[发明专利]高损伤阈值波导相位调制器

说明书

本申请公开了一种高损伤阈值波导相位调制器，属于光学工程领域。本申请提供的高损伤阈值波导相位调制器，包括晶体芯层和波导；所述晶体芯层的上表面包括平面部分和凸起部分，所述凸起部分由所述平面部分沿远离所述晶体芯层的方向向外延伸而形成，且所述凸起部分沿平行于所述平面部分的方向延伸；所述凸起部分的上端沿所述凸起部分与所述平面部分相平行的延伸方向向内形成连通的凹槽，所述波导填充在所述凹槽内。本申请所提供的高损伤阈值波导相位调制器能够承受高功率的输入光，并且具有高调制带宽、低驱动电压、高损伤阈值、低插入损耗。

技术领域

本申请涉及一种高损伤阈值波导相位调制器，属于光学工程领域。

背景技术

铌酸锂相位调制器广泛应用于光控相控阵雷达、电子战、高速网络互连、云计算、传感器、综合探测等领域的光收发系统中，具有传输容量大、传输质量高、中继距离长、抗电磁干扰性能好、保密性能好等优异性能。

传统的铌酸锂相位调制器包括铌酸锂芯片和直线状的与铌酸锂芯片平行的光波导，光波导位于铌酸锂芯片的上表面，在光波导两侧的铌酸锂芯片的上覆盖有行波电极用以对光波导施加调制电压。光波导主要利用太扩散工艺或者退火质子交换工艺制成。

随着技术的发展，光通信容量的不断加大，同时在一些特殊应用场景下需要更强的光功率密度光传输，传统的铌酸锂相位调制器采用铌酸锂作为传导材料，自身损伤阈值不足，已经无法满足，因此，提供一种能够承受高功率输入光的相位调制器已经成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种高损伤阈值波导相位调制器，能够承受高功率的输入光，并且具有高调制带宽、低驱动电压、高损伤阈值、低插入损耗等特点。

一种高损伤阈值波导相位调制器，包括晶体芯层和波导；

所述晶体芯层的上表面包括平面部分和凸起部分，所述凸起部分由所述平面部分沿远离所述晶体芯层的第一方向向外延伸而形成，且所述凸起部分沿平行于所述平面部分的第二方向延伸；

所述凸起部分的上端沿所述第二方向向内形成连通的凹槽；

所述波导位于所述凹槽内，入射光在所述波导内沿着所述第二方向传播。

可选地，所述波导的横截面为弓形或者矩形。

可选地，所述晶体芯层选自近化学计量比铌酸锂晶体(SLN)，掺镁铌酸锂晶体(MgO:SLN)，掺锌铌酸锂晶体(ZnO:SLN)，近化学计量比钽酸锂晶体(SLT)，掺镁钽酸锂晶体(MgO:SLT)，掺锌钽酸锂晶体(ZnO:SLT)中的任意一种。

可选地，还包括基底，所述晶体芯层的下表面通过光胶薄膜层与所述基底固定。

可选地，所述基底选自硅片，铌酸锂，钽酸锂，碳化硅，石英中的任意一种。

可选地，还包括缓冲层，所述缓冲层覆盖在所述晶体芯层的上表面和波导的上表面。

可选地，所述缓冲层选自SiO₂，Si_xN_y，类金刚石薄膜中的任意一种。

可选地，还包括行波电极，所述行波电极覆盖在所述缓冲层上，其中，所述行波电极用于对所述波导施加调制电压。

可选地，所述行波电极包括第一电极和第二电极，其中，所述第一电极的中间部分覆盖在所述波导上方的缓冲层上，所述第二电极分别覆盖在所述第一电极两边的所述晶体芯层平面部分上方的缓冲层上。

可选地，所述晶体芯层的与所述凸起部分与平面部分相平行的延伸方向相垂直的两个端面分别与入射光光纤和出射光光纤固定以形成耦合连接，以使所述入射光光纤和出射光光纤与所述波导相对。

可选地，所述入射光光纤和出射光光纤包括单模光纤、多模光纤、保偏光纤中的任意一种。