CN105308488A - 亚电压驱动的100兆赫带宽的电光调制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电光调制器及其制造方法，所述电光调制器包括马赫曾德尔干涉仪，马赫曾德尔干涉仪设置在去除了半导体层和共面波导的基板内部。从共面波导中传出的信号通过第一、第二介电层与马赫曾德尔干涉仪电容耦合，第一、第二介电层具有很强的介电常数色散。

Description

亚电压驱动的100兆赫带宽的电光调制器

技术领域

版权和商品外观声明：

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相关申请信息：

本专利申请要求2013年6月13号提交的公开号为No.61/834,788，发明名称为“亚电压驱动的100兆赫带宽的电光调制器”的美国临时专利申请的优先权，临时申请案中的全部内容将引入本申请中。

联邦政府在申请中的权利：

本发明是在批准号为08ST1-0221的政府支持下完成，该批准号由国防部高级研究计划局-小型商业技术转移计划署批准授予。联邦政府在本发明中拥有一定权利。

本发明涉及一种光调制器，应用于光纤通信系统或其他光电系统中。

背景技术

光调制器是光纤通信，射频光子学，仪器仪表以及光学信号处理应用中的主要部件。要求光调制器具备的特性是：在保持尽可能低的驱动电压的情况下，具有足够高的调制带宽。要实现这两个属性通常会造成设计规则集的冲突。例如，可利用去除了波导(SURE)的基板实现超低电压驱动(JaeHyukShin，Yu-ChiaChang和NadirDagli在应用物理快报中发表的题为“0.3V电压驱动砷化镓/砷化铝镓移除基板马赫-曾德尔强度调制器”的文章，参见应用物理快报2008年第92期)，确定(SURE)波导形成于半导体外延层中，半导体外延层从原基底层移除。外延层的两侧均可被处理以形成新颖的设计。这种亚微米厚的波导具有非常高的垂直指数对比度，并可在约几分贝/厘米的极低损耗下引导光波(JaeHyukShin，Yu-ChiaChang和NadirDagli在光学快报中发表的题为“关于紧凑砷化镓/砷化铝镓基板移除波导的传播损耗研究”的文章，参见光学快报2009年第171期)。然而，在这种波导上，金属电极将无法使用，这是因为带有金属的光模重叠通常会导致过大的光学传播损耗。使用表面覆盖有掺杂半导体层的电极绕开了上述问题。因此，波导中带有光模并充分重叠的强电场得以产生，实现超低电压驱动。但是，掺杂半导体层的有限薄层电阻造成过大的电阻和过多的电极损耗，这反过来将调制器的带宽限制到约30兆赫兹(参见SelimDogru，JaeHyukShin和NadirDagli的题为“超低电压基板移除的光电马赫曾德尔强度调制器的带宽设计”的文章，参见集成光子学与纳米光子学研究学术会议论文集，2009年7月12-17日，夏威夷檀香山，论文IWA6；以及SelimDogru，JaeHyukShin和NadirDagli的题为“行波电极的基片上除去埋设有掺杂半导体电极的电光调制器”的文章，参见电气与电子工程师协会量子电子期刊，2013年7月第49期第7号第599-606页)。

附图说明

图1是本发明的电光调制器的平面结构示意图；

图2为电光调制器中的一个光波导的横截面图；

图3A为电光调制器的局部结构示意图；

图3B为电光调制器的横截面示意图；

图4A，4B，4C和4D为电光调制器中的一个光波导的横截面图，图中示出了常规的制造过程；

图5为共平面波导的等效电路模型；

图6为电光调制器中的一个光波导的横截面示意图，图中示出了等效的电路元件；

图7为电光调制器的局部结构的等效电路模型；

图8A，8B和8C为电光调制器的模拟性能图。

在整个描述中，各组件由三位数字组成的附图标记表示，其中第一位数与图号一致，其余后两位指代具体的元件。未结合附图一起描述的元件假定与先前描述的有相同附图标记的元件具有相同的作用和特点。

具体实施方式

本设备的描述

本发明提出了一种新型的超宽带宽低压驱动调制器100。在该设计中，结合了由掺杂半导体制成的埋置电极和具有很强介电常数色散的电介质。通过该方法绕过了由于过量电极损耗造成的带宽限制的问题，而过量电极损耗源自微波频率下的埋置电极，由于埋置电极之间的较小电极间距，从而允许非常低的驱动电压。由此，具有0.4伏或更小工作电压和超过100GHz带宽的调制器成为可能。

现在参见图1，超宽带宽极低驱动电压调制器100包括设置在基板105上的马赫曾德尔干涉仪110。马赫曾德尔干涉仪是已知的波导器件，其包括输入光波导112，分路器113，两个分支光波导114，合路器115和输出光波导116。光波导组件112-116如图1中的虚线所示，所有光波导112-116支持单一方向的传播模式。耦合到输入光波导112的光线通过Y型分路器113在两个分支光波导114之间分离，分路器113也可以是定向耦合器或者多模干涉耦合器。穿过这两个分支光波导114后，光线通过Y型合路器115重新结合并被引导到输出光波导116，合路器115也可以是定向耦合器或者多模干涉耦合器。在沿两个分支光波导114传播过程中，光线被延迟或者光线的相位发生移动。当分别在两个分支光波导114中传播的光线发生相同相位移动时，被引导到输出光波导116中的光线量最大(即，全部消除了任何固有的波导损耗)。当分别在两个分支光波导114中传播的光线相位移动相差180度时，从两个分支光波导114中出来的光线在合路器115中干涉，只有少量的光线被引导到输出光波导116中。

马赫曾德尔干涉仪可组合到电光材料上，当施加电场时，电光材料的折射率发生改变。马赫曾德尔干涉仪可用作调制器，例如本发明中的马赫曾德尔干涉仪110。施加时变电场到两个分支光波导中的一个或两个上，以改变分支光波导的折射率。在不同的折射率下，沿光波导传播的光线的相位移动不同，由此调节耦合到输出光波导的光线量。

在本发明的超宽带宽低压驱动调制器100中，通过共面传输线120向两个分支光波导114施加电场，共面传输线120布置在马赫曾德尔干涉仪表面上，共面传输线120包括位于两条接地迹线122，126(G)之间的信号跟踪器124(S)。在共面传输线120一端引入的微波信号将沿着波导传播至共面传输线120的另一端。通常，该微波信号随后在负载中被消耗(图中未示出)，负载的阻抗与共面波导的阻抗相匹配。此外，也可用共面带来替代共面传输线。

在一些例子中，本发明的超宽带宽低压驱动调制器100常被称作行波调制器，这是因为当电波向下传播至共面传输线时，该电波可调制从马赫曾德尔干涉仪中出来的光线。为了实现对光线的最大调制，微波信号在共面传输线120中的传播速度需与光线在两个分支光波导114中的传播速度相同。

本发明的超宽带宽低压驱动调制器100可形成于基板中，所述基板中去除了复合半导体层。在本发明中，“去除了半导体层的基板”中的半导体层是通过粘合剂连接到支撑基板上的，而不是在基板上生成的或者直接在基板上沉积而成的。其中，粘合剂例如可以是苯并环丁烯(BCB)或者其他的高分子材料。所述复合半导体层最初可能配置为在基板上充当外延层，随后从基板上去除，并通过胶粘剂(例如通过苯并环丁烯BCB)粘合到转印基板上。半导体层的转移和基板的去除过程的细节将在下文中描述。

图2示出了马赫曾德尔干涉仪110上的一个分支光波导114的横截面图。图中的分支光波导114包括由中部固有层210(i层)，中部固有层210由砷化铟铝/铟铝砷化镓多量子阱(MQWs)制成。中部固有层210可以是具有电光效应的其他任何材料，例如砷化镓(GaAs)，磷化铟(InP)，硅或者其他复合半导体MQWs。中部固有层210可夹在p型掺杂层220和n型掺杂层225之间。p型掺杂层220和n型掺杂层225可以是磷化铟或其他合适的p-n型掺杂复合半导体层或硅层。p型掺杂层220，中部固有层210以及n型掺杂层225形成PIN型二极管。p型掺杂层220与n型掺杂层225的设置位置可以互换，换句话说，p型掺杂层220的位置可以是n型掺杂层，n型掺杂层225的位置可以是p型掺杂层。

p型掺杂层220，中部固有层210以及n型掺杂层225也可形成“阶梯波导”200(由图中虚线椭圆指代)，所述阶梯波导200设置在p型掺杂层220和n型掺杂层225重叠的区域。类似的阶梯波导可由其他的电光材料制成，例如砷化镓，磷化铟或者硅。阶梯波导类似于脊型波导，但是脊的每侧被蚀刻在去除了半导体层的基板的相对侧上。在超宽带宽低压驱动调制器100的一个波长的操作过程中，阶梯波导支持单一模式波导。单一光学模式具有类高斯电场分布，使得电场不会准确限定在阶梯波导200的内部。

通过施加穿过PIN型二极管的电场，可改变中部固有层210的折射率(由此，使得沿阶梯波导200传播的光线的相位移动发生改变)，PIN型二极管由p型掺杂层220，中部固有层210以及n型掺杂层225形成。p型掺杂层220与n型掺杂层225之间可通过第一欧姆接头240和第二欧姆接头245电性连接，第一欧姆接头240和第二欧姆接头245设置在波导上远离光膜的侧部。然而，当在第一欧姆接头240和第二欧姆接头245之间施加微波调制信号时，交流电流仍然横向流过p型掺杂层220和n型掺杂层225。p型掺杂层220和n型掺杂层225的电阻，以及中部固有层210的电容将形成(在非常简化的条件下)低通滤波器，由于p型掺杂层220和n型掺杂层225的电阻损耗作用，使得微波信号衰减，从而可能会限制超宽带宽低压驱动调制器100的带宽。

为了增加超宽带宽低压驱动调制器100的带宽，第一金属导体250和第二金属导体255分别从第一欧姆接头240和第二欧姆接头245延伸形成。第一金属导体250和第二金属导体255分别重叠在p型掺杂层220和n型掺杂层225上。然而，为了避免在阶梯波导200中传播的光模发生衰减，光模不能覆盖或重叠在第一、第二欧姆接头240和245上，或者覆盖在第一、第二金属导体250和255上。由此，通过第一介电层230和第二介电层235，将第一金属导体250和第二金属导体255分别与p型掺杂层220和n型掺杂层225分隔开。第一介电层230和第二介电层235的厚度足以确保第一金属导体250和第二金属导体255不与光模重叠。通过第一介电层230和第二介电层235，第一金属导体250和第二金属导体255分别与p型掺杂层220和n型掺杂层225电容耦合。

第一、第二介电层230，235位于第一、第二金属导体250，255与p型掺杂层220，n型掺杂层225之间，第一、第二介电层230，235可由介电材料制成，该介电材料在微波和毫米波频率下具有高介电常数并且在光学频率下具有较低的折射率。在微波和毫米波频率下具有高介电常数可确保从第一、第二金属导体250，255到p型掺杂层220，n型掺杂层225之间的较强交流耦合。使用在光学频率下具有低介电常数和低折射率的介电材料有助于限制光模，从而使得光模不会覆盖或重叠第一、第二金属导体250，255或第一、第二欧姆接头240和245。为限制光膜，第一、第二介电层230，235的折射率小于中部固有层210的折射率，并且小于p型掺杂层220和n型掺杂层225的折射率(相对于1.55微米波长约为3.1的折射率)。

例如，由砷化铟铝/铟铝砷化镓多量子阱制成的中部固有层210的折射率相对于1.55微米波长为3.5。磷化铟p型掺杂层220和n型掺杂层225的折射率相对于1.55微米波长的为3.1。

材料的折射率n由下式计算：

$n=\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_r{\mathrm{\μ}}_r}$

其中：ε_r为材料的相对介电常数或介电常数，μ_r为材料的相对磁导率；对于非磁性材料μ_r非常接近1.0。由此，第一、第二介电层230，235的介电常数与折射率之间的关系由下式计算：

$n=\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_r}$ orε_r＝n²

第一、第二介电层230，235是具有很强介电常数色散的介电材料，即该材料在微波和毫米波频率下的介电常数显著大于该材料在光学频率下的折射率的平方。当满足下式规定的条件时，介电材料具有很强的介电常数色散。

ε_rμ＞5n_o ^-

其中，ε_rμ为超宽带宽低压驱动调制器100运行时材料在微波频率下的介电常数，n_o为超宽带宽低压驱动调制器100运行时光波长对应的折射率。

适于作为第一、第二介电层230，235的材料可以是铌酸锂(LiNbO3)，五氧化二钽(Ta2O5)，钛酸钡(BaTiO3)。例如，钛酸钡块体的微波介电常数为2200。对于薄膜状的钛酸钡，其微波介电常数减至约为200。钛酸钡的折射率约为2.3，对应的工作波长为1.55μm。2.3的折射率足够低以提供在介电层230，235中的迅速衰减的光学模式。对于1.55μm的光波长，介电层230，235的厚度可以是0.6μm以限制光模，从而使得光模不会覆盖第一、第二金属导体250，255。铌酸锂在1.55微米的光波长下的折射率约为2.2，薄膜状铌酸锂的微波介电常数约为35。

图3A示出了超宽带宽低压驱动调制器100的局部俯视图，图3B示出了相同部分的剖面图。在图3A和3B中，分支光波导并联连接于接地迹线和信号跟踪器之间。分支光波导也可以串联连接。这种结构设置需要一个共面带，而不是共面传输线。

如图3A和3B所示，形成于移除了半导体层的基板上的两个光波导114L，114R靠近共面传输线的接地电极122，126和信号电极124之间的间隙设置。标识符“L”和“R”指代左臂波导和右臂波导，没有其他物理意义。从接地电极122，126和信号电极124延伸出的短接线连接到调制电极305，调制电极305覆盖光波导114。需注意的是，虚线所示的调制电极315设置于光波导114L和114R的下方。从接地电极122延伸出的调制电极设置于左臂光波导114L的顶部。从信号电极124延伸出的调制电极设置于左臂光波导114L的下方并位于右臂光波导114R的顶部。从接地电极126延伸出的调制电极设置于右臂光波导114R的下方。

右臂光波导114R被周期性植入以形成短半绝缘节310。植入材料可以是硼，质子，氧或其他任何合适材料。这些半绝缘节310可提供相邻的调制电极305和调制电极315之间的电绝缘。这些半绝缘节310可确保电流不会沿调制器的长度方向流过p型掺杂层220和n型掺杂层225。因此，这些短小的调制电极305，315与由光波导114L和114R形成的PIN型二极管的插入长度(未植入)形成微小电容元件，微小电容元件周期性地加载共面传输线，从而增加微小电容元件单位长度的电容。调制电极305，315配置为调节共面传输线的单位长度电容，以均衡共面传输线和光波导114L，114R的群速度。

图4A，4B，4C和4D示出了制造调制器的简化程序，例如超宽带宽低压驱动调制器100。如图4A所示，在复合半导体基板400的表面上依次生成p型掺杂层220，中部固有层210以及n型掺杂层225，形成PIN型二极管。接着，摹制半导体层220，210，225，形成第二欧姆接头245，第二介电层235和第二金属导体255。可选择性植入p型掺杂层220以形成前述的半绝缘节(图中未示)。接着，如图4B所示，利用粘合剂205将复合半导体基板400连接成向下面向半绝缘的砷化镓或磷化铟基板105(或者其他任何光学平面和绝缘材料)。粘合剂205例如可以是苯并环丁烯(BCB)或者其他高分子材料。接着，可利用选择性湿法或干法蚀刻工艺来去除原先的复合半导体基板400，去除原先的复合半导体基板400后的示意图如图4C所示。最后，如图4D所示，形成光波导的多个上层和共面传输线。这些层包括第一介电层230，第一欧姆接头240和第一金属导体250。

当微波信号沿着超宽带宽低压驱动调制器100的共面传输线120传播时，由于存在线性电光效应(LEO)、二次电光效应(QEO)和自由载流子效应(FC)，移除复合半导体层的基板中的折射率发生变化。干涉仪的臂之间的所得微分相移与每个臂的折射率变化差成正比。在运行过程中，干涉仪的臂偏心设置，从而相同的直流偏压产生偏置的电场EB，偏置的电场EB存在于每个臂的每支PIN型二极管中。但是，由于如图3B所示的物理电极连接，臂之间的交流场的极性发生改变。因此，每个臂中具有大小相同方向相反的交流场E_AC。由此，贯穿臂的偏压电场为E_B+E_AC和E_B-E_AC。接着，

${\mathrm{\Δn}}_{LEO}=\frac{1}{2}\frac{n_m^4}{n_e}{r}_{41}2E_{AC}{\mathrm{\Γ}}_{LEO},{\mathrm{\Δn}}_{QEO}=\frac{1}{2}\frac{n_m^4}{n_e}R4E_{bias}{\mathrm{\Γ}}_{QEO}{E}_{AC}{\mathrm{and\Δn}}_{FC}=K_N{\mathrm{\ΔN}}^x{\mathrm{\Γ}}_N+K_P{\mathrm{\ΔP}}^y{\mathrm{\Γ}}_P$

其中，n_m为材料的折射率，n_e为光膜的有效折射率，r₄₁为线性电光系数(LEO系数)，R为二次电光系数(QEO系数)，Γ_LEO和Γ_QEO为适于线性电光和二次电光效应的光模与电场的重叠因子，Γ_N和Γ_P为光模与耗尽的p型和n型层的重叠因子，K_N，K_P，x和y为给定材料的适当参数，由于折射率的变化需引入调制器的臂之间的相移π为

Δn_Ner＝λ/(2LF)

其中L为臂的长度(如图1所示)，F为填充因子。出于高速度的考虑，由于采用离子注入法的调制器的臂是分段的，因而引入填充因子F，并且仅部分电极是活跃的。在这种情况下，F＝p/d。此外，E_B＝V_Bias/t并且E_AC＝V_AC/t。E_AC的值取决于多量子阱(MQW)的厚度t而不是取决于顶部金属电极和底部金属电极之间的间隔的原因是超宽带宽低压驱动调制器的关键特征，这些原因将在下一节中解释。由于存在非常高的垂直光限制，去除复合层后的基板具有非常小的t值，同时保持较高的重叠因子Γ_LEO和Γ_QEO。进一步，由于制造的设备可具有合理的长度，光传输损耗也是很低的。计算表明，填充因子为45％，多量子阱i区厚度为0.3μm的3mm长的设备具有的V_π值为0.4V。近期的实验结果显示在100％填充因子下3mm长的设备具有的V_π值为0.2V，从而支持了上述计算方法(SelimDogru和NadirDagli的题为“0.2V驱动电压移除电光的基板并具有1.55μm多量子阱芯的马赫曾德尔调制器”的文章，参见电气与电子工程师协会和光学学会的期刊“光波技术”，2014年2月1第32期第3号第435-439页)

超宽带宽低压驱动调制器100的带宽由共面传输线的微波和毫米波的特点决定。在行波运行中，当光波导和微波的群速相匹配时(相当时)，可获得最宽的带宽。共面传输线不能具有任何色散，或者共面传输线的群速度和相速度应该是相同的。即使是在速度完全匹配的情况下，当电极损耗变成6.4dB时，得到3dB的带宽。共面传输线的等效电路如图5所示。此处，L_u，C_u，R_u和G_u分别为空载共面线单位长度上的电感、电容、电阻和电导。该共面传输线由电隔离的调制器部分周期性地加载，调制器部分的导纳值为Y_M，这些调制器部分的精确建模是至关重要的。

调制器部分的模型可以描述成如图6所示的，其等效电路如图7所示。每个调制器部分约100μm长，因此可利用集总等效电路元件来模拟调制器部分。在横截面上选取宽度为Δx的片段，在每个片段上采用合适的单位宽度的电阻和电容来模拟每个片段。R_Metal为第一、第二金属导体250，255上单位宽度的电阻。R_InP为p型掺杂层220和n型掺杂层225上单位宽度的电阻。C_Dielectric为第一、第二介电层230，235上单位宽度的电容。C_MQW为中部固有层210上单位宽度的电容。在该等效电路中，由于金属的薄层电阻非常小和电介质的介电常数非常高，因此R_Metal<<R_InP并且C_Dielectric>>C_MQW。在直流和低频交流中，施加给第一、第二欧姆接头240和245的外部电压通过p型掺杂层220和n型掺杂层225贯穿中部固有层210，p型掺杂层220和n型掺杂层225为埋置电极。由于p型掺杂层220和n型掺杂层225具有有限的薄层电阻，从而产生欧姆损耗，增加电极的微波损耗。微波损耗最终将限制带宽。然而，随着频率增大，阻抗C_Dielectric非常低，在非常低的阻抗R_Metal和C_Dielectric下，电阻接头240，245与p型掺杂层220和n型掺杂层225进行有效连接。因此，贯穿中部固有层210的外部电压均匀分布，并且极大地限制了p型掺杂层220和n型掺杂层225中的电流。因此，显著地减少由这些掺杂埋置电极引起的损失。这反过来大幅地增加了带宽。

调制器电极的特点和调制响应利用图5和图7所示的等效电路计算。对于空载线模型，利用现有的经验公式计算。在模型中，W＝100μm，g＝25μm，苯并环丁烯(BCB)的厚度为10μm。图8A，8B和8C分别示出了特性阻抗Zc，电极的衰减系数α，以及在增大到100GHz过程中调制器在电介质的不同相对介电常数ε_r下的调制响应。系数α和Zc的值轻度依赖于ε_r(即系数α和Zc与ε_r的相关度很小)。ε_r增大十倍时，系数α和Zc的值变化约10％，当ε_r≤200，系数α和Zc的值变化最大。因此，无需获得非常大的ε_r值。当ε_r大于150和调制带宽超过100GHz时，验证这种低压驱动的超宽带宽设计。图8C也示出了未设置电介质和金属层时的模拟结果。在这种情形下，带宽约为5GHz。此处描述的技术将带宽提高了超过15倍。

在整个描述中，具体的实施例和举例仅为示意性的，而不能解释为对本发明公开或要求保护的装置和方法的限制。虽然说明书中描述的多个例子中涉及系统组件和方法步骤的特定结合，然而应理解的是这些系统组件和方法步骤可以其他方式结合来实现相同的技术目的。对于流程图，可以增加额外的步骤或减少其中的步骤，图示的步骤可以相互结合或进一步精简以实现本发明描述的方法。步骤，仅在一个实施例中描述的组件和特征可应用于其他相似实施例中。

申请文件中使用的“多个”是指两个或更多，一组元件可包括一个或多个该元件。申请文件(包括权利要求书和说明书)中使用的“包括、具有、包含、涉及、承载”以及其他类似用语应当做开放式的理解，即包括但不限于。在权利要求书中，仅当使用“由...组成，基本上由...组成”等词时才做封闭式或半封闭式理解。权利要求书中使用的序数词“第一、第二、第三”等等用语描述要求保护的元件，其本身并无其他含义，并不表示时间顺序和步骤次序，仅用于将类似的要求保护的元件区别开。在本申请文件中，“和/或”表示列举项目是可选择的，并且包括列举项目的任何组合形式。

Claims (20)

1.一种电光调制器，其特征在于，包括：

马赫曾德尔干涉仪，设置于移除了半导体层的基板上；以及

共面波导，其中

来自共面波导的信号通过第一、第二介电层电容性耦合到马赫曾德尔干涉仪，第一、第二介电层具有强介电常数色散。

2.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，马赫曾德尔干涉仪在预定波长条件下运行时，第一、第二介电层的折射率小于或等于3.1。

3.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，在预定调制频率下，第一、第二介电层的相对介电常数大于或等于100。

4.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，所述马赫曾德尔干涉仪还包括：

输入波导，波导分路器，两个分支波导，波导合路器，以及输出波导，其中每个波导组件包括设置于p型掺杂半导体层和n型掺杂半导体层之间的内在散装结构或多量子阱结构。

5.根据权利要求4所述的电光调制器，其特征在于，

第一介电层沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域设置于n型掺杂半导体层上；以及

第二介电层沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域设置于p型掺杂半导体层上。

6.根据权利要求5所述的电光调制器，其特征在于，还包括：

第一导体，沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域覆盖第一介电层，第一金属层与共面波导的接地导体相连接；以及

第二导体，沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域覆盖第二介电层，第二金属层与共面波导的信号导体相连接。

7.根据权利要求6所述的电光调制器，其特征在于，

第一、第二介电层的厚度足以防止在分支波导中传播的光模分别覆盖第一金属层和第二金属层。

8.根据权利要求6所述的电光调制器，其特征在于，还包括：

第一欧姆接头，配置为沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域，将第一金属层与n型掺杂半导体层相连接；以及

第二欧姆接头，配置为沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域，将第二金属层与p型掺杂半导体层相连接。

9.根据权利要求4所述的电光调制器，其特征在于，

多量子阱包括砷化铝镓铟，以及

n型掺杂半导体层和p型掺杂半导体层分别包括n型磷化铟和p型磷化铟。

10.根据权利要求1所述的电光调制器，其特征在于，第一、第二介电层包括铌酸锂，五氧化二钽和钛酸钡中的一种。

11.一种制造电光调制器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在移除了半导体层的基板上设置马赫曾德尔干涉仪；以及

形成覆盖马赫曾德尔干涉仪的共面波导，其中

来自共面波导的信号通过第一、第二介电层电容性耦合到马赫曾德尔干涉仪，第一、第二介电层具有强介电常数色散。

12.根据权利要求11所述的制造电光调制器的方法，其特征在于，马赫曾德尔干涉仪在预定波长条件下运行时，第一、第二介电层的折射率小于或等于3.1。

13.根据权利要求11所述的制造电光调制器的方法，其特征在于，在预定调制频率下，第一、第二介电层的相对介电常数大于或等于35。

14.根据权利要求11所述的制造电光调制器的方法，其特征在于，设置马赫曾德尔干涉仪的步骤还包括：

形成输入波导，波导分路器，两个分支波导，波导合路器，以及输出波导，其中每个波导组件包括设置于p型掺杂半导体层和n型掺杂半导体层之间的内在散装结构或多量子阱结构。

15.根据权利要求14所述的制造电光调制器的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域，在n型掺杂半导体层上沉积第一介电层；以及

沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域，在p型掺杂半导体层上沉积第二介电层。

16.根据权利要求15所述的制造电光调制器的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域，沉积覆盖第一介电层的第一导体，第一金属层与共面波导的接地导体相连接；以及

沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域，沉积覆盖第二介电层的第二导体，第二金属层与共面波导的信号导体相连接。

17.根据权利要求16所述的制造电光调制器的方法，其特征在于，

第一、第二介电层的厚度足以防止在分支波导中传播的光模分别覆盖第一金属层和第二金属层。

18.根据权利要求16所述的制造电光调制器的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

形成第一欧姆接头，第一欧姆接头配置为沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域，将第一金属层与n型掺杂半导体层相连接；以及

形成第二欧姆接头，第二欧姆接头配置为沿两个分支波导中的至少一个的至少部分区域，将第二金属层与p型掺杂半导体层相连接。

19.根据权利要求14所述的制造电光调制器的方法，其特征在于，

多量子阱包括砷化铝镓铟，以及

n型掺杂半导体层和p型掺杂半导体层分别包括n型磷化铟和p型磷化铟。

20.根据权利要求11所述的制造电光调制器的方法，其特征在于，

第一、第二介电层包括铌酸锂，五氧化二钽和钛酸钡中的一种。