本實用新型涉及光纖通信與光纖傳感技術領域，特別是涉及一種基于特氟龍材料緩沖層的新型寬帶鈮酸鋰電光調(diào)制器。

背景技術：

目前，鈮酸鋰寬帶電光調(diào)制器在光纖通信、光載微波或毫米波通信等工程領域中，以其低插入損耗、高調(diào)制帶寬、零啁啾等特點，已成為應用最為廣泛的一種外調(diào)制器。由于鈮酸鋰晶體具有較高的介電常數(shù)，處于微波頻段的電磁波在鈮酸鋰晶體中傳輸時的折射率與光波的折射率有著較大的差值，導致微波與光波的相速度匹配程度較差，難以實現(xiàn)高調(diào)制帶寬。為了降低微波折射率，達到較好的相速度匹配程度，常選擇具有低介電常數(shù)的材料作為緩沖層置于鈮酸鋰晶體表面與金屬薄膜電極之間。

現(xiàn)有技術常采用的的緩沖層材料是二氧化硅，因為二氧化硅有著較低的介電常數(shù)(3.9)。為了實現(xiàn)微波與光波折射率更好的匹配，現(xiàn)有技術常采用刻蝕鈮酸鋰脊型波導結構，這樣部分微波電磁場可分布于鈮酸鋰脊型波導之外，即空氣中，以利用空氣良好的介電常數(shù)(1.0)來實現(xiàn)微波折射率進一步地降低。

然而現(xiàn)有技術采用的刻蝕鈮酸鋰脊型波導結構以及采用二氧化硅緩沖層的方案，存在著二氧化硅緩沖層需做平坦化處理的問題，這無疑增加了鈮酸鋰電光調(diào)制器制作的成本和工藝難度，一定程度上也降低了器件制作的成品率。此外，二氧化硅作為緩沖層材料雖然是當前的主流技術方案，但為了實現(xiàn)器件工作帶寬的進一步提升，介電常數(shù)更低的材料無疑是更好的選擇。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的提供一種基于特氟龍材料緩沖層的新型寬帶鈮酸鋰電光調(diào)制器，以解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題。

為實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型提供了一種基于特氟龍材料緩沖層的新型寬帶鈮酸鋰電光調(diào)制器，自下而上依次包括：基底材料、光學波導、緩沖層、電極結構，所述緩沖層采用厚度為0.1um至5um的特氟龍材料，所述光學波導采用鈦擴散光學波導或退火質(zhì)子交換光學波導，波導擴散寬度為1至20μm，擴散深度為1至20μm；電極結構采用厚度為0.1μm至30μm的金屬薄膜制成的推挽型行波電極結構。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果為，本申請利用特氟龍材料的低介電常數(shù)特性，使鈮酸鋰寬帶電光調(diào)制器的工作帶寬得以進一步提高，提升了器件性能指標，并克服了當前鈮酸鋰脊型波導電光調(diào)制器存在的二氧化硅緩沖層需進行平坦化處理的工藝難點，降低了鈮酸鋰寬帶電光調(diào)制器的加工難度和成本，提升了產(chǎn)品合格率。

附圖說明

圖1所示為本申請實施例1的結構示意圖；

圖2所示為本申請實施例2的結構示意圖；

圖3所示為本申請實施例3的結構示意圖；

圖中，1.鈮酸鋰基底；2.光學波導；3.特氟龍緩沖層；4.行波電極；5.鈮酸鋰脊型波導。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、部件或者模塊、組件和/或它們的組合。

需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設備固有的其它步驟或單元。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個部件或者模塊或特征與其他部件或者模塊或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了部件或者模塊在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的部件或者模塊被倒置，則描述為“在其他部件或者模塊或構造上方”或“在其他部件或者模塊或構造之上”的部件或者模塊之后將被定位為“在其他部件或者模塊或構造下方”或“在其他部件或者模塊或構造之下”。因而，示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該部件或者模塊也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

本發(fā)明的工作原理為：鈮酸鋰晶體的高介電常數(shù)會導致微波折射率過高而與光波折射率嚴重不匹配，因此需在鈮酸鋰晶體與金屬電極之間引入具有低介電常數(shù)的緩沖層材料，以降低微波折射率，達到與光波折射率的良好匹配。特氟龍材料的介電常數(shù)在1.9左右，低于現(xiàn)有技術常采用的二氧化硅材料(介電常數(shù)在3.9)，因而更有利于微波與光波的折射率匹配，實現(xiàn)鈮酸鋰電光調(diào)制器的高調(diào)制帶寬。

實施例1

本申請?zhí)岢鲆环N基于特氟龍材料緩沖層的新型寬帶鈮酸鋰電光調(diào)制器，利用特氟龍材料的低介電常數(shù)特性，使鈮酸鋰寬帶電光調(diào)制器的工作帶寬得以進一步提高，提升了器件性能指標。

如圖1所示，本實施例自下而上依次包括：基底材料1、光學波導2、緩沖層3、電極結構4。基底材料1采用厚度為0.1mm至2mm的X切Y傳鈮酸鋰晶體；如圖2所示，基底材料1采用厚度為0.1mm至2mm的Z切Y傳鈮酸鋰晶體；光學波導2采用鈦擴散光學波導或退火質(zhì)子交換光學波導，波導擴散寬度為1至20μm，擴散深度為1至20μm；緩沖層3采用厚度為0.1um至5um的特氟龍材料；電極結構4采用厚度為0.1μm至30μm的金屬薄膜制成的推挽型行波電極結構。

實施例2

本申請還提出了一種基于特氟龍緩沖層的鈮酸鋰脊型波導電光調(diào)制器，利用特氟龍材料的低介電常數(shù)和簡單的加工工藝，克服了當前鈮酸鋰脊型波導電光調(diào)制器存在的二氧化硅緩沖層需進行平坦化處理的工藝難點，降低了鈮酸鋰寬帶電光調(diào)制器的加工難度和成本，提升了產(chǎn)品合格率。

本實施例自下而上依次包括：基底材料1、鈮酸鋰脊型結構5、光學波導2、緩沖層3、電極結構4。基底材料1采用厚度為0.1mm至2mm的Z切Y傳鈮酸鋰晶體；鈮酸鋰脊型結構5采用脊型深度1至10μm、脊型寬度1至10μm的正脊型波導結構；光學波導2采用鈦擴散光學波導或退火質(zhì)子交換光學波導，波導擴散寬度為1至20μm，擴散深度為1至20μm；緩沖層3采用厚度為0.1um至5um的特氟龍材料；電極結構4采用厚度為0.1μm至30μm的金屬薄膜制成的推挽型行波電極結構。

本發(fā)明所述基于特氟龍材料緩沖層的新型寬帶鈮酸鋰電光調(diào)制器，利用特氟龍材料的低介電常數(shù)特性，使鈮酸鋰寬帶電光調(diào)制器的工作帶寬得以進一步提高，提升了器件性能指標，并克服了當前鈮酸鋰脊型波導電光調(diào)制器存在的二氧化硅緩沖層需進行平坦化處理的工藝難點，降低了鈮酸鋰寬帶電光調(diào)制器的加工難度和成本，提升了產(chǎn)品合格率。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。