CN112630994B - 一种偏振不敏感强度调制器及调制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种偏振不敏感强度调制器及调制方法，涉及光通信器件技术领域，该偏振不敏感强度调制器包括：脊型波导，包括平板波导和调制波导，平板波导上设有GSGSG行波电极结构；偏振分束组件，用于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分成两束，分别进入两个调制波导；旋转分束组件，用于入射该第二模式偏振光，输出第一模式偏振光，并将该第一模式偏振光分成两束进入另两个调制波导；旋转合束组件，用于将两个S电极同一侧的两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光旋转得到第二模式偏振光，并将其与另两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光进行合束。本申请，具有偏振不敏感的效果和较高的调制效率。
Description
技术领域
本申请涉及光通信器件技术领域，具体涉及一种偏振不敏感强度调制器及调制方法。
背景技术
目前，硅基光子学平台作为集成光学平台，由于其与CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺兼容，具有高折射率差，使得硅基光子学平台具有易于大规模制作及易于集成两大优势。硅本身是中心对称的晶体结构，因此硅没有线性电光效应，而线性电光效应是目前高性能光调制器所需的，硅基调制器需要依靠等离子体色散效应。强度调制器是指使光信号的强度按一定规律变化的光调制器。
相关技术中，通常利用离子注入形成PN结的方式实现，通过改变PN结的载流子浓度来改变硅波导的折射率，进而实现对光波振幅和强度的调制。
但是，由于SOI(Silicon-on-insulator，绝缘衬底上的硅)波导的结构特性，横电TE模和横磁TM模在硅波导中的模场分别具有较大的差异，因此，硅基调制器难以实现偏振不敏感的调制效果。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷之一，本申请的目的在于提供一种偏振不敏感强度调制器及调制方法，以解决相关技术中硅基调制器难以实现偏振不敏感的强度调制效果的问题。
本申请第一方面提供一种偏振不敏感强度调制器，其包括：
脊型波导，其包括平板波导和位于平板波导表面的四个互相平行的调制波导，上述平板波导上设有GSGSG行波电极结构，每组相邻G电极和S电极之间均设置一个上述调制波导；
偏振分束组件，用于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分成两束，分别进入两个S电极同一侧的调制波导；
旋转分束组件，其用于入射该第二模式偏振光，输出第一模式偏振光，并将该第一模式偏振光分成两束并分别进入两个S电极的另一侧的两个调制波导；两个上述S电极用于加载幅度相同、且方向相反的射频信号后，分别对其两侧的调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移；
旋转合束组件，其用于将上述两个S电极同一侧的两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光旋转得到第二模式偏振光，并将其与另两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光进行合束。
一些实施例中，四个上述调制波导分别为依次排列的第一调制波导、第二调制波导、第三调制波导和第四调制波导；
上述偏振分束组件包括：
偏振分束器，其用于将输入光波分成第一模式偏振光和第二模式偏振光；
第一分束器，用于将第一模式偏振光分成两束，分别进入第一调制波导和第三调制波导。
一些实施例中，上述旋转分束组件包括：
第一偏振旋转器，其用于入射该第二模式偏振光，并输出第一模式偏振光；
第二分束器，其用于将该第一模式偏振光分成两束并分别进入第二调制波导和第四调制波导。
一些实施例中，上述旋转合束组件包括：
第一合束器，其用于将上述第一调制波导和第三调制波导的输出光进行合束，并输出第一模式偏振光；
第二合束器，其用于将上述第二调制波导和第四调制波导的输出光进行合束，并输出第一模式偏振光；
第二偏振旋转器，其用于入射第一合束器输出的第一模式偏振光，并输出第二模式偏振光；
偏振合束器，其用于将上述第二合束器输出的第一模式偏振光与第二偏振旋转器输出的第二模式偏振光进行合束。
一些实施例中，每个调制波导的输出端均设有一个用于补偿初始相位的热相移器。
一些实施例中，上述脊型波导上掺杂形成有依次排列的第一P型重掺区、第一P型轻掺区、第一N型轻掺区、第一N型重掺区、第二N型轻掺区、第二P型轻掺区、第二P型重掺区、第三P型轻掺区、第三N型轻掺区、第二N型重掺区、第四N型轻掺区、第四P型轻掺区和第三P型重掺区；
上述第一P型轻掺区与第一N型轻掺区相接触形成第一PN结；
上述第二N型轻掺区与第二P型轻掺区相接触形成第二PN结；
上述第三P型轻掺区与第三N型轻掺区相接触形成第三PN结；
上述第四N型轻掺区与第四P型轻掺区相接触形成第四PN结。
一些实施例中，上述第一PN结、第二PN结、第三PN结和第四PN结分别位于四个调制波导的中间位置。
一些实施例中，上述平板波导远离GSGSG行波电极结构的一侧设有衬底层，上述衬底层包括靠近平板波导的二氧化硅衬底和远离平板波导的硅衬底，上述平板波导远离衬底层的一侧设有二氧化硅覆盖层，上述GSGSG行波电极结构伸出上述二氧化硅覆盖层。
一些实施例中，上述第一模式偏振光为TE偏振光，上述第二模式偏振光为TM偏振光。
本申请第二方面提供一种基于上述偏振不敏感强度调制器的调制方法，其包括步骤：
偏振分束组件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分成两束，分别进入两个S电极同一侧的调制波导；
旋转分束组件将上述偏振分束组件入射的第二模式偏振光旋转，输出第一模式偏振光，并将该第一模式偏振光分成两束并分别进入另两个调制波导；
平板波导上的GSGSG行波电极结构的两个S电极加载幅度相同、且方向相反的射频信号后，分别对其两侧的调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移；
旋转合束组件将上述两个S电极同一侧的调制波导输出光合束后的第一模式偏振光旋转得到第二模式偏振光，并将其与另两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光进行合束。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请的偏振不敏感强度调制器及调制方法，由于偏振分束组件和旋转分束组件可使四个调制波导同时入射第一模式偏振光；当GSGSG行波电极结构的两个S电极加载幅度相同、且方向相反的射频信号后，可分别对其两侧的调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移，然后旋转合束组件将两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光旋转得到第二模式偏振光，并将其与另两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光进行合束，完成调制过程，因此，利用该强度调制器进行强度调制，不仅具有偏振不敏感的效果，且由于每个S电极两侧的调制波导为并联结构，不会对射频信号产生分压效果，因此还具有较高的调制效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中偏振不敏感强度调制器的结构示意图；
图2为图1中A-A截面示意图；
图3为本申请实施例中调制方法的流程图。
附图标记：
1、输入波导；2、偏振分束器；3、第一偏振旋转器；4、第一分束器；5、第二分束器；6、第一调制波导；7、第二调制波导；8、第三调制波导；9、第四调制波导；10、第一金属电极；11、第二金属电极；12、第三金属电极；13、第四金属电极；14、第五金属电极；15、平板波导；16、第一热相移器；17、第二热相移器；18、第三热相移器；19、第四热相移器；20、第一合束器；21、第二合束器；22、第二偏振旋转器；23、偏振合束器；24、输出波导；
201、硅衬底；202、二氧化硅衬底；203、二氧化硅覆盖层；204、第一P型重掺区；205、第一P型轻掺区；206、第一N型轻掺区；207、第一N型重掺区；208、第二N型轻掺区；209、第二P型轻掺区；210、第二P型重掺区；211、第三P型轻掺区；212、第三N型轻掺区；213、第二N型重掺区；214、第四N型轻掺区；215、第四P型轻掺区；216、第三P型重掺区。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本申请实施例提供了一种偏振不敏感强度调制器及调制方法，其能解决相关技术中硅基调制器难以实现偏振不敏感的强度调制效果的问题。
如图1和图2所示，本申请实施例的偏振不敏感强度调制器包括输入波导1、输出波导24、脊型波导、偏振分束组件、旋转分束组件以及旋转合束组件。
上述脊型波导包括平板波导15和位于平板波导15表面的四个调制波导，四个上述调制波导互相平行设置。上述平板波导15上还设有GSGSG(Ground-Signal-Ground-Signal-Ground，地-信号-地-信号-地)行波电极结构，每组相邻G电极和S电极之间均设置一个上述调制波导。
其中，该GSGSG行波电极结构为GSGSG差分电极结构，包括第一金属电极10、第二金属电极11、第三金属电极12、第四金属电极13和第五金属电极14。其中，第二金属电极11和第四金属电极13为S电极，用于加载幅度相同、方向相反的射频信号；第一金属电极10、第三金属电极12和第五金属电极14为G电极，三者之间通过导线连接。该GSGSG差分电极结构可提高信号的抗干扰能力，不容易受到外界噪声的影响。
偏振分束组件用于接收输入波导1的输入光波，然后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分成两束，然后分别进入两个S电极同一侧的两个调制波导。
旋转分束组件用于入射该第二模式偏振光，输出第一模式偏振光，并将该第一模式偏振光分成两束并分别进入两个S电极另一侧的两个调制波导。
GSGSG行波电极结构的两个S电极用于加载幅度相同、且方向相反的射频信号后，分别对其两侧的调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移。
旋转合束组件用于将上述两个S电极同一侧的两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光旋转得到第二模式偏振光，并将其与另两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光进行合束。
本实施例的偏振不敏感强度调制器，由于偏振分束组件和旋转分束组件可使四个调制波导同时入射第一模式偏振光；当GSGSG行波电极结构的两个S电极加载幅度相同、且方向相反的射频信号后，可分别对其两侧的调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移，然后旋转合束组件将两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光旋转得到第二模式偏振光，并将其与另两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光进行合束，完成调制过程，因此，利用该强度调制器进行强度调制，不仅具有偏振不敏感的效果，且由于每个S电极两侧的调制波导为并联结构，不会对射频信号产生分压效果，因此还具有较高的调制效率。
本实施例中，上述第一模式偏振光为TE偏振光，上述第二模式偏振光为TM偏振光。
进一步地，四个上述调制波导分别为依次排列的第一调制波导6、第二调制波导7、第三调制波导8和第四调制波导9。
上述偏振分束组件包括偏振分束器2和第一分束器4。
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第一分束器4。
第一分束器4用于将第一模式偏振光分成两束，分别进入第一调制波导6和第三调制波导8。
进一步地，旋转分束组件包括第一偏振旋转器3和第二分束器5。
第一偏振旋转器3设置在偏振分束器2和第二分束器5之间，第一偏振旋转器3用于入射偏振分束器2出射的第二模式偏振光，并输出第一模式偏振光至第二分束器5。第二分束器5用于将该第一模式偏振光分成两束并分别进入第二调制波导7和第四调制波导9。
本实施例中，上述旋转合束组件包括第一合束器20、第二合束器21、第二偏振旋转器22和偏振合束器23。
第一合束器20用于将上述第一调制波导6和第三调制波导8的输出光进行合束，并输出第一模式偏振光至第二偏振旋转器22。
第二合束器21用于将上述第二调制波导7和第四调制波导9的输出光进行合束，并输出第一模式偏振光至偏振合束器23。
第二偏振旋转器22用于将第一合束器20输出的第一模式偏振光旋转，并输出第二模式偏振光。
偏振合束器23用于将上述第二合束器21输出的第一模式偏振光与第二偏振旋转器22输出的第二模式偏振光进行合束，然后传输至输出波导24。
本实施例中，通过将第一偏振旋转器3设置在偏振分束器2和第二分束器5之间，将第二偏振旋转器22设置在第一合束器20和偏振合束器23之间，可以使得两个偏振态经过偏振分束器、偏振旋转器和偏振合束器产生的光学损耗相互抵消，实现损耗均衡的效果。
优选地，每个调制波导的输出端均设有一个用于补偿初始相位的热相移器。本实施例中，热相移器设有四个，分别为第一热相移器16、第二热相移器17、第三热相移器18和第四热相移器19。
其中，第一热相移器16设置于第一调制波导6与第一合束器20之间，用于补偿第一调制波导6的初始相位。
上述第二热相移器17设置于第为调制波导与第二合束器21之间，用于补偿第二调制波导7的初始相位。
上述第三热相移器18设置于第三调制波导8与第一合束器20之间，用于补偿第三调制波导8的初始相位。
上述第四热相移器设置于第四调制波导9与第二合束器21之间，用于补偿第四调制波导9的初始相位。
本实施例中，以S电极两侧的两个调制波导为一组，由于波导的制备工艺等原因导致每组中两个调制波导的初始相位可能会有差异，因此，可根据实际情况通过热相移器分别对每个调制波导的初始相位进行补偿，一方面可弥补工艺上的误差，另一方面还可使调制波导工作于特定的工作点。
本实施例中，上述脊型波导上掺杂形成有依次排列的第一P型重掺区204、第一P型轻掺区205、第一N型轻掺区206、第一N型重掺区207、第二N型轻掺区208、第二P型轻掺区209、第二P型重掺区210、第三P型轻掺区211、第三N型轻掺区212、第二N型重掺区213、第四N型轻掺区214、第四P型轻掺区215和第三P型重掺区216。
其中，第一金属电极10与第一P型重掺区204形成欧姆接触，第二金属电极11与第一N型轻掺区206形成欧姆接触，第三金属电极12与第二P型重掺区210形成欧姆接触，第四金属电极13与第二N型重掺区213形成欧姆接触，第五金属电极14与第三P型重掺区216形成欧姆接触。
进一步地，上述第一P型轻掺区205与第一N型轻掺区206相接触形成第一PN结。上述第二N型轻掺区208与第二P型轻掺区209相接触形成第二PN结。上述第三P型轻掺区211与第三N型轻掺区212相接触形成第三PN结。上述第四N型轻掺区214与第四P型轻掺区215相接触形成第四PN结。
本实施例中，上述第一PN结、第二PN结、第三PN结和第四PN结分别位于四个调制波导的中间位置。
其中，第一调制波导6包括部分第一P型轻掺区205与部分第一N型轻掺区206，第一调制波导6的中间位置形成上述第一PN结；第二调制波导7包括部分第二N型轻掺区208与部分第二P型轻掺区209，第二调制波导7的中间位置形成上述第二PN结；第三调制波导8包括部分第三P型轻掺区211与部分第三N型轻掺区212，第三调制波导8的中间位置形成上述第三PN结；第四调制波导9包括部分第四N型轻掺区214与部分第四P型轻掺区215，第四调制波导9的中间位置形成上述第四PN结。
当第二金属电极11与第四金属电极13上施加一定正电压后，使得四个调制波导中的PN结均处于反偏状态。然后，在第二金属电极11与第四金属电极13上加载相反的射频信号，即可使第二金属电极11两侧的两个调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移，以及使第四金属电极13两侧的两个调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移。
可选地，上述脊型波导由波导层刻蚀形成，即波导层的厚度为平板波导15下表面至调制波导上表面的距离。波导层通过表面刻蚀后形成调制波导和平板波导15，然后通过掺杂工艺形成各掺杂区。
本实施例中，上述平板波导15远离GSGSG行波电极结构的一侧设有衬底层，上述衬底层包括靠近平板波导15的二氧化硅衬底202和远离平板波导15的硅衬底201，上述平板波导15远离衬底层的一侧设有二氧化硅覆盖层203，上述GSGSG行波电极结构伸出上述二氧化硅覆盖层203。其中，硅衬底201的厚度远大于二氧化硅衬底202的厚度。
如图3所示，本实施例的基于上述偏振不敏感强度调制器的调制方法，其包括步骤：
S1.偏振分束组件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分成两束，分别进入两个S电极同一侧的调制波导。
S2.旋转分束组件将上述偏振分束组件入射的第二模式偏振光旋转，输出第一模式偏振光，并将该第一模式偏振光分成两束并分别进入另两个调制波导。
S3.平板波导15上的GSGSG行波电极结构的两个S电极加载幅度相同、且方向相反的射频信号后，分别对其两侧的调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移。
S4.旋转合束组件将上述两个S电极同一侧的调制波导输出光合束后的第一模式偏振光旋转得到第二模式偏振光，并将其与另两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光进行合束。
本实施例中，四个上述调制波导分别为依次排列的第一调制波导6、第二调制波导7、第三调制波导8和第四调制波导9，第一模式偏振光为TE偏振光，第二模式偏振光为TM偏振光。
其中，偏振分束组件、旋转分束组件、平板波导15、旋转合束组件之间的光路均通过连接波导形成光连接通道。
本实施例中，偏振分束组件包括偏振分束器2和第一分束器4，旋转分束组件包括第一偏振旋转器3和第二分束器5，旋转合束组件包括第一合束器20、第二合束器21、第二偏振旋转器22和偏振合束器23。
具体地，偏振分束器2输出的TE偏振光经第一分束器4分束后分别进入第一调制波导6和第三调制波导8，第一偏振旋转器3将偏振分束器2输出的TM偏振光旋转并输出TE偏振光，第二分束器5将该TE偏振光分束后分别进入第二调制波导7和第四调制波导9。
当两个S电极加载幅度相同、且方向相反的射频信号后，第一调制波导6和第二调制波导7内的TE偏振光产生相同的相移，第三调制波导8和第四调制波导9内的TE偏振光产生相同的相移，然后，第一合束器20将第一调制波导6和第三调制波导8输出的相移后的TE偏振光进行合束，并通过第二偏振旋转器22旋转输出TM偏振光，第二合束器21将第二调制波导7和第四调制波导9输出的相移后的TE偏振光进行合束。随后偏振合束器23即可将第二合束器21输出的TE偏振光与第二偏振旋转器22输出的TM偏振光进行合束，即可完成强度调制过程。
本实施例的调制方法，适用于上述各偏振不敏感强度调制器，不仅具有偏振不敏感的效果，且调制过程不会对射频信号产生分压效果，实现两个偏振态的调制均衡、损耗均衡和调制效率高的优势。
本申请不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种偏振不敏感强度调制器，其特征在于，其包括：
脊型波导，其包括平板波导(15)和位于平板波导(15)表面的四个互相平行的调制波导，所述平板波导(15)上设有GSGSG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；
偏振分束组件，用于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分成两束，分别进入两个S电极同一侧的调制波导；
旋转分束组件，其用于入射该第二模式偏振光，输出第一模式偏振光，并将该第一模式偏振光分成两束并分别进入两个S电极的另一侧的两个调制波导；两个所述S电极用于加载幅度相同、且方向相反的射频信号后，分别对其两侧的调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移；
旋转合束组件，其用于将所述两个S电极同一侧的两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光旋转得到第二模式偏振光，并将其与另两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光进行合束；
所述GSGSG行波电极结构为GSGSG差分电极结构，包括第一金属电极、第二金属电极、第三金属电极、第四金属电极和第五金属电极；第二金属电极和第四金属电极为S电极，用于加载幅度相同、方向相反的射频信号；第一金属电极、第三金属电极和第五金属电极为G电极；
所述脊型波导上掺杂形成有依次排列的第一P型重掺区(204)、第一P型轻掺区(205)、第一N型轻掺区(206)、第一N型重掺区(207)、第二N型轻掺区(208)、第二P型轻掺区(209)、第二P型重掺区(210)、第三P型轻掺区(211)、第三N型轻掺区(212)、第二N型重掺区(213)、第四N型轻掺区(214)、第四P型轻掺区(215)和第三P型重掺区(216)；
所述第一P型轻掺区(205)与第一N型轻掺区(206)相接触形成第一PN结；
所述第二N型轻掺区(208)与第二P型轻掺区(209)相接触形成第二PN结；
所述第三P型轻掺区(211)与第三N型轻掺区(212)相接触形成第三PN结；
所述第四N型轻掺区(214)与第四P型轻掺区(215)相接触形成第四PN结；
所述第一PN结、第二PN结、第三PN结和第四PN结分别位于四个调制波导的中间位置。
2.如权利要求1所述的偏振不敏感强度调制器，其特征在于，四个所述调制波导分别为依次排列的第一调制波导(6)、第二调制波导(7)、第三调制波导(8)和第四调制波导(9)；
所述偏振分束组件包括：
偏振分束器(2)，其用于将输入光波分成第一模式偏振光和第二模式偏振光；
第一分束器(4)，用于将第一模式偏振光分成两束，分别进入第一调制波导(6)和第三调制波导(8)。
3.如权利要求2所述的偏振不敏感强度调制器，其特征在于，所述旋转分束组件包括：
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；
第二分束器(5)，其用于将该第一模式偏振光分成两束并分别进入第二调制波导(7)和第四调制波导(9)。
4.如权利要求3所述的偏振不敏感强度调制器，其特征在于，所述旋转合束组件包括：
第一合束器(20)，其用于将所述第一调制波导(6)和第三调制波导(8)的输出光进行合束，并输出第一模式偏振光；
第二合束器(21)，其用于将所述第二调制波导(7)和第四调制波导(9)的输出光进行合束，并输出第一模式偏振光；
第二偏振旋转器(22)，其用于入射第一合束器(20)输出的第一模式偏振光，并输出第二模式偏振光；
偏振合束器(23)，其用于将所述第二合束器(21)输出的第一模式偏振光与第二偏振旋转器(22)输出的第二模式偏振光进行合束。
5.如权利要求1所述的偏振不敏感强度调制器，其特征在于：每个调制波导的输出端均设有一个用于补偿初始相位的热相移器。
6.如权利要求1所述的偏振不敏感强度调制器，其特征在于：所述平板波导(15)远离GSGSG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(15)的二氧化硅衬底(202)和远离平板波导(15)的硅衬底(201)，所述平板波导(15)远离衬底层的一侧设有二氧化硅覆盖层(203)，所述GSGSG行波电极结构伸出所述二氧化硅覆盖层(203)。
7.如权利要求1所述的偏振不敏感强度调制器，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。
8.一种基于权利要求1所述的偏振不敏感强度调制器的调制方法，其特征在于，其包括步骤：
偏振分束组件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分成两束，分别进入两个S电极同一侧的调制波导；
旋转分束组件将所述偏振分束组件入射的第二模式偏振光旋转，输出第一模式偏振光，并将该第一模式偏振光分成两束并分别进入另两个调制波导；
平板波导(15)上的GSGSG行波电极结构的两个S电极加载幅度相同、且方向相反的射频信号后，分别对其两侧的调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移；
旋转合束组件将所述两个S电极同一侧的调制波导输出光合束后的第一模式偏振光旋转得到第二模式偏振光，并将其与另两个调制波导输出光合束后的第一模式偏振光进行合束。
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