專利名稱：可用于超高速電光采樣的電光波導(dǎo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光學(xué)器件領(lǐng)域，尤其涉及一種可用于超高速電光采樣的電光波導(dǎo)。
背景技術(shù)：
電光采樣技術(shù)在超快光電子學(xué)領(lǐng)域中具有十分重要的意義，該技術(shù)于由美國Rochester大學(xué)的Valdmanis等人于1982年提出。電光采樣系統(tǒng)以超短光脈沖為“采樣門”，通過測量待測電信號調(diào)制的光強變化，實現(xiàn)對超高速電子器件或電路的測試。該技術(shù)具有小于Ips級以下的時間分辨率和THz級的帶寬，同時由于無需從被測器件或電路中抽取電荷，因此對被測系統(tǒng)幾乎沒有電磁干擾。這些優(yōu)勢使得其受到科研人員越來越多的重視。在電光采樣技術(shù)中，其關(guān)鍵器件之一是電光晶體。通常采用電光晶體的厚度為幾百微米，由于目前電光晶體的電光系數(shù)比較小，因而就要有足夠的電壓才能使得輸出面上不同方向偏振的光有足夠的相位差。通常半波電壓要幾千伏，而我們需要探測的電信號往往只有幾伏，甚至更小，這就大大限制了探測信號的靈敏度。大幅度減小電光晶體的厚度，可以降低半波電壓，使得電信號的探測難度大大降低，提高探測的信噪比。但大幅度減小電光晶體的厚度，也會帶來一定的問題。當(dāng)電光晶體厚度很小，光在該晶體中傳輸時波導(dǎo)效應(yīng)會非常明顯，這時需要考慮波導(dǎo)效應(yīng)對探測信號的影響，這樣才能使探測更加精確。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于超高速電光采樣的電光波導(dǎo)，旨在提聞探測的靈敏度。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種用于超高速電光采樣的電光波導(dǎo)，所述電光波導(dǎo)包括AlGaAs芯層和位于所述AlGaAs芯層兩側(cè)的AlGaAs包層,所述兩側(cè)的AlGaAs包層的外側(cè)分別設(shè)有電極；所述兩側(cè)的AlGaAs包層對輸入的飛秒激光的折射率相同，且低于所述AlGaAs芯層對輸入的飛秒激光的折射率。進一步地,所述兩側(cè)的AlGaAs包層對輸入的飛秒激光的折射率與所述AlGaAs芯層對輸入的飛秒激光的折射率滿足下述關(guān)系:~n2 Ja<J其中，叫、 分別為波導(dǎo)芯層和包層的折射率，a為波導(dǎo)芯層的厚度，λ為入射的飛秒激光的波長。進一步地，所述入射光波長為1.064 μ m，所述兩側(cè)的AlGaAs包層的折射率為
3.52，厚度為8 μ m ;所述AlGaAs芯層的折射率為3.53，厚度為2 μ m。進一步地，所述電光波導(dǎo)中所傳導(dǎo)的光的場分布為兩個正交模場的線性組合，且兩個正交模在所述電光波導(dǎo)輸出截面的相位差隨外加電壓呈線性變化。本實用新型利用AlGaAs光波導(dǎo)作為電光晶體來傳輸飛秒激光,從而可以大大降低半波電壓，提高探測的靈敏度。

圖1是本實用新型提供的AlGaAs晶體在外加電場時折射率橢球主軸的變化示意圖；圖2是本實用新型提供的平板波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型提供的TEtl模和TMtl模在波導(dǎo)輸出截面的相位差隨加載電壓變化的關(guān)系示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。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。光在晶體中的傳播規(guī)律遵從光的電磁理論，利用折射率橢球的幾何方法可以完整而方便地表不出表征晶體光學(xué)特性的折射率在空間各個方向的取值分布。外加電場對晶體光學(xué)特性的影響，可以通過折射率橢球的大小、形狀和取向的變化來描述。AlGaAs晶體屬3 B,; 晶類，它的三個四次對稱軸是其晶軸方向，而且三個軸(x, y, Z)可以互換。點群是各向同性的晶體，它的折射率Ho的橢球方程為:
權(quán)利要求1.一種可用于超高速電光米樣的電光波導(dǎo)，其特征在于，所述電光波導(dǎo)包括AlGaAs芯層和位于所述AlGaAs芯層兩側(cè)的AlGaAs包層，所述兩側(cè)的AlGaAs包層的外側(cè)分別設(shè)有電極；所述兩側(cè)的AlGaAs包層對輸入的飛秒激光的折射率相同，且低于所述AlGaAs芯層對輸入的飛秒激光的折射率。
2.如權(quán)利要求1所述的電光波導(dǎo)，其特征在于，所述兩側(cè)的AlGaAs包層對輸入的飛秒激光的折射率與所述AlGaAs芯層對輸入的飛秒激光的折射率滿足下述關(guān)系: VwI2 ~nl Ja<J其中，Hpn2分別為波導(dǎo)芯層和包層的折射率，a為波導(dǎo)芯層的厚度，λ為入射的飛秒激光的波長。
3.如權(quán)利要求2所述的電光波導(dǎo)，其特征在于，所述入射光波長為1.064 μ m，所述兩側(cè)的AlGaAs包層的折射率為3.52，厚度為8 μ m ;所述AlGaAs芯層的折射率為3.53，厚度為2 μ m0
4.如權(quán)利要求3所述的電光波導(dǎo),其特征在于,所述電光波導(dǎo)中所傳導(dǎo)的光的場分布為兩個正交模場的線性組合，且兩個正交模在所述電光波導(dǎo)輸出截面的相位差隨外加電壓呈線性變化。
專利摘要本實用新型適用于光學(xué)器件領(lǐng)域，提供了一種可用于超高速電光采樣的電光波導(dǎo)，包括AlGaAs芯層和位于所述AlGaAs芯層兩側(cè)的AlGaAs包層，所述兩側(cè)的AlGaAs包層的外側(cè)分別設(shè)有電極；所述兩側(cè)的AlGaAs包層對輸入的飛秒激光的折射率相同，且低于所述AlGaAs芯層對輸入的飛秒激光的折射率。本實用新型利用AlGaAs光波導(dǎo)作為電光晶體來傳輸飛秒激光，從而可以大大降低半波電壓，提高探測的靈敏度。
文檔編號G02F1/035GK203069927SQ20132008265
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月22日
發(fā)明者梁華偉, 阮雙琛, 張敏, 蘇紅 申請人:深圳大學(xué)