[发明专利]一种低驱动电压铌酸锂电光调制器及其制造方法

权利要求书

1.一种低驱动电压铌酸锂电光调制器，其特征在于，包括铌酸锂晶片1、脊型结构2、光学波导3、二氧化硅薄膜4、调制电极5，

所述铌酸锂晶片1为铌酸锂单晶材料，晶体切向为X切Y传，厚度在0.1mm至2mm；

所述脊型结构2制作于铌酸锂晶片1上，其宽度在1μm至10μm，高度在1μm至10μm；

所述光学波导3采用钛扩散工艺或退火质子交换工艺制备，为直条结构，形成于脊型结构2中；

所述二氧化硅薄膜4起到了减小速度失配、提升阻抗匹配的作用，其厚度在0.1μm至5μm；

所述调制电极5为采用金或铝金属薄膜制成的行波式电极，电极厚度为1μm至30μm，调制电极5的边缘与脊型结构2的边缘有1μm至10μm的间隔，以避免调制电极5对脊型结构2中传输的光学模式的能量形成吸收，增大电光调制器的插入损耗。

2.一种低驱动电压铌酸锂电光调制器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.采用本领域技术人员所熟知的钛扩散工艺或退火质子交换工艺，在铌酸锂晶片1中制备钛扩散光学波导3或退火质子交换光学波导3，光学波导3为直条结构；

步骤2.使用超精密金刚石刀片，在光学波导3的左右分别进行超精密切割，得到脊型结构2；

步骤3.采用溅射工艺或PECVD工艺，在包含有脊型结构2和光学波导3的铌酸锂晶片1的表面制备一层二氧化硅薄膜4，其厚度在0.1μm至5μm；

步骤4.采用常规半导体工艺中的光刻工艺和镀膜工艺，在二氧化硅薄膜4的上方形成制作调制电极5所需的金或铝薄膜，厚度在0.1μm～1μm；

步骤5.采用常规半导体工艺中的厚胶光刻工艺，制作调制电极5进行电镀所需的厚光刻胶掩膜；

步骤6.采用常规半导体工艺中的电镀工艺，在步骤4制作的金或铝薄膜的基础上，通过电镀得到厚度在1μm～30μm的金或铝等金属膜，形成铌酸锂电光调制器的调制电极5。

3.一种低驱动电压铌酸锂电光调制器，其特征在于，包括：铌酸锂晶片1、脊型结构2、光学波导3、二氧化硅薄膜4、调制电极5，

所述铌酸锂晶片1为铌酸锂单晶材料，晶体切向为X切Y传，厚度在0.1mm至2mm；

所述光学波导3采用钛扩散工艺或退火质子交换工艺制备，为MZ结构，形成于脊型结构2中；

所述脊型结构2的宽度在1μm至10μm，高度在1μm至10μm，由于光学波导3为MZ结构，其中有Y分支形的弯曲部分，因此在制作脊型结构2时，只需在光学波导3的调制双臂左右侧进行精密切割，即切割位置位于调制双臂的左侧、中间和右侧，使光学波导3的调制双臂形成于脊型结构2中；

所述二氧化硅薄膜4起到了减小速度失配、提升阻抗匹配的作用，其厚度在0.1μm至5μm；

所述调制电极5采用金或铝金属薄膜制成的行波式电极，电极厚度为0.1μm至2μm，调制电极5的边缘与脊型结构2的边缘有1μm至10μm的间隔，以避免调制电极5对脊型结构2中传输的光学模式的能量形成吸收，增大电光调制器的插入损耗。

4.一种低驱动电压铌酸锂电光调制器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.采用本领域技术人员所熟知的钛扩散工艺或退火质子交换工艺，在铌酸锂晶片1中制备钛扩散光学波导3或退火质子交换光学波导3，光学波导3为MZ结构；

步骤2.使用超精密金刚石刀片，在光学波导3(MZ结构)的调制双臂的左右分别进行超精密切割，得到脊型结构2；

步骤3.采用溅射工艺或PECVD工艺，在包含有脊型结构2和光学波导3的铌酸锂晶片1的表面制备一层二氧化硅薄膜4，其厚度在0.1μm至5μm；

步骤4.采用常规半导体工艺中的光刻工艺和镀膜工艺，在二氧化硅薄膜4的上方形成制作调制电极5所需的金或铝薄膜，厚度在0.1μm～1μm；

步骤5.采用常规半导体工艺中的厚胶光刻工艺，制作调制电极5进行电镀所需的厚光刻胶掩膜；

步骤6.采用常规半导体工艺中的电镀工艺，在步骤4制作的金或铝薄膜的基础上，通过电镀得到厚度在1μm～30μm的金或铝等金属膜，形成铌酸锂电光调制器的调制电极5。