随着光纤通信与光纤传感的发展,以LiNbO₃为衬底材料、以M-Z干涉仪为光波导结构、采用共面行波电极（CPW）为调制电极的集成光学强度调制器得到了越来越广泛的应用。采用行波电极的M-Z型外调制器调制速率高,波长的啁啾噪声理论上为零,几乎不受光纤色散的限制,已成为高速长距离光纤传输系统必不可少的器件。又由于LiNbO₃材料具有良好的电光效应、很短的电光响应时间、较宽的透明波长范围,因而适合用于制作低损耗、低电压、高速宽带强度调制器。光纤通信向着大容量、高速宽带方向发展,光纤延迟线系统要求强度调制器具有高速信号传输、快速响应的特点,因此以LiNbO₃为衬底材料的集成光学强度调制器具有十分良好的应用前景。本课题旨在研究以LiNbO₃为衬底材料、以M-Z干涉型光波导结构为基础、以CPW行波电极为调制电极的集成光学强度调制器。该强度调制器工作于1.3μm,具有大于25dB的消光比、低驱动电压、宽工作带宽的特点。研究内容包括光波导理论、电光效应等基本理论研究,强度调制器结构的设计、工艺技术研究与设计、测试技术研究等几个方面。光波导理论研究从波动方程与射线光学的角度入手,得出模式方程,并分析了波导模式、波导的截止条件。电光效应理论是从双折射晶体的折射率椭球出发,分析外加调制电场通过晶体电光张量对折射率椭球的影响,从而分析电光效应的机理。调制器的结构设计从M-Z干涉型光波导的结构出发,分析了M-Z干涉型光波导的工作原理,调制电极的工作原理,从而设计出了工作于1.3μm的M-Z干涉型光波导、采用行波电极的LiNbO₃强度调制器的结构参数。通过对器件结构的研究,合理设计出工艺参数,制作出工作于1.3μm,带宽2GHz,消光比优于25dB的强度调制器,并对该调制器的各项参数进行测试,使理论设计得到了很好的验证,也为以后研制其它1.3μm的波导调制器件以及宽带行波电极强度调制器提供了很好的理论技术基础。