[发明专利]一种薄膜铌酸锂调制器

权利要求书

1.一种薄膜铌酸锂调制器，其特征在于：包括光学结构和电学结构；

光学结构包括：输入波导(1)、分束器(2)、波导臂(3)、合束器(4)、输出波导(5)；波导臂(3)包含第一波导臂(3-1)与第二波导臂(3-2)，第一波导臂(3-1)与第二波导臂(3-2)均包含常规波导区，第一波导臂(3-1)还包括第一波导臂第一调制波导区(3-3)、第一波导臂第二调制波导区(3-5)、第一波导臂第三调制波导区(3-7)，第二波导臂(3-2)还包括第二波导臂第一调制波导区(3-4)、第二波导臂第二调制波导区(3-6)、第二波导臂第三调制波导区(3-8)；

电学结构包括信号-地-信号电极组成的行波电极结构；行波电极结构包含信号输入区(6)、调制电极区(7)、匹配电阻区(8)；

调制电极区(7)的第一信号电极(7-1)与地电极(7-2)之间、地电极(7-2)与第二信号电极(7-3)之间分别通过第一波导臂第一调制波导区(3-3)、第二波导臂第一调制波导区(3-4)连接；第一信号电极(7-1)、第二信号电极(7-3)与虚地电极(8-5)之间分别设有第一信号电极匹配电阻(8-1)、第二信号电极匹配电阻(8-3)，地电极(7-2)通过地电极匹配电阻(8-2)以及地电极电容(8-4)与虚地电极(8-5)连接。

2.根据权利要求1所述的薄膜铌酸锂调制器，其特征在于：光学结构基于X切薄膜铌酸锂材料。从下往上依次包括衬底层(9)、低折射率下盖层(10)、薄膜铌酸锂层(11)、低折射率上盖层(12)；垂直于薄膜铌酸锂层(11)的方向为x方向，平面内的方向为z方向与y方向；调制电极区(7)的第一信号电极(7-1)和第二信号电极(7-3)与地电极(7-2)之间施加的电场方向为z方向，第一波导臂第一调制波导区(3-3)、第二波导臂第一调制波导区(3-4)的波导方向沿y方向；光学结构采用刻蚀薄膜铌酸锂层(11)形成或在薄膜铌酸锂层(11)上沉积制作波导结构或两者结合。

3.根据权利要求1所述的薄膜铌酸锂调制器，其特征在于：第一波导臂第一调制波导区(3-3)与第二波导臂第一调制波导区(3-4)的铌酸锂材料的铁电畴的极化方向相反；并通过外加高电场极化的方法在这两个区域形成相反的极化方向。

4.根据权利要求1所述的薄膜铌酸锂调制器，其特征在于：信号-地-信号行波电极所加调制信号为差分信号，即第一信号电极(7-1)与地电极(7-2)之间加V伏电压，第二信号电极(7-3)与地电极(7-2)之间加-V伏电压。

5.根据权利要求1所述的薄膜铌酸锂调制器，其特征在于：波导臂(3)选用折叠结构，行波电极结构随波导臂(3)一起折叠。

6.根据权利要求5所述的薄膜铌酸锂调制器，其特征在于：第一波导臂(3-1)始终位于第一信号电极(7-1)与地电极(7-2)之间，第二波导臂(3-2)始终位于第二信号电极(7-3)与地电极(7-2)之间。

7.根据权利要求6所述的薄膜铌酸锂调制器，其特征在于：第一波导臂(3-1)的第一波导臂第一调制波导区(3-3)、第一波导臂第二调制波导区(3-5)、第一波导臂第三调制波导区(3-7)被弯曲波导顺次连接，其铁电畴的极化方向依次反向。

8.根据权利要求7所述的薄膜铌酸锂调制器，其特征在于：第二波导臂(3-2)的第二波导臂第一调制波导区(3-4)、第二波导臂第二调制波导区(3-6)、第二波导臂第三调制波导区(3-8)与第一波导臂(3-1)的第一波导臂第一调制波导区(3-3)、第一波导臂第二调制波导区(3-5)、第一波导臂第三调制波导区(3-7)分别对应，且铁电畴的极化方向相反。