[发明专利]一种铌酸锂薄膜电光调制器芯片以及调制器

权利要求书

1.一种铌酸锂薄膜电光调制器芯片，其特征在于，其波导光路结构包括：输入端光波导、90°弯曲波导以及Y分支波导、射频调制区光波导、第一偏置控制区的光波导、第二偏置控制区的光波导、输出端光波导，

所述输入端光波导通过90°弯曲波导与一个一分二式的Y分支波导相连接，与所述输入端光波导连接的Y分支波导再通过90°弯曲波导与两个Y分支波导相连接，通过其分束作用将一支波导光路分成四支波导光路，这四支波导光路及相连接的Y分支波导即组成了QPSK调制器中两个并联的MZ调制器；光波在第一个Y分支波导中是沿着铌酸锂薄膜基板的Y轴方向传输，光波在其后的两个Y分支波导则是沿着铌酸锂薄膜基板的Z轴方向传输； 两个Y分支波导通过90°弯曲波导与射频调制区光波导相连接，并且光波的传输方向也由沿着铌酸锂薄膜基板的Z轴方向改变为沿着铌酸锂薄膜基板的Y轴方向；所述射频调制区光波导通过两段90°弯曲波导与第一偏置控制区的光波导连接，其中光波在第一偏置控制区的传输方向仍为沿着铌酸锂薄膜基板的Y轴；第一偏置控制区的光波导中的四路波导光路通过90°弯曲波导与两个Y分支波导连接，经过两个Y分支波导的合束作用形成为两路波导光路，所述两路波导光路通过90°弯曲波导与第二偏置控制区的光波导连接；第二偏置控制区的光波导再经过一个Y分支波导的合束作用形成为一路波导光路，即输出端光波导。

2.根据权利要求1所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器芯片，其特征在于，包括依次设置的射频调制区电极、相位调制的偏压控制区电极和相移控制的偏压控制区电极，其中：

射频调制区电极，包括依次设置的接地电极、射频调制电极一、接地电极、射频调制电极二、接地电极，其用于对光波进行高速率的相位调制；

相位调制的偏压控制区电极，包括依次设置的接地电极、偏置控制电极一、接地电极、偏置控制电极二、接地电极，其用于对两支MZ调制器的工作点进行相位调制；

相移控制的偏压控制区电极，包括依次设置的接地电极、偏置控制电极三、接地电极，其用于对两支MZ调制器的输出光信号进行π/2的相移控制。

3.根据权利要求2所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器芯片，其特征在于，所述射频调制电极一、射频调制电极二、偏置控制电极一、偏置控制电极二、偏置控制电极三的电极宽度在1μm～100μm。

4.根据权利要求3所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器芯片，其特征在于，所述射频调制电极一、射频调制电极二、偏置控制电极一、偏置控制电极二、偏置控制电极三的电极与接地电极之间的电极间距不小于1μm。

5.根据权利要求1所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器芯片，其特征在于，还包括基底晶片、粘接层薄膜、铌酸锂薄膜基板，所述铌酸锂薄膜基板放置于基底晶片的上方，所述粘接层薄膜置于基底晶片和铌酸锂薄膜基板之间，缓冲层薄膜的放置位置采用如下三种中的其中一种：

放置位置一：整体地放置于铌酸锂薄膜基板的上方；

放置位置二：放置于全部的电极结构的下方、铌酸锂薄膜基板的上方；

放置位置三：在电极结构与波导光路结构存在交叠的区域，放置于电极结构的下方、铌酸锂薄膜基板的上方。

6.根据权利要求5所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器芯片，其特征在于，所述缓冲层薄膜采用如下非金属材料之一：氧化硅、氧化铝、氧化钽或氮化硅，其厚度不超过2μm。

7.一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的铌酸锂薄膜电光调制器芯片。

8.根据权利要求7所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，作为光学输入端口和输出端口的光纤放置于铌酸锂薄膜电光调制器芯片的同一侧。