[发明专利]一种光电器件和发射机

说明书

本申请实施例提供了一种光电器件和发射机。该光电器件具体可应用于光器件与电器件组合使用的场景中，例如，光电器件可以是电光调制器、电场传感器、滤波器和光开关等。光电器件包括第一电极、第二电极、第三电极、第一谐振腔和第二谐振腔。第一谐振腔包括第一波导，第二谐振腔包括第二波导。第二电极位于第一电极和第三电极之间，第一波导位于第一电极与第二电极之间，第二波导位于第二电极与第三电极之间，第一谐振腔与第二谐振腔耦合，使得输出光经过第一谐振腔和第二谐振腔。其中，所述第一波导内的电场方向与所述第二波导内的电场方向相反。使得两个波导内电光材料的折射率变化方向相反，并使得两个谐振腔的谐振波长变化方向相反。

技术领域

本申请涉及光调制领域，尤其涉及一种光电器件和发射机。

背景技术

随着5G、物联网、大数据、云计算等新兴业务的不断普及，急速增长的数据传输量对光通信系统提出了越来越高的要求。一个典型的光通信系统由发射机、传输介质和接收机三大部分组成。其中，发射机将电信号转换成光信号输出，光信号在传输介质中传播，再由接收机接收并转化成电信号。发射机中的调制器负责将电信号转换为光信号，是光通信系统中最核心的部件之一，也是影响光通信系统性能的主要因素。

目前一种常用的调制器采用法布里－珀罗(Fabry-Perot,FP)谐振腔，该调制器通过改变谐振波长实现对光信号的调制。其中，FP谐振腔由两个光栅反射器与两者之间的一段波导组成，两个光栅反射器之间的波导有一段位于移相区，移相区两侧的电极输入电信号对该处的波导施加电压，以产生电场来改变此处波导的折射率，进而改变FP谐振腔的谐振波长，并改变输出光信号的特性。但是，采用上述调制器会使得待调制光信号的波长位于谐振峰的边沿，光谱响应较为陡峭，导致明显的啁啾效应。

发明内容

本申请实施例提供了一种光电器件和发射机，可显著减少啁啾效应。

第一方面，本申请实施例提供了一种光电器件。该光电器件包括：第一电极、第二电极、第三电极、第一谐振腔和第二谐振腔。第一谐振腔包括第一波导，第二谐振腔包括第二波导。第二电极位于第一电极和第三电极之间，第一波导位于第一电极与第二电极之间，第二波导位于第二电极与第三电极之间。第一电极和第二电极之间形成的电场方向与第二电极和第三电极之间形成的电场方向相反。第一谐振腔与第二谐振腔耦合，使得输出光经过第一谐振腔和第二谐振腔。

在该实施方式中，光电器件包括两个耦合的谐振腔和三个电极，其中，两个谐振腔之间放置其中一个电极，两个谐振腔的外侧分别放置另外两个电极。具体地，两个谐振腔内各自有一段波导用于传输光，并且两个波导内的电场方向相反。由于电光效应的作用，两个波导内电光材料的折射率变化方向相反，即其中一个波导的折射率变高，另一个波导的折射率变低。进而，使得其中一个谐振腔的谐振波长变长，另一个谐振腔的谐振波长变短。通过这种方式，可以使得光电器件工作时，光的波长始终位于光谱响应相对平坦的两个谐振波长中间的位置，由此可显著减少啁啾效应。

在一些可能的实施方式中，光电器件还包括第四电极和第三谐振腔，第三谐振腔包括第三波导。第三电极位于第二电极和第四电极之间，第三波导位于第三电极和第四电极之间。第二谐振腔与第三谐振腔耦合，使得输出光经过第三谐振腔。在该实施例中，光电器件还可以进一步扩展更多个谐振腔和电极，具体地，每增加一个谐振腔同时也需要相应再增加一个电极，增强了本方案的扩展性。

在一些可能的实施方式中，第二电极和第三电极之间形成的电场方向与第三电极和第四电极之间形成的电场方向相反。通过上述方式，在光电器件扩展到更多谐振腔和电极的场景中，需要使得相邻两个谐振腔内的电场方向是相反的，这样可使得相邻谐振腔的谐振波长向相反的方向改变，增加了工作波长区域透射谱的平坦度。

在一些可能的实施方式中，第二电极的电位高于第一电极的电位和第三电极的电位。

在一些可能的实施方式中，第二电极的电位低于第一电极的电位和第三电极的电位。