CN111061010A - 热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器及制备方法，可以高效地利用硅材料固有的高热光系数，实现一个高集成度、高稳定性的偏置点控制，在调制器方面保留了混合集成将硅高折射率、易于集成和铌酸锂高电光系数、线性高速远距离调制相结合的优点，相比较传统的利用铌酸锂普克尔斯效应的直流偏压控制偏置点具有更好的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及集成光学器件领域，更具体地，涉及一种热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器及制备方法。
背景技术
在各种集成光学器件中，集成光波导电光调制器占据着重要的地位，在光通信、光传感与光信息处理领域具有重要的应用价值，是这些系统的关键器件之一。而铌酸锂晶体具有宽透光范围(0.35μm-5μm)、低光学损耗和大的二阶电光系数(31pm/V)的特点，这使得它成为制作调制器的最佳材料之一。利用铌酸锂晶体可以制作高速、宽带和大容量的集成光子调制器件。在各种类型的调制器中，偏置工作点的稳定性将直接决定调制器的工作性能，在现有的调制器中，偏置点是由通过每个马赫曾德尔臂的控制电压调整，偏置电压由交流通道的偏置分支或者独立的相电极施加，这类结构会引起封装的复杂性以及影响器件的整体尺寸，同时由于铌酸锂材料的特殊性，外加电场会引起调制器工作点的漂移问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有的直流偏压控制铌酸锂调制器工作点的方法存在普遍的封装以及尺寸问题，同时有效抑制直流漂移问题，提出一种热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器及制备方法。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器，连接在绝缘体衬底上，包括第一硅基光学结构、第二硅基光学结构、第一光学分束结构、第二光学分束结构、导热结构、第一光场模式转换结构、第二光场模式转换结构、加热金属电极、键合介质层、铌酸锂波导、信号金属电极、接地金属电极、加热电极两端偏压电极；其中所述第一光学分束结构和第二光学分束结构均为Y型结构；所述第一光学分束结构的开口一端分别连接有第一光场模式转换结构，第一光学分束结构的相对另一端与第一硅基光学结构连接；所述第一光场模式转换结构与铌酸锂波导的一端连接，所述铌酸锂波导的另一端与第二光学分束结构连接；所述第二光学分束结构的开口一端分别连接有第二光场模式转换结构，第二光学分束结构的相对另一端与第二硅基光学结构连接；所述铌酸锂波导数量为2个，两个铌酸锂波导之间连接有信号金属电极，所述铌酸锂波导的上下两侧连接有接地金属电极；所述第二光学分束结构的Y型开口的两侧均连接有加热金属电极；所述加热金属电极与第二光学分束结构上的Y型开口分支平行；所述加热金属电极的两端连接有加热电极两端偏压电极；所述键合介质层覆盖在第一硅基光学结构及第二硅基光学结构的表面。
优选的是，所述热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器还包括导热结构，所述导热结构覆盖连接在第二光学分束结构上的Y型开口分支上。
优选的是，所述导热结构为用于加热的浅刻蚀楔形波导结构。
优选的是，所述导热结构的厚度为5～10nm。
优选的是，所述加热金属电极的材质包括镍铬合金或钛。
优选的是，所述第一光场模式转换结构、第二光场模式转换结构均为楔形结构。
优选的是，所述键合介质层的厚度为10～300nm。
优选的是，所述加热金属电极和加热电极两端偏压电极均由粘附层金属和金构成，所述粘附层金属包括钛或铬。
一种热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器的制备方法，包括以下步骤：
S1：在绝缘体硅薄膜的基片上利用光刻蚀技术制作第一硅基光学结构、第二硅基光学结构；
S2：在步骤S1上得到的第一硅基光学结构和第二硅基光学结构上旋涂键合介质材料；
S3：将绝缘体-埋氧层-铌酸锂薄膜的晶片贴在所述步骤S2得到的绝缘体-埋氧层-硅基光学结构-键合介质材料上，高温退火，得到硅铌酸锂组合基片；
S4：将所述步骤S3得到的硅铌酸锂组合基片上位于铌酸锂薄膜上方的埋氧层和绝缘体去掉，得到硅铌酸锂薄膜组合基片；
S5：在所述步骤S4得到的组合基片上利用光刻和刻蚀手段制作铌酸锂波导；
S6：在所述步骤S5得到的组合基片上利用开窗口工艺刻蚀加热金属电极两端区域的铌酸锂使加热金属电极裸露；
S7：在所述步骤S6得到的结构中利用金属剥离工艺，镀上粘附层和金电极，使金电极和加热金属电极两端粘连，得到利用热调控制偏置点的硅铌酸锂混合集成调制器。
优选的是，所述步骤S1还包括在绝缘体硅薄膜的基片上利用光刻蚀技术制作第一光学分束结构、第二光学分束结构、导热结构、第一光场模式转换结构、第二光场模式转换结构；在步骤S1上得到的第一硅基光学结构和第二硅基光学结构上利用原子层沉积氧化铝绝缘层；在步骤S1上得到的导热结构上利用金属剥离工艺制作加热金属电极。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过提出一种热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器及制备方法，可以高效地利用硅材料固有的高热光系数，实现一个高集成度、高稳定性的偏置点控制，在调制器方面保留了混合集成将硅高折射率、易于集成和铌酸锂高电光系数、线性高速远距离调制相结合的优点，相比较传统的利用铌酸锂普克尔斯效应的直流偏压控制偏置点具有更好的稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的侧视图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器，连接在绝缘体衬底上，请参考图1～图2，包括第一硅基光学结构1、第二硅基光学结构11、第一光学分束结构2、第二光学分束结构21、导热结构3、第一光场模式转换结构4、第二光场模式转换结构42、加热金属电极5、键合介质层6、铌酸锂波导7、信号金属电极8、接地金属电极9、加热电极两端偏压电极10；其中所述第一光学分束结构2和第二光学分束结构21均为Y型结构；所述第一光学分束结构2的开口一端分别连接有第一光场模式转换结构4，第一光学分束结构2的相对另一端与第一硅基光学结构1连接；所述第一光场模式转换结构4与铌酸锂波导7的一端连接，所述铌酸锂波导7的另一端与第二光学分束结构21连接；所述第二光学分束结构21的开口一端分别连接有第二光场模式转换结构41，第二光学分束结构21的相对另一端与第二硅基光学结构11连接；所述铌酸锂波导7数量为2个，两个铌酸锂波导7之间连接有信号金属电极8，所述铌酸锂波导7的上下两侧连接有接地金属电极9；所述第二光学分束结构21的Y型开口的两侧均连接有加热金属电极5；所述加热金属电极5与第二光学分束结构21上的Y型开口分支平行；所述加热金属电极5的两端连接有加热电极两端偏压电极10；所述苯并环丁烯键合介质层6覆盖在第一硅基光学结构1及第二硅基光学结构11的表面。
本实施例中，所述热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器还包括导热结构3，所述导热结构3覆盖连接在第二光学分束结构21上的Y型开口分支上。
本实施例中，所述导热结构3为用于加热的浅刻蚀楔形波导结构。
本实施例中，所述导热结构3的厚度为5～10nm。
本实施例中，所述加热金属电极5的材质包括镍铬合金或钛。
本实施例中，所述第一光场模式转换结构4、第二光场模式转换结构42均为楔形结构。
本实施例中，所述键合介质层6的厚度为10～300nm。
本实施例中，所述加热金属电极5和加热电极两端偏压电极10均由粘附层金属和金构成，所述粘附层金属包括钛或铬。
第一光学分束结构2将第一硅基光学结构1中的光束分成两束完全相等的光束通过第一光场模式转换结构4将光束逐步耦合进入铌酸锂波导7中。在信号金属电极8上加电压，将接地金属电极7接地，由于普克尔斯效应铌酸锂晶体的折射率发生变化，两条铌酸锂波导5之间产生折射率差Δn，从而使两束相等的光之间产生相位差。将两束光通过第一光场模式转换结构4逐步耦合进入硅波导,通过导热结构3，导热结构3侧面有加热电极结构5，通过在加热电极两端的金属电极10上加上偏置电压，由于硅的热光效应会改变折射率，使上下两个臂之间产生一个相位差，通过加热电压控制相位差达到预期的偏置点，从而达到一个偏置点控制的效果，最后通过第一光学分束结构2两束光发生干涉，实现光束强度调制。
一种热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器的制备方法，包括以下步骤：
S1：在绝缘体硅薄膜的基片上利用光刻蚀技术制作第一硅基光学结构1、第二硅基光学结构11；
S2：在步骤S1上得到的第一硅基光学结构1和第二硅基光学结构11上旋涂苯并环丁烯；
S3：将绝缘体-埋氧层-铌酸锂薄膜的晶片贴在所述步骤S2得到的绝缘体-埋氧层-硅基光学结构-键合介质材料上，高温退火，得到硅铌酸锂组合基片；
S4：将所述步骤S3得到的硅铌酸锂组合基片上位于铌酸锂薄膜上方的埋氧层和绝缘体去掉，得到硅铌酸锂薄膜组合基片；
S5：在所述步骤S4得到的组合基片上利用光刻和刻蚀手段制作铌酸锂波导7；
S6：在所述步骤S5得到的组合基片上利用开窗口工艺刻蚀加热金属电极5两端区域的铌酸锂使加热金属电极5裸露；
S7：在所述步骤S6得到的结构中利用金属剥离工艺，镀上粘附层和金电极，使金电极和加热金属电极5两端粘连，得到利用热调控制偏置点的硅铌酸锂混合集成调制器。
本实施例中，所述步骤S1还包括在绝缘体硅薄膜的基片上利用光刻蚀技术制作第一光学分束结构2、第二光学分束结构21、导热结构3、第一光场模式转换结构4、第二光场模式转换结构42；在步骤S1上得到的第一硅基光学结构1和第二硅基光学结构11上利用原子层沉积氧化铝绝缘层；在步骤S1上得到的导热结构3上利用金属剥离工艺制作加热金属电极5。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器，连接在绝缘体衬底上，其特征在于，包括第一硅基光学结构(1)、第二硅基光学结构(11)、第一光学分束结构(2)、第二光学分束结构(21)、导热结构(3)、第一光场模式转换结构(4)、第二光场模式转换结构(42)、加热金属电极(5)、键合介质层(6)、铌酸锂波导(7)、信号金属电极(8)、接地金属电极(9)、加热电极两端偏压电极(10)；其中所述第一光学分束结构(2)和第二光学分束结构(21)均为Y型结构；所述第一光学分束结构(2)的开口一端分别连接有第一光场模式转换结构(4)，第一光学分束结构(2)的相对另一端与第一硅基光学结构(1)连接；所述第一光场模式转换结构(4)与铌酸锂波导(7)的一端连接，所述铌酸锂波导(7)的另一端与第二光学分束结构(21)连接；所述第二光学分束结构(21)的开口一端分别连接有第二光场模式转换结构(41)，第二光学分束结构(21)的相对另一端与第二硅基光学结构(11)连接；所述铌酸锂波导(7)数量为2个，两个铌酸锂波导(7)之间连接有信号金属电极(8)，所述铌酸锂波导(7)的上下两侧连接有接地金属电极(9)；所述第二光学分束结构(21)的Y型开口的两侧均连接有加热金属电极(5)；所述加热金属电极(5)与第二光学分束结构(21)上的Y型开口分支平行；所述加热金属电极(5)的两端连接有加热电极两端偏压电极(10)；所述键合介质层(6)覆盖在第一硅基光学结构(1)及第二硅基光学结构(11)的表面。
2.根据权利要求1所述的热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器，其特征在于，所述热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器还包括导热结构(3)，所述导热结构(3)覆盖连接在第二光学分束结构(21)上的Y型开口分支上。
3.根据权利要求2所述的热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器，其特征在于，所述导热结构(3)为用于加热的浅刻蚀楔形波导结构。
4.根据权利要求3所述的热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器，其特征在于，所述导热结构(3)的厚度为5～10nm。
5.根据权利要求2所述的热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器，其特征在于，所述加热金属电极(5)的材质包括镍铬合金或钛。
6.根据权利要求2所述的热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器，其特征在于，所述第一光场模式转换结构(4)、第二光场模式转换结构(42)均为楔形结构。
7.根据权利要求2所述的热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器，其特征在于，所述键合介质层(6)的厚度为10～300nm。
8.根据权利要求2所述的热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器，其特征在于，所述加热金属电极(5)和加热电极两端偏压电极(10)均由粘附层金属和金构成，所述粘附层金属包括钛或铬。
9.一种根据权利要求1～8任一项所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在绝缘体硅薄膜的基片上利用光刻蚀技术制作第一硅基光学结构(1)、第二硅基光学结构(11)；
S2：在步骤S1上得到的第一硅基光学结构(1)和第二硅基光学结构(11)上旋涂苯并环丁烯；
S3：将绝缘体-埋氧层-铌酸锂薄膜的晶片贴在所述步骤S2得到的绝缘体-埋氧层-硅基光学结构-键合介质材料上，高温退火，得到硅铌酸锂组合基片；
S4：将所述步骤S3得到的硅铌酸锂组合基片上位于铌酸锂薄膜上方的埋氧层和绝缘体去掉，得到硅铌酸锂薄膜组合基片；
S5：在所述步骤S4得到的组合基片上利用光刻和刻蚀手段制作铌酸锂波导(7)；
S6：在所述步骤S5得到的组合基片上利用开窗口工艺刻蚀加热金属电极(5)两端区域的铌酸锂使加热金属电极(5)裸露；
S7：在所述步骤S6得到的结构中利用金属剥离工艺，镀上粘附层和金电极，使金电极和加热金属电极(5)两端粘连，得到利用热调控制偏置点的硅铌酸锂混合集成调制器。
10.根据权利要求9所述的一种热调偏置硅铌酸锂混合集成调制器的制备方法，其特征在于，所述步骤S1还包括在绝缘体硅薄膜的基片上利用光刻蚀技术制作第一光学分束结构(2)、第二光学分束结构(21)、导热结构(3)、第一光场模式转换结构(4)、第二光场模式转换结构(42)；在步骤S1上得到的第一硅基光学结构(1)和第二硅基光学结构(11)上利用原子层沉积氧化铝绝缘层；在步骤S1上得到的导热结构(3)上利用金属剥离工艺制作加热金属电极(5)。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1041424A2 (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-04 | Nortel Networks Limited | Integrated optical Mach Zehnder structures |
| CN1307691A (zh) * | 1998-05-01 | 2001-08-08 | 布克哈姆技术公共有限公司 | 分支光波导及其使用方法 |
| CN102033335A (zh) * | 2009-09-25 | 2011-04-27 | 北京浦丹光电技术有限公司 | 集成光学多功能调制器及其制造方法 |
| US20120087613A1 (en) * | 2010-10-07 | 2012-04-12 | Alcatel-Lucent Usa, Incorporated | Thermally controlled semiconductor optical waveguide |
| CN102472900A (zh) * | 2009-07-10 | 2012-05-23 | 日本电信电话株式会社 | 光调制器 |
| CN105388637A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-09 | 东南大学 | 一种基于介质沉积型表面等离子波导的soi基mzi型1×2热光开关 |
| CN109116590A (zh) * | 2018-05-16 | 2019-01-01 | 中山大学 | 硅和铌酸锂混合集成光调制器及其制备方法 |
| CN110609399A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-12-24 | 华南师范大学 | 折叠式硅-铌酸锂混合集成电光调制器及其制备方法 |
-
2020
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1307691A (zh) * | 1998-05-01 | 2001-08-08 | 布克哈姆技术公共有限公司 | 分支光波导及其使用方法 |
| EP1041424A2 (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-04 | Nortel Networks Limited | Integrated optical Mach Zehnder structures |
| CN102472900A (zh) * | 2009-07-10 | 2012-05-23 | 日本电信电话株式会社 | 光调制器 |
| CN102033335A (zh) * | 2009-09-25 | 2011-04-27 | 北京浦丹光电技术有限公司 | 集成光学多功能调制器及其制造方法 |
| US20120087613A1 (en) * | 2010-10-07 | 2012-04-12 | Alcatel-Lucent Usa, Incorporated | Thermally controlled semiconductor optical waveguide |
| CN105388637A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-03-09 | 东南大学 | 一种基于介质沉积型表面等离子波导的soi基mzi型1×2热光开关 |
| CN109116590A (zh) * | 2018-05-16 | 2019-01-01 | 中山大学 | 硅和铌酸锂混合集成光调制器及其制备方法 |
| CN110609399A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-12-24 | 华南师范大学 | 折叠式硅-铌酸锂混合集成电光调制器及其制备方法 |
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