CN118655720A

CN118655720A - 一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统

Info

Publication number: CN118655720A
Application number: CN202411148695.8A
Authority: CN
Inventors: 英笑言; 殷雷俊; 洪候忠; 石恺丰; 杨庶; 朱科轩
Original assignee: Yizha Optoelectronics Hangzhou Co ltd
Current assignee: Yizha Optoelectronics Hangzhou Co ltd
Priority date: 2024-08-21
Filing date: 2024-08-21
Publication date: 2024-09-17

Abstract

本发明公开了一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，其包括：耦合器基板；调制电极，与光调制波导对应平行设置，以接收射频信号；输入波导，接收输入光信号；输出波导，输出调制光信号；一个包括光调制波导的电光调制器，装配在耦合器基板上，用于依据射频信号对输入光信号进行电光调制；所述输入波导的光输出端设置有一个将光信号重定向至光调制波导的光输入端的反射结构；光调制波导的光输入端设有一个将光信号重定向至光调制波导延伸方向的反射结构。本方案通过优化光波导设计和匹配技术，实现了光调制波导（特别是薄膜铌酸锂光波导）与单模光纤之间的高效模式转换，从而简化了制造工艺，提升了生产效率和产品质量。

Description

一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其是涉及一种利用具有高电光系数的材料（如铌酸锂）的光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统。

背景技术

随着现代通信技术的飞速发展，光子集成电路在高速度、大容量数据传输中的应用越来越广泛。光子集成平台不仅能够提供更高的带宽和更快的传输速度，还能够通过集成化设计显著减小系统尺寸和降低功耗。电光调制器作为光子集成电路中的关键组件，其性能对整个光通信系统的效率和稳定性有着至关重要的影响。

传统的电光调制器在耦合光信号时常常面临高插入损耗和低耦合效率的问题，特别是在将光纤中的光信号耦合到调制器波导材料中时，这一问题尤为突出。调制器波导（例如薄膜铌酸锂，磷酸钾钛或钛酸钡光波导）和光纤之间通常存在模式不匹配的问题。为了解决这一问题，传统方法需要调制器芯片上制作复杂且难以制备的多级模式转换器，这不仅耗费大量时间和精力，还会降低产品的良品率。一方面来说，电光材料的微纳加工所用的中间件材料工艺难度大，晶体化学性质稳定，常规的干法刻蚀或湿法刻蚀都很难用于电光材料晶体的微纳结构加工。另一方面，这些设计的最小线宽都在几十纳米左右，基本不适用于大规模生产。为了克服这一挑战，本发明提出了一种改进的光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器，通过优化结构设计，实现了高效的光信号耦合和重定向，显著降低了插入损耗，并提升了系统的整体性能。

发明内容

本发明主要是解决现有薄膜电光调制器耦合技术所存在的加工难度大、模场匹配困难等的技术问题，提供一种降低加工难度、减少损耗、更好地实现模场匹配的光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，包括：

耦合器基板；

耦合器基板上的调制电极，与光调制波导对应平行设置，以接收射频信号；

一个输入波导，设置在耦合器基板上，用于接收输入光信号；

一个输出波导，设置在耦合器基板上，用于输出调制光信号；

一个包括光调制波导的电光调制器，装配在耦合器基板上，用于依据射频信号对输入光信号进行电光调制；

所述输入波导的光输出端设置有一个将光信号重定向至光调制波导的光输入端的反射结构；光调制波导的光输入端设有一个将光信号重定向至光调制波导延伸方向的反射结构；反射结构为平面反射镜或抛物面反射镜。

耦合器基板可以是一体化的，即输入波导、电光调制器和输出波导都集成在同一个耦合器基板上；耦合器基板也可以是输入部分和输出部分各自独立的，即输入波导和输出波导分别集成在独立的耦合器基板上，并且各自与电光调制器固定连接。

铌酸锂波导的蚀刻与常规的CMOS工艺不兼容，而本方案采用了重定向结构，所以输入波导和输出波导可以用与CMOS工艺兼容的材料，极大降低制造难度。

作为优选，所述输出波导的光输入端设置有一个将光信号重定向至基本方向的反射结构；光调制波导的光输出端设有一个将调制光信号重定向至输出波导的反射结构的反射结构；反射结构为平面反射镜或抛物面反射镜；输入端与输出端集成在同一光纤耦合基板上。

如果输入波导（光调制波导）出射的光信号与光调制波导（输出波导）已经匹配，反射结构可以采用45度反射镜单纯实现光信号的重定向；如果输入波导（光调制波导）出射的光信号与光调制波导（输出波导）之间仍然存在一定的模式差异，则可以采用抛物面反射镜或聚合物透镜在反射（折射）的同时进行模式场转换（缩小模斑），实现更好的耦合。

作为优选，一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统还包括至少一个改变光信号模式场直径的透镜，所述透镜设置在两个对应反射结构之间的光路上。对于输入一侧来说，两个对应反射结构是指输入波导的光输出端的反射结构和光调制波导的光输入端的反射结构；对于输出一侧来说，两个对应反射结构是指光调制波导的光输出端的反射结构和输出波导的光输入端的反射结构。透镜的作用是进一步调整和优化模式场直径。比如对于薄膜铌酸锂光调制波导，需要的模斑较小，就需要透镜再次缩小模斑。如果是体材料铌酸锂，就可以不添加透镜。

一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，包括：

耦合器基板；

所述输入波导包括由第一逆锥形波导和第一锥形波导构成的第一光耦合器，输入光信号从第一逆锥形波导的宽端进入并在第一逆锥形波导内沿基本方向传播（基本方向为第一逆锥形波导的延伸方向，通常为基本水平方向），第一逆锥形波导的窄端位于第一锥形波导的窄端下方，第一锥形波导的宽端与光调制波导水平对齐，输入光信号在第一逆锥形波导的窄端被重定向为向上方向，并通过倏逝波进入第一锥形波导的窄端，第一锥形波导将输入光信号重定向为基本方向并输入到光调制波导。对于逆锥形波导来说，光信号是从宽端（较宽部分）传输到窄端（较窄部分），对于锥形波导来说，光信号是从窄端（较窄部分）传输到宽端（较宽部分）。

作为优选，所述输出波导包括由第二逆锥形波导和第二锥形波导构成的第二光耦合器，第二逆锥形波导的宽端与光调制波导水平对齐，调制光信号从第二逆锥形波导的宽端进入并在第二逆锥形波导内沿基本方向传播（第二逆锥形波导延伸方向与第一逆锥形波导延伸方向相同），第二逆锥形波导的窄端位于第二锥形波导的窄端上方，调制光信号在第二逆锥形波导的窄端被重定向为向下方向，并通过倏逝波进入第二锥形波导的窄端，第二锥形波导将调制光信号重定向为基本方向并输出。

作为优选，所述第一光耦合器和/或第二光耦合器配置为改变光信号模式场直径的模式。

耦合器基板；

所述输入波导的输出端为第三逆锥形波导，光调制波导的输入端为第三锥形波导，输入波导的输出端和光调制波导的输入端构成输入光耦合器，第三逆锥形波导的窄端位于第三锥形波导的窄端下方，输入光信号在第三逆锥形波导的窄端被重定向为向上方向，并通过倏逝波进入第三锥形波导的窄端，第三锥形波导将输入光信号重定向为基本方向（基本方向为输入光耦合器的逆锥形波导的延伸方向，通常为基本水平方向）。

作为优选，所述光调制波导的输出端为第四逆锥形波导，输出波导的输入端为第四锥形波导，光调制波导的输出端和输出波导的输入端构成输出光耦合器，第四逆锥形波导的窄端位于第四锥形波导的窄端上方，调制光信号在第四逆锥形波导的窄端被重定向为向下方向，并通过倏逝波进入第四锥形波导的窄端，第四锥形波导将调制光信号重定向为基本方向。

作为优选，所述输入光耦合器和/或输出光耦合器配置为改变光信号模式场直径的模式。

本方案主要是通过双层重定向的方式来对光信号或调制光信号进行模式场转换，输入波导和输出波导的耦合器本身为单层或双层，并且由易于加工且成本较低的材料（如Si、SiO₂等）构成，这些材料与CMOS工艺兼容，从而避免了在铌酸锂平台上加工模式转换器，显著降低了加工难度。

本方案采用双层重定向耦合的方式相对于传统的水平耦合有多个优势：

1.模场匹配：光纤的模场通常较大，而波导的模场较小，通过垂直耦合设计，可以实现更好的模场匹配，减少光在耦合过程中损失。

2.减少不必要的反射：垂直耦合采用包含抗反射涂层或利用特定的几何结构，减少光在界面处的反射，从而减少损耗。

3.简化对准要求：垂直耦合结构相对而言更容易实现精确对准，减少了由于对准误差引起的耦合损耗。因为垂直耦合器可以通过微机械系统或其他高精度制造技术来实现精确的空间定位。

4.波导设计灵活：在垂直耦合中，可以设计不同类型的波导，如渐变折射率波导或多层波导，以优化光的传输路径和模场分布，从而进一步降低损耗。

5.热稳定性：垂直耦合结构在热稳定性方面表现较好，减少了由于温度变化引起的材料膨胀或收缩而导致调制器和光纤热膨胀系数失配带来的应力和耦合损耗。这对实际应用中的稳定性和可靠性有重要意义。

本方案无需在铌酸锂芯片上加工模式转换器，通过优化光波导设计和匹配技术，实现了光调制波导（特别是薄膜铌酸锂光波导）与单模光纤之间的高效模式转换，从而简化了制造工艺，提升了生产效率和产品质量。

附图说明

图1是本发明的一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器结构示意图；

图2是本发明的另一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器结构示意图；

图3是实施例2的一种光信号传播过程中的模斑示意图；

图4是本发明的另一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器结构示意图；

图5是本发明的另一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器结构示意图；

图6是本发明的一种锥形波导耦合器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器，如图1所示为侧截面图。该结构包括一个基板（如硅（Si）基板，又称耦合器基板）105和高折射率的输入波导112，该光波导可以是硅氮化物（SiN）、硅（Si）、聚合物等与CMOS工艺兼容且低成本的材料。输入波导112包裹在基板105上的包层（如包括二氧化硅（SiO₂）或聚合物的电介质）110中。输入单模光纤190与输入波导112的第一端（如左端）光耦合，用于将输入光信号传输至输入波导112，如虚线箭头所示。输入波导112在其第二端（如右端或与第一端相对的输出端）包含一个45度平面反射镜或抛物面反射镜。反射镜114将输入光信号重新定向为向上垂直方向（如虚线箭头所示），以实现垂直光耦合。另外，输入波导112在输入端的结构可以是逆锥形，用以实现与输入单模光纤190中的模斑匹配。

耦合基板105包括一个位于反射镜114上方的透镜120（如微聚焦透镜），用于将输入光信号聚焦到调制器140的输入端反射面136上，该反射面136可以通过激光烧蚀或精密切割形成在光调制器140（如薄膜铌酸锂或体材料铌酸锂）的内部表面上。透镜120可以通过激光烧蚀或者键合形成或耦合在包层110（SiO₂）的上表面。位于光调制器140输入侧（左侧）的反射面136将输入光信号重新定向为通过光调制波导142在光调制器140内基本水平传播，如虚线箭头所示。透镜120还可以减少输入光信号的模式场直径（如光斑尺寸），以便其高效耦合到光调制波导142中。这种调整大概率不可避免，因为光调制波导142的模式场直径可能比输入波导112中的模式场直径小很多。

输出端的结构与输入端对称。在输出端，光调制波导142中的光信号通过反射面138重新定向为向下垂直方向，如虚线箭头所示。然后，光信号通过反射镜118重定向到输出波导116中。输出波导116包裹在基板105上的包层110中，并与输出单模光纤195耦合，以将输出光信号传导至输出单模光纤195中。

在电路方面，电光调制器140通过倒装键合装配在包层110顶部表面上的共面电极132上，并通过共面电极132与驱动器芯片130耦合。射频驱动器130配置为生成射频信号，并通过基板包层上的电极132耦合到光调制器140表面的调制电极134，使射频输入信号通过电光调制器加载到光输出信号上。光调制器140可以通过UV环氧树脂144固定在包层110上，此种固定方法不仅提供了机械稳定性，还支持光调制器140到输入光波导112和输出光波导116的主动对准，以实现高精度的光耦和。

实施例2

图2展示了另一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器的侧截面图。该结构与图1的区别在于，基板分为两个独立的部分：输入基板205和输出基板260。这样的设计使得输入端和输出端可以与光纤V槽集成，在耦合过程中调制器140位于固定位夹具上，电极134朝上。固定在输入基板205上的光纤190和固定在输出基板260上的输出光纤195通过主动耦合实现插入损耗的最小化。

输入基板205和输出基板260分别承载输入和输出结构。输入基板205包括高折射率的输入波导112，该波导材料可以是硅氮化物（SiN）、硅（Si）、聚合物等与CMOS工艺兼容且低成本的材料。输入波导112包裹在输入基板205上的输入包层210中。输入单模光纤190与输入波导112的第一端光耦合，用于将输入光信号传输至输入波导112，如虚线箭头所示。输入波导112在其第二端包含一个45度平面反射镜或抛物面反射镜114，将输入光信号重新定向为向上垂直方向。输入包层210上的透镜120用于将输入光信号聚焦到调制器140的输入端反射面136上。该反射面通过激光烧蚀或精密切割形成在光调制器140的内部表面上。透镜120可以通过激光烧蚀或键合形成在包层210的上表面。

调制器140通过反射面136将输入光信号重新定向为通过光调制波导142在调制器140内水平传播。输出端的结构与输入端对称，光调制波导142中的光信号通过反射面138重新定向为向下垂直方向，然后通过输出包层250上的反射镜118重定向到输出波导116中。输出波导116包裹在输出基板260上的输出包层250中，并与输出单模光纤195耦合。

在电路方面，电光调制器140通过倒装键合装配在输入包层210顶部表面上的第二共面电极232上，并通过第二共面电极232与驱动器芯片130耦合。射频驱动器130配置为生成射频信号，并通过基板包层上的第二共面电极232耦合到光调制器140表面的调制电极134，使射频输入信号通过电光调制器加载到光输出信号上。光调制器140可以通过UV环氧树脂144固定在包层250上。

这种设计的优势在于与现有的调制器耦合方法匹配，使现有的光纤V槽具备了模斑变换和垂直出光的作用，提高了耦合效率和系统的可扩展性。

一种实例的模斑变化如图3所示。输入波导112是硅，输入包层210是折射率为1.58的聚合物包层，输入基板205是二氧化硅，142是薄膜铌酸锂脊波导，波长为1550nm。输入单模光纤中的光斑具有约9微米的模式场直径（MFD），通过带有逆模式转换器的中间件，成功转换为与薄膜铌酸锂脊波导上小于2微米的模斑相匹配的光斑。

实施例3

图4展示了一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器的侧截面图。该电光调制器是实施例2的变体，其中输入基板/输入包层对、光调制器和输出基板/输出包层对基本水平对齐。

电光调制器包括一个输入基板（如Si基板）205和一个设置在输入基板205上的输入包层（如包括SiO₂或聚合物的电介质）210。输入波导包括由第一逆锥形波导412和第一锥形波导413构成的第一光耦合器，第一光耦合器位于输入包层210和输入基板205之间，采用硅氮化物（SiN）、硅（Si）、聚合物等与CMOS工艺兼容且低成本的材料制成。输入单模光纤190与第一光耦合器的第一（如左）端耦合，用于提供输入光信号。第一逆锥形波导412的第二（如右）端部分位于第一锥形波导413的第一（如左）端部分下方。第一锥形波导413的第二（如右）端部分基本与光调制器140的光调制波导142水平对齐。

第一逆锥形波导412将输入光信号从光纤190引导至其第二（如右）端的基本水平方向，然后在其第二端将输入光信号重新定向为向上方向，通过倏逝波进入第一锥形波导413的第一（如左）端，如虚线箭头所示，以实现模斑尺寸的匹配耦合。第一锥形波导413将输入光信号重新定向为基本水平方向，传输至电光调制器140的光调制波导142，同时作为模式转换器，改变（如减小）输入光信号的模式场直径（如光斑尺寸），以便高效耦合到光调制波导142中。光信号从光调制波导142的输入（如左）端传播至其第二（如右）端，将电脉冲信号加载到载波光信号上。

输出波导包括由第二逆锥形波导452和第二锥形波导453构成的第二光耦合器，第二逆锥形波导452将调制光信号从其第一（如左）端引导至其第二（如右）端的基本水平方向，然后在其第二端将调制光信号重新定向为向下方向，通过倏逝波进入第二锥形波导453的第一（如左）端，以实现重定向光耦合。第二锥形波导453将垂直传播的调制光信号重新定向为基本水平方向，传输至其第二（如右）端，同时作为模式转换器，改变（如增大）输出光信号的模式场直径（如光斑尺寸），以便高效耦合到单模输出单模光纤195中。

在电气方面，电光调制器140的调制电极134通过金线或金带436与输入包层210上的第二共面电极232连结，射频驱动器130可以焊接在第二共面电极232或调制电极134上。

光耦合器（包括第一光耦合器、第二光耦合器、输入光耦合器以及输出光耦合器）的结构如图6所示，包括一个逆锥形高折射率波导610和一个锥形高折射率波导620。逆锥形高折射率波导610的较窄部分（窄端）位于锥形高折射率波导620的较窄部分下方，两个较窄部分的耦合面平行，形成一个优化的光耦合系统。

当光耦合器用作输入一侧（如第一逆锥形波导412和第一锥形波导413）时，光信号首先通过逆锥形高折射率波导610的较宽部分（宽端）进入，如图中向右箭头虚线所示。光信号在逆锥形波导610中沿水平方向传播，并逐渐向较窄部分移动。在逆锥形波导610的较窄部分，光信号通过倏逝波耦合方式向上耦合，并重新定向到锥形高折射率波导620的较窄部分，实现光重定向耦合。随后，锥形高折射率波导620的较窄部分将光信号重新定向为水平方向，并向较宽部分传播。这一过程不仅实现了光信号的空间重定向，还通过光在两个锥形波导中的耦合起到模式转换器的作用，将光信号的模式场直径缩小，以便高效耦合到后续的光调制波导中。

如果光耦合器作为输出一侧（如第二逆锥形波导452和第二锥形波导453）使用，光信号的传播方向将相反（如向左指向的虚线箭头所示），输出光信号的模式场直径相应扩大，以实现与外部单模光纤195的高效耦合。

实施例4

图5展示了本专利所述的另一种集成电光调制器的侧截面图。该异质集成电光调制器包括一个印刷电路板（PCB）505和一个芯片级基板（如硅基板）515。基板515在其底面上形成金属电极512，通过球栅阵列（BGA）510连接到PCB505顶部面上的金属迹线507。一组单个或多个专用集成电路（ASIC）芯片565通过PCB505和上部芯片级基板515电连接到异质集成电光调制器的电极555上，这些芯片可以是具有接收和发送方向的数字信号处理（DSP）功能的芯片，或跨阻放大器（TIA）芯片。

电光调制器还包括设置在基板515上的高折射率输入波导525和高折射率输出波导535。此外，电光调制器包括一个与高折射率输入和输出波导525及535光耦合的光调制波导530。例如，高折射率输入波导525和光调制波导530的第一（如左）端部可分别作为图6所示光耦合器的逆锥形波导610和锥形波导620。包层（如包括二氧化硅（SiO₂）或聚合物的电介质）520可设置在高折射率输入和输出波导525及535周围。光调制波导530中的光场可以被耦合到薄膜电光材料545中，实现光调制功能。

激光源540（如分布式反馈（DFB）激光器、半导体光放大器（SOA）或超发光二极管（SLD））可以通过共晶键合方式固定在基板515上，其输出光耦合到高折射率输入波导525中，连续波光源发出的光载波信号进入调制器。高速数据流以驱动电压的方式叠加到光载波信号上，从而完成调制。根据前述光耦合器，高折射率输入波导525将基本水平传播的输入光信号重新定向为在光调制波导530中传播。光信号在调制器光波导530的第一（如左）端部分至第二（如右）端部分之间的基本水平方向传播，实现电信号到光信号的转换。光调制波导530的第二（输出，如右）端和高折射率输出波，535可分别作为如图6所示的光耦合器的逆锥形波导610和锥形波导610，根据前述光耦合器，光调制波导530的输出端将水平传播的调制光信号重新定向为在高折射率输出波导535中传输。高折射率输出波导535根据具体应用将输出光传输至单模光纤560和/或其他设备。

在电路方面，电光调制器包括一个设置在包层520上的电光调制层（如薄膜铌酸锂，磷酸钾钛或钛酸钡）545，一个设置在电光调制层545上的低折射率缓冲层（如二氧化硅）550，实现射频信号与光信号速度的匹配，从而最大限度地提高带宽并最小化驱动电压。共面电极555通过金线或金带键合到基板515上的金属电极，并与ASIC565连接。

本申请的附图均为示意图，并不代表具体尺寸比例。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了光调制波导、输入波导、重定向等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，其特征在于，包括：

耦合器基板；

2.根据权利要求1所述的一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，其特征在于，所述输出波导的光输入端设置有一个将光信号重定向至基本方向的反射结构；光调制波导的光输出端设有一个将调制光信号重定向至输出波导的反射结构的反射结构；反射结构为平面反射镜或抛物面反射镜。

3.根据权利要求1或2所述的一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，其特征在于，还包括至少一个改变光信号模式场直径的透镜，所述透镜设置在两个对应反射结构之间的光路上。

4.一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，其特征在于，包括：

耦合器基板；

所述输入波导包括由第一逆锥形波导和第一锥形波导构成的第一光耦合器，输入光信号从第一逆锥形波导的宽端进入并在第一逆锥形波导内沿基本方向传播，第一逆锥形波导的窄端位于第一锥形波导的窄端下方，第一锥形波导的宽端与光调制波导水平对齐，输入光信号在第一逆锥形波导的窄端被重定向为向上方向，并通过倏逝波进入第一锥形波导的窄端，第一锥形波导将输入光信号重定向为基本方向并输入到光调制波导。

5.根据权利要求4所述的一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，其特征在于，所述输出波导包括由第二逆锥形波导和第二锥形波导构成的第二光耦合器，第二逆锥形波导的宽端与光调制波导水平对齐，调制光信号从第二逆锥形波导的宽端进入并在第二逆锥形波导内沿基本方向传播，第二逆锥形波导的窄端位于第二锥形波导的窄端上方，调制光信号在第二逆锥形波导的窄端被重定向为向下方向，并通过倏逝波进入第二锥形波导的窄端，第二锥形波导将调制光信号重定向为基本方向并输出。

6.根据权利要求5所述的一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，其特征在于，所述第一光耦合器和/或第二光耦合器配置为改变光信号模式场直径的模式。

7.一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，其特征在于，包括：

耦合器基板；

所述输入波导的输出端为第三逆锥形波导，光调制波导的输入端为第三锥形波导，输入波导的输出端和光调制波导的输入端构成输入光耦合器，第三逆锥形波导的窄端位于第三锥形波导的窄端下方，输入光信号在第三逆锥形波导的窄端被重定向为向上方向，并通过倏逝波进入第三锥形波导的窄端，第三锥形波导将输入光信号重定向为基本方向。

8.根据权利要求7所述的一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，其特征在于，所述光调制波导的输出端为第四逆锥形波导，输出波导的输入端为第四锥形波导，光调制波导的输出端和输出波导的输入端构成输出光耦合器，第四逆锥形波导的窄端位于第四锥形波导的窄端上方，调制光信号在第四逆锥形波导的窄端被重定向为向下方向，并通过倏逝波进入第四锥形波导的窄端，第四锥形波导将调制光信号重定向为基本方向。

9.根据权利要求8所述的一种光子集成平台上的耦合光重定向电光调制器系统，其特征在于，所述输入光耦合器和/或输出光耦合器配置为改变光信号模式场直径的模式。