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CN111665647A - 一种新型电光调制器 - Google Patents

一种新型电光调制器 Download PDF

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CN111665647A CN202010575952.1A CN202010575952A CN111665647A CN 111665647 A CN111665647 A CN 111665647A CN 202010575952 A CN202010575952 A CN 202010575952A CN 111665647 A CN111665647 A CN 111665647A
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崔积适
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Sanming University
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Abstract

一种新型电光调制器，涉及电光调制器领域。包括第一电极、第二电极、电光调制部和基底层。电光调制部设于基底层，第一电极和第二电极分设于电光调制部两端。第一电极同电光调制部的第一工作连接端之间填充有第一填充层，第二电极同电光调制部的第二工作连接端之间填充有第二填充层。其中，第一填充层和第二填充层均为SiO2。其结构简单，具有更高的工作响应度、更低的功耗和更小的电极光吸收，整体性能提升明显，对于提升整个光纤通信系统的性能具有积极作用。

Description

一种新型电光调制器
技术领域
本发明涉及电光调制器领域，具体而言，涉及一种新型电光调制器。
背景技术
现有的电光调制器在实际使用过程中，其工作响应度的进一步提升、功耗的进一步下降、电极光吸收的减小均具有一定的难度，这对电光调制器的实际应用构成了一定的限制，对于整个光纤通信系统的性能提升造成了阻碍。
有鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型电光调制器，其结构简单，具有更高的工作响应度、更低的功耗和更小的电极光吸收，整体性能提升明显，对于提升整个光纤通信系统的性能具有积极作用。
本发明的实施例是这样实现的：
一种新型电光调制器，其包括：第一电极、第二电极、电光调制部和基底层。电光调制部设于基底层，第一电极和第二电极分设于电光调制部两端。第一电极同电光调制部的第一工作连接端之间填充有第一填充层，第二电极同电光调制部的第二工作连接端之间填充有第二填充层。其中，第一填充层和第二填充层均为SiO2。
进一步地，电光调制部包括重掺杂p型硅、重掺杂n型硅、p-Si波导区和n-Si波导区。p-Si波导区和n-Si波导区连接，重掺杂p型硅连接于p-Si波导区的远离n-Si波导区的一侧，重掺杂n型硅连接于n-Si波导区的远离p-Si波导区的一侧。
进一步地，基底层和电光调制部之间填充有第三填充层，第三填充层为SiO2。
进一步地，电光调制部覆盖有覆盖层，覆盖层为SiO2。
进一步地，基底层和电光调制部之间填充有第三填充层。电光调制部覆盖有覆盖层。第三填充层和覆盖层均为SiO2。第一填充层、第二填充层、第三填充层和覆盖层相连接构成一体的填充结构。
进一步地，第一电极和第二电极均嵌设于填充结构。
进一步地，第一电极和第一工作连接端的相近侧壁平行设置，第二电极和第二工作连接端的相近侧壁也平行设置。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供的新型电光调制器在工作过程中，当输入信号电压时，第一电极输入高电平，第二电极输入低电平，电压在第一电极和第二电极之间形成电场。在电场作用下，电光调制部完成光的调制。
新型电光调制器的第一电极和第二电极二者同电光调制部之间利用第一填充层和第二填充层进行隔断，阻止了第一电极和第二电极二者同电光调制部之间产生电流。对于传统的电光调制器而言，其电极与电光调制部是直接接触并导通的，点击直接导通电流。而新型电光调制器采用了类似电容的结构，不从第一电极和第二电极直接注入电流，而是通过电场来改变载流子的分布，整体上响应更快。
通过以上设计，利用第一填充层和第二填充层进行了电流隔断，增加了第一电极和第二电极二者同电光调制部之间的距离，减小了电极的光吸收。在总体尺寸不变的情况下，减短了电光调制部的slab区的长度，提高了器件的工作速率。此外，第一填充层和第二填充层的隔断效果还减小了电极之间的电流，降低了功耗，将暗电流降为0。
总体而言，本发明实施例提供的新型电光调制器结构简单，具有更高的工作响应度、更低的功耗和更小的电极光吸收，整体性能提升明显，对于提升整个光纤通信系统的性能具有积极作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的新型电光调制器的结构示意图。
图标：新型电光调制器1000；第一电极100；第二电极200；电光调制部300；重掺杂p型硅310；重掺杂n型硅320；p-Si波导区330；n-Si波导区340；基底层400；第一填充层500；第二填充层600；第三填充层700；覆盖层800。
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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请参照图1，本实施例提供一种新型电光调制器1000，新型电光调制器1000包括：第一电极100、第二电极200、电光调制部300和基底层400。
电光调制部300设于基底层400，第一电极100和第二电极200分设于电光调制部300两端。第一电极100同电光调制部300的第一工作连接端之间填充有第一填充层500，第二电极200同电光调制部300的第二工作连接端之间填充有第二填充层600。其中，第一填充层500和第二填充层600均为SiO2。
在工作过程中，当输入信号电压时，第一电极100输入高电平，第二电极200输入低电平，电压在第一电极100和第二电极200之间形成电场。在电场作用下，电光调制部300完成光的调制。
新型电光调制器1000的第一电极100和第二电极200二者同电光调制部300之间利用第一填充层500和第二填充层600进行隔断，阻止了第一电极100和第二电极200二者同电光调制部300之间产生电流。对于传统的电光调制器而言，其电极与电光调制部300是直接接触并导通的，点击直接导通电流。而新型电光调制器1000采用了类似电容的结构，不从第一电极100和第二电极200直接注入电流，而是通过电场来改变载流子的分布，整体上响应更快。
通过以上设计，利用第一填充层500和第二填充层600进行了电流隔断，增加了第一电极100和第二电极200二者同电光调制部300之间的距离，减小了电极的光吸收。在总体尺寸不变的情况下，减短了电光调制部300的slab区的长度，提高了器件的工作速率。此外，第一填充层500和第二填充层600的隔断效果还减小了电极之间的电流，降低了功耗，将暗电流降为0。
总体而言，新型电光调制器1000结构简单，具有更高的工作响应度、更低的功耗和更小的电极光吸收，整体性能提升明显，对于提升整个光纤通信系统的性能具有积极作用。
进一步地，电光调制部300包括重掺杂p型硅310、重掺杂n型硅320、p-Si波导区330和n-Si波导区340。p-Si波导区330和n-Si波导区340连接，重掺杂p型硅310连接于p-Si波导区330的远离n-Si波导区340的一侧，重掺杂n型硅320连接于n-Si波导区340的远离p-Si波导区330的一侧。
在本实施例中，基底层400和电光调制部300之间填充有第三填充层700，第三填充层700为SiO2。通过该设计，能够进一步地提升对电光调制部300的点阻断效果，使电场作用更加充分，有助于进一步提升工作响应度。
进一步地，电光调制部300还覆盖有覆盖层800，覆盖层800也为SiO2。
其中，第一填充层500、第二填充层600、第三填充层700和覆盖层800相连接构成一体的填充结构。通过该设计，相当于是利用第一填充层500、第二填充层600、第三填充层700和覆盖层800对整个新型电光调制器1000进行了二次封装，特别是对电光调制部300进行了整体阻断，这对于消除暗电流、降低功耗具有更有效的辅助，同时还能够进一步强化电场对电光调制部300的作用效果，对于进一步提升响应度具有很好的效果。此外，通过该封装设计，能够有效地降低第一电极100和第二电极200的光吸收作用，进一步提升新型电光调制器1000的响应度和精确度，使其能够对更加微弱的光场做出有效反馈，大大扩大了调至范围。
在本实施例中，第一电极100和第二电极200均嵌设于填充结构。不仅能够有效对第一电极100和第二电极200形成保护，还能够对第一电极100和第二电极200实现单独的“隔离”，能够有效降低第一电极100和第二电极200之间的不规则电场干扰，提高电场分布的稳定性，从而有助于提升整体响应度的稳定性和可靠性。
具体的，第一电极100和第一工作连接端的相近侧壁(即图1中的a和b)平行设置，第二电极200和第二工作连接端的相近侧壁也平行设置(即图1中的c和d)。通过该设计，形成了更加标准的电容式结构，更有利于电场的分布，并能够进一步提高电场的稳定性，从而有助于进一步提升整体响应度的稳定性和可靠性。
综上所述，新型电光调制器1000结构简单，具有更高的工作响应度、更低的功耗和更小的电极光吸收，整体性能提升明显，对于提升整个光纤通信系统的性能具有积极作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型电光调制器，其特征在于，包括：第一电极、第二电极、电光调制部和基底层；所述电光调制部设于所述基底层，所述第一电极和所述第二电极分设于所述电光调制部两端；所述第一电极同所述电光调制部的第一工作连接端之间填充有第一填充层，所述第二电极同所述电光调制部的第二工作连接端之间填充有第二填充层；其中，所述第一填充层和所述第二填充层均为SiO2。
2.根据权利要求1所述的新型电光调制器，其特征在于，所述电光调制部包括重掺杂p型硅、重掺杂n型硅、p-Si波导区和n-Si波导区；所述p-Si波导区和所述n-Si波导区连接，所述重掺杂p型硅连接于所述p-Si波导区的远离所述n-Si波导区的一侧，所述重掺杂n型硅连接于所述n-Si波导区的远离所述p-Si波导区的一侧。
3.根据权利要求1所述的新型电光调制器，其特征在于，所述基底层和所述电光调制部之间填充有第三填充层，所述第三填充层为SiO2。
4.根据权利要求1所述的新型电光调制器，其特征在于，所述电光调制部覆盖有覆盖层，所述覆盖层为SiO2。
5.根据权利要求1所述的新型电光调制器，其特征在于，所述基底层和所述电光调制部之间填充有第三填充层；所述电光调制部覆盖有覆盖层；所述第三填充层和所述覆盖层均为SiO2；所述第一填充层、所述第二填充层、所述第三填充层和所述覆盖层相连接构成一体的填充结构。
6.根据权利要求5所述的新型电光调制器，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均嵌设于所述填充结构。
7.根据权利要求1所述的新型电光调制器，其特征在于，所述第一电极和所述第一工作连接端的相近侧壁平行设置，所述第二电极和所述第二工作连接端的相近侧壁也平行设置。
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