求很高，例如片上绝热耦合模式渐变需要刻蚀复杂的渐变结构，且后两者只是针对脊波导，无法适用在体波导中。因此，如何提供一种结构简单，制备难度小，无需刻蚀复杂的渐变结构，且同时适用于脊波导和体波导的偏振旋转集成器件，成为本领域一项亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成的偏振旋转调制器件及其制备方法，该偏振旋转调制器件无需刻蚀复杂的渐变结构，从而降低制备难度和结构的复杂度，并且能同时适用于脊波导和体波导。

为达到上述目的，本发明实施例提供一种集成的偏振旋转调制器件，包括：

偏振旋转部分与调制部分；

其中，所述偏振旋转部分用于将入射光分解在两个相互垂直的方向，所述两个相互垂直的方向的折射率不同，以使所述入射光的偏振方向产生旋转，所述偏振旋转部分与所述调制部分的晶向不同，所述偏振旋转部分与所述调制部分均具有波导结构，在所述偏振旋转部分与所述调制部分相结合的端面，所述偏振旋转部分与所述调制部分的波导结构实现端面耦合。

在一实施例中，所述偏振旋转部分的晶向与长度根据入射光经过所述偏振旋转部分后所需要旋转的角度进行确定。

在一实施例中，所述偏振旋转部分与所述调制部分的波导结构为脊波导或体波导。

在一实施例中，所述偏振旋转部分与所述调制部分的晶向夹角为0度至90度。

在一实施例中，所述调制部分为铌酸锂体材料电光调制器或铌酸锂薄膜电光调制器。

在一实施例中，所述调制部分的波导为x切且使得光沿着y方向传输，或者为y切且使得光沿着x方向传输，所述偏振旋转部分的波导的端面通过以所述调制部分的波导的光传输方向为轴，顺时针或者逆时针旋转预定角度后，形成与所述偏振旋转部分的晶向差异。

在一实施例中，所述调制部分的波导与所述偏振旋转部分的波导其中一个为x切且光沿y方向传输，另一个为y切且光沿x方向传输。

本发明实施例还提供一种用于制备上述任一实施例所述的偏振旋转调制器件的方法，其特征在于，包括：

制备调制部分以及指定长度的偏振旋转部分，所述指定长度根据入射光经过所述偏振旋转部分后所需要旋转的角度进行确定；

在所述调制部分以及所述偏振旋转部分制备波导结构；

将所述偏振旋转部分与所述调制部分进行集成。