本實用新型涉及光纖通信、相干光通信、微波光子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器。

背景技術(shù)：

電光調(diào)制器是光纖通信系統(tǒng)中的核心器件之一，承載著電信號向光信號進行轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵作用。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，以采用超低損耗的光纖作為信息傳輸介質(zhì)的技術(shù)也被應(yīng)用于相干光通信以及微波光子學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域。

在光纖通信特別是相干光通信系統(tǒng)中，所使用的光模塊在向著低功耗的技術(shù)方向發(fā)展，而光模塊功耗的降低必然要求電光調(diào)制器的驅(qū)動電壓做進一步地降低。在微波光子學(xué)領(lǐng)域，電光調(diào)制器作為微波或毫米波信號加載到光信號的核心器件，其驅(qū)動電壓的降低對于提升微波/毫米波光纖鏈路的鏈路增益、降低鏈路信噪比，起到了十分關(guān)鍵的作用。

鈮酸鋰晶體以其較高的電光系數(shù)、熱穩(wěn)定性以及成熟的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)制備工藝，是當(dāng)前商業(yè)化電光調(diào)制器產(chǎn)品中最為廣泛采用的材料。然而，鈮酸鋰電光調(diào)制器目前仍存在著驅(qū)動電壓較高的問題。鈮酸鋰電光調(diào)制器較高的驅(qū)動電壓主要來自于以下兩個方面：

(1)鈮酸鋰電光調(diào)制器采用的是共面電極結(jié)構(gòu)，加載在共面電極結(jié)構(gòu)上的電場對光場的調(diào)制效率不高，增加了調(diào)制器驅(qū)動電壓；

(2)為了實現(xiàn)鈮酸鋰電光調(diào)制器，特別是高頻電光調(diào)制器，工作頻率或帶寬的提升，常需在鈮酸鋰表面制備一層厚度在0.2μm至2μm的二氧化硅膜作為緩沖層，以降低微波/毫米波信號的有效折射率、提升特征阻抗，而緩沖層的引入不可避免地導(dǎo)致了分壓作用，增加了電光調(diào)制器的驅(qū)動電壓。

為了提升鈮酸鋰電光調(diào)制器的電光調(diào)制效率，常選擇使用Z切鈮酸鋰晶體制作電光調(diào)制器，或在Z切鈮酸鋰晶體上制作脊型結(jié)構(gòu)光學(xué)波導(dǎo)，以實現(xiàn)對電場更強地束縛，降低鈮酸鋰電光調(diào)制器的驅(qū)動電壓。但是，采用Z切鈮酸鋰晶體制作的電光調(diào)制器，直流漂移現(xiàn)象十分明顯，對器件的長期性能穩(wěn)定性造成了較大的影響。此外，制作脊型結(jié)構(gòu)光學(xué)波導(dǎo)常采用等離子刻蝕的干法刻蝕技術(shù)或采用氫氟酸腐蝕的濕法腐蝕技術(shù)，存在著制作工藝復(fù)雜、X切鈮酸鋰晶體刻蝕或腐蝕難度大、脊型結(jié)構(gòu)光學(xué)波導(dǎo)傳輸損耗高等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的第一目的在于提供一種低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器，通過在X切Y傳鈮酸鋰晶體上制作脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，并將電光調(diào)制器的電極結(jié)構(gòu)制作于脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，使電光調(diào)制器電極結(jié)構(gòu)之間的電場可以沿著水平方向分布。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的第一技術(shù)方案如下：

一種低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器，包括鈮酸鋰晶片1、脊型結(jié)構(gòu)2、光學(xué)波導(dǎo)3、二氧化硅薄膜4、調(diào)制電極5，

所述鈮酸鋰晶片1為鈮酸鋰單晶材料，晶體切向為X切Y傳，厚度在0.1mm至2mm；

所述脊型結(jié)構(gòu)2制作于鈮酸鋰晶片1上，其寬度在1μm至10μm，高度在1μm至10μm；

所述光學(xué)波導(dǎo)3采用鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝制備，為直條結(jié)構(gòu)，形成于脊型結(jié)構(gòu)2中；

所述二氧化硅薄膜4起到了減小速度失配、提升阻抗匹配的作用，其厚度在0.1μm至5μm；

所述調(diào)制電極5為采用金或鋁金屬薄膜制成的行波式電極，電極厚度為1μm至30μm，調(diào)制電極5的邊緣與脊型結(jié)構(gòu)2的邊緣有1μm至10μm的間隔，以避免調(diào)制電極5對脊型結(jié)構(gòu)2中傳輸?shù)墓鈱W(xué)模式的能量形成吸收，增大電光調(diào)制器的插入損耗。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型還提供了第二技術(shù)方案如下：

一種低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器，其特征在于，包括：鈮酸鋰晶片1、脊型結(jié)構(gòu)2、光學(xué)波導(dǎo)3、二氧化硅薄膜4、調(diào)制電極5，

所述鈮酸鋰晶片1為鈮酸鋰單晶材料，晶體切向為X切Y傳，厚度在0.1mm至2mm；

所述光學(xué)波導(dǎo)3采用鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝制備，為MZ結(jié)構(gòu)，形成于脊型結(jié)構(gòu)2中；

所述脊型結(jié)構(gòu)2的寬度在1μm至10μm，高度在1μm至10μm，由于光學(xué)波導(dǎo)3為MZ結(jié)構(gòu)，其中有Y分支形的彎曲部分，因此在制作脊型結(jié)構(gòu)2時，只需在光學(xué)波導(dǎo)3的調(diào)制雙臂左右側(cè)進行精密切割，即切割位置位于調(diào)制雙臂的左側(cè)、中間和右側(cè)，使光學(xué)波導(dǎo)3的調(diào)制雙臂形成于脊型結(jié)構(gòu)2中；

所述二氧化硅薄膜4起到了減小速度失配、提升阻抗匹配的作用，其厚度在0.1μm至5μm；

所述調(diào)制電極5采用金或鋁金屬薄膜制成的行波式電極，電極厚度為1μm至30μm，調(diào)制電極5的邊緣與脊型結(jié)構(gòu)2的邊緣有1μm至10μm的間隔，以避免調(diào)制電極5對脊型結(jié)構(gòu)2中傳輸?shù)墓鈱W(xué)模式的能量形成吸收，增大電光調(diào)制器的插入損耗。

與現(xiàn)有鈮酸鋰電光調(diào)制器相比，本實用新型第一技術(shù)方案和第二技術(shù)方案提出的鈮酸鋰電光調(diào)制器可以大幅提升電場對光場的調(diào)制效率，降低器件的驅(qū)動電壓。

本實用新型的第二目的在于提供一種低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器，通過在X切Y傳鈮酸鋰薄膜上制作脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，將電光調(diào)制器的電極結(jié)構(gòu)制作于脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，并采用低介電常數(shù)材料作為鈮酸鋰薄膜的基底晶片，既可以有效地提升鈮酸鋰電光調(diào)制器的工作帶寬，又可以降低鈮酸鋰電光調(diào)制器的驅(qū)動電壓。

為實現(xiàn)第二技術(shù)方案的目的，本實用新型提供了第三技術(shù)方案：一種低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器，包括基底晶片6、鈮酸鋰薄膜7、脊型結(jié)構(gòu)2、光學(xué)波導(dǎo)3、調(diào)制電極5；

所述基底晶片6作為鈮酸鋰薄膜7的基底介質(zhì)，為鈮酸鋰晶片以及減薄后的鈮酸鋰薄膜7提供支撐作用，基底晶片6采用具有低介電常數(shù)的材料，如石英，或是經(jīng)過熱氧化處理、在硅晶片表面有一層致密的二氧化硅膜層的硅基二氧化硅晶片，基底晶片6的厚度在0.1mm至2mm；

所述鈮酸鋰薄膜7通過將光學(xué)級、雙面拋光的鈮酸鋰單晶晶片鍵合在基底晶片6上，經(jīng)過減薄制成，鈮酸鋰薄膜7的晶體切向為X切Y傳，厚度在1μm至20μm；

所述脊型結(jié)構(gòu)2制作于鈮酸鋰薄膜7上，其寬度在1μm至10μm，高度在1μm至20μm；

所述光學(xué)波導(dǎo)3采用鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝制備，為直條結(jié)構(gòu)，形成于脊型結(jié)構(gòu)2中；

所述調(diào)制電極5采用金或鋁等金屬薄膜制成的行波式電極，電極厚度為1μm至30μm，調(diào)制電極5的邊緣與脊型結(jié)構(gòu)2的邊緣有1μm至10μm的間隔，以避免調(diào)制電極5對脊型結(jié)構(gòu)2中傳輸?shù)墓鈱W(xué)模式的能量形成吸收，增大電光調(diào)制器的插入損耗。

為實現(xiàn)第二技術(shù)方案的目的，本實用新型還提供了第四技術(shù)方案：一種低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器，基底晶片6、鈮酸鋰薄膜7、脊型結(jié)構(gòu)2、光學(xué)波導(dǎo)3、調(diào)制電極5，

所述基底晶片6作為鈮酸鋰薄膜7的基底介質(zhì)，為鈮酸鋰晶片以及減薄后的鈮酸鋰薄膜7提供支撐作用?；拙?采用具有低介電常數(shù)的材料，如石英，或是經(jīng)過熱氧化處理、在硅晶片表面有一層致密的二氧化硅膜層的硅基二氧化硅晶片，基底晶片6的厚度在0.1mm至2mm；

所述鈮酸鋰薄膜7通過將光學(xué)級、雙面拋光的鈮酸鋰單晶晶片鍵合在基底晶片上，經(jīng)過減薄制成，鈮酸鋰薄膜7的晶體切向為X切Y傳，厚度在1μm至20μm，

所述光學(xué)波導(dǎo)3采用鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝制備，為MZ結(jié)構(gòu)，形成于脊型結(jié)構(gòu)2中，

所述脊型結(jié)構(gòu)2制作于鈮酸鋰薄膜7上，其寬度在1μm至10μm，高度在1μm至10μm。由于光學(xué)波導(dǎo)3為MZ結(jié)構(gòu)，其中有Y分支形的彎曲部分，因此在制作脊型結(jié)構(gòu)2時，只需在光學(xué)波導(dǎo)3的調(diào)制雙臂左右側(cè)進行精密切割，即切割位置位于調(diào)制雙臂的左側(cè)、中間和右側(cè)，使光學(xué)波導(dǎo)3的調(diào)制雙臂形成于脊型結(jié)構(gòu)2，

所述調(diào)制電極5采用金或鋁等金屬薄膜制成的行波式電極，電極厚度為1μm至30μm，調(diào)制電極5的邊緣與脊型結(jié)構(gòu)2的邊緣有1μm至10μm的間隔，以避免調(diào)制電極5對脊型結(jié)構(gòu)2中傳輸?shù)墓鈱W(xué)模式的能量形成吸收，增大電光調(diào)制器的插入損耗。

本實用新型第三技術(shù)方案和第四技術(shù)方案提供一種低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器，通過在X切Y傳鈮酸鋰薄膜上制作脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，將電光調(diào)制器的電極結(jié)構(gòu)制作于脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，并采用低介電常數(shù)材料作為鈮酸鋰薄膜的基底晶片，既可以有效地提升鈮酸鋰電光調(diào)制器的工作帶寬，又可以降低鈮酸鋰電光調(diào)制器的驅(qū)動電壓。

附圖說明

圖1所示為現(xiàn)有鈮酸鋰電光調(diào)制器的芯片剖面示意圖；

圖2所示為本實用新型提出的鈮酸鋰電光調(diào)制器實施例一的芯片剖面示意圖；

圖3所示為本實用新型提出的鈮酸鋰電光調(diào)制器實施例一的芯片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4所示為本實用新型提出的鈮酸鋰電光調(diào)制器實施例二的芯片剖面示意圖；

圖5所示為本實用新型提出的鈮酸鋰電光調(diào)制器實施例二的芯片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6所示為本實用新型提出的鈮酸鋰電光調(diào)制器實施例三的芯片剖面示意圖；

圖7所示為本實用新型提出的鈮酸鋰電光調(diào)制器實施例三的芯片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8所示為本實用新型提出的鈮酸鋰電光調(diào)制器實施例四的芯片剖面示意圖；

圖9所示為本實用新型提出的鈮酸鋰電光調(diào)制器實施例四的芯片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，各個標(biāo)記所對應(yīng)的名稱分別為：1.鈮酸鋰晶片；2.脊型結(jié)構(gòu)；3.光學(xué)波導(dǎo)；4.二氧化硅薄膜；5.調(diào)制電極；6.基底晶片；7.鈮酸鋰薄膜。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)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。

應(yīng)當(dāng)說明的是，本申請中所述的“連接”和用于表達(dá)“連接”的詞語，如“相連接”、“相連”等，既包括某一部件與另一部件直接連接，也包括某一部件通過其他部件與另一部件相連接。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)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(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)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，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。

實施例1

圖2和圖3是本發(fā)明所提出的低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器的第一實施例，所述為高調(diào)制帶寬(或高調(diào)制速率)的鈮酸鋰相位調(diào)制器。對于高調(diào)制帶寬(或高調(diào)制速率)的鈮酸鋰電光調(diào)制器，常采用行波式電極結(jié)構(gòu)，且常需加入二氧化硅薄膜作為緩沖層以實現(xiàn)速度匹配和阻抗匹配，提高器件調(diào)制帶寬(或調(diào)制速率)。

本實施例所提供的鈮酸鋰電光調(diào)制器包括：鈮酸鋰晶片1、脊型結(jié)構(gòu)2、光學(xué)波導(dǎo)3、二氧化硅薄膜4、調(diào)制電極5。

鈮酸鋰晶片1為鈮酸鋰單晶材料，晶體切向為X切Y傳，厚度在0.1mm至2mm。

脊型結(jié)構(gòu)2制作于鈮酸鋰晶片1上，其寬度在1μm至10μm，高度在1μm至10μm。

光學(xué)波導(dǎo)3采用鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝制備，為直條結(jié)構(gòu)，形成于脊型結(jié)構(gòu)2中。

二氧化硅薄膜4起到了減小速度失配、提升阻抗匹配的作用，其厚度在0.1μm至5μm。

調(diào)制電極5采用金或鋁等金屬薄膜制成的行波式電極，電極厚度為1μm至2μm，調(diào)制電極5的邊緣與脊型結(jié)構(gòu)2的邊緣有1μm至10μm的間隔，以避免調(diào)制電極5對脊型結(jié)構(gòu)2中傳輸?shù)墓鈱W(xué)模式的能量形成吸收，增大電光調(diào)制器的插入損耗。

本實施例所提供的鈮酸鋰電光調(diào)制器的制造方法包括如下步驟：

1.采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝，在鈮酸鋰晶片1中制備鈦擴散光學(xué)波導(dǎo)3或退火質(zhì)子交換光學(xué)波導(dǎo)3，光學(xué)波導(dǎo)3為直條結(jié)構(gòu)；

2.使用超精密金剛石刀片，在光學(xué)波導(dǎo)3的左右分別進行超精密切割，得到脊型結(jié)構(gòu)2；

3.采用濺射工藝或PECVD工藝，在包含有脊型結(jié)構(gòu)2和光學(xué)波導(dǎo)3的鈮酸鋰晶片1的表面制備一層二氧化硅薄膜4，其厚度在0.1μm至5μm；

4.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的光刻工藝和鍍膜工藝，在二氧化硅薄膜4的上方形成制作調(diào)制電極5所需的金或鋁薄膜，厚度在0.1μm～1μm；

5.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的厚膠光刻工藝，制作調(diào)制電極5電鍍所需的厚光刻膠掩膜；

6.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的電鍍工藝，在步驟4制作的金或鋁薄膜的基礎(chǔ)上，通過電鍍得到厚度在1μm～30μm的金或鋁等金屬膜，形成鈮酸鋰電光調(diào)制器的調(diào)制電極5。

實施例2

圖4和圖5是本發(fā)明所提出的低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器的第二實施例，所述為高調(diào)制帶寬(或高調(diào)制速率)的鈮酸鋰強度調(diào)制器。對于高調(diào)制帶寬(或高調(diào)制速率)的鈮酸鋰電光調(diào)制器，常采用行波式電極結(jié)構(gòu)，且常需加入二氧化硅薄膜作為緩沖層以實現(xiàn)速度匹配和阻抗匹配，提高器件調(diào)制帶寬(或調(diào)制速率)。

本實施例所提供的鈮酸鋰電光調(diào)制器包括：鈮酸鋰晶片1、脊型結(jié)構(gòu)2、光學(xué)波導(dǎo)3、二氧化硅薄膜4、調(diào)制電極5。

鈮酸鋰晶片1為鈮酸鋰單晶材料，晶體切向為X切Y傳，厚度在0.1mm至2mm。

光學(xué)波導(dǎo)3采用鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝制備，為MZ結(jié)構(gòu)，形成于脊型結(jié)構(gòu)2中。

脊型結(jié)構(gòu)2的寬度在1μm至10μm，高度在1μm至10μm。由于光學(xué)波導(dǎo)3為MZ結(jié)構(gòu)，其中有Y分支形的彎曲部分，因此在制作脊型結(jié)構(gòu)2時，只需在光學(xué)波導(dǎo)3的調(diào)制雙臂左右側(cè)進行精密切割，即切割位置位于調(diào)制雙臂的左側(cè)、中間和右側(cè)，使光學(xué)波導(dǎo)3的調(diào)制雙臂形成脊型結(jié)構(gòu)2。

二氧化硅薄膜4起到了減小速度失配、提升阻抗匹配的作用，其厚度在0.1μm至5μm。

調(diào)制電極5采用金或鋁等金屬薄膜制成的行波式電極，電極厚度為1μm至2μm，調(diào)制電極5的邊緣與脊型結(jié)構(gòu)2的邊緣有1μm至10μm的間隔，以避免調(diào)制電極5對脊型結(jié)構(gòu)2中傳輸?shù)墓鈱W(xué)模式的能量形成吸收，增大電光調(diào)制器的插入損耗。

本實施例所提供的鈮酸鋰電光調(diào)制器的制造方法包括如下步驟：

1.采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝，在鈮酸鋰晶片1中制備鈦擴散光學(xué)波導(dǎo)3或退火質(zhì)子交換光學(xué)波導(dǎo)3，光學(xué)波導(dǎo)3為MZ結(jié)構(gòu)；

2.使用超精密金剛石刀片，光學(xué)波導(dǎo)3(MZ結(jié)構(gòu))的調(diào)制雙臂的左右分別進行超精密切割，得到脊型結(jié)構(gòu)2；

3.采用濺射工藝或PECVD工藝，在包含有脊型結(jié)構(gòu)2和光學(xué)波導(dǎo)3的鈮酸鋰晶片1的表面制備一層二氧化硅薄膜4，其厚度在0.1μm至5μm；

4.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的光刻工藝和鍍膜工藝，在二氧化硅薄膜4的上方形成制作調(diào)制電極5所需的金或鋁薄膜，厚度在0.1μm～1μm；

5.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的厚膠光刻工藝，制作調(diào)制電極5電鍍所需的厚光刻膠掩膜；

6.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的電鍍工藝，在步驟4制作的金或鋁薄膜的基礎(chǔ)上，通過電鍍得到厚度在1μm～30μm的金或鋁等金屬膜，形成鈮酸鋰電光調(diào)制器的調(diào)制電極5。

實施例3

圖6和圖7是本發(fā)明所提出的低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器的第三實施例，所述為基于鈮酸鋰薄膜的高調(diào)制帶寬(或高調(diào)制速率)的相位調(diào)制器。通過將鈮酸鋰晶片薄膜化并且將鈮酸鋰薄膜制作于低介電常數(shù)基底晶片上，有利于提升鈮酸鋰電光調(diào)制器的調(diào)制帶寬(或調(diào)制速率)，而將鈮酸鋰薄膜制成脊型結(jié)構(gòu)，有利于在保持本實施例提供的鈮酸鋰電光調(diào)制器的高調(diào)制帶寬(或高調(diào)制速率)的同時，降低器件的驅(qū)動電壓。

本實施例所提供的鈮酸鋰電光調(diào)制器包括：基底晶片6、鈮酸鋰薄膜7、脊型結(jié)構(gòu)2、光學(xué)波導(dǎo)3、調(diào)制電極5。

基底晶片6作為鈮酸鋰薄膜7的基底介質(zhì)，為鈮酸鋰晶片以及減薄后的鈮酸鋰薄膜7提供支撐作用?；拙?采用具有低介電常數(shù)的材料，如石英，或是經(jīng)過熱氧化處理、在硅晶片表面有一層致密的二氧化硅膜層的硅基二氧化硅晶片，基底晶片6的厚度在0.1mm至2mm。

鈮酸鋰薄膜7通過將光學(xué)級、雙面拋光的鈮酸鋰單晶晶片鍵合在基底晶片6上，經(jīng)過減薄制成。鈮酸鋰薄膜7的晶體切向為X切Y傳，厚度在1μm至20μm。

脊型結(jié)構(gòu)2制作于鈮酸鋰薄膜7上，其寬度在1μm至10μm，高度在1μm至10μm。

光學(xué)波導(dǎo)3采用鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝制備，為直條結(jié)構(gòu)，形成于脊型結(jié)構(gòu)2中。

調(diào)制電極5采用金或鋁等金屬薄膜制成的行波式電極，電極厚度為1μm至30μm，調(diào)制電極5的邊緣與脊型結(jié)構(gòu)2的邊緣有1μm至10μm的間隔，以避免調(diào)制電極5對脊型結(jié)構(gòu)2中傳輸?shù)墓鈱W(xué)模式的能量形成吸收，增大電光調(diào)制器的插入損耗。

本實施例所提供的鈮酸鋰電光調(diào)制器的制造方法包括如下步驟：

1.若基底晶片6選擇為石英晶片，則將石英晶片的表面進行化學(xué)機械拋光；若基底晶片6選擇為硅片，則將硅片放置于溫度在900℃～1100℃的擴散爐中，充入氧氣，氧化30～120分鐘，形成表面有致密的二氧化硅膜層的硅基底晶片，再將該晶片的表面進行化學(xué)機械拋光；

2.將鈮酸鋰晶片與基底晶片6的表面進行鍵合；

3.采用常規(guī)的研磨、拋光工藝，將鍵合后的晶片中的鈮酸鋰晶片部分進行減薄，形成厚度在1μm～20μm的鈮酸鋰薄膜7；

4.使用超精密金剛石刀片，在鈮酸鋰薄膜7上切割出脊型結(jié)構(gòu)2，所得到的脊型結(jié)構(gòu)2的寬度在1μm至10μm，高度在1μm至10μm；

5.采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝，在脊型結(jié)構(gòu)2中制備鈦擴散光學(xué)波導(dǎo)3或退火質(zhì)子交換光學(xué)波導(dǎo)3，光學(xué)波導(dǎo)3為直條結(jié)構(gòu)；

6.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的光刻工藝和鍍膜工藝，在鈮酸鋰薄膜7上方形成制作調(diào)制電極5所需的金或鋁薄膜，厚度在0.1μm～1μm；

7.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的厚膠光刻工藝，制作調(diào)制電極5電鍍所需的厚光刻膠掩膜；

8.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的電鍍工藝，在步驟6制作的金或鋁薄膜的基礎(chǔ)上，通過電鍍得到厚度在1μm～30μm的金或鋁等金屬膜，形成鈮酸鋰電光調(diào)制器的調(diào)制電極5。

實施例4

圖8和圖9是本發(fā)明所提出的低驅(qū)動電壓鈮酸鋰電光調(diào)制器的第四實施例，所述為基于鈮酸鋰薄膜的高調(diào)制帶寬(或高調(diào)制速率)的強度調(diào)制器。通過將鈮酸鋰晶片薄膜化并且將鈮酸鋰薄膜制作于低介電常數(shù)基底晶片上，有利于提升鈮酸鋰電光調(diào)制器的調(diào)制帶寬(或調(diào)制速率)，而將鈮酸鋰薄膜制成脊型結(jié)構(gòu)，有利于在保持本實施例提供的鈮酸鋰電光調(diào)制器的高調(diào)制帶寬(或高調(diào)制速率)的同時，降低器件的驅(qū)動電壓。

本實施例所提供的鈮酸鋰電光調(diào)制器包括：基底晶片6、鈮酸鋰薄膜7、脊型結(jié)構(gòu)2、光學(xué)波導(dǎo)3、調(diào)制電極5。

基底晶片6作為鈮酸鋰薄膜7的基底介質(zhì)，為鈮酸鋰晶片以及減薄后的鈮酸鋰薄膜7提供支撐作用?；拙?采用具有低介電常數(shù)的材料，如石英，或是經(jīng)過熱氧化處理、在硅晶片表面有一層致密的二氧化硅膜層的硅基二氧化硅晶片，基底晶片6的厚度在0.1mm至2mm。

鈮酸鋰薄膜7通過將光學(xué)級、雙面拋光的鈮酸鋰單晶晶片鍵合在基底晶片上，經(jīng)過減薄制成。鈮酸鋰薄膜7的晶體切向為X切Y傳，厚度在1μm至20μm。

光學(xué)波導(dǎo)3采用鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝制備，為MZ結(jié)構(gòu)，形成于脊型結(jié)構(gòu)2中。

脊型結(jié)構(gòu)2制作于鈮酸鋰薄膜7上，其寬度在1μm至10μm，高度在1μm至10μm。由于光學(xué)波導(dǎo)3為MZ結(jié)構(gòu)，其中有Y分支形的彎曲部分，因此在制作脊型結(jié)構(gòu)2時，只需在光學(xué)波導(dǎo)3的調(diào)制雙臂左右側(cè)進行精密切割，即切割位置位于調(diào)制雙臂的左側(cè)、中間和右側(cè)，使光學(xué)波導(dǎo)3的調(diào)制雙臂形成于脊型結(jié)構(gòu)2。

調(diào)制電極5采用金或鋁等金屬薄膜制成的行波式電極，電極厚度為1μm至30μm，調(diào)制電極5的邊緣與脊型結(jié)構(gòu)2的邊緣有1μm至10μm的間隔，以避免調(diào)制電極5對脊型結(jié)構(gòu)2中傳輸?shù)墓鈱W(xué)模式的能量形成吸收，增大電光調(diào)制器的插入損耗。

本實施例所提供的鈮酸鋰電光調(diào)制器的制造方法包括如下步驟：

1.若基底晶片6選擇為石英晶片，則將石英晶片的表面進行化學(xué)機械拋光；若基底晶片6選擇為硅片，則將硅片放置于溫度在900℃～1100℃的擴散爐中，充入氧氣，氧化30～120分鐘，形成表面有致密的二氧化硅膜層的硅基底晶片，再將該晶片的表面進行化學(xué)機械拋光；

2.將鈮酸鋰晶片與基底晶片6的表面進行鍵合；

3.采用常規(guī)的研磨、拋光工藝，將鍵合后的晶片中的鈮酸鋰晶片部分進行減薄，形成厚度在1μm～20μm的鈮酸鋰薄膜7；

4.采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的鈦擴散工藝或退火質(zhì)子交換工藝，在脊型結(jié)構(gòu)2中制備鈦擴散光學(xué)波導(dǎo)3或退火質(zhì)子交換光學(xué)波導(dǎo)3，光學(xué)波導(dǎo)3為MZ結(jié)構(gòu)；

5.使用超精密金剛石刀片，光學(xué)波導(dǎo)3(MZ結(jié)構(gòu))的調(diào)制雙臂的左右分別進行超精密切割，得到脊型結(jié)構(gòu)2；

6.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的光刻工藝和鍍膜工藝，在鈮酸鋰薄膜7上方形成制作調(diào)制電極5所需的金或鋁薄膜，厚度在0.1μm～1μm；

7.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的厚膠光刻工藝，制作調(diào)制電極5電鍍所需的厚光刻膠掩膜；

8.采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的電鍍工藝，在步驟6制作的金或鋁薄膜的基礎(chǔ)上，通過電鍍得到厚度在1μm～30μm的金或鋁等金屬膜，形成鈮酸鋰電光調(diào)制器的調(diào)制電極5。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)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(yīng)視為本實用新型的保護范圍。