一种光调制器、光发射组件和光收发模块的制作方法

本申请涉及光通信技术，具体涉及一种光调制器、光发射组件和光收发模块。

背景技术：

1、光调制器是光通信系统中的重要器件，用于实现从电信号到光信号的转换。在光调制器中的电光调制响应中，会出现对在光调制器的频率响应范围内，低频响应较高，高频响应有较大衰减的情况，导致调制后的信号质量变差。因此，如何调节光调制器的电光响应，提升信号质量，是亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种光调制器，通过在电极结构上等间隔配置均衡器，从而调节光调制器的电光响应，提升信号质量。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种光调制器。该光调制器包括第一电极、第二电极、马赫-增德尔干涉仪mzi和n个第一均衡器。第一电极和第二电极沿第一方向平行配置。mzi的至少一个调制臂位于第一电极和第二电极之间。第一电极和第二电极之间连接有n个第一均衡器，沿第一方向等间隔配置，每个第一均衡器包括串联的电容和电感，n为大于或者等于3的正整数。

3、本申请中的光调制器通过在电极结构上等间隔配置第一均衡器(即，以周期形式在行波电极上并联n个第一均衡器)，能够改变行波电极在不同频率的特征阻抗、微波群速率、微波损耗等特性，从而能够调节光调制器的电光响应，在光调制器的频率响应范围内，均衡光调制器的低频和高频电光响应，增加光调制器的调制带宽，提升信号质量。应理解，调制带宽可以为3db带宽，即带宽指幅值等于最大值的二分之根号二倍时对应的频带宽度。由于光调制器的频率响应范围内，低频响应较高，高频响应有较大衰减，在电极上周期性设置的均衡器可以通过降低光调制器的低频响应，有效增加光调制的3db带宽。

4、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，每个第一均衡器还包括与电容和电感串联的电阻。此时第一均衡器中的电容、电感和电阻能够一同调节光调制器的电光响应，效果较好。

5、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，电阻的电阻值大于或者等于10ω，并且电阻的电阻值小于或者等于500ω，电容的电容值大于或者等于50ff，并且电容的电容值小于或者等于500ff，电感的电感值大于或者等于0.5nh，并且电感的电感值小于或者等于5nh。在电阻、电容、电感设置在该范围内的情况下，第一均衡器能够有效实施，调节光调制器的电光响应。

6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，mzi包括第一调制臂和第二调制臂，第一调制臂和第二调制臂位于第一电极和第二电极之间。通过在mzi的两个调制臂都加载电信号，改变在调制臂中传输的信号光相位，可以使得在第一调制臂传输的信号光与在第二调制臂传输的信号光干涉，从而改变从mzi中输出的光强，产生调制的光信号。在光调制器中，在第一电极和第二电极之间沿等间隔配置的均衡器结构，能够改变行波电极在不同频率的特征阻抗、微波群速率、微波损耗等特性，并且行波电极同时对mzi中的第一调制臂传输的信号光以及在第二调制臂传输的信号光进行调制，从而能够调节光调制器的电光响应，均衡光调制器的低频和高频电光响应，增加光调制器的调制带宽。

7、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，mzi包括第一调制臂和第二调制臂，第一调制臂位于第一电极和第二电极之间，第二电极位于第一调制臂和第二调制臂之间。通过在mzi的一个调制臂加载电信号，改变在一个调制臂中传输的信号光相位，可以使得在第一调制臂传输的信号光与在第二调制臂传输的信号光干涉，从而改变从mzi中输出的光强，产生调制的光信号。在光调制器中，在第一电极和第二电极之间沿等间隔配置的均衡器结构，能够改变行波电极在不同频率的特征阻抗、微波群速率、微波损耗等特性，并且行波电极对mzi中的第一调制臂传输的信号光进行调制，从而能够调节光调制器的电光响应，均衡光调制器的低频和高频电光响应，增加光调制器的调制带宽。

8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，光调制器还包括第三电极以及m各第二均衡器。第三电极与第一电极和第二电极沿第一方向平行配置，第二电极位于第一电极和第三电极之间。mzi包括第一调制臂和第二调制臂，第一调制臂位于第一电极和第二电极之间，第二调制臂位于第二电极和第三电极之间。第二电极和第三电极之间连接有m个第二均衡器，每个第二均衡器包括串联的电容和电感，m为大于或者等于3的正整数。

9、在该结构下，设置有等间隔配置的均衡器的第一电极、第二电极之间的电信号能够对马赫-增德尔干涉仪中的第一调制臂传输的信号光进行调制。通过在mzi的两个调制臂都加载电信号，改变在调制臂中传输的信号光相位，可以使得在第一调制臂传输的信号光与在第二调制臂传输的信号光干涉，从而改变从mzi中输出的光强，产生调制的光信号。在光调制器中，在第一电极、第二电极和第三电极之间沿等间隔配置的均衡器结构，能够改变行波电极在不同频率的特征阻抗、微波群速率、微波损耗等特性。并且，行波电极同时对mzi中的第一调制臂传输的信号光以及在第二调制臂传输的信号光进行调制，从而能够调节光调制器的电光响应，均衡光调制器的低频和高频电光响应，增加光调制器的调制带宽。

10、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一均衡器的间隔大于或者等于100μm并且小于或者等于500μm。例如，在第一电极1100、第二电极1200的长度为3mm的情况下，可以设置第一均衡器的间隔为300μm，并在电极上以等间隔配置10个第一均衡器。

11、第二方面，本申请实施例提供了一种光发射组件。该光发射组件包括激光器和第一方面及其任一种可能的实现提供的光调制器。其中，激光器用于产生光束；光调制器用于调制光束。

12、第三方面，本申请实施例提供了一种光收发模块。光发射模块包括第二方面及其任一种可能的实现提供的光发射组件。其中，信号处理单元用于生成或者处理电信号，电信号携带数据；光发射组件用于根据电信号生成并发射信号光；光接收组件用于接收信号光并转换为另一电信号。

技术特征：

1.一种光调制器，其特征在于，包括第一电极、第二电极、马赫-增德尔干涉仪mzi以及n个第一均衡器，其中：

2.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，所述每个第一均衡器还包括与所述电容和电感串联的电阻。

3.根据权利要求2所述的光调制器，其特征在于，所述电阻的电阻值大于或者等于10ω，并且所述电阻的电阻值小于或者等于500ω，所述电容的电容值大于或者等于50ff，并且所述电容的电容值小于或者等于500ff，所述电感的电感值大于或者等于0.5nh，并且所述电感的电感值小于或者等于5nh。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述mzi包括第一调制臂和第二调制臂，所述第一调制臂和所述第二调制臂位于所述第一电极和所述第二电极之间。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述mzi包括第一调制臂和第二调制臂，所述第一调制臂位于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第二电极位于所述第一调制臂和所述第二调制臂之间。

6.根据权利要求的1-3中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述光调制器还包括第三电极以及m个第二均衡器，其中：

7.根据权利要求1-6中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述第一均衡器的间隔大于或者等于100μm并且小于或者等于500μm。

8.一种光发射组件，其特征在于，包括激光器和如权利要求1-7中任一项所述的光调制器，其中：

9.一种光收发模块，其特征在于，包括权利要求8所述的光发射组件、光接收组件以及信号处理单元，其中：

技术总结
本申请提供了一种光调制器，包括第一电极、第二电极、马赫‑增德尔干涉仪MZI以及N个第一均衡器。其中，第一电极与第二电极沿第一方向平行配置。MZI的至少一个调制臂位于第一电极和第二电极之间。第一电极和第二电极之间连接有N个第一均衡器。每个第一均衡器包括串联的电容和电感，N为大于或者等于3的正整数。通过以周期形式在行波电极上并联N个第一均衡器，本申请揭示的光调制器能够较好地调节电光响应，从而均衡光调制器的低频和高频电光响应，增加光调制器的调制带宽，提升信号质量。

技术研发人员：董振,李彦波
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23