CN211506095U

CN211506095U - 一种铌酸锂薄膜电光调制器

Info

Publication number: CN211506095U
Application number: CN202020313845.7U
Authority: CN
Inventors: 李萍
Original assignee: Tianjin Lingxin Technology Development Co ltd
Current assignee: Tianjin Lingxin Technology Development Co ltd
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2030-03-13

Abstract

本实用新型公开了一种铌酸锂薄膜电光调制器，包括：铌酸锂薄膜芯片、高数值孔径光纤、光纤套管，所述高数值孔径光纤放置于所述光纤套管中，所述高数值孔径光纤的光纤纤芯和所述铌酸锂薄膜芯片的光波导精密对准，所述铌酸锂薄膜芯片的端面和所述光纤套管的端面相连接。与采用普通单模光纤进行耦合粘接的铌酸锂薄膜电光调制器相比，本发明提出的采用高数值孔径光纤的耦合粘接方法具有更好的光波模场匹配程度，可以获得光纤耦合损耗更低、光学插入损耗更低的铌酸锂薄膜电光调制器。

Description

一种铌酸锂薄膜电光调制器

技术领域

本实用新型可应用于光纤通信、微波光子学、量子保密通信技术领域，尤其涉及一种铌酸锂薄膜电光调制器。

背景技术

基于铌酸锂晶体的低损耗光波导和线性电光效应等优异物理性质的电光调制器、偏振控制器等光器件在光纤传感、光纤通信、微波光纤链路、微波光子雷达、量子保密通信等领域有着十分广泛的应用。

近年来，随着大尺寸、低损耗的铌酸锂薄膜晶圆的制备技术的成熟，基于铌酸锂薄膜材料的各种光电器件，体现出了明显优于铌酸锂块状体材料的性能，如光波导弯曲半径更小、光调制驱动电压更低、调制速率更高等，可以制作出体积更小、功耗更低、集成度更高、调制带宽更高的新型铌酸锂光电器件。

现有铌酸锂电光调制器常使用保偏或非保偏的普通单模光纤作为光信号的输入端口和输出端口。光纤纤芯的数值孔径一般在0.1～0.15，光纤的纤芯直径一般在8.5±0.5μm，因此在1550nm波长的光波模场直径约为10.0±0.5μm。因此，在现有铌酸锂电光调制器中，为实现低耦合损耗，传输于铌酸锂光波导模式的模场直径一般在8～10μm。

然而，形成于铌酸锂薄膜中的光波导的结构尺寸一般在1μm～5μm量级甚至亚μm量级。使用smart-cut工艺制作的铌酸锂薄膜的厚度甚至可达到数百nm的量级，使用精密减薄抛光工艺制作的铌酸锂薄膜的厚度一般在1～20μm量级。因此，铌酸锂薄膜光波导模式的模场直径一般在数μm甚至小于1μm。由此可见，当铌酸锂薄膜光波导与模场直径为10±0.5μm的普通单模光纤进行耦合粘接时，两种光波模式分布的巨大差异必然会导致铌酸锂薄膜电光调制器存在着极大的耦合损耗，无法满足工程领域中的实际应用。例如，在基于微波光子技术的光纤链路系统中，光调制器的插入损耗直接影响着系统的链路增益，因而高性能的微波光子链路系统往往需要低光学插入损耗的光调制器。

实用新型内容

针对上述问题，本发明提出了一种铌酸锂薄膜电光调制器，采用光纤纤芯数值孔径在0.15～0.6、纤芯直径在1.0μm～7.0μm的高数值孔径光纤作为器件的输入光纤和输出光纤，并与铌酸锂薄膜光波导进行耦合粘接。高数值孔径光纤的光波模式分布与铌酸锂薄膜光波导的模式分布之间的匹配程度更好，因而电光调制器可以获得更低的耦合损耗和光学插入损耗。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种铌酸锂薄膜电光调制器，包括：铌酸锂薄膜芯片、高数值孔径光纤、光纤套管，

所述高数值孔径光纤放置于所述光纤套管中，所述高数值孔径光纤的光纤纤芯和所述铌酸锂薄膜芯片的光波导精密对准，所述铌酸锂薄膜芯片的端面和所述光纤套管的端面相耦合粘接连接。

其中，所述高数值孔径光纤放置于所述光纤套管的沟槽或圆孔中，沟槽或圆孔与光纤之间的空隙中填充紫外胶水固化，所述铌酸锂薄膜芯片的端面和所述光纤套管的端面之间填充紫外胶水进行耦合粘接连接。

其中，所述高数值孔径光纤为纤芯数值孔径在0.15至0.6、纤芯直径在 1.0μm～7.0μm的保偏单模光纤或非保偏单模光纤。

其中，所述高数值孔径光纤的纤芯数值孔径在0.3至0.5。

其中，所述光纤套管采用铌酸锂、钽酸锂、石英、玻璃、硅晶体材料中的其中一种。所述光纤套管可以是表面预先制作有V形、方形、半圆形等形状沟槽的方形或长方形晶体，也可是在圆心处形成有圆孔的圆形或D形晶体。所述高数值孔径光纤放置于所述光纤套管的沟槽或圆孔中，沟槽或圆孔与光纤之间的空隙中填充满紫外胶水并固化完全。

其中，为获得光纤和铌酸锂薄膜光波导之间最佳的耦合效率并降低光器件的背向反射，所述铌酸锂薄膜芯片和所述光纤套管的抛光角度适用下述中的任一种：

第一种：所述铌酸锂薄膜芯片为75°～90°的角度，所述光纤套管相应地抛光成70°～90°的角度；

第二种：所述铌酸锂薄膜芯片抛光为90°～105°的角度，所述光纤套管相应地抛光成90°～110°的角度。

其中，所述铌酸锂薄膜芯片和所述光纤套管的抛光角度适用下述中的任一种：

第一种：所述铌酸锂薄膜芯片的抛光角度为84.5°±1°，所述光纤套管相应的抛光角度为82°±1°；

第二种：所述铌酸锂薄膜芯片的抛光角度为95.5°±1°，所述光纤套管相应的抛光角度为98°±1°。

所述光纤套管通过六维精密光纤调节架的微调，将光纤纤芯和所述光波导精密对准后，将所述铌酸锂薄膜芯片的端面和所述光纤套管的端面之间的空隙填充满紫外固化胶水，并采用紫外光曝光固化充分以保证两个端面之间的粘接强度达到最佳。

其中，所述铌酸锂薄膜芯片包括：基底晶片、铌酸锂薄膜基板、光波导、金属电极、缓冲层薄膜；

所述基底晶片可以采用铌酸锂、钽酸锂、石英、硅等晶体材料，未特别限定。所述基底晶片的厚度在0.2mm～2mm。

优选的，所述基底晶片的厚度为1mm，以保证与光纤套管之间足够的粘接面积和粘接强度。

所述铌酸锂薄膜基板放置在所述基底晶片上，为具有单晶质量的光学级铌酸锂材料，晶体切向为X切，厚度在0.1μm～30μm。

优选的，所述铌酸锂薄膜基板的厚度在0.3μm～5μm。

所述铌酸锂薄膜基板与所述基底晶片之间的结合方式，可以是两种材料之间的直接键合，也可以通过粘接剂或氧化物薄膜作为键合过渡层或键合加强层以实现键合。

所述光波导形成于所述铌酸锂薄膜基板中，且为马赫-曾德尔 (Mach-Zehnder)干涉仪状的波导结构。所述光波导的形成方法可以是钛扩散、锌扩散、氧化锌扩散、质子交换、退火质子交换、脊型波导干法刻蚀、脊型波导湿法腐蚀等，也可以通过在铌酸锂薄膜表面通过制作非金属薄膜以形成等效的脊型波导结构。

优选的，所述光波导为采用干法刻蚀技术形成的脊型波导。刻蚀形成的脊型波导的顶部宽度不大于所述铌酸锂薄膜基板厚度的3倍。

其中，

所述缓冲层薄膜放置于所述铌酸锂薄膜基板的上表面，厚度在0.1μm～2μm，用于隔离位于光波导正上方的金属电极以避免金属对光波导中的光能量的吸收。所述缓冲层薄膜可以采用氧化硅、氧化铝、氧化镁等非金属材料的其中一种。

其中，所述光波导的输入端口和输出端口具有如下位置设置：第一位置设置，分别位于铌酸锂薄膜基板的左侧和右侧；第二位置设置，作为光波导的输入端口和输出端口分别放置于铌酸锂薄膜基板的底侧。

其中，当为第一位置设置时，金属电极包括：调制区电极、90°弯曲电极、锥形过渡电极、电极焊盘，其中，调制区电极用于通过铌酸锂晶体的线性电光效应对传输于光波导中的光波进行相位调制，金属电极的上述各组成部分均由2 支接地电极与1支信号电极组成的G-S-G共面波导结构，即信号电极居中放置，两支接地电极分置于信号电极的左右两侧，调制区电极中的信号电极放置于马赫-曾德尔干涉仪光波导的双臂中间的上方，两支接地电极分别放置于信号电极的两侧并相对于双臂对称地放置；

在所述调制区电极中，信号电极的宽度W在3μm～100μm，信号电极与接地电极之间的间距G在3μm～30μm。

构成所述金属电极的金属薄膜材料可以选择钛-金双层金属、铬-金双层金属、钛-铂-金多层金属等任一种形式，钛或铬作为过渡金属层起到了提高金薄膜与铌酸锂薄膜之间的粘附性的作用，可以采用磁控溅射、电子束蒸发、热蒸镀、电镀等镀膜方法制得。

优选的，所述金属电极由铬-金双层金属构成，其中：铬层的厚度在 10nm～200nm，金层的厚度在0.3μm～50μm。

当为第二位置设置时，光波导包括：直条波导、90°弯曲波导、马赫-曾德尔(MZ)干涉仪波导；金属电极包括：调制区电极、锥形过渡电极、电极焊盘，直条波导通过90°弯曲波导与放置于铌酸锂薄膜基板的中间处的MZ干涉仪波导相连接；金属电极中的调制区电极直接通过锥形过渡电极与电极焊盘相连接，无需再通过90°弯曲电极的转换；调制区电极放置于MZ干涉仪波导处，电极焊盘放置于铌酸锂薄膜基板的左侧和右侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为，与采用普通单模光纤进行耦合粘接的铌酸锂薄膜电光调制器相比，本发明提出的采用高数值孔径光纤的耦合粘接方法具有更好的光波模场匹配程度，可以获得光纤耦合损耗更低、光学插入损耗更低的铌酸锂薄膜电光调制器。

附图说明

图1：本发明所提供的铌酸锂薄膜电光调制器的光纤耦合方法示意的分解图；

图2：本发明所提供的铌酸锂薄膜电光调制器的光纤耦合结构示意图；

图3：本发明第一实施方式所提供的铌酸锂薄膜电光调制器的平面结构示意图；

图4：本发明第一实施方式所提供的铌酸锂薄膜芯片的示意性平面图；

图5：图4中A-A’虚线处剖取的剖视结构示意图；

图6：基于第一实施方式的结构在铌酸锂薄膜基板和金属电极全部结构之间放置有缓冲层薄膜的构造；

图7：基于第一实施方式的结构在铌酸锂薄膜基板表面整体地放置有缓冲层薄膜的构造；

图8：本发明第二实施方式提供的铌酸锂薄膜电光调制器的平面结构示意图；

图中，1、铌酸锂薄膜芯片；1-1、基底晶片；1-2、铌酸锂薄膜基板；1-3、光波导；1-4、金属电极；1-4-1、调制区电极；1-4-2、90°弯曲电极；1-4-3、锥形过渡电极；1-4-4、电极焊盘；1-5、缓冲层薄膜；1-6-1、直条波导；1-6-2、90°弯曲波导；1-6-3、MZ干涉仪波导；2、高数值孔径光纤；3、光纤套管。

具体实施方式

本发明的技术原理在于：

铌酸锂薄膜光波导器件的插入损耗一方面决定于光波导自身的传输损耗，另一方面决定于光波导的模式分布和光纤光波模式分布之间的匹配程度，即光纤耦合损耗。普通单模光纤的纤芯直径在8.5±0.5μm，纤芯的数值孔径在0.10 至0.15，1550nm波长的光波模场直径为10.0±0.5μm。然而，铌酸锂薄膜光波导的结构尺寸和光波导模式尺寸一般在几个μm甚至小于1μm。因此，铌酸锂薄膜光波导的模式分布远小于普通单模光纤的光波模式分布，两种模式之间的匹配程度很差，因而光纤耦合损耗很大。相比于普通单模光纤，高数值孔径光纤的纤芯数值孔径一般在0.15以上，模场尺寸一般在3μm～7μm(在1550nm工作波长下)，和铌酸锂薄膜光波导的结构尺寸更为接近，因此光波模式匹配程度更好、光纤耦合损耗更低。

基于上述原理，为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1

参考图1、图2、图3、图8-图7，为本申请铌酸锂薄膜电光调制器的第一实施方式，包括：铌酸锂薄膜芯片1、高数值孔径光纤2、光纤套管3，其中，高数值孔径光纤2放置于光纤套管3的沟槽或圆孔中，沟槽或圆孔与光纤之间的空隙中填充满紫外胶水并固化完全。其中，在本实施例中，光纤套管3为圆形玻璃管，高数值孔径光纤2放置于光纤套管3的圆孔，圆孔与光纤之间的空隙填充满紫外胶水并固化充分。光纤套管3放置于六维精密光纤调节架上，通过精密调节将光纤的纤芯和光波导1-3对准。在铌酸锂薄膜芯片1的端面和光纤套管3的端面之间的空隙中填充满紫外胶水，通过紫外光曝光固化以保证两个端面之间的粘接强度达到最佳。

另外，高数值孔径光纤2的纤芯数值孔径在0.15至0.6，纤芯直径在 1.0μm～7.0μm，可以是保偏的单模光纤或非保偏的单模光纤。

优选的，高数值孔径光纤2的纤芯数值孔径在0.3至0.5。

需要说明的是，光纤套管3可以采用铌酸锂、钽酸锂、石英、玻璃、硅等晶体材料，未特别限定。光纤套管3可以是表面预先制作有V形、方形、半圆形等形状沟槽的方形或长方形晶体，也可是在圆心处形成有圆孔的圆形或D形晶体。

为获得光纤和光波导1-3之间最佳的耦合效率并降低光器件的背向反射，光纤套管3和铌酸锂薄膜芯片1均抛光成一定切斜角度，其中：如图8所示，铌酸锂薄膜芯片1的倾斜角度α为75°～90°，光纤套管3相应的倾斜角度β为 70°～90°；或者，铌酸锂薄膜芯片1的倾斜角度α也可以为90°～105°，光纤套管 3想应的倾斜角度β为90°～110°。

优选的，铌酸锂薄膜芯片1的倾斜角度α为84°±1°，光纤套管3相应的倾斜角度β为82°±1°。

或者，优选的，铌酸锂薄膜芯片1的倾斜角度α为95.5°±1°，光纤套管3 相应的倾斜角度β为98°±1°。

另外，铌酸锂薄膜芯片1包括：基底晶片1-1、铌酸锂薄膜基板1-2、光波导1-3、金属电极1-4、缓冲层薄膜1-5。

其中，基底晶片1-1可以采用铌酸锂、钽酸锂、石英、硅等晶体材料中的任一种，厚度在0.2mm～2mm。作为优选，基底晶片1-1采用折射率小于铌酸锂薄膜基板1-2且热膨胀系数低、介电损耗低的石英材料。另外，基底晶片1-1的厚度优选为1mm，以保证其与光纤套管3之间足够的粘接面积和粘接强度。

铌酸锂薄膜基板1-2放置在基底晶片1-1上，其厚度在0.1μm～30μm。为获得较低的光学插入损耗和微波介电损耗，铌酸锂薄膜基板1-2为具有单晶质量的光学级铌酸锂材料。铌酸锂薄膜基板1-2的晶体切向为X切，光波导1-3的光波传输方向为沿着铌酸锂薄膜基板1-2的Y轴，因此传输于金属电极1-4中的微波信号形成的电场分布可沿铌酸锂薄膜基板1-2的Z轴方向，以利用晶体的最大电光系数。

优选的，铌酸锂薄膜基板1-2的厚度在0.3μm～5μm。

铌酸锂薄膜基板1-2与基底晶片1-1之间的结合方式，可以是两种材料之间的直接键合，也可以通过粘接剂或氧化物薄膜作为键合过渡层或键合加强层以实现键合。

光波导1-3形成于铌酸锂薄膜基板1-2中，为马赫-曾德尔(MZ)干涉仪状。光波导1-3的形成方法可以是钛扩散、锌扩散、氧化锌扩散、质子交换、退火质子交换、脊型波导干法刻蚀、脊型波导湿法腐蚀等传统制备方法，也可以是在铌酸锂薄膜基板1-2的表面通过制作非金属薄膜以形成等效的脊型波导结构的方法。例如，可以在铌酸锂薄膜基板1-2的表面制作氧化硅、氧化钛、氧化钽、氮化硅等非金属薄膜，实现对铌酸锂薄膜基板1-2中局部区域的有效折射率的增大，实现对光波的局域性束缚。

本实施例中，采用干法刻蚀形成脊型的光波导1-3。刻蚀形成的脊型波导的顶部宽度不大于铌酸锂薄膜基板1-3的厚度的3倍。

需要说明的是，干法刻蚀形成脊型波导仅是光波导1-3的实施方式之一，采用其他的形成光波导的制备方法同样可以实现本发明的效果。

金属电极1-4是由如下几个部分组成的，具体地包括有：调制区电极1-4-1、 90°弯曲电极1-4-2、锥形过渡电极1-4-3、电极焊盘1-4-4。其中，调制区电极1-4-1 通过铌酸锂晶体的线性电光效应对传输于光波导1-3中的光波进行相位调制。

进一步的，金属电极1-4的上述各组成部分均由2支接地电极与1支信号电极组成的G-S-G共面波导结构，即信号电极居中放置，两支接地电极分置于信号电极的左右两侧。

对于本实施方案所涉及的马赫-曾德尔干涉仪形状的光波导1-3，调制区电极 1-4-1中的信号电极放置于马赫-曾德尔干涉仪光波导的双臂中间的上方，两支接地电极分别放置于信号电极的两侧并相对于双臂对称地放置。

在调制区电极1-4-1中，信号电极的宽度W在3μm～100μm，信号电极与接地电极之间的间距G在3μm～30μm。

形成金属电极1-4的金属薄膜材料可以选择钛-金双层金属、铬-金双层金属、钛-铂-金多层金属等任一种形式，钛或铬作为过渡金属层起到了提高金薄膜与铌酸锂薄膜之间的粘附性的作用，可以采用磁控溅射、电子束蒸发、热蒸镀、电镀等镀膜方法制得。

优选的，金属电极1-4由铬-金双层金属构成，其中：铬层的厚度在 10nm～200nm，金层的厚度在0.3μm～50μm。

缓冲层薄膜1-5放置于铌酸锂薄膜基板1-2的上表面，用于隔离位于光波导 1-3正上方的金属电极1-4以避免金属薄膜对光波导1-3中的光能量的吸收。缓冲层薄膜1-5的具体放置位置可以是：

放置于图8中虚线框所示处，即光波导1-3与金属电极1-4相交叉的位置；

或是，如图6所示，放置于金属电极1-4的全部结构的下方，将金属电极 1-4与铌酸锂薄膜基板1-2完整地隔离开；

或是，如图7所示，整体地放置于铌酸锂薄膜基板1-2的上表面。

形成缓冲层薄膜1-5的材料是氧化硅、氧化铝、氧化镁等非金属薄膜，其厚度在0.1μm～2μm。

优选的，缓冲层薄膜1-5采用二氧化硅薄膜。

实施例2

在实施例1中，如图3所示，铌酸锂薄膜电光调制器的光波导1-3的输入端口和输出端口分别位于铌酸锂薄膜基板1-2的左侧和右侧。抛光倾斜角度α是铌酸锂薄膜基板1-2的抛光边与基板的Y轴之间所夹的锐角。

参考图8，所示出的为第二实施例的铌酸锂薄膜电光调制器的平面构造示意图。本实施例中的铌酸锂薄膜电光调制器，包括：基底晶片1-1、铌酸锂薄膜基板1-2、光波导1-6、金属电极1-4、缓冲层薄膜1-5、高数值孔径光纤2、光纤套管3。抛光倾斜角度α是铌酸锂薄膜基板1-2的抛光边与基板的Z轴之间所夹的锐角。

进一步的，光波导1-6，包括：直条波导1-6-1、90°弯曲波导1-6-2、MZ干涉仪波导1-6-3；金属电极1-4，包括：调制区电极1-4-1、锥形过渡电极1-4-3、电极焊盘1-4-4。

进一步的，作为光波导1-6的输入端口和输出端口的直条波导1-6-1分别放置于铌酸锂薄膜基板1-2的底侧，通过90°弯曲波导1-6-2与放置于铌酸锂薄膜基板1-2的中间处的MZ干涉仪波导1-6-3相连接；

金属电极1-4中的调制区电极1-4-1直接通过锥形过渡电极1-4-3与电极焊盘1-4-4相连接，无需再通过90°弯曲电极1-4-2的转换；调制区电极1-4-1放置于MZ干涉仪波导1-6-3处，电极焊盘1-4-4放置于铌酸锂薄膜基板1-2的左侧和右侧。

基底晶片1-1、铌酸锂薄膜基板1-2、高数值孔径光纤2、光纤套管3可以用与第一实施方式中相同的材料和相同的尺寸形成。

与第一实施方式的构造相比，本实施方式的区别在于构造通过将光波导进行90°转弯并将光波导的输入端口和输出端口放置于铌酸锂薄膜基板1-2的底侧，并且去掉了90度弯曲电极。放置有高数值孔径光纤2的光纤套管3在锂薄膜基板1-2的底侧与光波导1-3进行耦合粘接。本实施例的光纤耦合粘接结构与实施例1相同，只是耦合粘接的位置进行了改变。本实施例所提出的铌酸锂薄膜电光调制的构造不仅降低了器件的光学插入损耗，还进一步地减小铌酸锂薄膜电光调制器的尺寸、提升调制带宽。

以上，基于实施例说明了本发明，但本发明不限于上述的内容，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内适当地进行设计变更。另外，当然能够适当组合各实施例。例如，对于其他诸如相位调制器、偏振转换器、偏振控制器、光开关、非线性波长转换器、声光可调谐滤波器等类型的铌酸锂薄膜光器件，或是采用其他基于线性电光效应的光学晶体如钽酸锂、砷化镓、磷酸氧钛钾等，或是采用其他形状或材料的光纤套管，都能够应用本发明所提供的光纤耦合方法并用于光器件的制备。

Claims

1.一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，包括：铌酸锂薄膜芯片、高数值孔径光纤、光纤套管，

2.根据权利要求1所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，

所述高数值孔径光纤放置于所述光纤套管的沟槽或圆孔中，沟槽或圆孔与光纤之间的空隙中填充紫外胶水固化，所述铌酸锂薄膜芯片的端面和所述光纤套管的端面之间填充紫外胶水进行耦合粘接连接。

3.根据权利要求1所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，所述高数值孔径光纤为纤芯数值孔径在0.15至0.6、纤芯直径在1.0μm～7.0μm的保偏单模光纤或非保偏单模光纤。

4.根据权利要求3所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，所述高数值孔径光纤的纤芯数值孔径在0.3至0.5。

5.根据权利要求1所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，所述光纤套管采用铌酸锂、钽酸锂、石英、玻璃、硅晶体材料中的其中一种。

6.根据权利要求1所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，所述铌酸锂薄膜芯片和所述光纤套管的抛光角度适用下述中的任一种：

7.根据权利要求6所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，所述铌酸锂薄膜芯片和所述光纤套管的抛光角度适用下述中的任一种：

8.根据权利要求1所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，所述铌酸锂薄膜芯片包括：基底晶片、铌酸锂薄膜基板、光波导、金属电极、缓冲层薄膜；

所述基底晶片的厚度在0.2mm～2mm；

所述铌酸锂薄膜基板放置在所述基底晶片上，为具有单晶质量的光学级铌酸锂材料，厚度在0.1μm～30μm；

所述光波导形成于所述铌酸锂薄膜基板中，且为马赫-曾德尔干涉仪状的波导结构；

所述缓冲层薄膜放置于所述铌酸锂薄膜基板的上表面，厚度在0.1μm～2μm。

9.根据权利要求8所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，所述光波导的输入端口和输出端口具有如下位置设置：第一位置设置，分别位于铌酸锂薄膜基板的左侧和右侧；第二位置设置，作为光波导的输入端口和输出端口分别放置于铌酸锂薄膜基板的底侧。

10.根据权利要求8所述的一种铌酸锂薄膜电光调制器，其特征在于，

当为第一位置设置时，金属电极包括：调制区电极、90°弯曲电极、锥形过渡电极、电极焊盘，其中，调制区电极用于通过铌酸锂晶体的线性电光效应对传输于光波导中的光波进行相位调制，金属电极的上述各组成部分均由2支接地电极与1支信号电极组成的G-S-G共面波导结构，即信号电极居中放置，两支接地电极分置于信号电极的左右两侧，调制区电极中的信号电极放置于马赫-曾德尔干涉仪光波导的双臂中间的上方，两支接地电极分别放置于信号电极的两侧并相对于双臂对称地放置；

当为第二位置设置时，光波导包括：直条波导、90°弯曲波导、马赫-曾德尔干涉仪波导；金属电极包括：调制区电极、锥形过渡电极、电极焊盘，直条波导通过90°弯曲波导与放置于铌酸锂薄膜基板的中间处的MZ干涉仪波导相连接；金属电极中的调制区电极直接通过锥形过渡电极与电极焊盘相连接，无需再通过90°弯曲电极的转换；调制区电极放置于MZ干涉仪波导处，电极焊盘放置于铌酸锂薄膜基板的左侧和右侧。