高阻抗匹配电光调制器电极的制作方法

本实用新型涉及电光调制器技术领域，具体为高阻抗匹配电光调制器电极。

背景技术：

光通信在近十年来得到的飞速发展使得各种无源和有源光器件得到了广泛的研究和应用，电光调制器是人们研究的最多也运用的最多的光调制器，是利用晶体的电光效应实现对光信号的调制，而电极是电光调制器中非常重要的一部分。

现阶段的电光调制器电极的微波与光波的折射率匹配以及行波电极与终端负载的阻抗匹配不够高，目前通常采用镀覆金属缓冲层来提高微波与光波的折射率匹配以及行波电极与终端负载的阻抗匹配，但是这样会引起传输耗损增加，而且普通的电极是设置在衬底的上方，但是由于电场主要集中在电极的边缘部分，导致无法更好地利用边缘电场，而且此类装置存在光纤和波导的耦合损耗，因此急需高阻抗匹配电光调制器电极来满足人们的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供高阻抗匹配电光调制器电极，以解决上述背景技术中提出的现有的电光调制器电极阻抗匹配不够高，镀覆金属缓冲层的方式会引起传输耗损增加，无法利用边缘电场以及存在光纤和波导的耦合损耗的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：高阻抗匹配电光调制器电极，包括地电极、热电极、衬底和电极主体，所述电极主体的底端设置有衬底，且衬底的顶端设置有二氧化硅缓冲层，所述电极主体的顶端均匀涂覆有抗反射膜，所述衬底顶部的两端设置有第一预留槽，且第一预留槽的内部均固定有地电极，所述衬底顶部的中央位置处设置有第二预留槽，且第二预留槽的内部固定有热电极，所述地电极与热电极上均设置有光掩模，所述衬底内部的顶端均匀设置有光学波导，且光学波导上方的衬底上均刻有波导窗口，所述电极主体的两端均固定有透镜。

优选的，所述透镜与电极主体的连接处均填充有塑胶介质，且透镜关于电极主体左右对称分布。

优选的，所述地电极以及热电极与衬底均处于同一垂直线上。

优选的，所述衬底的材质为铌酸锂晶体，且衬底的表面均匀涂覆有聚四氟乙烯耐腐蚀层。

优选的，所述光学波导的数量设置为两个，且光学波导均采用退火质子交换工艺制备而成。

优选的，所述第一预留槽以及第二预留槽的纵截面均呈“凹”型结构，所述地电极以及热电极分别嵌入设置在第一预留槽以及第二预留槽的内部，且第一预留槽以及第二预留槽内部的两端均设置有限位块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)该高阻抗匹配电光调制器电极通过安装有衬底，衬底的材料为铌酸锂晶体，铌酸锂晶体具有很强的电光效应，也具有较大的品质因素和较大的机电耦合系数，并且具有较小的波导损耗，较强的抗光折边能力以及较大的异常光折射率增量，生产成本较低，利于装置的使用。

(2)该高阻抗匹配电光调制器电极通过在衬底上沉积了一层二氧化硅缓冲层，二氧化硅缓冲层是一种的折射率比铌酸锂充分低的透明电介质薄膜，并且通过化学气相沉积的方法在衬底上淀积二氧化硅薄膜，相比直接镀覆金属，可以在避免引起传送损耗的增加的同时，提高微波与光波的折射率匹配以及行波电极与终端负载的阻抗匹配。

(3)该高阻抗匹配电光调制器电极通过在衬底的顶端设置有第一预留槽以及的第二预留槽，第一预留槽的内部设置有地电极，第二预留槽的内部设置有热电极，使得热电极与地电极嵌入在衬底的内部，由于电场是集中在电极的边缘处，这样可以更有效地利用热电极与地电极的边缘电场。

(4)该高阻抗匹配电光调制器电极通过在电极主体的两端设置有透镜，透镜与电极主体之间填充有塑胶介质，便于从两端射入波导，电极主体的两端均采用垂直研磨或者垂直解理劈开制得而成，具有无缺陷的良好状态，同时在电极主体的表面设置有抗反射膜，便于提高耦合效率，减小光纤和波导界面的反射损耗。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的图1中A处放大剖面结构示意图；

图3为本实用新型的俯视结构示意图；

图4为本实用新型的电极主体侧壁剖面结构示意图。

图中：1、透镜；2、地电极；3、波导窗口；4、热电极；5、二氧化硅缓冲层；6、衬底；7、光学波导；8、光掩模；9、抗反射膜；10、电极主体；11、第一预留槽；12、限位块；13、第二预留槽；14、塑胶介质；15、聚四氟乙烯耐腐蚀层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例：高阻抗匹配电光调制器电极，包括地电极2、热电极4、衬底6和电极主体10，电极主体10的底端设置有衬底6，衬底6的材质为铌酸锂晶体，且衬底6的表面均匀涂覆有聚四氟乙烯耐腐蚀层15，铌酸锂晶体具有较小的波导损耗，较强的抗光折边能力以及较大的异常光折射率增量，生产成本较低，同时避免腐蚀造成表面粗糙，引起散射损耗，且衬底6的顶端设置有二氧化硅缓冲层5，电极主体10的顶端均匀涂覆有抗反射膜9，衬底6顶部的两端设置有第一预留槽11，且第一预留槽11的内部均固定有地电极2，衬底6顶部的中央位置处设置有第二预留槽13，且第二预留槽13的内部固定有热电极4，第一预留槽11以及第二预留槽13的纵截面均呈“凹”型结构，地电极2以及热电极4分别嵌入设置在第一预留槽11以及第二预留槽13的内部，且第一预留槽11以及第二预留槽13内部的两端均设置有限位块12，使得热电极4与地电极2嵌入在衬底6的内部，可以更有效地利用热电极4与地电极2的边缘电场，地电极2与热电极4上均设置有光掩模8，地电极2以及热电极4与衬底6均处于同一垂直线上，使得电力线穿过衬底6的时候能尽可能的平行于光轴方向，衬底6内部的顶端均匀设置有光学波导7，且光学波导7上方的衬底6上均刻有波导窗口3，光学波导7的数量设置为两个，且光学波导7均采用退火质子交换工艺制备而成，改变波导区折射率分布，降低波导损耗，电极主体10的两端均固定有透镜1，透镜1与电极主体10的连接处均填充有塑胶介质14，且透镜1关于电极主体10左右对称分布，便于提高耦合效率，减小光纤和波导界面的反射损耗。

工作原理：使用时，衬底6的材质为材料为铌酸锂晶体，具有很强的电光效应，也具有较大的品质因素和较大的机电耦合系数，并且具有较小的波导损耗，较强的抗光折边能力以及较大的异常光折射率增量，生产成本较低，衬底6内的光学波导7是采用退火质子交换工艺制备而成，改变了波导区的折射率分布，便于降低了波导损耗，同时在衬底6上沉积了二氧化硅缓冲层5，二氧化硅缓冲层5是一种的折射率比铌酸锂充分低的透明电介质薄膜，并且通过化学气相沉积的方法在衬底6上淀积而成，相比直接镀覆金属缓冲层，可以在避免引起传送损耗的增加的同时，提高微波与光波的折射率匹配以及行波电极与终端负载的阻抗匹配，由于地电极2和热电极4是分别嵌入在衬底6上的第一预留槽11和第二预留槽13中的，使得可以更有效地利用热电极4与地电极2的边缘电场，利于装置的使用，在电极主体10的两端设置有透镜1，透镜1与电极主体10之间填充有塑胶介质14，便于从两端射入波导，电极主体10的两端均采用垂直研磨或者垂直解理劈开制得而成，具有无缺陷的良好状态，同时在电极主体10的表面设置有抗反射膜9，便于提高耦合效率，减小光纤和波导界面的反射损耗。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。