[发明专利]一种偏振不敏感相位调制器及调制方法

权利要求书

1.一种偏振不敏感相位调制器，其特征在于，其包括：

脊型波导(4)，其包括平板波导(40)和位于平板波导(40)表面的两个互相平行的调制波导，所述平板波导(40)上设有GSG行波电极结构，每组相邻G电极和S电极之间均设置一个所述调制波导；

偏振分束器(2)，用于将输入波导(1)的输入光波分成第一模式偏振光和第二模式偏振光，并将第一模式偏振光输出至一个调制波导；

第一偏振旋转器(3)，其用于入射该第二模式偏振光，并输出第一模式偏振光至另一个调制波导；所述S电极用于加载射频信号后，对两个调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移；

第二偏振旋转器(5)，其用于入射相移后的一个第一模式偏振光，并输出第二模式偏振光；

偏振合束器(6)，其用于将相移后的另一个第一模式偏振光和第二偏振旋转器(5)输出的第二模式偏振光进行合束。

2.如权利要求1所述的偏振不敏感相位调制器，其特征在于：两个所述调制波导分别为第一调制波导(44)和第二调制波导(45)，所述第一偏振旋转器(3)设置于所述偏振分束器(2)与第二调制波导(45)之间，所述第二偏振旋转器(5)位于所述第一调制波导(44)与偏振合束器(6)之间。

3.如权利要求2所述的偏振不敏感相位调制器，其特征在于：两个所述调制波导分别与偏振合束器(6)之间设有热相移器，每个热相移器分别用于补偿一个调制波导上的初始相位。

4.如权利要求1所述的偏振不敏感相位调制器，其特征在于：

所述脊型波导上掺杂形成第一P型重掺区(411)、第一P型轻掺区(412)、第一N型轻掺区(413)、N型重掺区(414)、第二N型轻掺区(415)、第二P型轻掺区(416)和第二P型重掺区(417)；

所述第一P型轻掺区(412)位于第一P型重掺区(411)和第一N型轻掺区(413)之间，且与第一N型轻掺区(413)相接触形成第一PN结；

所述第二P型轻掺区(416)位于第二N型轻掺区(415)和第二P型重掺区(417)之间，且与第二N型轻掺区(415)相接触形成第二PN结；

所述N型重掺区(414)位于第一N型轻掺区(413)和第二N型轻掺区(415)之间，且N型重掺区(414)与S电极形成欧姆接触，两个所述G电极分别与第一P型重掺区(411)和第二P型重掺区(417)形成欧姆接触。

5.如权利要求4所述的偏振不敏感相位调制器，其特征在于：所述第一PN结和所述第二PN结分别位于两个调制波导的中间位置。

6.如权利要求5所述的偏振不敏感相位调制器，其特征在于：所述GSG行波电极结构包括相互平行间隔设置的第一金属电极(421)、第二金属电极(422)和第三金属电极(423)，所述第二金属电极(422)为位于中间的S电极。

7.如权利要求1所述的偏振不敏感相位调制器，其特征在于：所述平板波导(40)远离GSG行波电极结构的一侧设有衬底层，所述衬底层包括靠近平板波导(40)的二氧化硅衬底(431)和远离平板波导(40)的硅衬底(432)。

8.如权利要求7所述的偏振不敏感相位调制器，其特征在于：所述平板波导(40)远离衬底层的一侧设有二氧化硅覆盖层(433)，所述GSG行波电极结构伸出所述二氧化硅覆盖层(433)。

9.如权利要求1所述的偏振不敏感相位调制器，其特征在于：

所述第一模式偏振光为TE偏振光，所述第二模式偏振光为TM偏振光。

10.一种基于权利要求1所述的偏振不敏感相位调制器的调制方法，其特征在于，其包括步骤：

偏振分束器(2)将输入光波分成第一模式偏振光和第二模式偏振光，并将第一模式偏振光输出至一个调制波导；

第一偏振旋转器(3)将偏振分束器(2)入射的第二模式偏振光旋转，输出第一模式偏振光至另一个调制波导；

平板波导(40)上的GSG行波电极结构的S电极加载射频信号后，对两个调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移；

第二偏振旋转器(5)将相移后的一个第一模式偏振光旋转，并输出第二模式偏振光；

偏振合束器(6)将相移后的另一个第一模式偏振光和第二偏振旋转器(5)输出的第二模式偏振光进行合束。