[实用新型]电光相位调制器

说明书

本实用新型的实施例涉及电光相位调制器。一种电光相位调制器包括由条带的堆叠制成的波导。堆叠包括由第一导电类型的掺杂半导体材料制成的第一条带、由导电材料或第二导电类型的掺杂半导体材料制成的第二条带、以及由第一导电类型的掺杂半导体材料制成的第三条带。第二条带通过由介电材料制成的第一接口层被与第一条带分开，并且第三条带通过由介电材料制成的第二接口层被与第二条带分开。

技术领域

本公开涉及一种电光相位调制器。

背景技术

电光相位调制器是光学通信系统中用于改变光束(例如，激光束)的相位的装置。光束的相位变化使得能够编码信息，然后以光信号的形式来传输。例如，可以在光束调幅系统中使用相位调制器(例如，马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型调制器)，来以调幅光信号的形式传输信息。

例如，在法国专利申请FR3041116(对应美国专利申请公开2017/0075148，通过引用的方式并入本文)中已经提出了一种电光相位调制器，其包括由第一导电类型的掺杂硅的条带和第二导电类型的掺杂硅的条带构成的堆叠，这两个条带通过由介电材料制成的接口层彼此分开以形成电容器。在这种调制器(也称为电容式调制器)中，条带中的每个被耦合至电触点，并且这两个条带的组件由具有比硅的光学指数更低的光学指数的介电材料包围，以形成能够沿纵向条带方向传播光束的波导。在操作时，将波束(例如，激光束)注入波导中。通过在这两个条带之间施加电势差，调制这两个硅条带中的自由载流子的密度。这导致了波导的有效光学指数的改变，从而导致了激光束根据所施加电压的相移。

需要至少部分地改进已知电光相位调制器的某些方面。具体地，需要能够提高光电转换效率，即施加到调制器的控制电压电平与光束的对应相移的比率，以减少调制器的电功率消耗。

实用新型内容

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种电光相位调制器。

根据一个方面，提供了一种电光相位调制器，包括：波导，包括以下构成的堆叠：由第一导电类型的掺杂半导体材料制成的第一条带；由导电材料或第二导电类型的掺杂半导体材料中的一个制成的第二条带；由第一导电类型的掺杂半导体材料制成的第三条带；由介电材料制成的、将第二条带与第一条带分开的第一接口层；以及由介电材料制成的、将第三条带与第二条带分开的第二接口层，其中第二条带的厚度小于第一条带的厚度的五分之一和第三条带的厚度的五分之一。

在一些实施例中，还包括用于将第一条带和第三条带耦合至调制器的控制电压的相同第一施加节点的电触点、以及用于将第二条带耦合至调制器控制电压的第二施加节点的电触点。

在一些实施例中，第一条带包括由与第一条带相同的材料制成的横向第一延伸区域；第二条带包括由与第二条带相同的材料制成的横向第二延伸区域；第三条带包括由与第三条带相同的材料制成的横向第三延伸区域；用于耦合第一条带和第三条带的电触点分别被制作在横向第一延伸区域和横向第三延伸区域处；以及用于耦合第二条带的电触点被制作在横向第二延伸区域处。

在一些实施例中，横向第一延伸区域和横向第三延伸区域中的至少一个的厚度分别小于第一条带和第三条带的厚度。

在一些实施例中，电触点包括与横向第一延伸区域接触的第一电连接金属化部、与横向第二延伸区域接触的第二电连接金属化部、以及与横向第三延伸区域接触的第三电连接金属化部。

在一些实施例中，还包括使第一电连接金属化部和第三电连接金属化部相互连接的导电轨道。

在一些实施例中，第一条带、第二条带和第三条带中的每个条带由从硅和硅锗组成的组中选择的材料制成。

在一些实施例中，第一条带由第一导电类型的掺杂单晶硅制成，第二条带由第二导电类型的掺杂多晶硅制成，并且第三条带由第一导电类型的掺杂多晶硅或掺杂硅锗中的一个制成。

在一些实施例中，第一条带和第三条带具有基本上相同的厚度。