[发明专利]一种基于桥型电磁线圈的集总型折叠迈克尔逊电光调制器

说明书

本发明涉及一种基于桥型电磁线圈的集总型折叠迈克尔逊电光调制器，包括光波导部分和电极部分，所述光波导部分包括：多模干涉耦合器、生长在第一平板区上的第一波导、生长在第二平板区上的第二波导；其中，第一波导和第二波导均至少有一个折弯并形成U型区域；电极部分包括上金属层、下金属层和桥型电磁线圈，下金属层布置在第二波导外侧以及第二波导形成的U型区域之间，并通过第一连接与第二平板区连接；上金属层位于下金属层上方，并通过第二连接与下金属层连接；上金属层还与桥型电磁线圈相连，桥型电磁线圈一端与信号输入端相连，另一端与终端电阻一端连接，终端电阻的另一端与上金属层连接。本发明能够减小尺寸，并且提高器件的带宽性能。

技术领域

本发明涉及集成光电子器件技术领域，特别是涉及一种基于桥型电磁线圈的集总型折叠迈克尔逊电光调制器。

背景技术

数据中心容量近年来急剧增加，而硅基光电子技术是能解决该问题的重要发展方向。其中，硅基电光调制器是将电信号转换为光信号的重要功能器件。常见的硅基调制器主要依靠载流子色散效应来实现调制功能，通过电信号改变调制波导中载流子分布情况从而最终影响器件的输出光强，实现电信号向光信号的转变。根据光学结构主要有马赫曾德尔干涉型调制器(Mach-Zehnder Interferometer，MZI)和微环谐振腔型(Micro RingResonant,MRR)两种调制器。马赫曾德尔干涉型调制器光学带宽大，但是同时尺寸较大，而微环谐振腔型调制器虽然尺寸小但是工艺要求高，对温度敏感。

现有公开专利文献CN113867014A公开了一种弯折型电光调制器及其制作方法，其只是单纯弯曲器件缩短了整个调制器的长度，但是由于其同时弯曲电极，使得器件横向尺寸增大，并且该方案利用行波电极加载方式，如此会增加行波电极微波损耗对器件性能产生负面影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于桥型电磁线圈的集总型折叠迈克尔逊电光调制器，在缩短器件长度的同时，不增大宽度，且能提高器件的带宽性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于桥型电磁线圈的集总型折叠迈克尔逊电光调制器，包括光波导部分和电极部分，所述光波导部分包括：多模干涉耦合器、生长在第一平板区上的第一波导、生长在第二平板区上的第二波导；所述多模干涉耦合器的第一输出波导与所述第一波导的一端相连，第二输出波导与所述第二波导相连；所述第一波导的另一端连接第一反射结构，所述第二波导的另一端连接第二反射结构；所述第一波导和第二波导均至少有一个折弯并形成U型区域；所述电极部分包括上金属层、下金属层和桥型电磁线圈，所述下金属层布置在所述第二波导外侧以及所述第二波导形成的U型区域之间，并通过第一连接与所述第二平板区连接；所述上金属层位于所述下金属层上方，并通过第二连接与所述下金属层连接；所述上金属层还与所述桥型电磁线圈相连，所述桥型电磁线圈一端与信号输入端相连，另一端与终端电阻的一端连接，所述终端电阻的另一端与所述上金属层连接。

位于所述第二波导外侧的上金属层中的一个在所述第二平板区的长度方向上分为第一子上金属层和第二子上金属层，所述桥型电磁线圈通过连接金属层穿过所述第一自上金属层和第二子上金属层之间的间隙与位于所述第二波导形成的U型区域之间的上金属层相连。

所述第一平板区和第二平板区均为硅平板区，厚度为220nm。

所述第一波导和第二波导均为硅波导，厚度为90nm。

所述上金属层、下金属层、第一连接和第二连接均采用铝材料制成。

所述终端电阻为TiN层。

有益效果