[发明专利]一种铌酸锂调制器芯片及其制作方法

说明书

本发明涉及光纤通信和传感技术领域，特别是涉及一种铌酸锂调制器芯片及其制作方法，铌酸锂调制器芯片的制作方法包括：在铌酸锂基片上表面制作一层掩膜；在所述掩膜上沿Y轴方向刻蚀出光波导掩膜窗口，并在所述光波导掩膜窗口内的铌酸锂基片上表面制作光波导；在所述光波导两侧分别制作金属电极，并对所述铌酸锂基片的光输入面、光输出面以及±Z面进行切割，形成铌酸锂调制器芯片；在铌酸锂调制器芯片的±Z面分别制作导电薄膜，并在铌酸锂调制器芯片的下表面制作导电涂覆层，使±Z面的导电薄膜通过所述导电涂覆层连接导通。本方案可有效降低变温过程中铌酸锂晶体热释电效应对铌酸锂调制器性能的影响，提高铌酸锂调制器的全温性能。

【技术领域】

本发明涉及光纤通信以及传感技术领域，特别是涉及一种铌酸锂调制器芯片及其制作方法。

【背景技术】

铌酸锂调制器是一种非常重要的光调制器，可以对光波的相位、幅度以及偏振态进行调制，被广泛的应用于高速光纤通信网络、光纤传感器等方面。然而，由于铌酸锂晶体具有热释电性能，当其温度发生变化时，铌酸锂晶体会表现出自发极化的现象，在晶体的±Z面形成一个电场。此电场方向与铌酸锂晶体的最大电光系数γ33重叠，会改变铌酸锂波导的有效折射率，从而影响铌酸锂调制器的全温光学性能。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明需要解决的技术问题是：

由于铌酸锂晶体具有热释电性能，当其温度发生变化时，铌酸锂晶体会表现出自发极化的现象，在晶体的±Z面形成一个电场。此电场方向与铌酸锂晶体的最大电光系数γ33重叠，会改变铌酸锂波导的有效折射率，从而影响铌酸锂调制器的全温光学性能。

本发明通过如下技术方案达到上述目的：

第一方面，本发明提供了一种铌酸锂调制器芯片，包括铌酸锂基片1；

所述铌酸锂基片1的上表面制作有光波导3和金属电极4；

所述铌酸锂基片1的±Z面分别制作有导电薄膜5；

所述铌酸锂基片1的下表面设有导电涂覆层6，使得所述铌酸锂基片1的±Z面的导电薄膜5通过所述导电涂覆层6连接导通。

优选地，所述导电薄膜5为C膜或者ITO膜。

优选地，所述导电涂覆层6为碳导电胶。

第二方面，本发明还提供了一种铌酸锂调制器芯片的制作方法，用于制作上述第一方面所述的铌酸锂调制器芯片，包括：

在铌酸锂基片1上表面制作一层掩膜2；

在所述掩膜2上沿Y轴方向刻蚀出光波导掩膜窗口，并在所述光波导掩膜窗口内的铌酸锂基片1上表面制作光波导3；

在所述光波导3两侧分别制作金属电极4，并对所述铌酸锂基片1的光输入面、光输出面以及±Z面进行切割，形成铌酸锂调制器芯片；

在所述铌酸锂调制器芯片的±Z面分别制作导电薄膜5，并在所述铌酸锂调制器芯片的下表面制作导电涂覆层6，使±Z面的导电薄膜5通过所述导电涂覆层6连接导通。

优选地，所述掩膜2为SiO₂掩膜或者Si₃N₄掩膜。

优选地，采用退火质子交换法在所述铌酸锂基片1上表面制作光波导3。

优选地，所述铌酸锂基片1为X切铌酸锂基片，所述光波导3为X切Y传光波导。

优选地，所述导电薄膜5为C膜或者ITO膜。

优选地，采用溅射法、电子束蒸发或离子镀的方法在所述铌酸锂调制器芯片的±Z面分别制作导电薄膜5。