[发明专利]一种基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器

权利要求书

1.一种基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器，自下而上依次包括衬底、下包层、硅器件层、上包层，其特征在于：还包括在硅器件层上刻蚀形成的八个模斑转换器和四个硅基光波导、两个四通道输入\输出二维光栅耦合器、两个硅基PN结光波导相移器以及一个GSG单驱动共面波导行波电极，所述八个模斑转换器对称分布于硅器件层的左右两边，呈左右对称的每一对模斑转换器之间通过一条硅基光波导连接，两个四通道输入\输出二维光栅耦合器中的一个通过左边四个模斑转换器上完成光的输入，另一个通过右边的四个模斑转换器完成光的输出，所述硅基PN结光波导相移器为以硅材料形成的波导结构，其中两条硅基光波导中的中间一段由波导结构替代而成，所述GSG单驱动共面波导行波电极设置于硅基PN结光波导相移器上方并其平板区接触。

2.根据权利要求1所述的基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器，其特征在于：每一个模斑转换器刻蚀成锥形结构，左边四个模斑转换器整体呈四角星结构排布，并且呈上下左右轴对称分布。

3.根据权利要求2所述的基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器，其特征在于：两个四通道输入\输出二维光栅耦合器分别垂直对准左右四个模斑转换器的中心位置。

4.根据权利要求1所述的基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器，其特征在于：两个硅基PN结光波导相移器并联设置，自一侧至另一侧依次排布为PNNP结。

5.根据权利要求4所述的基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器，其特征在于：所述GSG单驱动共面波导行波电极包括两个接地电极以及一个信号电极，所述信号电极与NN结接触设置，所述两个接地电极分别设置于NN结两边的P结上。

6.根据权利要求4所述的基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器，其特征在于：所述硅基光波导为在硅器件层上刻蚀形成的脊形结构，所述硅基PN结光波导相移器形成的波导结构为掺杂的脊形结构。

7.根据权利要求6所述的基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器，其特征在于：所述两个硅基PN结光波导相移器形成的波导结构位于两个PN结交界处。

8.根据权利要求4所述的基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器，其特征在于：所述GSG单驱动共面波导行波电极的电极材料为Cu、Ti、Al中的一种或几种的合金。

9.根据权利要求1所述的基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器，其特征在于：四条硅基光波导由上而下依次排列设置，四条硅基光波导的光程以及光损耗相同，中间一段由波导结构替代而成的硅基光波导中位于中间两条位置。

10.根据权利要求1所述的基于二维光栅耦合的偏振无关型电光调制器，其特征在于：所述四通道输入\输出二维光栅耦合器为中心对称结构，包括四个通道，用以实现对入射光的均匀分束或者对出射光的合束。