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申请/专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心

摘要：本发明公开了一种高速电光调制器，包括：微纳光纤耦合器，其采用两根单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制而成；高分子电光材料层，其包覆在微纳光纤耦合器上；电极板，其抵近设置于所述高分子电光材料层的外部。采用本发明提供的新型高速电光调制器的制备方法，高效快速地制备出了调制速度快、光信号损耗小、信噪比高及成本低廉的电光调制器，当半导体激光器发出的激光从电光调制器的输入端注入该器件时，同时电极将电信号加在电极板两端，这将改变单元的表面折射率导致谐振波长发生变化，影响输出端光功率的变化，最终得到与电信号变化一致的光信号，能够用于光通信领域，解决了目前普通电光调制器成本高、调制速度慢、信噪比较低等问题。

主权项：1.一种高速电光调制器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将两根单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制成微纳光纤耦合器；步骤二、将微纳光纤耦合器放入高分子电光材料溶液中，采用提拉镀膜法在其表面包覆高分子电光材料层；步骤三、将包覆高分子电光材料层的微纳光纤耦合器放在ITO电极中间进行极化，同时将整个极化装置放入恒温箱中，给极化装置进行加热，在加热过程中维持极化电压；加热完成后缓慢降温至室温，撤去极化电压，完成极化，在高分子电光材料层的外部抵近施加电极板，得到高速电光调制器；所述微纳光纤耦合器的横向宽度为4-6μm；所述单模光纤为SMF28单模光纤拉制而成；所述高分子电光材料溶液为二阶非线性光发射团材料丙酮溶液，所述高分子电光材料层的厚度为200nm；所述步骤三中，ITO电极之间的距离为4mm，极化电压为10000V；极化装置的加热温度为135℃；整个加热及加压过程持续时间为8分钟；所述步骤二中，提拉镀膜法的提拉速度为500mmmin；其中，所述的高速电光调制器的结构包括：微纳光纤耦合器，其采用两根单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制而成；高分子电光材料层，其包覆在微纳光纤耦合器上；电极板，其抵近设置于所述高分子电光材料层的外部；所述高分子电光材料层为二阶非线性光发射团材料层；所述二阶非线性光发射团材料层的结构式为： 且，R1的结构式为 。

全文数据：高速电光调制器及其制备方法技术领域[0001]本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种新型高速电光调制器及其制备方法。背景技术[0002]光纤通信因其频带宽、容量大等优点而迅速成为当今信息传输的主要形式。然而要实现光纤通信，首先必须把信号加载到光源的发射光束上，这就需要进行光调制。因此作为光纤通信系统关键器件的调制器越来越引人关注。根据电光效应制成的电光调制器是目前高速光通信中应用十分广泛的一类调制器，电光效应即当把电压加到电光晶体上时，电光晶体的折射率将发生变化，结果引起通过该晶体的光波特性的变化，实现对光信号的调制。通常的电光调制器是利用某些电光晶体，如铌酸锂晶体LiNb〇3、砷化镓晶体GaAs和钽酸锂晶体LiTa03的电光效应制成的调制器，但这些类型的电光调制器成本高、调制速度慢、信噪比较低，所以如何制备出性能更为优良、价格更为经济的电光调制器是有着重要意义的。发明内容[0003]本发明的一个目的是解决至少上述问题和或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。[0004]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高速电光调制器，包括：[0005]微纳光纤耦合器，其采用两根单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制而成；[0006]高分子电光材料层，其包覆在微纳光纤親合器上；[0007]电极板，其抵近设置于所述高分子电光材料层的外部。[0008]优选的是，所述微纳光纤耦合器的横向宽度为4-6WI1。[0009]优选的是，所述单模光纤为SMF28单模光纤。[0010]优选的是，所述高分子电光材料层的厚度为70-200nm。[0011]优选的是，所述高分子电光材料层为二阶非线性光发射团材料层。[0012]本发明还公开了一种高速电光调制器的制备方法，包括以下步骤：[0013]步骤一、将两根单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制成微纳光纤耦合器；[0014]步骤二、将微纳光纤耦合器放入高分子电光材料溶液中，采用提拉镀膜法在其表面包覆高分子电光材料层；[0015]步骤三、将包覆高分子电光材料层的微纳光纤耦合器放在IT0电极中间进行极化，同时将整个极化装置放入恒温箱中，给极化装置进行加热，在加热过程中维持极化电压;力口热完成后缓慢降温至室温，撤去极化电压，完成极化，在在高分子电光材料层的外部抵近施加电极板，得到尚速电光调制器。[0016]优选的是，所述微纳光纤稱合器的横向宽度为4-6um;所述单模光纤为SMF28单模光纤。[0017]优选的是，所述高分子电光材料溶液为二阶非线性光发射团材料丙酮溶液，所述高分子电光材料层的厚度为70-200nm。[0018]优选的是，所述步骤三中，IT0电极之间的距离为2-4mm，极化电压为8000-10000V;极化装置的加热温度为135〜140°C;整个加热及加压过程持续时间为8〜15分钟。[0019]优选的是，所述步骤二中，提拉镀膜法的提拉速度为100〜500rammin。[0020]本发明至少包括以下有益效果:采用本发明提供的新型高速电光调制器的制备方法，高效快速地制备出了调制速度快、光信号损耗小、信噪比高及成本低廉的电光调制器，当半导体激光器发出的激光从电光调制器的输入端注入该器件时，同时电极将电信号加在电极板两端，这将改变单元的表面折射率导致谐振波长发生变化，影响输出端光功率的变化，最终得到与电信号变化一致的光信号，能够用于光通信领域，解决了目前普通电光调制器成本高、调制速度慢、信噪比较低等问题。[0021]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研宄和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明：[0022]图1为本发明电光调制器的示意图；[0023]图2为二阶非线性光发射团材料DLD164，R=R1的分子结构图；[0024]其中，1为输入端，2为电极板，3为微纳光纤稱合器，4为高分子电光材料层，5为输出端。具体实施方式：[0025]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。[0026]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。[0027]图1示出了本发明的一种高速电光调制器，包括：[0028]微纳光纤耦合器3,其采用两根单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制而成;微纳光纤耦合器3具有输入端1和输出端5;[0029]高分子电光材料层4,其包覆在微纳光纤親合器3上；[0030]电极板2,其抵近设置于所述高分子电光材料层4的外部。[0031]在这种技术方案中，当半导体激光器发出的激光从电光调制器的输入端1注入该微纳光纤耦合器3时，同时将电信号加在高分子电光材料层外部的电极板2的两端，这将改变微纳光纤耦合器3的表面折射率导致谐振波长发生变化，影响输出端光功率的变化，最终得到与电信号变化一致的光信号。在上述技术方案中，所述微纳光纤耦合器的横向宽度为4-6um，采用这种方式，信噪比高，稳定。[0032]在上述技术方案中，所述单模光纤为SMF28单模光纤。[0033]在上述技术方案中，所述高分子电光材料层的厚度为70-200nm，采用这种厚度，调制效果明显。[0034]在上述技术方案中，所述高分子电光材料层为二阶非线性光发射团材料层DLD164，R=R1，结构式如图2所示，具体制备方法为文献“Matrix-AssistedPolingofMonolithicBridge-DisubstitutedOrganicNLOChromophores，,{ChemistryofMaterials》，2014,262:872-874。[0035]实施例1:[0036]一种高速电光调制器的制备方法，包括以下步骤：[0037]步骤一、将两根SMF28单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制成横向宽度为6mi微纳光纤親合器；[0038]步骤二、将微纳光纤耦合器放入二阶非线性光发射团材料层DLD164，R=R1丙酮溶液中，采用提拉镀膜法以5〇〇mmmin的速度在其表面包覆厚度为200nm的二阶非线性光发射团材料层DLD164，R=R1;[0039]步骤三、将包覆二阶非线性光发射团材料层DLD164，R=R1的微纳光纤耦合器放在距离为4mm的IT0电极中间进行极化，极化电压10000V，同时将整个极化装置放入恒温箱中，给极化装置进行加热到135°C，在加热过程中维持极化电压，持续8min;加热完成后缓慢降温至室温，撤去极化电压，完成极化，在在高分子电光材料层的外部抵近施加电极板，得到高速电光调制器。[0040]利用该实施例得到的高速电光调制器，当半导体激光器发出的激光从电光调制器的输入端注入该微纳光纤親合器时，同时将电信号加在高分子电光材料层外部的电极板的两端，这将改变微纳光纤耦合器的表面折射率导致谐振波长发生变化，影响输出端光功率的变化，最终得到与电信号变化一致的光信号。[0041]实施例2:[0042]一种高速电光调制器的制备方法，包括以下步骤：[0043]步骤一、将两根SMF28单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制成横向宽度为4wn微纳光纤耦合器；[0044]步骤二、将微纳光纤耦合器放入二阶非线性光发射团材料层DLD164，R=R1丙酮溶液中，采用提拉镀膜法以l〇〇mmmin的速度在其表面包覆厚度为70nm的二阶非线性光发射团材料层DLD164，R=R1;[0045]步骤三、将包覆二阶非线性光发射团材料层DLD164，R=R1的微纳[0046]光纤耦合器放在距离为2mm的IT0电极中间进行极化，极化电压8000V，同时将整个极化装置放入恒温箱中，给极化装置进行加热到140°C，在加热过程中维持极化电压，持续15min;加热完成后缓慢降温至室温，撤去极化电压，完成极化，在在高分子电光材料层的外部抵近施加电极板，得到高速电光调制器。[0047]实施例3:[0048]一种高速电光调制器的制备方法，包括以下步骤：[0049]步骤一、将两根SMF28单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制成横向宽度为3wn微纳光纤耦合器；[0050]步骤二、将微纳光纤耦合器放入二阶非线性光发射团材料层DLD164，R=R1丙酮溶液中，采用提拉镀膜法以300mmmin的速度在其表面包覆厚度为l2〇nm的二阶非线性光发射团材料层DLD164，R=R1;[0051]步骤三、将包覆二阶非线性光发射团材料层DLD164，R=R1的微纳[0052]光纤耦合器放在距离为3mm的IT0电极中间进行极化，极化电压9〇OV，同时将整个极化装置放入恒温箱中，给极化装置进行加热到137°C，在加热过程中维持极化电压，持续lOmin;加热完成后缓慢降温至室温，撤去极化电压，完成极化，在在高分子电光材料层的外部抵近施加电极板，得到高速电光调制器。[0053]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

权利要求：1.一种高速电光调制器，其特征在于，包括：微纳光纤耦合器，其采用两根单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制而成；高分子电光材料层，其包覆在微纳光纤耦合器上；^电极板，其抵近设置于所述高分子电光材料层的外部。2.如权利要求1所述的高速电光调制器，其特征在于，所述微纳光纤耦合器的横向宽度为4-6wn〇3.如权利要求1所述的高速电光调制器，其特征在于，所述单模光纤为SMF28单模光纤。4.如权利要求1所述的高速电光调制器，其特征在于，所述高分子电光材料层的厚度为70-200nm〇5.如权利要求1所述的高速电光调制器，其特征在于，所述高分子电光材料层为二阶非线性光发射团材料层。6.—种高速电光调制器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将两根单模光纤缠绕在一起，放入光纤拉制平台拉制成微纳光纤耦合器；步骤二、将微纳光纤耦合器放入高分子电光材料溶液中，采用提拉镀膜法在其表面包覆高分子电光材料层；步骤三、将包覆高分子电光材料层的微纳光纤耦合器放在ITO电极中间进行极化，同时将整个极化装置放入恒温箱中，给极化装置进行加热，在加热过程中维持极化电压;加热完成后缓慢降温至室温，撤去极化电压，完成极化，在高分子电光材料层的外部抵近施加电极板，得到高速电光调制器。7.如权利要求5所述的高速电光调制器的制备方法，其特征在于，所述微纳光纤耦合器的横向宽度为4-6M1;所述单模光纤为SMF28单模光纤拉制而成。8.如权利要求5所述的高速电光调制器的制备方法，其特征在于，所述高分子电光材料溶液为二阶非线性光发射团材料丙酮溶液，所述尚分子电光材料层的厚度为70-200nm。9.如权利要求5所述的高速电光调制器的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，IT0电极之间的距离为2-4mra，极化电压为8000-10000V;极化装置的加热温度为135〜14TC;整个加热及加压过程持续时间为8〜15分钟。10.如权利要求5所述的高速电光调制器的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，提拉镀膜法的提拉速度为100〜500mmmin。

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