[发明专利]超低电压宽调制带宽低光学损耗光学强度或相位调制器

权利要求书

1.一种沉积于衬底上的低损耗低电压高频光学相位或强度调制器装置，其包括：

沉积于所述衬底上的输入连接波导芯，其连接去往和来自电活性层的光束的能量，所述光束具有在操作光学波长λ_op周围的一或多个光学波长；

所述输入连接波导芯变成输入锥形波导芯且在电活性层下方进入并延伸，其中所述光束能量在所述锥形波导芯在所述电活性层下方进入之前在所述输入锥形波导芯中被良好限制，且所述光束能量在所述锥形波导芯在所述电活性层下方延伸之后的某个点在所述输入锥形波导芯中不再被良好限制；且

所述电活性层中的材料的至少部分的折射率n_EC或光学增益/吸收系数α_EC可通过所述电活性层中的施加电场、电流或者载流子的注入或耗尽而更改，其中所述电活性层是电活性波导芯的部分或空间上接近于电活性波导芯。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述电活性波导芯和电活性波导包层结构处于中等强导引或极强导引机制中以使得由R_cts＝(n_Co²-n_Cd²)/(n_Co²+n_Cd²)界定的波导芯层与顶部和底部波导包层两者的折射率对比度均大于0.2，其中n_Cd是所述顶部或所述底部波导包层区的平均材料折射率，且n_Co是波导芯区的平均材料折射率；

其中，在0.5>R_cts>0.2或R_cts＝0.2时所述电活性波导芯和电活性波导包层结构处于中等强波导引机制；

在R_cts>0.5或R_cts＝0.5时所述电活性波导芯和电活性波导包层结构处于极强波导引机制。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述电活性波导芯和电活性波导包层结构处于极强导引机制中以使得由R_cts＝(n_Co²-n_Cd²)/(n_Co²+n_Cd²)界定的波导芯层与顶部和底部波导包层两者的折射率对比度均大于0.5，其中n_Cd是所述顶部或所述底部波导包层区的平均材料折射率，且n_Co是波导芯区的平均材料折射率；

其中，在R_cts>0.5或R_cts＝0.5时所述电活性波导芯和电活性波导包层结构处于极强波导引机制。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述电活性波导芯厚度d_芯处于超薄、极薄、中等薄或薄区中以使得d_芯<2*λ_op/n_Co；

在d_芯小于λ_bm/(2*n_Co)时，所述电活性波导芯处于超薄区；

在d_芯小于或等于λ_bm/n_Co且大于λ_bm/(2*n_Co)时，所述电活性波导芯处于极薄区；

在d_芯小于或等于1.5*λ_bm/n_Co且大于λ_bm/n_Co时，所述电活性波导芯处于中等薄区；

在d_芯小于3*λ_bm/n_Co且大于1.5*λ_bm/n_Co时，所述电活性波导芯处于薄区；

其中，λ_bm是光束波长，n_Co是波导芯区的平均材料折射率。