[发明专利]MZ调制器中的RF啁啾降低

说明书

一种用于平衡的推挽式马赫‑曾德尔调变器的波导结构。该波导结构包括多个层。所述多个层依次包括：绝缘或半绝缘衬底；下包覆层；波导芯层；以及上包覆层。所述下包覆层、波导芯层和上包覆层被蚀刻以形成：信号波导和接地波导，他们通过所述下包覆层连接；以及信号线和接地线，每个都位于相应的波导附近，并且每个都经由在所述下包覆层的平面中连接的一个或多个相应的电阻结构而被连接到所述相应的波导。

技术领域

本发明涉及马赫-曾德尔干涉仪。特别地，本发明涉及一种用于马赫-曾德尔干涉仪的波导结构及其制造方法，该波导结构在低频处具有减小的啁啾。

背景技术

如图1中示意性示出的马赫-曾德尔调制器通过使用分束器101以沿着两条光路103、104分离输入光束102，然后在光组合器105处重新组合来自每条光路的光束以形成输出光束107(和互补输出106)。每个光路103、104包括电光材料，使得通过在该电光材料两端提供电压，可以引起沿所述光路行进的所述光束的相位变化。

在所述马赫-曾德尔调制器用于强度调制的情况下，通过向光路103、104中的每一个提供相等且相反的相移(即，电压)，可以获得纯强度调制。在每个光路103、104上的相移的幅度之间的任何差异将导致所述输出的不期望的相位调制，其被称为啁啾。这种操作模式被称为推挽操作。

可以以各种方式实现推挽操作。图2示出了一个称为串联或单驱动推挽式调制器的示例，它是马赫-曾德尔干涉仪沿图1中A-A线的截面图。该干涉仪包括由诸如InP或GaAs的半导体制成的衬底201。该衬底是绝缘的或半绝缘的，即，被掺杂以提供高电阻率，使得其有效地充当绝缘体(例如，具有大于105欧姆cm的电阻率)。在所述衬底的顶部是若干层，依次包括下包覆层202、波导芯层203和上包覆层204。所述上包覆层和下包覆层是掺杂半导体，例如上包覆层可以是p掺杂的，而下包覆层可以是n掺杂的，或者反之亦然。每一层202-204可以具有复合结构，这取决于所需的波导特性。这些层被蚀刻以形成四个平行结构(按顺序呈现)：信号线211、信号波导212、接地波导213和接地线214。每条线211、214与相应波导212、213之间的间隙被向下蚀刻到所述衬底201。所述波导之间的间隙被向下蚀刻到所述下包覆层202，即，所述波导212、213经由所述下包覆层202连接。

每个波导212、213包括在该波导任一侧的电介质包覆层221以保护侧壁。所述信号波导212包括信号波导电极222，并且所述接地波导213包括接地波导电极223。每个波导电极由金属制成，并且位于所述上包覆层204的顶部。所述波导芯层203形成每个波导212、213的芯224。

每根线211、214包括在所述上包覆层204顶部的电介质层231(这不是严格要求的，然而，这对于减小线的电容并消除寄生电路路径是有利的)。所述信号线211包括信号线电极232，并且所述接地线214包括接地线电极233。每个线电极由金属制成并位于所述电介质层231的顶部。

所述信号线电极232和接地线电极233一起形成承载AC调制信号的传输线。所述接地线电极233连接到地，并且所述信号线电极232连接到AC电压源241。每个线电极232、233通过沿所述调制器的长度间隔设置的导电空气桥242、243而连接到各自的波导电极222、223。连接波导212、213的下包覆层202的中心部分连接到DC电压源244以提供偏置电压。

当AC信号电压V被提供给信号线电极232(并且由于空气桥242，从而被提供给信号波导电极222)时，该电压被分离以在相反方向上提供每个波导212、213两端的电压V/2。所述信号线212和接地线213各自用作电容器，当受到AC负载时，其形成分压器(中点在连接波导212、213的下包覆层202的中心部分)。

然而，已经发现了在低频(低于大约1GHz)下，分压不均匀，并且在调制器的输出处会经历过度的啁啾(即，针对输出的不期望的相位调制)。

发明内容