调制器

技术领域

本公开实施例涉及但不限于集成光学器件领域，尤其涉及一种调制器。

背景技术

光通信技术是指光作为载波的一种通信方式，光作为信号的载体，具有传输速度快、载波频率高、信道串扰小、可多路并行、可多维信息复用等显著的优点。经过多年的发展，由遍布全球的光纤光缆组成的光通信网络已成为了信息时代全球网络信息传输的基石。

在光通信网络中，电光调制器是实现电-光信号转换的关键组件，其性能决定了光通信网络的传输速率。铌酸锂由于其强的线性电光效应，是高速电光调制器的常用材料。而近年来随着薄膜技术的成熟，基于薄膜铌酸锂材料，可以实现更小尺寸、更高电光带宽、更高调制效率的电光调制器，此类调制器通常采用行波调制的结构，电极为共面波导传输线，波导与电极相互平行，微波信号与光信号沿相同的方向传播，在传播的过程中，光波持续的受到微波信号的调制。

发明内容

根据本公开实施例的第一方面，提供一种调制器，包括：

第一光波导，沿第一方向延伸，用于传输第一光信号；

第一电极，位于所述第一光波导之上，且位于所述第一光波导的第一侧，包括：N个第一子电极；其中，相邻的两个第一子电极之间间隔设置，N为大于或等于2的正整数；

第二电极，位于所述第一光波导之上，且位于所述第一光波导的第二侧，包括：N个第二子电极；其中，相邻的两个第二子电极之间间隔设置；所述第二侧与所述第一侧相对设置。

在一些实施例中，所述调制器还包括：

第二光波导，与所述第一光波导沿第二方向并列设置，且沿所述第一方向延伸，用于传输第二光信号；其中，所述第二方向与所述第一方向相交；所述第二电极位于所述第一光波导和所述第二光波导之上，且位于所述第一光波导和所述第二光波导之间；

第三电极，位于所述第一光波导和所述第二光波导之上，且位于所述第二光波导相对远离所述第二电极的一侧，包括：N个第三子电极；其中，相邻的两个第三子电极之间间隔设置。

在一些实施例中，至少两个所述第一子电极在所述第一方向上的长度相同或不同；

至少两个所述第二子电极在所述第一方向上的长度相同或不同；

至少两个所述第三子电极在所述第一方向上的长度相同或不同。

在一些实施例中，第i个第一子电极、第i个第二子电极和第i个第三子电极在所述第一方向上的长度相同；其中，i为大于或等于1且小于或等于N的正整数。

在一些实施例中，所述第一光波导包括：N个第一波导部分；所述第二光波导包括：N个第二波导部分；其中，

第i个第一子电极和第i个第二子电极用于对第i个第一波导部分中传输的第一光信号进行调制；

第i个第二子电极和第i个第三子电极用于对第i个第二波导部分中传输的第二光信号进行调制，i为大于或等于1且小于或等于N的正整数。

在一些实施例中，N个第一子电极并联连接至第一驱动电路；

N个第二子电极并联连接至第二驱动电路；

N个第三子电极并联连接至第三驱动电路。

在一些实施例中，所述调制器还包括：分束器，用于将输入光信号分束为所述第一光信号和所述第二光信号；其中，所述分束器的第一输出端与所述第一光波导的输入端连接，所述分束器的第二输出端与所述第二光波导的输入端连接；

合束器，用于将调制的所述第一光信号和所述第二光信号合束为输出光信号；其中，所述合束器的第一输入端与所述第一光波导的输出端连接，所述合束器的第二输入端与所述第二光波导的输出端连接。

在一些实施例中，所述第一子电极、所述第二子电极和所述第三子电极在所述第一方向上的长度大于或等于200微米。

在一些实施例中，所述第一光波导包括：直波导或弯曲波导。

在一些实施例中，所述第一电极和所述第二电极包括：共面波导电极或T型加载共面波导电极。

本公开实施例中，通过在第一光波导的两侧分别设置第一电极和第二电极，并将第一电极划分为间隔设置的N个第一子电极，将第二电极划分为间隔设置的N个第二子电极，如此，可在第一光波导的两侧设置分段电极，通过设置分段电极的方式，每段电极依次对输入光信号进行调制，可将光波π相移的调制深度(又称为调制效率)分解至N段电极，有利于减小调制器的驱动电压，从而降低功耗。

并且，通过设置分段电极的方式来减小半波电压，无需额外增加第一电极和第二电极的长度，有利于保证调制器的高带宽。即，通过分段电极可以同时实现高带宽和低半波电压的调制器。

此外，本公开实施例提供的分段电极设计简单，有利于降低调制器的设计复杂度和制作难度。

附图说明

图1是根据本公开实施例示出的一种调制器的俯视图一；

图2是根据本公开实施例示出的一种调制器的俯视图二；

图3是根据本公开实施例示出的一种调制器的弯曲波导的结构图三。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本公开的技术方案进一步详细阐述。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方法，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻的理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体的描述本公开。根据下面说明和权利要求书，本公开的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本公开实施例的目的。

在本公开实施例中，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

需要说明的是，本公开实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

采用行波电极结构的薄膜铌酸锂调制器在半波电压与电光带宽两个关键指标上存在折中的问题。具体地：在电极结构参数确定的情况下，电场与光场的重叠积分是确定的，此时调制效率(efficiency)确定，半波电压Vπ＝efficiency/L；其中，L表示的是电极长度。因此，电极长度L越大，半波电压Vπ越小。但是，电极长度L过大会导致电光带宽的降低，在行波调制的过程中，由于光与微波信号之间传播速度的差异，光在不同位置的调制电压是变化的，随着传播距离的增加，光与微波信号之间的相位失配可表示为

在调制过程中，为了同时实现高带宽和低半波电压，通常采用的做法主要是降低微波与光波之间的折射率失配，目前已有的方案工艺中，微波设计均比较复杂。

有鉴于此，本公开实施例提供一种调制器。

图1是根据本公开实施例示出的一种调制器100的俯视图。

参照图1所示，调制器100，包括：

第一光波导111，沿第一方向延伸，用于传输第一光信号；

第一电极121，位于第一光波导111之上，且位于第一光波导111的第一侧，包括：N个第一子电极；其中，相邻的两个第一子电极之间间隔设置，N为大于或等于2的正整数；

第二电极122，位于第一光波导111之上，且位于第一光波导111的第二侧，包括：N个第二子电极；其中，相邻的两个第二子电极之间间隔设置；第二侧与第一侧相对设置。

示例性地，参照图1所示，第一光波导111，沿x方向延伸，第一光波导111的一端用于接收输入光信号，输入光信号沿第一光波导111的延伸方向传输，并从第一光波导111的另一端输出。这里，第一光信号可以是一部分输入光信号，第一方向可以表示为x方向。

图1示出了调制器100在xy平面的俯视图，如图1所示，第一电极121、第一光波导111和第二电极122沿y方向并列设置，第一光波导111位于第一电极121和第二电极122之间。第一电极121包括沿x方向并列设置的多个第一子电极，相邻的两个第一子电极之间可通过绝缘层间隔；第二电极122包括沿x方向并列设置的多个第二子电极，相邻的两个第二子电极之间可通过绝缘层间隔。第一子电极和第二子电极的数量可以是两个或者更多个，本公开实施例对第一子电极和第二子电极的数量并无特殊限制。

这里，第一电极121和第二电极122分别位于第一光波导111的两侧，且第一电极121划分为间隔设置的N个第一子电极，第二电极122划分为间隔设置的N个第二子电极。第一光波导111接收输入光信号后，输入光信号沿第一光波导111的延伸方向传输，第1个第一子电极和第1个第二子电极、第2个第一子电极和第2个第二子电极、……、第N个第一子电极和第N个第二子电极可分别对第一光波导111中不同位置处的输入光信号进行调制。

需要说明的是，图1仅示出了调制器在xy平面的俯视图，在垂直于xy平面的方向上，第一电极121和第二电极122均位于第一光波导111之上，且分别位于第一光波导111在y方向上相对设置的两侧(即第一侧和第二侧)。可以理解的是，第一电极121和第一光波导111位于调制器的不同层级中，第二电极122和第一光波导111位于调制器的不同层级中，第一电极121和第二电极122可以位于相同或者不同的层级中，本公开在此不做限制。

在一些实施例中，第一电极121和第一光波导111在y方向上具有第一间距，第二电极122和第一光波导111在y方向上具有第二间距，第一间距和第二间距可以相同或者不同，本公开在此不做限制。

在一些实施例中，第一电极121和第二电极122在x方向上的长度相同。在另一些实施例中，第一电极121和第二电极122在x方向上的长度不同。下面将以第一电极121和第二电极122在x方向上的长度均为L为例进行说明。

在一些实施例中，N个第一子电极通过第一引线并联连接，N个第二子电极通过第二引线并联连接。当对第一电极和第二电极施加电信号时，每段电极的半波电压Vπ＝efficiency/L/N，由于N段子电极并联连接，所以调制器的驱动电压也为efficiency/L/N，如此，可减小半波电压，即实现低半波电压。

在一些实施例中，第一光波导111的材料包括：硅、氮化硅或铌酸锂。

在一些实施例中，第一电极121和第二电极122的材料包括：金、铜或铂等金属或至少两种金属组成的金属合金。

本公开实施例中，通过在第一光波导的两侧分别设置第一电极和第二电极，并将第一电极划分为间隔设置的N个第一子电极，将第二电极划分为间隔设置的N个第二子电极，如此，可在第一光波导的两侧设置分段电极，通过设置分段电极的方式，每段电极依次对第一光信号进行调制，可将光波π相移的调制深度(又称为调制效率)分解至N段电极，有利于减小调制器的驱动电压，从而降低功耗。

并且，通过设置分段电极的方式来减小半波电压，无需额外增加第一电极和第二电极的长度，有利于保证调制器的高带宽。即，通过分段电极可以同时实现高带宽和低半波电压的调制器。

此外，本公开实施例提供的分段电极设计简单，有利于降低调制器的设计复杂度和制作难度。

在一些实施例中，参照图1所示，调制器100还包括：第二光波导112，与第一光波导111沿第二方向并列设置，且沿第一方向延伸，用于传输第二光信号；其中，第二方向与第一方向相交；第二电极122位于第一光波导111和第二光波导112之上，且位于第一光波导111和第二光波导112之间；

第三电极123，位于第一光波导111和第二光波导112之上，且位于第二光波导112相对远离第二电极122的一侧，包括：N个第三子电极；其中，相邻的两个第三子电极之间间隔设置。

示例性的，参照图1所示，第二光波导112与第一光波导111沿y方向并列设置，第二光波导112沿x方向延伸，第二光波导112的一端用于接收输入光信号，输入光信号沿第二光波导112的延伸方向传输，并从第二光波导112的另一端输出。这里，第二光信号可以是另一部分输入光信号，第二方向可以表示为y方向。

在一些实施例中，调制器包括马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnderinterferometer，MZI)型调制器，第一光波导和第二光波导分别作为MZI型调制器的两个干涉臂，第一电极、第二电极和第三电极构成MZI型调制器的行波电极。调制器还可以是本领域已知的其它类型的调制器。

需要说明的是，本公开中所使用的第一方向和第二方向分别表示为x方向和y方向，第一方向和第二方向均平行于衬底(图中未示出)所在的平面，第一方向和第二方向之间的夹角包括锐角、直角或钝角，本公开对此并无特殊限制。在一具体示例中，第一方向和第二方向之间的夹角包括直角，即第一方向和第二方向垂直。这里，衬底用于承载第一光波导和第二光波导，即第一光波导和第二光波导形成于衬底之上。

如图1中俯视图所示，第二电极122、第二光波导112和第三电极123沿y方向并列设置，第二光波导112位于第二电极122和第三电极123之间。第三电极123包括沿x方向并列设置的多个第三子电极，相邻的两个第三子电极之间可通过绝缘层间隔。第三子电极的数量可以是两个或者更多个，本公开实施例对第三子电极的数量并无特殊限制。

这里，第二电极122和第三电极123分别位于第二光波导112的两侧，且第二电极122划分为间隔设置的N个第二子电极，第三电极123划分为间隔设置的N个第三子电极。第二光波导112接收输入光信号后，输入光信号沿第二光波导112的延伸方向传输，第1个第二子电极和第1个第三子电极、第2个第二子电极和第2个第三子电极、……、第N个第二子电极和第N个第三子电极可分别对第二光波导112中不同位置处的输入光信号进行调制。

需要说明的是，图1仅示出了调制器在xy平面的俯视图，在垂直于xy平面的方向上，第三电极123位于第二光波导112之上，第二电极122和第三电极123分别位于第二光波导112在y方向上相对设置的两侧。可以理解的是，第二电极122和第二光波导112位于调制器的不同层级中，第三电极123和第二光波导112位于调制器的不同层级中，第二电极122和第三电极123可以位于相同或者不同的层级中，本公开在此不做限制。

在一些实施例中，第二电极122和第二光波导112在y方向上具有第三间距，第三电极123和第二光波导112在y方向上具有第四间距，第三间距和第四间距可以相同或者不同，本公开在此不做限制。

在一些实施例中，第一间距、第二间距、第三间距和第四间距中的任意两者可以相同或者不同。例如，第一间距和第二间距相同，第三间距和第四间距相同，第一间距和第三间距不同。又例如，第一间距和第二间距相同，第三间距和第四间距相同，第一间距和第三间距相同。

在一些实施例中，第二电极122和第三电极123在x方向上的长度相同。在另一些实施例中，第二电极122和第三电极123在x方向上的长度不同。下面将以第一电极121、第二电极122和第三电极123在x方向上的长度均为L为例进行说明。

在一些实施例中，N个第二子电极通过第二引线并联连接，N个第三子电极通过第三引线并联连接。当对第二电极和第三电极施加电信号时，每段电极的半波电压Vπ＝efficiency/L/N，由于N段子电极并联连接，所以调制器的驱动电压也为efficiency/L/N，如此，可减小半波电压，即实现低半波电压。

在一些实施例中，第二光波导111的材料包括：硅、氮化硅或铌酸锂。

在一些实施例中，第三电极123的材料包括：金、铜或铂等金属或至少两种金属组成的金属合金。

本公开实施例中，通过设置与第一光波导并列的第二光波导，并在第二光波导相对远离第二电极的一侧设置第三电极，第三电极包括间隔设置的N个第三子电极，如此，可在第二光波导的两侧设置分段电极，通过设置分段电极的方式，每段电极依次对第二光信号进行调制，可将光波π相移的调制深度(又称为调制效率)分解至N段电极，有利于减小调制器的驱动电压，从而降低功耗。

在一些实施例中，至少两个第一子电极在第一方向上的长度相同或不同。

在一示例中，参照图1所示，第1个第一子电极、第2个第一子电极、……、第N个第一子电极在x方向上的长度均相同。这里，可将第一电极121以等分的方式划分为沿x方向并列设置的N个第一子电极，使得每个第一子电极在x方向上的长度相同。

在另一示例中，参照图1所示，第1个第一子电极、第2个第一子电极、……、第N个第一子电极中至少两个第一子电极在x方向上的长度相同，第1个第一子电极、第2个第一子电极、……、第N个第一子电极中其它第一子电极在x方向上的长度可以相同或者不同。

在又一示例中，参照图1所示，第1个第一子电极、第2个第一子电极、……、第N个第一子电极在x方向上的长度均不相同。这里，可将第一电极121非以等分的方式划分为沿x方向并列设置的N个第一子电极，使得每个第一子电极在x方向上的长度均不相同。需要说明的是，上述第1个第一子电极、第2个第一子电极、……、第N个第一子电极均表示的是第一子电极，为了便于区分N个第一子电极位置上的不同，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本公开实施例中，通过设置至少两个第一子电极在第一方向上的长度相同，有利于对第一光波导中传输的光信号均匀调制，提高调制效率，减小调制器器件设计的复杂度。

在一些实施例中，至少两个第二子电极在第一方向上的长度相同或不同。

在一示例中，参照图1所示，第1个第二子电极、第2个第二子电极、……、第N个第二子电极在x方向上的长度均相同。这里，可将第二电极122以等分的方式划分为沿x方向并列设置的N个第二子电极，使得每个第二子电极在x方向上的长度相同。

在另一示例中，参照图1所示，第1个第二子电极、第2个第二子电极、……、第N个第二子电极中至少两个第二子电极在x方向上的长度相同，第1个第二子电极、第2个第二子电极、……、第N个第二子电极中其它第二子电极在x方向上的长度可以相同或者不同。

在又一示例中，参照图1所示，第1个第二子电极、第2个第二子电极、……、第N个第二子电极在x方向上的长度均不相同。这里，可将第二电极122以非等分的方式划分为沿x方向并列设置的N个第二子电极，使得每个第二子电极在x方向上的长度均不相同。需要说明的是，上述第1个第二子电极、第2个第二子电极、……、第N个第二子电极均表示的是第二子电极，为了便于区分N个第二子电极位置上的不同，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本公开实施例中，通过设置至少两个第二子电极在第一方向上的长度相同，有利于对第一光波导和第二光波导中传输的光信号均匀调制，提高调制效率，减小调制器器件设计的复杂度。

在一些实施例中，至少两个第三子电极在第一方向上的长度相同或不同。

在一示例中，参照图1所示，第1个第三子电极、第2个第三子电极、……、第N个第三子电极在x方向上的长度均相同。这里，可将第三电极123以等分的方式划分为沿x方向并列设置的N个第三子电极，使得每个第三子电极在x方向上的长度相同。

在另一示例中，参照图1所示，第1个第三子电极、第2个第三子电极、……、第N个第三子电极中至少两个第三子电极在x方向上的长度相同，第1个第三子电极、第2个第三子电极、……、第N个第三子电极中其它第三子电极在x方向上的长度可以相同或者不同。

在一示例中，参照图1所示，第1个第三子电极、第2个第三子电极、……、第N个第三子电极在x方向上的长度均不相同。这里，可将第三电极123以非等分的方式划分为沿x方向并列设置的N个第三子电极，使得每个第三子电极在x方向上的长度均不相同。需要说明的是，上述第1个第三子电极、第2个第三子电极、……、第N个第三子电极均表示的是第三子电极，为了便于区分N个第三子电极位置上的不同，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本公开实施例中，通过设置至少两个第三子电极在第一方向上的长度相同，有利于对第二光波导中传输的光信号均匀调制，提高调制效率，减小调制器器件设计的复杂度。

在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择，本公开实施例对第一电极划分为N个第一子电极、第二电极划分为N个第二子电极以及第三电极划分为N个第三子电极的方式并无特殊限制。

在一些实施例中，第i个第一子电极、第i个第二子电极和第i个第三子电极在第一方向上的长度相同；其中，i为大于或等于1且小于或等于N的正整数。例如，第1个第一子电极、第1个第二子电极和第1个第三子电极在x方向上长度相同，即位于第一光波导111两侧的第一子电极和第二子电极的长度相同，位于第二光波导112两侧的第二子电极和第三子电极的长度相同。

可以理解的是，第一电极、第二电极和第三电极所构成的行波电极包括沿x方向并列设置的多个行波子电极，行波子电极包括沿y方向并列设置的第i个第一子电极、第i个第二子电极和第i个第三子电极，行波子电极用于对至少部分第一光波导中传输的第一光信号和至少部分第二光波导中传输的第二光信号进行调制。

本公开实施例中，通过设置位于第一光波导两侧的第一子电极和第二子电极的长度相同以及设置位于第二光波导两侧的第二子电极和第三子电极的长度相同，有利于对第一光波导和第二光波导中传输的光信号均匀调制，提高调制效率，减小调制器器件设计的复杂度。

在一些实施例中，第一光波导111包括：N个第一波导部分；第二光波导112包括：N个第二波导部分；其中，第i个第一子电极和第i个第二子电极用于对第i个第一波导部分中传输的第一光信号进行调制；第i个第二子电极和第i个第三子电极用于对第i个第二波导部分中传输的第二光信号进行调制，i为大于或等于1且小于或等于N的正整数。

结合图1所示，输入光信号分束为第一光信号和第二光信号，第一光信号在沿第一光波导111的延伸方向传输的过程中，依次经过第1个第一波导部分、第2个第一波导部分、……、第N个第一波导部分。例如，第一光信号传输经过第1个第一波导部分时，第1个第一波导部分两侧的第1个第一子电极和第1个第二子电极用于对第1个第一波导部分中传输的第一光信号进行调制；又例如，第一光信号传输经过第2个第一波导部分时，第2个第一波导部分两侧的第2个第一子电极和第2个第二子电极用于对第2个第一波导部分中传输的第一光信号进行调制；以此类推……，第一光信号传输经过第N个第一波导部分时，第N个第一波导部分两侧的第N个第一子电极和第N个第二子电极用于对第N个第一波导部分中传输的第一光信号进行调制，直至输出。

第二光信号在沿第二光波导112的延伸方向传输的过程中，依次经过第1个第二波导部分、第2个第二波导部分、……、第N个第二波导部分。例如，第二光信号传输经过第1个第二波导部分时，第1个第二波导部分两侧的第1个第二子电极和第1个第三子电极用于对第1个第二波导部分中传输的第二光信号进行调制；又例如，第二光信号传输经过第2个第二波导部分时，第2个第二波导部分两侧的第2个第二子电极和第2个第三子电极用于对第2个第二波导部分中传输的第二光信号进行调制；以此类推……，第二光信号传输经过第N个第二波导部分时，第N个第二波导部分两侧的第N个第二子电极和第N个第三子电极用于对第N个第二波导部分中传输的第二光信号进行调制，直至输出。

可以理解的是，第一光信号沿第一光波导111传输，依次经过第1个第一波导部分、第2个第一波导部分、……、第N个第一波导部分，每个第一波导部分中传输的第一光信号被位于其两侧的第一子电极和第二子电极所调制；第二光信号沿第二光波导112传输，依次经过第1个第二波导部分、第2个第二波导部分、……、第N个第二波导部分，每个第二波导部分中传输的第二光信号被位于其两侧的第二子电极和第三子电极所调制。

在实际应用时，可对位于第一波导部分两侧的第一子电极和第二子电极施加不同的电压，第一子电极和第二子电极之间所形成的电场可对第一波导部分中传输的第一光信号进行调制；可对位于第二波导部分两侧的第二子电极和第三子电极施加不同的电压，第二子电极和第三子电极之间所形成的电场可对第二波导部分中传输的第二光信号进行调制。

在一些实施例中，N个第一子电极并联连接至第一驱动电路；N个第二子电极并联连接至第二驱动电路；N个第三子电极并联连接至第三驱动电路。

图2示例性地示出了第二电极的连接示意图。参照图2所示，N个第一子电极并联连接至第一驱动电路(图中未示出)，N个第二子电极并联连接至第二驱动电路，通过第一驱动电路和第二驱动电路可对第一子电极和第二子电极之间的第一波导部分施加调制信号，调制信号用于对第一波导部分中传输的第一光信号进行调制，例如，对第一光信号的相位进行调制。在一具体示例中，可通过数字信号进行相位控制(例如，设置相移器)，以在第一波导部分两侧的第一子电极和第二子电极上引入相差，例如，相邻两个子电极之间的相差为

类似地，N个第二子电极并联连接至第二驱动电路，N个第三子电极并联连接至第三驱动电路(图中未示出)，通过第二驱动电路和第三驱动电路可对第二子电极和第三子电极之间的第二波导部分施加调制信号，调制信号用于对第二波导部分中传输的第二光信号进行调制，例如，对第二光信号的相位进行调制。在一具体示例中，可通过数字信号进行相位控制(例如，设置相移器)，以在第二波导部分两侧的第二子电极和第三子电极上引入相差，例如，相邻两个子电极之间的相差为

需要说明的是，相邻两个子电极之间的相差可以相同或者不同，例如，第1个第一子电极和第2个第一子电极之间的相差为

这里，在第一波导部分两侧的第一子电极和第二子电极上引入的相差与第一电极和第二电极的分段方式有关，当第一电极和第二电极以等分的方式分段时，相邻两个子电极之间的相差相同，当第一电极和第二电极以非等分的方式分段时，相邻两个子电极之间的相差不同。

类似地，在第二波导部分两侧的第二子电极和第三子电极上引入的相差与第二电极和第三电极的分段方式有关，当第二电极和第三电极以等分的方式分段时，相邻两个子电极之间的相差相同，当第二电极和第三电极以非等分的方式分段时，相邻两个子电极之间的相差不同。

在一些实施例中，第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路可与调制器集成在同一光芯片中，在另一些实施例中，第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路可以是独立于调制器的驱动芯片。

在一些实施例中，第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路可以是互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS电路)直接输出，也可以为COMS电路和驱动电源共同输出。

本公开实施例中，通过设置N个第一子电极并联连接至第一驱动电路，N个第二子电极并联连接至第二驱动电路，N个第三子电极并联连接至第三驱动电路，可在每段调制信号中引入光波传输对应的相位延迟，保证光波和微波之间的速度匹配，有利于实现调制器整体的高电光带宽。

并且，采用分段电极的方式，将光波π相移的调制深度分解至N段电极，此时每段电极的半波电压Vπ＝efficiency/L/N，有利于减小了调制器的驱动半波电压，从而降低了功耗。即，通过分段电极可以同时实现高带宽和低半波电压的调制器。

在一些实施例中，参照图1所示，调制器100还包括：

分束器130，用于将输入光信号分束为第一光信号和第二光信号；其中，分束器130的第一输出端与第一光波导111的输入端连接，分束器130的第二输出端与第二光波导112的输入端连接；

合束器140，用于将调制的第一光信号和第二光信号合束为输出光信号；其中，合束器140的第一输入端与第一光波导111的输出端连接，合束器的第二输入端与第二光波导112的输出端连接。

分束器130、合束器140、第一光波导111、第二光波导112、第一电极121、第二电极122以及第三电极123构成马赫曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder int erferometer，MZI)结构。

分束器130用于将输入光信号等分成两束光信号(例如，第一光信号和第二光信号)，两束光信号分别进入马赫增德尔干涉仪结构的两臂(即，第一光波导111和第二光波导112)，当第一电极和第二电极被驱动电路驱动时，第一光信号在第一光波导111内传输时受到调制信号的影响因而第一光信号的相位受到调制，当第二电极和第三电极被驱动电路驱动时，第二光信号在第二光波导112内传输时受到调制信号的影响因而第二光信号的相位受到调制，调制后的第一光信号和第二光信号进入合束器140中进行干涉，最后输出光信号便是受到调制的光信号。

在一些实施例中，分束器130包括：1×2分束器或2×2分束器。这里，1×2分束器具有1个输入端和2个输出端，2×2分束器具有2个输入端和2个输出端。

在一些实施例中，合束器140包括：2×1合束器或2×2合束器。这里，2×1合束器具有2个输入端和1个输出端，2×2合束器具有2个输入端和2个输出端。

需要说明的是，第一子电极、第二子电极和第三子电极的长度过小，会导致第一子电极、第二子电极和第三子电极自身的电阻增大，影响调制信号(即电信号)的传输，使得对输入光信号的调制效率降低。

在一些实施例中，参照图1所示，第一子电极、第二子电极和第三子电极在第一方向上的长度大于或等于200微米。

本公开实施例中，通过设置第一子电极、第二子电极和第三子电极在第一方向上的长度大于或等于200微米，有利于减小第一子电极、第二子电极和第三子电极自身的电阻值对调制信号的影响，进而保证调制效率。

在一些实施例中，N为大于等于2且小于等于10的正整数。在实际应用时，行波电极的长度通常是一定的，若N的取值过大，将导致每个子电极的长度较小，每个子电极自身的电阻增大。这里，通过设置N为大于等于2且小于等于10，在将电极设置为分段电极的同时，有利于减小电极自身的电阻值对调制信号的影响。

在一些实施例中，参照图1或图3所示，第一光波导111包括：直波导或弯曲波导。

在一些实施例中，参照图1或图3所示，第二光波导112包括：直波导或弯曲波导。

在一些实施例中，第一电极121和第二电极122包括：共面波导电极或T型加载共面波导电极。

在一示例中，第一电极121和第二电极122为共面波导电极，可以减小微波信号的有效折射率，满足速度匹配。

在另一示例中，第一电极121和第二电极122为T型加载共面波导电极。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。