[发明专利]硅基集成化的差分电光调制器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种硅基集成化的差分电光调制器及其制备方法，其光学基本结构为马赫‑曾德干涉仪结构，采用硅基微纳波导制作。电极结构采用电容耦合式的共面波导结构，形式是“地极‑信号极‑地极”(G‑S‑G)。马赫‑曾德干涉仪的两个相移臂(内部通过制作的PN结进行相位调制)分别位于地极与信号极的两个间隙之间。电容耦合式的共面波导电极结构不仅负责将高速交流信号耦合到相移臂中的PN结进行调制，而且其电容结构还可以防止输入电极的两个地极将直流偏置电路短路。该结构利用现有的成熟的CMOS工艺降低了器件制作的成本，提高了集成度，从而特别适合在需要高集成度、高性能、低功耗的光互连领域的应用。

主权项

1.一种硅基集成化的差分电光调制器，其光学基本结构为马赫‑曾德干涉仪结构，包括两个相移臂、电容耦合式电极、端接电阻、直流偏置网络，其中电容耦合式的电极结构采用共面波导结构，形式是“地极‑信号极‑地极”(G‑S‑G)；两个相移臂分别位于地极与信号极的两个间隙之间，进行相位调制，相移臂内部具有PN结相移器，其特征在于：其中，PN结相移器的行波电极为双层金属形式，并且这两层金属采用了电容耦合形式；调制信号通过电容耦合的方式耦合到连接有PN结相移器的第二层金属，另一端集成的端接电阻吸收沿着第二层金属电极传输过来的高速电信号，防止信号反射产生干扰，同时通过对这两个端接电阻加直流偏置网络给PN结提供合适的反向偏置，而电容耦合的结构使得加载直流偏置的直流网络不会被第一层的地极金属所短路，从而使得硅基电光调制器的两个调制臂均被输入电信号调制，最终实现差分调制。