[发明专利]基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器

权利要求书

1.一种基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器，其特征在于：包括衬底层(1)，设置在衬底层(1)表面上的条形光波导(2)、环形光波导(3)和电介质填充层，所述环形光波导(3)位于条形光波导(2)的一侧，所述环形光波导(3)上设置有微带线行波电极结构，所述微带线行波电极结构包括从下到上依次设置在环形光波导(3)上的第一石墨烯微带线(5)和第二石墨烯微带线(7)，隔离环形光波导(3)、第一石墨烯微带线(5)和第二石墨烯微带线(7)的电介质层(9)，与第一石墨烯微带线(5)相连接的第一电极(61)和第二电极(62)，第二石墨烯微带线(7)上连接的第一接地电极(81)、第二接地电极(82)、第三接地电极(83)和第四接地电极(84)分别设置在第一电极(61)和第二电极(62)的左右两侧。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器，其特征在于：所述条形光波导(2)将衬底层(1)的表面分为两部分；所述电介质填充层包括被条形光波导(2)隔离的第一电介质填充层(41)和第二电介质填充层(42)；所述衬底层(1)的材料为二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器，其特征在于：所述环形光波导(3)与第一石墨烯微带线(5)被第一电介质层(91)隔离，第一石墨烯微带线(5)与第二石墨烯微带线(7)被第二电介质层(92)隔离，所述第一电介质层(91)、第二电介质层(92)的材料为氮化硅、三氧化二铝、氮化硼材料之一或其组合体。

4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器，其特征在于：所述条形光波导(2)和环形光波导(3)材质相同，可以是硅、氮化硅材料之一。

5.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器，其特征在于：所述第一电介质填充层(41)和第二电介质填充层(42)的材料可以是硅氧化物、硅氮氧化物、硼氮化物或氢硅倍半氧烷材料之一或其组合体。

6.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器，其特征在于：所述第一电介质层(91)的厚度为5nm～20nm。。

7.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器，其特征在于：所述第二电介质层(92)的厚度为5nm～120nm。

8.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器，其特征在于：所述第一电极(61)、第二电极(62)、第一接地电极(81)、第二接地电极(82)、第三接地电极(83)和第四接地电极(84)的材质为金、银、铜、铂、钛、镍、钴、钯之一或其组合体。

9.根据权利要求1或8所述的一种基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器，其特征在于：所述第一电极(61)和第二电极(62)分别与延伸出电介质层(9)的第一石墨烯微带线(5)相连接，第一电极(61)和第二电极(62)中的一个电极作为微波信号的接入电极，另一个电极作为微波信号的引出电极；沿第一石墨烯微带线(5)的延伸方向，第二石墨烯微带线(7)分别延伸出电介质层(9)连接第一接地电极(81)、第二接地电极(82)、第三接地电极(83)和第四接地电极(84)，所述第一接地电极(81)、第二接地电极(82)、第三接地电极(83)和第四接地电极(84)均作为接地电极；所述环形光波导(3)、第一石墨烯微带线(5)和第二石墨烯微带线(7)在垂直方向上部分相叠加。

10.根据权利要求9所述的一种基于石墨烯微带线行波电极的环形谐振腔光调制器，其特征在于：所述第一接地电极(81)、第二接地电极(82)在第一电极(61)的两侧，共同构成GSG电极结构；第三接地电极(83)、第四接地电极(84)在第二电极(62)的两侧，共同构成GSG电极结构。