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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种与氮化硅异质集成的铌酸锂薄膜相位调制器获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116009294B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310043879.7，技术领域涉及：G02F1/035；该发明授权一种与氮化硅异质集成的铌酸锂薄膜相位调制器是由李慧;廖升;王飞;赵蕊;温琛;樊榕;冯丽爽设计研发完成，并于2023-01-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种与氮化硅异质集成的铌酸锂薄膜相位调制器在说明书摘要公布了：本发明公开了一种与氮化硅异质集成的铌酸锂薄膜相位调制器，属于集成光学陀螺领域；包括衬底，二氧化硅包层，铌酸锂薄膜‑氮化硅光波导芯层，以及调制电极；其中光波导芯层为脊形结构，包括铌酸锂薄膜层，氮化硅层以及氮化硅载条，满足单模传输条件；氮化硅载条构成多模干涉耦合器、弯曲单元和调制臂；多模干涉耦合器采用分光比接近1比1的一分二结构；利用脊形波导结构进行传光，利用多模干涉耦合器单元进行分光；同时三个调制电极产生电场，使得在两个调制臂中传输的光分别发生相位变化，从而输出两束具有一定相位差的光。基于脊波导对TE模、TM模束缚作用不同实现起偏，即在波导中TE模和TM模的损耗不同，实现较高的偏振消光比。

本发明授权一种与氮化硅异质集成的铌酸锂薄膜相位调制器在权利要求书中公布了：1.一种与氮化硅异质集成的铌酸锂薄膜相位调制器，其特征在于，包括衬底，二氧化硅包层，铌酸锂薄膜-氮化硅光波导芯层，以及调制电极； 光波导芯层和二氧化硅包层共同构成完整波导结构，进行传光； 所述光波导芯层包括铌酸锂薄膜层，在铌酸锂薄膜层上设置的氮化硅层以及在氮化硅层上设置的氮化硅载条，三者共同构成脊形光波导芯层； 所述氮化硅载条构成多模干涉耦合器单元、两个弯曲单元和两个调制臂单元，实现了分光与调制功能；所述多模干涉耦合器单元包括一个锥形渐变输入波导，多模波导和两个锥形渐变输出波导； 所述锥形渐变输入波导窄端接受激光器输出的光，宽端连接多模波导一端，多模波导另一端连接两个锥形渐变输出波导的宽端，同时，两个锥形渐变输出波导的窄端分别连接两个弯曲单元前端；两个弯曲单元后端分别连接两个调制臂单元；两个调制臂单元分别位于三个调制电极中间，构成推挽电极配置； 除了多模干涉耦合器单元外的其他部分脊波导均需要满足单模传输条件，从而抑制多模噪声，具体如下： 首先，氮化硅-铌酸锂薄膜脊形波导截面上场量分两种情况： 1以Ex、Hy为主的模Ex mn，即横向电场分量与纵向磁场分量，相当于TE偏振； 2以Ey、Hx为主的模Ey mn，即纵向电场分量与横向磁场分量，相当于TM偏振； 然后，根据时谐电磁场的麦克斯韦方程组，将矢量按各分量展开后根据Macatili处理方法，分别设Hx＝0以及Hy＝0，由此确定模Ex mn和模Ey mn的特征方程，求出波导模场分布；并根据波导模场分布进行初步数据估计后，进一步验证是否满足单模条件； 对于导模，其满足的导模方程为： 其中， 其中，kx和ky分别表示x和y方向的波数；w表示脊波导矩形芯层的半宽度；t表示脊波导矩形芯层的半厚度；n1、n2、n3、n4、n5均为等效计算后的折射率；n1表示脊波导矩形芯层折射率；n2表示脊波导矩形芯层左包层折射率；n3表示脊波导矩形芯层右包层折射率；n4表示脊波导矩形芯层上包层折射率；n5表示脊波导矩形芯层下包层折射率；λ表示光波长；ω表示圆频率；μ表示介质磁导率；ε表示介质介电常数； 对Ex mn导模，相当于TE偏振，利用对偶性原理，将导模方程中t与w相互替换，x与y相互替换即可； 对于上述两导模方程，在t和w分别仅对m和n为1成立时，波导满足TMTE单模条件，取二者交集即为所设计氮化硅-铌酸锂薄膜脊形波导的单模条件； 所述多模干涉耦合器单元要采用分光比接近1比1的一分二结构，其输入波导和输出波导关于多模波导中心线上下对称，以确保1比1分光； 所述多模波导长度和宽度满足的关系式为： 其中LM和WM分别表示多模波导长度和宽度，n1表示脊波导芯层折射率，n2表示脊波导包层折射率，λ0表示光波长，对于TE模，σ＝0，对于TM模，σ＝1。

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