CN114994959A - 一种电光调制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电光调制器，包括：第一多模干涉器、第二多模干涉器、第一波导相移臂和第二波导相移臂；所述第一波导相移臂为光子晶体波导，所述光子晶体波导包括第一掺杂层、第二掺杂层和光子晶体结构层；所述第一掺杂层和所述第二掺杂层分布在所述光子晶体结构层两侧；所述光子晶体结构层内沿光路传输方向设置有至少一排微孔结构。本发明提供一种电光调制器，实现调制器的小型化设计封装，降低光信号的出射损耗。

Description

一种电光调制器
技术领域
本发明实施例涉及光通信技术领域，尤其涉及一种电光调制器。
背景技术
高速电光调制器是光通信领域的重要有源器件，并被广泛应用于光收发模块产品中，其工作方式是将高低变化的电压调制信号转化为强弱变化的光强度调制信号。
目前，硅基集成电光调制器研究较为广泛，但是波导结构的设计上还有很多不足，这就会造成器件尺寸大，不利于小型化发展，同时易产生较大的插入损耗，不能满足器件的使用要求。
发明内容
本发明提供一种电光调制器，实现调制器的小型化设计封装，降低光信号的出射损耗。
本发明实施例提供一种电光调制器，包括：第一多模干涉器、第二多模干涉器、第一波导相移臂和第二波导相移臂；
所述第一多模干涉器的输入端接入光源，所述第一多模干涉器的输出端分别与所述第一波导相移臂和所述第二波导相移臂的输入端连接；所述第一波导相移臂和所述第二波导相移臂的输出端与所述第二多模干涉器的输入端连接；所述第一多模干涉器用于将入射光进行分束；所述第二多模干涉器用于将出射光进行合束，所述第一波导相移臂和所述第二波导相移臂分别用于调控各自相移臂中的光场相位和强度；
其中，所述第一波导相移臂为光子晶体波导，所述光子晶体波导包括第一掺杂层、第二掺杂层和光子晶体结构层；所述第一掺杂层和所述第二掺杂层分布在所述光子晶体结构层两侧；所述光子晶体结构层内沿光路传输方向设置有至少一排微孔结构。
可选的，在同一排所述微孔结构中处于对称位置的所述微孔结构的直径最大，远离所述对称位置的所述微孔结构的直径依次减小，其中，所述微孔结构的个数为m个，m为不为0的自然数，当所述个数为偶数时，第m/2个所述微孔结构和所述第(m/2)+1个所述微孔结构处于所述对称位置；当所述个数为奇数时，第(m+1)/2个所述微孔结构处于所述对称位置。
可选的，同一排中所述微孔结构的间距相等；处于对称位置的所述微孔结构的序号为1，远离所述对称位置的所述微孔结构的序号依次为2、3、4……；所述微孔结构的半径为ri＝r0(1-i2/m2)，其中，r0与光子晶体晶格常数具有线性关系；i为所述序号，m为所述微孔结构的个数。
可选的，所述光子晶体波导为脊型波导。
可选的，所述脊型波导的宽度大于或等于500nm，脊高大于或等于170nm，底部平板高度大于或等于50nm。
可选的，所述第一掺杂层包括第一浓度掺杂区和第二浓度掺杂区；
所述第二掺杂层包括第三浓度掺杂区和第四浓度掺杂区；
所述第一浓度掺杂区和所述第三浓度掺杂区相邻，所述第二浓度掺杂区设置在所述第一浓度掺杂区远离所述第三浓度掺杂区的一侧；所述第四浓度掺杂区设置在所述第三浓度掺杂区远离所述第二浓度掺杂区的一侧；其中，所述第一浓度掺杂区和所述第三浓度掺杂区浓度相同；所述第二浓度掺杂区和所述第四浓度掺杂区浓度相同；所述第一浓度掺杂区小于所述第二浓度掺杂区。
可选的，所述第一浓度掺杂区的掺杂浓度为1017-1018cm-3之间，所述第二浓度掺杂区的掺杂浓度为1019-1021cm-3之间。
可选的，所述第二波导相移臂为热光相移臂波导，所述热光相移臂波导用于调控与所述第二波导相移臂的初始相位差，使所述电光调制器处于正交工作偏置点。
可选的，所述的电光调制器，还包括定向耦合器和探测器；
所述光源与所述第一多模干涉器之间连接一所述定向耦合器，所述定向耦合器的一输出端与所述第一多模干涉器的输入端连接；所述定向耦合器的另一输出端与一所述探测器连接；所述第二多模干涉器的输出端与另一所述定向耦合器的输入端连接；所述定向耦合器的一输出端与另一所述探测器连接；所述定向耦合器的另一输出端出射调制信号；所述探测器用于监控入射光和出射光的光功率。
可选的，所述的电光调制器，还包括模斑扩束器，所述第一波导相移臂输入端与所述第一多模干涉器的输出端之间连接一所述模斑扩束器；所述第一波导相移臂输出端与所述第二多模干涉器的输入端之间连接另一所述模斑扩束器。
本发明实施例电光调制器基于马赫增德尔干涉型调制器，利用光学干涉原理将相位调制转换强度调制，第一多模干涉器将光源出射的出射光进行分束，分别输入至第一波导相移臂和第二波导相移臂。第一波导相移臂为光子晶体波导，光子晶体波导一侧为P型离子掺杂区域，另一侧为N型离子掺杂区域，从而在光子晶体波导中央区域形成PN结，光子晶体波导的中央区域作为光子晶体结构层，在光子晶体结构层设置有微孔结构，微孔结构沿一排排列，微孔结构组合构成一维布拉格光栅，降低信号衰减，提高出射强度，利用第一波导相移臂和第二波导相移臂输出的两束光的相位差，实现信号调制。其中，光子晶体波导体积小，有利于实现调制器的小型化设计封装，利用微孔结构组成微孔阵列，构成一维布拉格光栅，维持光栅的出射波长，降低光信号的出射损耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电光调制器的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种光子晶体波导的俯视结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种微孔阵列的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的一种微孔阵列的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的一种光子晶体波导结构的侧视图。
图6为本发明实施例光子晶体波导中TE基模的光场能量分布的示意图。
图7为本发明实施例光子晶体波导横截面TE基模的光场能量分布。
图8为本发明实施例提供的又一种电光调制器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种电光调制器的结构示意图，参见图1，包括：第一多模干涉器110、第二多模干涉器120、第一波导相移臂130和第二波导相移臂140；
第一多模干涉器110的输入端接入光源，第一多模干涉器110的输出端分别与第一波导相移臂130和第二波导相移臂140的输入端连接；第一波导相移臂130和第二波导相移臂140的输出端与第二多模干涉器120的输入端连接；第一多模干涉器110用于将入射光进行分束；第二多模干涉器120用于将出射光进行合束，第一波导相移臂130和第二波导相移臂140分别用于调控各自相移臂中的光场相位和强度；
其中，第一波导相移臂130为光子晶体波导，光子晶体波导包括第一掺杂层、第二掺杂层和光子晶体结构层；第一掺杂层和第二掺杂层分布在光子晶体结构层两侧；光子晶体结构层内沿光路传输方向设置有至少一排微孔结构。
具体的，本发明实施例电光调制器基于马赫增德尔干涉型调制器，利用光学干涉原理将相位调制转换强度调制，第一多模干涉器110的输入端接入光源，第一多模干涉器110将光源出射的出射光进行等功率分束，示例性的，第一多模干涉器110可以为1x2多模干涉器。分束后的两束出射光作为入射光分别输入至第一波导相移臂130和第二波导相移臂140。其中，第一波导相移臂130为采用了PN结的有源波硅导，当没有外加电压时，第一波导相移臂130和第二波导相移臂140输出的两束光的相位是相同的，根据光的干涉理论，合束时干涉相长，从第二多模干涉器120输出的光强最大，可以看作是高电平信号，示例性的，第二多模干涉器120可以选用2x2多模干涉器，第一波导相移臂130和第二波导相移臂140输出的两束光经2x2多模干涉器可以分束为两束输出光方便供后续应用。当第一波导相移臂130加电压时，第一波导相移臂130的有效折射率发生变化，第一波导相移臂130和第二波导相移臂140输出的两束光存在相位差，合束发生干涉后，光强不是最大值，若相位差为π，干涉相消，输出光强最小，可以看作是低电平信号。
第一波导相移臂130采用硅基的光子晶体波导，光子晶体波导构成马赫曾德型的电光调制器的相移臂，由于光子晶体波导体积小，相移臂的长度可以为50-100um，相比于传统的行波式马赫曾德调制器的相移臂长度小20-40倍。图2为本发明实施例提供的一种光子晶体波导的俯视结构示意图，参见图2，示例性的，光子晶体波导为平板硅结构，在光路传输方向光子晶体波导的两侧分别为第一掺杂层210和第二掺杂层220，第一掺杂层210和第二掺杂层220的掺杂类型不同，示例性的，第一掺杂层210为P型离子掺杂区域，第二掺杂层220为N型离子掺杂区域，从而在光子晶体波导中央区域形成PN结，光子晶体波导的中央区域作为光子晶体结构层230，在光子晶体结构层设置有微孔结构240，微孔结构240一排排列，微孔结构240组合构成一维布拉格光栅，在每个空间周期性折射率变化处会有特定波长的光发生反射，其它波长的光信号几乎不受布拉格光栅影响，将透过光纤光栅继续传输。因此，当光通过光栅进行传播时，几乎不会发生信号衰减或信号变化。只有满足布拉格条件的波长才会受到影响并产生强烈反射，从而可以维持光栅的出射波长，降低光信号的出射损耗。
本发明实施例电光调制器基于马赫增德尔干涉型调制器，利用光学干涉原理将相位调制转换强度调制，第一多模干涉器将光源出射的出射光进行分束，分别输入至第一波导相移臂和第二波导相移臂。第一波导相移臂为光子晶体波导，光子晶体波导一侧为P型离子掺杂区域，另一侧为N型离子掺杂区域，从而在光子晶体波导中央区域形成PN结，光子晶体波导的中央区域作为光子晶体结构层，在光子晶体结构层设置有微孔结构，微孔结构沿一排排列，微孔结构组合构成一维布拉格光栅，降低信号衰减，提高出射强度，利用第一波导相移臂和第二波导相移臂输出的两束光的相位差，实现信号调制。其中，光子晶体波导体积小，有利于实现调制器的小型化设计封装，利用微孔结构组成微孔阵列，构成一维布拉格光栅，维持光栅的出射波长，降低光信号的出射损耗。
图3为本发明实施例提供的一种微孔阵列的结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种微孔阵列的结构示意图，参见图3和图4，微孔结构240中处于对称位置的微孔结构240的直径最大，远离对称位置的微孔结构240的直径依次减小，其中，微孔结构240的个数为m个，m为不为0的自然数，当个数为偶数时，第m/2个微孔结构241和第(m/2)+1个微孔结构242处于对称位置；当个数为奇数时，第(m+1)/2个微孔结构241处于对称位置310。
具体的，本发明实施例示例性的微孔结构240为圆形结构，其具体形状并不做具体限制，微孔结构240沿光路传输方向一排排列，微孔结构240的直径尺寸为变化尺寸，在同一排微孔结构240中，若微孔结构240的个数为偶数，则从最边缘的微孔结构240开始计数，则第m/2个微孔结构241和第(m/2)+1个微孔结构242处于对称位置310，即第m/2个微孔结构241和第(m/2)+1个微孔结构242位于这一排的微孔结构240的中间位置，也就是对称位置310。第m/2个微孔结构241和第(m/2)+1个微孔结构242作为对称微孔，第m/2个微孔结构240和第(m/2)+1个微孔结构242的直径尺寸相同，第m/2个微孔结构240和第(m/2)+1个微孔结构240作为对称微孔，该微孔结构240的两侧的微孔结构240的直径尺寸依次减小。若微孔结构240的个数为奇数，则从最边缘的微孔结构240开始计数，则第(m+1)/2个微孔结构241处于对称位置，即第(m+1)/2个微孔结构241位于这一排的微孔结构240的中间位置，也就是对称位置。第(m+1)/2个作为对称微孔，该微孔结构241的两侧的微孔结构240的直径尺寸依次减小。通过微孔结构形成光子晶体结构，即一维布拉格光栅。利用由小到大，再由大到小的微孔结构排列，可以提高布拉格光栅反射腔内的Q因子，从而增加光子晶体调制器的调制效率，并缩短电光调制器的相移臂的长度。
基于上述实施例，可选的，同一排中微孔结构240的间距相等；处于对称位置310的微孔结构240的序号为1，远离对称位置310的微孔结构240的序号依次为2、3、4……；微孔结构240的半径为ri＝r0(1-i2/m2)，其中，r0与光子晶体晶格常数具有线性关系；i为序号，m为微孔结构240的个数。
具体的，光子晶体波导的中央区域作为光子晶体结构层，在光子晶体结构层设置有微孔结构240，微孔结构240之间的间距相等，微孔结构240排列组成微孔阵列，对微孔结构240进行编号，位于对称位置的微孔结构240的序号记为1，例如，若微孔结构240的个数为奇数，则从第(m+1)/2个微孔结构240的序号记为1，若微孔结构240的个数为偶数，则第m/2个微孔结构240和第(m/2)+1个微孔结构240的序号均记为1。由两侧的微孔结构240分别记为2、3、4……。示例性的，微孔结构240的个数为20个，则第10个和第11个微孔结构240的序号为1，则编号顺序为10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10。外侧的微孔结构240的直径尺寸较小，中央的微孔结构240的直径尺寸较大，示例性的，微孔结构240的半径为r(i)＝r0(1-i2/m2)，其中r0＝0.3a，i为微孔结构240的序号，m为微孔个数，a为光子晶体晶格常数，或为微孔结构240之间的间距。微孔结构240依次排列构成一维布拉格光栅，其工作原理类似于法布里泊罗谐振腔，维持光栅的出射波长，降低光信号的出射损耗。
图5为本发明实施例提供的一种光子晶体波导结构的侧视图，参见图5，光子晶体波导为脊型波导。具体的，图5为图2中AB方向的侧视示意图，通常调制器在绝缘衬底上的硅晶片上进行加工，硅晶片包括硅衬底510、二氧化硅埋氧层520和顶硅530，其中，顶硅530构成脊型波导，脊型波导用于形成电光调制器件的有源波硅导，即PN结区域。示例性的，脊型波导为类似倒“T”型，其中，脊型波导包括凸出部和平板部，凸出部的上边缘到与平板部接触的平面的高度为脊高a，其中，凸出部和平板部可以一体成型。底部平板高度即为平板部的高度b。示例性的，脊型波导的设计参数为：脊型波导的宽度c大于或等于500nm，脊高a大于或等于170nm，底部平板高度b大于或等于50nm。
继续参见图5，可选的，第一掺杂层包括第一浓度掺杂区540和第二浓度掺杂区550；
第二掺杂层包括第三浓度掺杂区560和第四浓度掺杂区570；
第一浓度掺杂区540和第三浓度掺杂区560相邻，第二浓度掺杂区550设置在第一浓度掺杂区540远离第三浓度掺杂区560的一侧；第四浓度掺杂区570设置在第三浓度掺杂区560远离第二浓度掺杂区550的一侧；其中，第一浓度掺杂区540和第三浓度掺杂区560的掺杂浓度相同；第二浓度掺杂区550和第四浓度掺杂区570浓度相同；第一浓度掺杂区540小于第二浓度掺杂区550。
具体的，脊型波导一侧为P型离子掺杂区域，另一侧为N型离子掺杂区域，从而在脊型波导的中央区域形成PN结，示例性的，第一掺杂层为P型离子掺杂，第二掺杂层为N型离子掺杂。其中，第一掺杂层和第二掺杂层各自分成两个掺杂浓度区域。第一掺杂层包括第一浓度掺杂区540和第二浓度掺杂区550，第二掺杂层包括第三浓度掺杂区560和第四浓度掺杂区570。第二浓度掺杂区550和第四浓度掺杂区570分别分布在平板部的两端。第一浓度掺杂区540和第三浓度掺杂区560分布在第二浓度掺杂区550和第四浓度掺杂区570之间，其中，同一类型的掺杂在脊型波导的同一侧，也就是说，在如图5所示的侧视示意图上，第二浓度掺杂区550、第一浓度掺杂区540、第三浓度掺杂区560和第四浓度掺杂区570依次排列。第一浓度掺杂区540和第三浓度掺杂区560的掺杂浓度相同，第二浓度掺杂区550和第四浓度掺杂区570浓度相同，第二浓度掺杂区550的掺杂浓度大于第一浓度掺杂区540的掺杂浓度，也就是说，脊型波导外侧的平板部，即第二浓度掺杂区550域和第四浓度掺杂区570域采用高浓度离子掺杂，有利于与金属电极形成欧姆接触并降低串联电阻。脊型波导的中央区域，即第一浓度掺杂区540域和第三浓度掺杂区560域采用低浓度离子掺杂，有利于降低自由载流子对光的吸收，从而降低波导传输插损。示例性的，第一浓度掺杂区540的掺杂浓度为1017-1018cm-3之间，第二浓度掺杂区550的掺杂浓度为1019-1021cm-3之间。通过在光子晶体波导的PN结两侧加上反向偏置电压及高频电压调制信号，使得PN结内部的载流子处于耗尽状态，进一步降低载流子吸收造成的光损耗，并通过载流子浓度变化改变光子晶体波导的折射率，最终实现出射光的强度及相位调控。
可选的，第一掺杂层和第二掺杂层构成的PN结可以采用非对称式的结构，也就是说，其中P型离子掺杂区域宽度大于N型离子掺杂区域宽度，因为空穴的等离子体色散效应较强于电子，因此P型离子掺杂区域和N型离子掺杂区域的分界面偏移至N型离子掺杂区域一侧，通过增大P型离子掺杂区域，提高PN结调制效率的最大化。图6为本发明实施例光子晶体波导中TE基模的光场能量分布的示意图，参见图6，光场能量呈现出周期性的干涉强弱能量交替的空间分布。图7为本发明实施例光子晶体波导横截面TE基模的光场能量分布。此外，通过优化光子晶体波导的结构参数可以使该电光调制器工作在O波段或者C波段，满足光通信用传输波段的需求。光子晶体波导的3dB带宽要求大于35GHz，以满足单波100Gbps的PAM4信号调制需求。
继续参见图1，第二波导相移臂140为热光相移臂波导，热光相移臂波导用于调控与第二波导相移臂140的初始相位差，使电光调制器处于正交工作偏置点。
具体的，第二波导相移臂140采用热光相移臂，热光相移臂根据温度而改变自身的折射率，利用加热电极对热光相移臂波导进行加热，因而改变第二波导相移臂140折射率，从而可以调控第一波导相移臂130和第二波导相移臂140之间的初始相位差，让电光调制器处于正交工作偏置点，即最佳线性工作区域。通过在第一波导相移臂130两侧加上反向偏置电压及高频电压调制信号，也就是说，采用单端高速电压信号调制，只需在光子晶体波导的PN结两端施加电压和调制信号，因此可以跟外部调制激光驱动器的直接兼容，相比于传统的行波式马赫曾德电光调制器的双相移臂利用差分电压信号调制，本发明实施例的功耗及调制成本更低。
图8为本发明实施例提供的又一种电光调制器的结构示意图，参见图8，电光调制器还包括定向耦合器810和探测器820；
光源与第一多模干涉器110之间连接一定向耦合器810，定向耦合器810的一输出端与第一多模干涉器110的输入端连接；定向耦合器810的另一输出端与一探测器820连接；第二多模干涉器120的输出端连接另一定向耦合器810；第二多模干涉器的输出端与定向耦合器810的输入端连接；定向耦合器810的一输出端与另一探测器820连接；定向耦合器810的另一输出端出射调制信号；探测器820用于监控入射光和出射光的光功率。
具体的，光源的出射光输入至定向耦合器810的输入端，定向耦合器810将3％的光功率导入探测器820内用于监控入射光功率，另外97％的光功率输入至第一多模干涉器110中，第一多模干涉器110将光功率等分成第一入射光和第二入射光，示例性的，第一多模干涉器110可以为1x2多模干涉器。第一入射光和第二入射光分别输入至第一波导相移臂130及第二波导相移臂140中。示例性的，第一波导相移臂130为光子晶体波导，在光子晶体波导设置有微孔阵列，由微孔结构240排列构成，构成一维的布拉格光栅。光子晶体波导的中央区域的PN结在外加电场作用下可以改变载流子浓度，进而改变波导折射率和吸收系数，引起透射光的强度和相位变化，高速调制电压信号可以加载到光子晶体波导的PN结两端，实现对光场强度和相位的高速调制。示例性的，第二波导相移臂140为热光相移臂，利用加热电极，通过加热波导改变硅材料折射率，进而改变出射光的相位。热光相移臂为直流调制，用于马赫曾德干涉仪的初始相位调控，使调制器工作在正交工作偏置点，即最佳的线性调制区域。第一波导相移臂130和第二波导相移臂140的两束输出光最后输入到第二多模干涉器120，示例性的，第二多模干涉器120为2x2多模干涉器，2x2多模干涉器将输入的光进行干涉形成调制光信号。2x2多模干涉器的输出端输出的调制光信号分别输入至第二个定向耦合器810和第三个定向耦合器810，由定向耦合器810分出3％的光功率给探测器820，用于监控输出光强度，形成对调制光信号的闭环监控，确保光子晶体调制器工作在最佳的调制状态。通过在电光调制器的进光及出光端口集成定向耦合器810和探测器820，用于监控入射及出射光功率，有利于实现调制器的动态闭环控制。其中，第一多模干涉器110、第一波导相移臂130、第二波导相移臂140和第二多模干涉器120之间的连接可以通过S型弯曲波导进行连接。
继续参见图8，电光调制器还包括模斑扩束器840，第一波导相移臂130输入端与第一多模干涉器110的输出端之间连接一模斑扩束器840；第一波导相移臂130输出端与第二多模干涉器120的输入端之间连接另一模斑扩束器840。
具体的，第一波导相移臂130、第一多模干涉器110和第二多模干涉器120的输入孔径不匹配，利用模斑扩束器840将入射光由小孔径扩束至大孔径输入至第一波导相移臂130，降低输入损耗，相同的，第一波导相移臂130的输出端利用模斑扩束器840，将出射光由大孔径变为小孔径输入至第二多模干涉器120，降低输出损耗。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电光调制器，其特征在于，包括：第一多模干涉器、第二多模干涉器、第一波导相移臂和第二波导相移臂；
所述第一多模干涉器的输入端接入光源，所述第一多模干涉器的输出端分别与所述第一波导相移臂和所述第二波导相移臂的输入端连接；所述第一波导相移臂和所述第二波导相移臂的输出端与所述第二多模干涉器的输入端连接；所述第一多模干涉器用于将入射光进行分束；所述第二多模干涉器用于将出射光进行合束，所述第一波导相移臂和所述第二波导相移臂分别用于调控各自相移臂中的光场相位和强度；
其中，所述第一波导相移臂为光子晶体波导，所述光子晶体波导包括第一掺杂层、第二掺杂层和光子晶体结构层；所述第一掺杂层和所述第二掺杂层分布在所述光子晶体结构层两侧；所述光子晶体结构层内沿光路传输方向设置有至少一排微孔结构。
2.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，在同一排所述微孔结构中处于对称位置的所述微孔结构的直径最大，远离所述对称位置的所述微孔结构的直径依次减小，其中，所述微孔结构的个数为m个，m为不为0的自然数，当所述个数为偶数时，第m/2个所述微孔结构和第(m/2)+1个所述微孔结构处于所述对称位置；当所述个数为奇数时，第(m+1)/2个所述微孔结构处于所述对称位置。
3.根据权利要求2所述的电光调制器，其特征在于，同一排中所述微孔结构的间距相等；处于对称位置的所述微孔结构的序号为1，远离所述对称位置的所述微孔结构的序号依次为2、3、4……；所述微孔结构的半径为ri＝r0(1-i2/m2)，其中，r0与光子晶体晶格常数具有线性关系；i为所述序号，m为所述微孔结构的个数。
4.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，所述光子晶体波导为脊型波导。
5.根据权利要求4所述的电光调制器，其特征在于，所述脊型波导的宽度大于或等于500nm，脊高大于或等于170nm，底部平板高度大于或等于50nm。
6.根据权利要求4所述的电光调制器，其特征在于，所述第一掺杂层包括第一浓度掺杂区和第二浓度掺杂区；
所述第二掺杂层包括第三浓度掺杂区和第四浓度掺杂区；
所述第一浓度掺杂区和所述第三浓度掺杂区相邻，所述第二浓度掺杂区设置在所述第一浓度掺杂区远离所述第三浓度掺杂区的一侧；所述第四浓度掺杂区设置在所述第三浓度掺杂区远离所述第二浓度掺杂区的一侧；其中，所述第一浓度掺杂区和所述第三浓度掺杂区浓度相同；所述第二浓度掺杂区和所述第四浓度掺杂区浓度相同；所述第一浓度掺杂区小于所述第二浓度掺杂区。
7.根据权利要求6所述的电光调制器，其特征在于，所述第一浓度掺杂区的掺杂浓度为1017-1018cm-3之间，所述第二浓度掺杂区的掺杂浓度为1019-1021cm-3之间。
8.根据权利要求1-7任一所述的电光调制器，其特征在于，所述第二波导相移臂为热光相移臂波导，所述热光相移臂波导用于调控与所述第二波导相移臂的初始相位差，使所述电光调制器处于正交工作偏置点。
9.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，还包括定向耦合器和探测器；
所述光源与所述第一多模干涉器之间连接一所述定向耦合器，所述定向耦合器的一输出端与所述第一多模干涉器的输入端连接；所述定向耦合器的另一输出端与一所述探测器连接；所述第二多模干涉器的输出端与另一所述定向耦合器的输入端连接；所述定向耦合器的一输出端与另一所述探测器连接；所述定向耦合器的另一输出端出射调制信号；所述探测器用于监控入射光和出射光的光功率。
10.根据权利要求9所述的电光调制器，其特征在于，还包括模斑扩束器，所述第一波导相移臂输入端与所述第一多模干涉器的输出端之间连接一所述模斑扩束器；所述第一波导相移臂输出端与所述第二多模干涉器的输入端之间连接另一所述模斑扩束器。
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WO2024098859A1 (zh) * 2022-11-07 2024-05-16 华为技术有限公司 光功率分配

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