一种设有定向耦合器的光波导相位调制器芯片的制作方法

本实用新型涉及电光调制器技术领域，具体涉及一种设有定向耦合器的光波导相位调制器芯片。

背景技术：

现有的光波导相位调制器芯片包括基片，基片上设有Y波导，Y波导包括入射光波导及与入射光波导相连接的两个分支光波导。

入射光信号经光纤耦合后进入到入射光波导内，再分为两路光功率相同的光信号分别进入到两个分支光波导内。

现有的光波导相位调制器芯片上没有设置能够改变光信号的光功率的部件，进而无法输出两路光功率不同的光信号。

技术实现要素：

(一)本实用新型提供一种设有定向耦合器的光波导相位调制器芯片，该芯片能够输出两路光功率不同的光信号。

(二)技术方案

为了实现上述技术问题，本实用新型提供了一种设有定向耦合器的光波导相位调制器芯片，包括基片，所述基片上设有Y波导；所述Y波导包括入射光波导及与所述入射光波导相连接的两个分支光波导；

所述基片上还设有定向耦合器，所述定向耦合器包括两个耦合光波导及两个耦合电极；每个耦合光波导与对应一个分支光波导远离所述入射光波导的一端相连接，每个耦合电极位于对应一个耦合光波导的一侧。

本实用新型提供的设有定向耦合器的光波导相位调制器芯片设置在分支光波导远离入射光波导的一端设置了定向耦合器，两个分支光波导内的光信号分别进入到两个耦合光波导内，在两个耦合光波导内传输的光信号的消逝场发生叠加形成耦合。通过对两个耦合电极进行加电来改变耦合系数，从而实现对两个耦合光波导内的光信号的光功率的控制及输出比例的分配，从而使得两路光信号的光功率不同，满足输出两路光功率不同的光信号的需求。

进一步地，两个所述耦合光波导平行间隔设置，两个所述耦合光波导之间的距离大于2um且小于5um，耦合效果好且光传输损耗小。

进一步地，所述耦合电极在所述耦合光波导上的投影长度大于100um且小于500um，耦合效果好且光传输损耗小。

进一步地，每个耦合电极位于对应一个耦合光波导远离另一个耦合光波导的一侧。

进一步地，所述基片上还设有与所述定向耦合器相连接的输出光波导，所述输出光波导的数量为两个，每个输出光波导连接于对应一个耦合光波导远离所述分支光波导的一端。

进一步地，所述基片上还设有第一相位调制电极和第二相位调制电极，所述第一相位调制电极包括相连接的两个第一相位调制部，每个第一相位调制部位于对应一个分支光波导的一侧；所述第二相位调制电极包括相连接的两个第二相位调制部，每个第二相位调制部位于对应一个分支光波导的一侧。

进一步地，所述第一相位调制电极还包括两个第一连接部，每个第一连接部将两个所述第一相位调制部电连接起来；所述第二相位调制电极还包括第二连接部，所述第二连接部将两个所述第二相位调制部电连接起来。

进一步地，每个第一连接部上还电连接有第一焊盘，所述第二连接部上电连接有第二焊盘。

进一步地，所述第一相位调制电极靠近两个第一焊盘的第一相位调制部上开设有断开区，所述第二连接部穿过所述断开区，防止所述第一相位调制电极和所述第二相位调制电极相电接触，避免影响相位调制功能。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型提供的设有定向耦合器的光波导相位调制器芯片；

其中图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、基片，11、Y波导，111、入射光波导，112、分支光波导，12、定向耦合器，121、耦合光波导，122、耦合电极，123、耦合电极焊盘，13、输出光波导，14、第一相位调制电极，141、第一相位调制部，1411、断开区， 142、第一连接部，143、第一焊盘，15、第二相位调制电极，151、第二连接部，152、第二焊盘。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图1，本实用新型提供了一种设有定向耦合器的光波导相位调制器芯片，包括基片1，所述基片1由铌酸锂(L i NbO3)材料制成。

所述基片1上设有Y波导11，所述Y波导11包括入射光波导111及与所述入射光波导111相连接的两个分支光波导112。

所述基片1上还设有定向耦合器12，所述定向耦合器12包括两个耦合光波导121及两个耦合电极122。每个耦合光波导121与对应一个分支光波导112远离所述入射光波导111的一端相连接，每个耦合电极122位于对应一个耦合光波导121的一侧。具体地，每个耦合电极122位于对应一个耦合光波导121远离另一个耦合光波导121的一侧。

两个所述耦合光波导121平行间隔设置，两个所述耦合光波导121之间的距离大于2um且小于5um，耦合效果好且光传输损耗小。所述耦合电极122 在所述耦合光波导121上的投影长度大于100um且小于500um，耦合效果好且光传输损耗小。

每个耦合电极122与对应一个耦合光波导121之间留有间隙。

每个耦合电极122上还电连接有耦合电极焊盘123。

所述基片1上还设有与所述定向耦合器12相连接的输出光波导13，所述输出光波导13的数量为两个。每个输出光波导13连接于对应一个耦合光波导121远离所述分支光波导112的一端，所述输出光波导13用于输出光信号。

所述基片1上还设有第一相位调制电极14和第二相位调制电极15，所述第一相位调制电极14包括相连接的两个第一相位调制部141。每个第一相位调制部141位于对应一个分支光波导112的一侧，以便于所述第一相位调制电极14能够对两个所述分支光波导112均进行相位调制。所述第二相位调制电极15包括相连接的两个第二相位调制部151，每个第二相位调制部 151位于对应一个分支光波导112的一侧，以便于所述第二相位调制电极15 能够对两个所述分支光波导112均进行相位调制。通过对所述第一相位调制电极14和所述第二相位调制电极15加电来改变两个所述分支光波导112的介电常数，进而改变两个所述分支光波导112内的光信号的折射率，从而对两个所述分支光波导112内的光信号进行相位调制。

在本实施方式中，在每个分支光波导112位于所述Y波导11外的一侧设置一个第一相位调制部141，在每个分支光波导112位于所述Y波导11 内的一侧设置一个第二相位调制部151。所述Y波导11内的一侧为两个所述分支光波导112之间的地方，所述Y波导11外的一侧为除了两个所述分支光波导112之间以外的地方。如图所示，所述Y波导11外的一侧为图1中A 的方向，所述Y波导11内的一侧为图1中B的方向。

可以理解地是，在其他实施方式中，所述第二相位调制电极15不分为两个第二相位调制部151，为一体式设计，设置于两个所述分支光波导112 之间，也可以对两个所述分支光波导112进行相位调制。

所述第一相位调制电极14还包括两个第一连接部142，每个第一连接部 142将两个所述第一相位调制部141电连接起来。所述第二相位调制电极15 还包括第二连接部152，所述第二连接部152将两个所述第二相位调制部151 电连接起来。

每个第一连接部142上还电连接有第一焊盘143，所述第二连接部152 上电连接有第二焊盘153。

所述第一相位调制电极14靠近两个第一焊盘143的第一相位调制部141 上开设有断开区1411，所述第二连接部152穿过所述断开区1411，防止所述第一相位调制电极14和所述第二相位调制电极15相电接触，避免影响相位调制功能。

详细的工作原理为：入射光信号经过光纤(图未示)耦合后进入到所述入射光波导111内，再分为两路光功率相同的光信号分别进入到两个所述分支光波导112内。通过对所述第一相位调制电极14和所述第二相位调制电极15加电对两个所述分支光波导112内的光信号进行相位调制，两个所述分支光波导112内经过相位调制的光信号进一步流入到所述定向耦合器12 的两个所述耦合光波导121内。在两个所述耦合光波导121内传输的光信号的消逝场发生叠加形成耦合，通过对两个所述耦合电极122进行加电来改变耦合系数，从而实现对两个所述耦合光波导121内的光信号的光功率的控制及输出比例的分配，从而使得两路光信号的光功率不同，再由两个所述输出光波导13输出。

本实用新型提供的设有定向耦合器的光波导相位调制器芯片设置在分支光波导112远离入射光波导111的一端设置了定向耦合器12，两个分支光波导112内的光信号分别进入到两个耦合光波导121内，在两个耦合光波导121内传输的光信号的消逝场发生叠加形成耦合。通过对两个耦合电极122 进行加电来改变耦合系数，从而实现对两个耦合光波导121内的光信号的光功率的控制及输出比例的分配，从而使得两路光信号的光功率不同，满足输出两路光功率不同的光信号的需求。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，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实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。