[发明专利]一种光调制器及发送模块

说明书

本申请提供了一种光调制器及发送模块。光调制器包括：衬底以及层叠的波导层；波导层具有镂空的芯区，芯区内间隔设置有多个波导块，每个波导块通过支撑臂与波导层连接。多个波导块的排列周期满足布拉格条件。光调制器还包括填充在任意相邻的两个波导块之间的聚合物，且聚合物的折射率可调。波导块及聚合物组成芯区中光传输的介质。可通过控制模块调整聚合物的折射率来实现对光调制。在上述技术方案中，在波导块的排布周期满足布拉格条件时，波导块及聚合物组成的光传输介质会像传统的单一均匀介质的波导一样工作，从而可以降低光在波导块及聚合物之间传输的耗损。通过改变聚合物的折射率实现对光的调制，降低了驱动能耗。

技术领域

本申请涉及到通信技术领域，尤其涉及到一种光调制器及发送模块。

背景技术

集成光电子芯片在通信领域的应用愈加广泛。不断增长的通信带宽需求对光电子芯片的调制器性能提出了越来越高的要求。近年来，业内报道了采用不同调制方式、结构、材料或平台的多种调制器，不断地提高着调制器的性能。改善调制器的主要目标包括：提高调制效率，降低驱动电压，降低调制损耗。此外，片上可集成性，稳定性和制造成本等也需要关注。

现有技术中的一种调制器基于SOI(Silicon-On-Insulator，即绝缘衬底上的硅)平台，与CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺兼容。在波导区域内通过掺杂形成PN结。在施加调制电压时，依赖硅的自由载流子色散效应，对硅波导的折射率进行调节。在施加反向偏置电压时，耗尽区的宽度增大，使得波导芯区的自由载流子数量降低。由于自由载流子色散效应，当硅材料内部自由载流子数量降低，硅的折射率变大，使得调制器的传输谱线发生偏移，从而实现了调制功能。但是自由载流子色散效应在改变折射率的同时也会引入吸收损耗，导致较大的调制损耗。另外，自由载流子色散效应较弱，调制效率较低，需要的驱动电压较大。

发明内容

本申请提供了一种光调制器及发送模块，用于改善光调制器的耗损，降低驱动能耗。

第一方面，提供了一种光调制器，该光调制器包括：衬底以及层叠的波导层；其中，波导层具有芯区，芯区为波导层用于传输光的区域，波导层的芯区镂空，且芯区内间隔设置的多个波导块，其中，每个波导块通过支撑臂与所述波导层连接，并通过支撑臂支撑波导块。在具体排列多个波导块时，多个波导块的排列周期满足布拉格条件。光调制器还包括聚合物，聚合物填充在任意相邻的两个波导块之间，该聚合物为折射率可调的聚合物。上述的波导块及聚合物组成芯区中光传输的介质。由于聚合物的折射率可调，因此可通过控制模块调整所述聚合物的折射率，实现对传输光的调制。在上述技术方案中，在波导块的排布周期满足布拉格条件时，波导块及聚合物组成的光传输介质会像传统的单一均匀介质的波导一样工作，从而可以降低光在波导块及聚合物之间传输的耗损。同时，通过改变聚合物的折射率实现对光的调制，降低了驱动能耗。

在一个具体的实施方案中，所述控制模块包括正极及负极，其中，任意相邻的两个波导块中，其中一个波导块与所述正极连接，另一个波导块与所述负极连接；任意相邻的两个波导之间形成电场。通过对波导块施加电信号调整波导块之间的聚合物的折射率，降低了能耗。

在一个具体的实施方案中，所述多个波导块连接的多个支撑臂交替排列在第一轴线的两侧，所述第一轴线为所述多个波导块沿排列方向的轴线；位于所述第一轴线的一侧的支撑臂与所述正极连接，位于所述第一轴线相对的另一侧的支撑臂与所述负极连接。通过支撑臂实现波导块的电连接，方便实现电连接。

在一个具体的实施方案中，所述控制模块包括第一极板及第二极板；所述第一极板及所述第二极板层叠设置，所述第一极板及所述第二极板之间形成场；所述多个间隔排列的波导块及填充在任意相邻的两个波导块之间的聚合物位于所述场中。通过两个极板形成场，通过场能改变聚合物的折射率。

在一个具体的实施方案中，第一极板及第二极板与波导块平行而置。形成竖直的场来改善聚合物的折射率。