高速電光調制器及其制備方法與流程

本發明屬于光通信技術領域，具體涉及一種新型高速電光調制器及其制備方法。

背景技術：

光纖通信因其頻帶寬、容量大等優點而迅速成為當今信息傳輸的主要形式。然而要實現光纖通信，首先必須把信號加載到光源的發射光束上，這就需要進行光調制。因此作為光纖通信系統關鍵器件的調制器越來越引人關注。根據電光效應制成的電光調制器是目前高速光通信中應用十分廣泛的一類調制器，電光效應即當把電壓加到電光晶體上時，電光晶體的折射率將發生變化，結果引起通過該晶體的光波特性的變化，實現對光信號的調制。通常的電光調制器是利用某些電光晶體，如鈮酸鋰晶體(linbo3)、砷化鎵晶體(gaas)和鉭酸鋰晶體(litao3)的電光效應制成的調制器，但這些類型的電光調制器成本高、調制速度慢、信噪比較低，所以如何制備出性能更為優良、價格更為經濟的電光調制器是有著重要意義的。

技術實現要素：

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種高速電光調制器，包括：

微納光纖耦合器，其采用兩根單模光纖纏繞在一起，放入光纖拉制平臺拉制而成；

高分子電光材料層，其包覆在微納光纖耦合器上；

電極板，其抵近設置于所述高分子電光材料層的外部。

優選的是，所述微納光纖耦合器的橫向寬度為4-6μm。

優選的是，所述單模光纖為smf28單模光纖。

優選的是，所述高分子電光材料層的厚度為70-200nm。

優選的是，所述高分子電光材料層為二階非線性光發射團材料層。

本發明還公開了一種高速電光調制器的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將兩根單模光纖纏繞在一起，放入光纖拉制平臺拉制成微納光纖耦合器；

步驟二、將微納光纖耦合器放入高分子電光材料溶液中，采用提拉鍍膜法在其表面包覆高分子電光材料層；

步驟三、將包覆高分子電光材料層的微納光纖耦合器放在ito電極中間進行極化，同時將整個極化裝置放入恒溫箱中，給極化裝置進行加熱，在加熱過程中維持極化電壓；加熱完成后緩慢降溫至室溫，撤去極化電壓，完成極化，在在高分子電光材料層的外部抵近施加電極板，得到高速電光調制器。

優選的是，所述微納光纖耦合器的橫向寬度為4-6μm；所述單模光纖為smf28單模光纖。

優選的是，所述高分子電光材料溶液為二階非線性光發射團材料丙酮溶液，所述高分子電光材料層的厚度為70-200nm。

優選的是，所述步驟三中，ito電極之間的距離為2-4mm，極化電壓為8000-10000v；極化裝置的加熱溫度為135～140℃；整個加熱及加壓過程持續時間為8～15分鐘。

優選的是，所述步驟二中，提拉鍍膜法的提拉速度為100～500mm/min。

本發明至少包括以下有益效果：采用本發明提供的新型高速電光調制器的制備方法，高效快速地制備出了調制速度快、光信號損耗小、信噪比高及成本低廉的電光調制器，當半導體激光器發出的激光從電光調制器的輸入端注入該器件時，同時電極將電信號加在電極板兩端，這將改變單元的表面折射率導致諧振波長發生變化，影響輸出端光功率的變化，最終得到與電信號變化一致的光信號，能夠用于光通信領域，解決了目前普通電光調制器成本高、調制速度慢、信噪比較低等問題。

本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明：

圖1為本發明電光調制器的示意圖；

圖2為二階非線性光發射團材料(dld164，r＝r1)的分子結構圖；

其中，1為輸入端，2為電極板，3為微納光纖耦合器，4為高分子電光材料層，5為輸出端。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

圖1示出了本發明的一種高速電光調制器，包括：

微納光纖耦合器3，其采用兩根單模光纖纏繞在一起，放入光纖拉制平臺拉制而成；微納光纖耦合器3具有輸入端1和輸出端5；

高分子電光材料層4，其包覆在微納光纖耦合器3上；

電極板2，其抵近設置于所述高分子電光材料層4的外部。

在這種技術方案中，當半導體激光器發出的激光從電光調制器的輸入端1注入該微納光纖耦合器3時，同時將電信號加在高分子電光材料層外部的電極板2的兩端，這將改變微納光纖耦合器3的表面折射率導致諧振波長發生變化，影響輸出端光功率的變化，最終得到與電信號變化一致的光信號。在上述技術方案中，所述微納光纖耦合器的橫向寬度為4-6μm，采用這種方式，信噪比高，穩定。

在上述技術方案中，所述單模光纖為smf28單模光纖。

在上述技術方案中，所述高分子電光材料層的厚度為70-200nm，采用這種厚度，調制效果明顯。

在上述技術方案中，所述高分子電光材料層為二階非線性光發射團材料層((dld164，r＝r1))，結構式如圖2所示，具體制備方法為文獻“matrix-assistedpolingofmonolithicbridge-disubstitutedorganicnlochromophores”，《chemistryofmaterials》，2014，26(2)：872-874。

實施例1：

一種高速電光調制器的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將兩根smf28單模光纖纏繞在一起，放入光纖拉制平臺拉制成橫向寬度為6μm微納光纖耦合器；

步驟二、將微納光纖耦合器放入二階非線性光發射團材料層(dld164，r＝r1)丙酮溶液中，采用提拉鍍膜法以500mm/min的速度在其表面包覆厚度為200nm的二階非線性光發射團材料層(dld164，r＝r1)；

步驟三、將包覆二階非線性光發射團材料層(dld164，r＝r1)的微納光纖耦合器放在距離為4mm的ito電極中間進行極化，極化電壓10000v，同時將整個極化裝置放入恒溫箱中，給極化裝置進行加熱到135℃，在加熱過程中維持極化電壓，持續8min；加熱完成后緩慢降溫至室溫，撤去極化電壓，完成極化，在在高分子電光材料層的外部抵近施加電極板，得到高速電光調制器。

利用該實施例得到的高速電光調制器，當半導體激光器發出的激光從電光調制器的輸入端注入該微納光纖耦合器時，同時將電信號加在高分子電光材料層外部的電極板的兩端，這將改變微納光纖耦合器的表面折射率導致諧振波長發生變化，影響輸出端光功率的變化，最終得到與電信號變化一致的光信號。

實施例2：

一種高速電光調制器的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將兩根smf28單模光纖纏繞在一起，放入光纖拉制平臺拉制成橫向寬度為4μm微納光纖耦合器；

步驟二、將微納光纖耦合器放入二階非線性光發射團材料層(dld164，r＝r1)丙酮溶液中，采用提拉鍍膜法以100mm/min的速度在其表面包覆厚度為70nm的二階非線性光發射團材料層(dld164，r＝r1)；

步驟三、將包覆二階非線性光發射團材料層(dld164，r＝r1)的微納

光纖耦合器放在距離為2mm的ito電極中間進行極化，極化電壓8000v，同時將整個極化裝置放入恒溫箱中，給極化裝置進行加熱到140℃，在加熱過程中維持極化電壓，持續15min；加熱完成后緩慢降溫至室溫，撤去極化電壓，完成極化，在在高分子電光材料層的外部抵近施加電極板，得到高速電光調制器。

實施例3：

一種高速電光調制器的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將兩根smf28單模光纖纏繞在一起，放入光纖拉制平臺拉制成橫向寬度為3μm微納光纖耦合器；

步驟二、將微納光纖耦合器放入二階非線性光發射團材料層(dld164，r＝r1)丙酮溶液中，采用提拉鍍膜法以300mm/min的速度在其表面包覆厚度為120nm的二階非線性光發射團材料層(dld164，r＝r1)；

步驟三、將包覆二階非線性光發射團材料層(dld164，r＝r1)的微納

光纖耦合器放在距離為3mm的ito電極中間進行極化，極化電壓900v，同時將整個極化裝置放入恒溫箱中，給極化裝置進行加熱到137℃，在加熱過程中維持極化電壓，持續10min；加熱完成后緩慢降溫至室溫，撤去極化電壓，完成極化，在在高分子電光材料層的外部抵近施加電極板，得到高速電光調制器。

盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。