CN115903283A - 折叠型电光调制器 - Google Patents

Abstract

提供一种折叠型电光调制器，包括：无交叉依次排列的第一主电极、第一波导臂、第二主电极、第二波导臂和第三主电极；及，在任意偶数序位的射频调制区设置的以下结构：多个第一子电极，分别通过与第一波导臂绝缘交叉的第一连接臂连接第一主电极的靠近第二主电极的一侧；多个第二子电极，分别通过与第一波导臂绝缘交叉的第二连接臂连接第二主电极的靠近第一主电极的一侧；多个第三子电极，分别通过与第二波导臂绝缘交叉的第三连接臂连接第二主电极的靠近第三主电极的一侧；及多个第四子电极，分别通过与第二波导臂绝缘交叉的第四连接臂连接第三主电极的靠近第二主电极的一侧。本公开实施例方案可以兼顾器件的性能需求和尺寸需求。

Description

折叠型电光调制器

技术领域

本公开涉及光通信技术领域，特别是涉及一种折叠型电光调制器。

背景技术

近年来，随着物联网、无人驾驶、远程医疗、远程教育等新兴网络应用业务的飞速发展，对于高速大容量通信技术提出了更高的要求。光通信因其带宽大、可靠性高、成本低、抗干扰能力强等特点，在高速、大容量通信方向取得了飞速的发展。如何将高速电信号加载到光载波上是一项核心研究内容。

电光调制器是基于电光材料(Electro-optic materials)的电光效应制成的一种调制器。电光效应是指，当对例如铌酸锂晶体、砷化稼晶体或钽酸锂晶体等电光材料施加电压时，电光材料的折射率会发生变化，进而引起通过该电光材料的光波的特性发生变化。利用电光效应，可以实现对光信号相位、幅度、强度以及偏振状态等参数的调制。

马赫曾德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator)是电光调制器的一种，其是将输入光信号等分成两个分支光信号，使之分别进入两个波导臂，这两个波导臂采用电光材料，其折射率随外加调制电压的变化而变化。波导臂的折射率变化会引起分支光信号的相位变化，因此，两个分支光信号汇合后输出的是一个强度随调制电压变化的干涉信号。简而言之，马赫曾德尔调制器通过控制施加在两个波导臂上的调制电压，可以实现不同边带的调制。马赫曾德尔调制器作为将电信号转换成光信号的器件，是光互连、光计算、光通信系统中常见的核心器件之一。

随着人们对于高速、大容量通信技术的需求日益迫切，对于电光调制器的器件性能和器件尺寸均提出了更高的要求。

发明内容

本公开实施例提供了一种折叠型电光调制器，以在满足器件性能需求的前提下，实现器件的小型化设计。

本公开实施例提供的折叠型电光调制器，包括：整体呈折叠状且相互无交叉的第一波导臂和第二波导臂；整体呈折叠状且相互无交叉的第一主电极、第二主电极和第三主电极，第一波导臂位于第一主电极和第二主电极之间，第二波导臂位于第二主电极和第三主电极之间，第一主电极和第三主电极为射频信号的地电极，第二主电极为射频信号的信号电极；以及，沿第一波导臂和第二波导臂的传输方向，在折叠型电光调制器的任意偶数序位的射频调制区设置的以下结构：

多个第一子电极，每个第一子电极通过一个与第一波导臂绝缘交叉的第一连接臂连接第一主电极的靠近第二主电极的一侧；多个第二子电极，每个第二子电极通过一个与第一波导臂绝缘交叉的第二连接臂连接第二主电极的靠近第一主电极的一侧；多个第三子电极，每个第三子电极通过一个与第二波导臂绝缘交叉的第三连接臂连接第二主电极的靠近第三主电极的一侧；以及，多个第四子电极，每个第四子电极通过一个与第二波导臂绝缘交叉的第四连接臂连接第三主电极的靠近第二主电极的一侧。

在一些实施例中，每个第一子电极与对应的第一连接臂构成第一T形结构，每个第二子电极与对应的第二连接臂构成第二T形结构，多个第一T形结构和多个第二T形结构沿射频调制区的延伸方向交替排列，相邻第一子电极之间的间隙小于第二子电极的长度，相邻第二子电极之间的间隙小于第一子电极的长度；以及，每个第三子电极与对应的第三连接臂构成第三T形结构，每个第四子电极与对应的第四连接臂构成第四T形结构，多个第三T形结构和多个第四T形结构沿射频调制区的延伸方向交替排列，相邻第三子电极之间的间隙小于第四子电极的长度，相邻第四子电极之间的间隙小于第三子电极的长度。

在一些实施例中，每个第一子电极与对应的第一连接臂构成第一L形结构，每个第二子电极与对应的第二连接臂构成第二L形结构，多个第一L形结构和多个第二L形结构沿射频调制区的延伸方向交替排列，每个第一子电极与一个第二子电极在射频调制区的延伸方向上的正投影相交叠；以及，每个第三子电极与对应的第三连接臂构成第三L形结构，每个第四子电极与对应的第四连接臂构成第四L形结构，多个第三L形结构和多个第四L形结构沿射频调制区的延伸方向交替排列，每个第三子电极与一个第四子电极在射频调制区的延伸方向上的正投影相交叠。

在一些实施例中，折叠型电光调制器包括依次设置的衬底、隔离层、波导层、绝缘层和电极层，其中，第一波导臂和第二波导臂位于波导层；第一主电极、第二主电极、第三主电极、第一子电极、第一连接臂、第二子电极、第二连接臂、第三子电极、第三连接臂、第四子电极和第四连接臂位于电极层；以及，第一连接臂和第二连接臂与第一波导臂通过绝缘层绝缘隔离，第三连接臂和第四连接臂与第二波导臂通过绝缘层绝缘隔离。

在一些实施例中，波导层为脊凸图案层；或者，波导层为脊波导层，包括平板层和位于平板层的远离衬底的一侧的脊凸图案层，第一波导臂和第二波导臂位于脊凸图案层。

在一些实施例中，波导层为脊波导层，包括平板层和位于平板层的远离衬底的一侧的脊凸图案层，第一波导臂和第二波导臂位于脊凸图案层；以及，绝缘层覆盖脊凸图案层且曝露出平板层的至少部分区域，第一主电极、第二主电极、第三主电极形成在平板层的被绝缘层曝露出的表面；或者，绝缘层覆盖脊凸图案层且覆盖平板层的至少部分区域，第一主电极、第二主电极、第三主电极形成在绝缘层的覆盖平板层的部分的表面。

在一些实施例中，绝缘层的覆盖第一波导臂的部分形成的凸起结构位于第一子电极和第一主电极之间，且位于第二子电极和第二主电极之间；以及，绝缘层的覆盖第二波导臂的部分形成的凸起结构位于第三子电极和第二主电极之间，且位于第四子电极和第三主电极之间。

在一些实施例中，第一子电极和第二子电极形成在绝缘层的覆盖第一波导臂的部分形成的凸起结构的表面；以及，第三子电极和第四子电极形成在绝缘层的覆盖第二波导臂的部分形成的凸起结构的表面。

在一些实施例中，所述的折叠型电光调制器，还包括在折叠型电光调制器的至少一个奇数序位的射频调制区设置的以下结构中的至少一个：

多个第五子电极，每个第五子电极位于第一主电极与第一波导臂之间并且通过一个第五连接臂连接第一主电极的靠近第一波导臂的一侧；

多个第六子电极，每个第六子电极位于第二主电极与第一波导臂之间并且通过一个第六连接臂连接第二主电极的靠近第一波导臂的一侧；

多个第七子电极，每个第七子电极位于第二主电极与第二波导臂之间并且通过一个第七连接臂连接第二主电极的靠近第二波导臂的一侧；以及

多个第八子电极，每个第八子电极位于第三主电极与第二波导臂之间并且通过一个第八连接臂连接第三主电极的靠近第二波导臂的一侧。

在一些实施例中，衬底具有凹槽结构。

根据本公开的一个或多个实施例，折叠型电光调制器由于采用了折叠设计，相比传统型电光调制器，可以大大缩减长度方向的尺寸。为了获得更佳的器件性能，可以根据需求设计增加波导臂的长度，而对器件的整体长度影响较小。

此外，第一波导臂、第二波导臂、第一主电极、第二主电极和第三主电极均采用无交叉设计，相比一些相关技术采用绝缘交叉并通过过孔桥接的设计，结构设计更加简便，制作精度管控要求也相对较低，从而有利于提高生产效率和产品良率，降低生产成本。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本公开的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：

图1是传统型电光调制器的简化结构俯视图；

图2是根据本公开一些示例性实施例的折叠型电光调制器的简化结构俯视图；

图3是根据本公开一些示例性实施例的折叠型电光调制器的简化结构俯视图；

图4是根据本公开一些示例性实施例的折叠型电光调制器的局部结构立体图；

图5是根据本公开一些示例性实施例的折叠型电光调制器的局部结构立体图；

图6是根据本公开一些示例性实施例的折叠型电光调制器的局部结构立体图；

图7是根据本公开一些示例性实施例的折叠型电光调制器的局部结构立体图；

图8是根据本公开一些示例性实施例的折叠型电光调制器的局部结构立体图；

图9是根据本公开一些示例性实施例的折叠型电光调制器的局部结构立体图；以及

图10是根据本公开一些示例性实施例的折叠型电光调制器的局部结构立体图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

如图1所示，为一种传统型马赫曾德尔调制器的结构示意图。在理想状态下，马赫曾德尔调制器001的两个波导臂02绝对相同。马赫曾德尔调制器001不工作时，两个波导臂02均不发生电光效应，输入光经过分光元件01后被等分为两个分支光信号，两个分支光信号在各自经过一个波导臂02后相位仍然相同，因此，会从合光元件05输出两个分支光信号的相干加强信号。马赫曾德尔调制器001工作时，调制电极04(例如包括信号电极040、第一地电极041和第二地电极042)对两个波导臂02施加调制电压，两个分支光信号在各自经过一个波导臂02后相位可以相差Π的奇数倍或偶数倍，当相位相差Π的偶数倍时，合光元件05输出两个分支光信号的相干加强信号，当相位相差Π的奇数倍时，合光元件05输出两个分支光信号的相干抵消信号。

从图中可以看出，这种传统型马赫曾德尔调制器的结构特点是细长型，其长度通常在毫米或者厘米量级，而其宽度通常在几百微米量级，此外，为了尽量降低驱动电压，也会考虑增加两个波导臂的长度。虽然马赫曾德尔调制器的宽度尺寸较小，但其整体尺寸仍主要由长度尺寸决定，因此，如何在不影响器件性能的前提下，实现器件的小型化设计，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

本公开实施例提供了一种折叠型电光调制器，其可以在满足器件性能需求的前提下，实现器件的小型化设计。

如图2所示，本公开一些实施例提供了一种折叠型电光调制器100，包括N个射频调制区10和N-1个转弯区20，其中，N≥2。该折叠型电光调制器100包括：整体呈折叠状且相互无交叉的第一波导臂30和第二波导臂40；整体呈折叠状且相互无交叉的第一主电极111、第二主电极112和第三主电极113，第一波导臂30位于第一主电极111和第二主电极112之间，第二波导臂40位于第二主电极112和第三主电极113之间，第一主电极111和第三主电极113为射频信号的地电极，第二主电极112为射频信号的信号电极；此外，该折叠型电光调制器100还包括沿第一波导臂30和第二波导臂40的传输方向(如图中点划线箭头所示)，在任意偶数序位的射频调制区10设置的多个第一子电极1a、多个第二子电极1b、多个第三子电极1c和多个第四子电极1d。其中，各个射频调制区10的序位按照第一波导臂30和第二波导臂40的传输方向依次排列。

如图2所示，每个第一子电极1a通过一个与第一波导臂30绝缘交叉的第一连接臂2a连接第一主电极111的靠近第二主电极112的一侧，每个第二子电极1b通过一个与第一波导臂30绝缘交叉的第二连接臂2b连接第二主电极112的靠近第一主电极111的一侧，每个第三子电极1c通过一个与第二波导臂40绝缘交叉的第三连接臂2c连接第二主电极112的靠近第三主电极113的一侧，每个第四子电极1d通过一个与第二波导臂40绝缘交叉的第四连接臂2d连接第三主电极113的靠近第二主电极112的一侧。

在本公开实施例中，为实现光信号的输入与输出，折叠型电光调制器100还包括输入元件(例如分光元件50)和输出元件(例如合光元件60)。该实施例中，分光元件50作为折叠型电光调制器100的输入元件，包括一个输入端和两个输出端，合光元件60作为折叠型电光调制器100的输出元件，包括两个输入端和一个输出端，第一波导臂30连接分光元件50的其中一个输出端以及合光元件60的其中一个输入端，第二波导臂40连接分光元件50的另一个输出端以及合光元件60的另一个输入端。输入元件和输出元件的结构不限制为图中所示的三端口元件，可以根据折叠型电光调制器100的实际需求选择设计。

在本公开实施例中，N为自然数，并且N≥2，可以理解的，当射频调制区10的数量为偶数时(例如图2所示，N＝2时)，分光元件50和合光元件60设置在该折叠型电光调制器的同一侧，当射频调制区的数量为奇数时，分光元件和合光元件应是设置在折叠型电光调制器的相对侧。

第一波导臂30和第二波导臂40的材料包括电光材料，电光材料例如为铌酸锂、钽酸锂或者磷酸氧钛钾等等。当对第一主电极111、第二主电极112、第三主电极113输入射频信号时，在每个射频调制区10，第一波导臂30处于多个第一子电极1a和多个第二子电极1b形成的电场中，第二波导臂40处于多个第三子电极1c和多个第四子电极1d形成的电场中，电场方向分别如图中虚线箭头所示。

由于电光材料的折射率变化和电场方向有关，如果不对偶数序位的射频调制区的电场方向进行反向调整，那么，偶数序位的射频调制区的电场方向与奇数序位的射频调制区的电场方向会刚好相反，这样便会导致，两个波导臂在奇数序位的射频调制区产生的相位差在下一个偶数序位的射频调制区相互抵消，从而无法实现光调制功能。

从上述问题出发，本公开实施例设计了上述子电极和连接臂的结构。如图2所示，多个第一子电极1a和多个第二子电极1b形成的电场、多个第三子电极1c和多个第四子电极1d形成的电场，分别如图中的虚线箭头所示。可以看出，第一波导臂30在第一个射频调制区(即图中位于上方的射频调制区10)和第二个射频调制区(即图中位于下方的射频调制区10)所处的电场方向是相同的，第二波导臂40在第一个射频调制区和第二个射频调制区所处的电场方向是相同的。

本公开实施例提供的折叠型电光调制器100，由于采用了折叠设计，相比传统型电光调制器，可以大大缩减长度方向的尺寸。为了获得更佳的器件性能，可以根据需求设计增加波导臂的长度，而对器件的整体长度影响较小。

此外，第一波导臂30、第二波导臂40、第一主电极111、第二主电极112和第三主电极113均采用无交叉设计，相比一些相关技术采用绝缘交叉并通过过孔桥接的设计，结构设计更加简便，制作精度管控要求也相对较低，从而有利于提高生产效率和产品良率，降低生产成本。

如图2所示，在本公开的一些实施例中，每个第一子电极1a与对应的第一连接臂2a构成第一T形结构，每个第二子电极1b与对应的第二连接臂2b构成第二T形结构，多个第一T形结构和多个第二T形结构沿射频调制区10的延伸方向(也是两个波导臂在该射频调制区10的延伸方向)交替排列，相邻第一子电极1a之间的间隙小于第二子电极1b的长度，相邻第二子电极1b之间的间隙小于第一子电极1a的长度。多个第一子电极1a和多个第二子电极1b相对设置的部分可以形成电场，从而可以对第一波导臂30中传输的光进行相位调制。

类似的，每个第三子电极1c与对应的第三连接臂2c构成第三T形结构，每个第四子电极1d与对应的第四连接臂2d构成第四T形结构，多个第三T形结构和多个第四T形结构沿射频调制区10的延伸方向交替排列，相邻第三子电极1c之间的间隙小于第四子电极1d的长度，相邻第四子电极1d之间的间隙小于第三子电极1c的长度。多个第三子电极1c和多个第四子电极1d相对设置的部分可以形成电场，从而可以对第二波导臂40中传输的光进行相位调制。

如图3所示，在本公开的另一些实施例中，每个第一子电极1a与对应的第一连接臂2a构成第一L形结构，每个第二子电极1b与对应的第二连接臂2b构成第二L形结构，多个第一L形结构和多个第二L形结构沿射频调制区10的延伸方向交替排列，每个第一子电极1a与一个第二子电极1b在射频调制区10的延伸方向上的正投影相交叠。多个第一子电极1a和多个第二子电极1b相对设置的部分可以形成电场，从而可以对第一波导臂30中传输的光进行相位调制。

类似的，每个第三子电极1c与对应的第三连接臂2c构成第三L形结构，每个第四子电极1d与对应的第四连接臂2d构成第四L形结构，多个第三L形结构和多个第四L形结构沿射频调制区10的延伸方向交替排列，每个第三子电极1c与一个第四子电极1d在射频调制区10的延伸方向上的正投影相交叠。多个第三子电极1c和多个第四子电极1d相对设置的部分可以形成电场，从而可以对第二波导臂40中传输的光进行相位调制。

上述子电极和连接臂的整体结构可以呈对称或者不对称形状。本公开对子电极和连接臂的具体形状不做限定，不局限于上述实施例。

在本公开实施例中，如图4所示，折叠型电光调制器的层结构包括依次设置的衬底151、隔离层152、波导层153、绝缘层154和电极层155，其中，第一波导臂30和第二波导臂40位于波导层153；前述第一主电极111、第二主电极112、第三主电极113、第一子电极1a、第一连接臂2a、第二子电极1b、第二连接臂2b、第三子电极1c、第三连接臂2c、第四子电极1d和第四连接臂2d位于电极层155；第一连接臂2a和第二连接臂2b与第一波导臂30通过绝缘层154绝缘隔离，第三连接臂2c和第四连接臂2d与第二波导臂40通过绝缘层154绝缘隔离。折叠型电光调制器的一些层结构可以通过掩膜构图工艺制作，各层所采用的具体材料不限，可以根据实际需求进行选择。

如图4所示，在本公开的一些实施例中，波导层153为脊波导层，包括平板层1531和位于平板层1531的远离衬底151的一侧的脊凸图案层1532，第一波导臂30和第二波导臂40位于脊凸图案层1532。在本公开的另一些实施例中，波导层153也可以只包括脊凸图案层1532而不包括平板层1531，第一波导臂30和第二波导臂40为该脊凸图案层1532的至少一部分。

如图4、图5、图6和图7所示，在该实施例中，绝缘层154覆盖脊凸图案层1532且曝露出平板层1531的至少部分区域，第一主电极111、第二主电极112、第三主电极113形成在平板层1531的被绝缘层154曝露出的表面。

如图8和图9所示，在本公开的另一些实施例中，绝缘层154覆盖脊凸图案层1532且覆盖平板层1531的至少部分区域，第一主电极111、第二主电极112、第三主电极113形成在绝缘层154的覆盖平板层1531的部分的表面。在该实施例中，绝缘层154覆盖整个平板层1531，也即，绝缘层154覆盖了整个波导层153。

如图4和图5所示，在本公开的一些实施例中，绝缘层154的覆盖第一波导臂30的部分形成的凸起结构3a位于第一子电极1a和第一主电极111之间，且位于第二子电极1b和第二主电极112之间，绝缘层154的覆盖第二波导臂40的部分形成的凸起结构3b位于第三子电极1c和第二主电极112之间，且位于第四子电极1d和第三主电极之间。即，各个连接臂跨过了绝缘层154的上述凸起结构。

如图6、图7、图8和图9所示，在本公开的另一些实施例中，第一子电极1a和第二子电极1b形成在绝缘层154的覆盖第一波导臂30的部分形成的凸起结构3c的表面，第三子电极1c和第四子电极1d形成在绝缘层154的覆盖第二波导臂40的部分形成的凸起结构3d的表面。即，各个连接臂没有完全跨过绝缘层154的上述凸起结构。

无论连接臂是否完全跨过绝缘层154的上述凸起结构，连接臂均与波导臂绝缘交叉，从而使得子电极与对应的主电极分别位于波导臂的两侧，从而保证施加在波导臂上电场方向的一致性。

如图3所示，在本公开的一些实施例中，折叠型电光调制器100还包括在至少一个奇数序位的射频调制区10设置的以下结构中的至少一个：

多个第五子电极1e，每个第五子电极1e位于第一主电极111与第一波导臂30之间并且通过一个第五连接臂2e连接第一主电极111的靠近第一波导臂30的一侧；

多个第六子电极1f，每个第六子电极1f位于第二主电极112与第一波导臂30之间并且通过一个第六连接臂2f连接第二主电极112的靠近第一波导臂30的一侧；

多个第七子电极1g，每个第七子电极1g位于第二主电极112与第二波导臂40之间并且通过一个第七连接臂2g连接第二主电极112的靠近第二波导臂40的一侧；以及

多个第八子电极1h，每个第八子电极1h位于第三主电极113与第二波导臂40之间并且通过一个第八连接臂2h连接第三主电极113的靠近第二波导臂40的一侧。

第五子电极1e、第六子电极1f、第七子电极1g和第八子电极1h可以根据需要选择设置，其数量和形状也可以根据需要选择设计。通过这些子电极的选择设置，可以改善折叠型电光调制器100在不同区域可能存在的阻抗不匹配，减少电信号的微波反射，从而有利于进一步提升器件的性能。另外，由于通常情况下，光传输的速度大于电传输速度，通过这些子电极的设计，可以在一定程度上补偿光信号和电信号传输速度的差异，使光场和电场的传输尽量匹配，从而进一步提高折叠型电光调制器的器件性能。

类似的，如图10所示，第五子电极1e和第六子电极1f可以设置在图中所示凸起结构3e的表面，第七子电极1g和第八子电极1h可以设置在图中所示凸起结构3f的表面。在一些其它实施例中，第五子电极和第六子电极也可以设置在凸起结构的两侧，第五连接臂和第六连接臂不跨过凸起结构，第七子电极和第八子电极也可以设置在凸起结构的两侧，第七连接臂和第八连接臂不跨过凸起结构。

如图5、图7和图8所示，在本公开的一些实施例中，衬底151具有朝向隔离层152开设的凹槽结构1510。

由于通常情况下光传输的速度大于电传输速度，该实施例衬底151上的凹槽结构1510可以在一定程度上降低电信号的传播常数，从而提升电信号的传输速度，以补偿上述传输速度的差异，使光场和电场在射频调制区的传输尽量匹配，进而进一步提高折叠型电光调制器的器件性能。在本公开其它实施例中，凹槽结构也可以根据实际需求采用其它朝向的设计，本公开对此不做具体限定。

在本公开一些实施例中，如图3所示，折叠型电光调制器100还包括：设于前述电极结构与合光元件60之间的相位补偿调制模块70。相位补偿调制模块70可以根据需要对第一波导臂30和第二波导臂40进行调制，从而补偿两个波导臂的固有相位差，进一步提高电光调制器的调制输出的准确性。相位补偿调制模块70不限于设在上述位置，例如也可以设于分光元件50与前述电极结构之间。

相位补偿调制模块70的具体类型不限，例如可以为基于电光效应的电光型相位补偿调制模块，或者基于热光效应的热光型相位补偿调制模块，等等。当相位补偿调制模块70为基于电光效应的电光型相位补偿调制模块时，其一些层结构可以与前述折叠型电光调制器的一些层结构同层制作，以简化工艺，降低制作成本。

在一些实施例中，也可以根据需要不选择布置相位补偿调制模块70。

综上，本公开实施例提供的折叠型电光调制器100，可以在满足器件性能需求的前提下，实现器件的小型化设计，从而更易集成在硬件系统中。

应当理解的是，在本说明书中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系或尺寸为基于附图所示的方位或位置关系或尺寸，使用这些术语仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，并且因此不能理解为对本公开的保护范围的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本说明书提供了能够用于实现本公开的许多不同的实施方式或例子。应当理解的是，这些不同的实施方式或例子完全是示例性的，并且不用于以任何方式限制本公开的保护范围。本领域技术人员在本公开的说明书的公开内容的基础上，能够想到各种变化或替换，这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所附权利要求所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种折叠型电光调制器，包括：

整体呈折叠状且相互无交叉的第一波导臂和第二波导臂；

整体呈折叠状且相互无交叉的第一主电极、第二主电极和第三主电极，第一波导臂位于第一主电极和第二主电极之间，第二波导臂位于第二主电极和第三主电极之间，第一主电极和第三主电极为射频信号的地电极，第二主电极为射频信号的信号电极；以及

沿第一波导臂和第二波导臂的传输方向，在折叠型电光调制器的任意偶数序位的射频调制区设置的以下结构：

多个第一子电极，每个第一子电极通过一个与第一波导臂绝缘交叉的第一连接臂连接第一主电极的靠近第二主电极的一侧；

多个第二子电极，每个第二子电极通过一个与第一波导臂绝缘交叉的第二连接臂连接第二主电极的靠近第一主电极的一侧；

多个第三子电极，每个第三子电极通过一个与第二波导臂绝缘交叉的第三连接臂连接第二主电极的靠近第三主电极的一侧；以及

多个第四子电极，每个第四子电极通过一个与第二波导臂绝缘交叉的第四连接臂连接第三主电极的靠近第二主电极的一侧。

2.根据权利要求1所述的折叠型电光调制器，其中，

每个第一子电极与对应的第一连接臂构成第一T形结构，每个第二子电极与对应的第二连接臂构成第二T形结构，多个第一T形结构和多个第二T形结构沿射频调制区的延伸方向交替排列，相邻第一子电极之间的间隙小于第二子电极的长度，相邻第二子电极之间的间隙小于第一子电极的长度；以及

每个第三子电极与对应的第三连接臂构成第三T形结构，每个第四子电极与对应的第四连接臂构成第四T形结构，多个第三T形结构和多个第四T形结构沿射频调制区的延伸方向交替排列，相邻第三子电极之间的间隙小于第四子电极的长度，相邻第四子电极之间的间隙小于第三子电极的长度。

3.根据权利要求1所述的折叠型电光调制器，其中，

每个第一子电极与对应的第一连接臂构成第一L形结构，每个第二子电极与对应的第二连接臂构成第二L形结构，多个第一L形结构和多个第二L形结构沿射频调制区的延伸方向交替排列，每个第一子电极与一个第二子电极在射频调制区的延伸方向上的正投影相交叠；以及

每个第三子电极与对应的第三连接臂构成第三L形结构，每个第四子电极与对应的第四连接臂构成第四L形结构，多个第三L形结构和多个第四L形结构沿射频调制区的延伸方向交替排列，每个第三子电极与一个第四子电极在射频调制区的延伸方向上的正投影相交叠。

4.根据权利要求1所述的折叠型电光调制器，其中，

折叠型电光调制器包括依次设置的衬底、隔离层、波导层、绝缘层和电极层，其中，

第一波导臂和第二波导臂位于波导层；

第一主电极、第二主电极、第三主电极、第一子电极、第一连接臂、第二子电极、第二连接臂、第三子电极、第三连接臂、第四子电极和第四连接臂位于电极层；以及

第一连接臂和第二连接臂与第一波导臂通过绝缘层绝缘隔离，第三连接臂和第四连接臂与第二波导臂通过绝缘层绝缘隔离。

5.根据权利要求4所述的折叠型电光调制器，其中，

波导层为脊凸图案层；或者，波导层为脊波导层，包括平板层和位于平板层的远离衬底的一侧的脊凸图案层，第一波导臂和第二波导臂位于脊凸图案层。

6.根据权利要求4所述的折叠型电光调制器，其中，

波导层为脊波导层，包括平板层和位于平板层的远离衬底的一侧的脊凸图案层，第一波导臂和第二波导臂位于脊凸图案层；以及

绝缘层覆盖脊凸图案层且曝露出平板层的至少部分区域，第一主电极、第二主电极、第三主电极形成在平板层的被绝缘层曝露出的表面；或者，绝缘层覆盖脊凸图案层且覆盖平板层的至少部分区域，第一主电极、第二主电极、第三主电极形成在绝缘层的覆盖平板层的部分的表面。

7.根据权利要求4所述的折叠型电光调制器，其中，

绝缘层的覆盖第一波导臂的部分形成的凸起结构位于第一子电极和第一主电极之间，且位于第二子电极和第二主电极之间；以及

绝缘层的覆盖第二波导臂的部分形成的凸起结构位于第三子电极和第二主电极之间，且位于第四子电极和第三主电极之间。

8.根据权利要求4所述的折叠型电光调制器，其中，

第一子电极和第二子电极形成在绝缘层的覆盖第一波导臂的部分形成的凸起结构的表面；以及

第三子电极和第四子电极形成在绝缘层的覆盖第二波导臂的部分形成的凸起结构的表面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的折叠型电光调制器，还包括在折叠型电光调制器的至少一个奇数序位的射频调制区设置的以下结构中的至少一个：

多个第五子电极，每个第五子电极位于第一主电极与第一波导臂之间并且通过一个第五连接臂连接第一主电极的靠近第一波导臂的一侧；

多个第六子电极，每个第六子电极位于第二主电极与第一波导臂之间并且通过一个第六连接臂连接第二主电极的靠近第一波导臂的一侧；

多个第七子电极，每个第七子电极位于第二主电极与第二波导臂之间并且通过一个第七连接臂连接第二主电极的靠近第二波导臂的一侧；以及

多个第八子电极，每个第八子电极位于第三主电极与第二波导臂之间并且通过一个第八连接臂连接第三主电极的靠近第二波导臂的一侧。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的折叠型电光调制器，其中，衬底具有凹槽结构。

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