1.本发明涉及一种用于响应电信号调制光束的物理性质的装置，并且尤其涉及一种与印刷电路板上的其它电子、光电和光学部件集成或配置成与印刷电路板上的其它电子、光电和光学部件集成的装置。本发明还涉及一种用于制造这种装置的方法。


背景技术：

2.目前，激光器被用于从诸如材料加工和焊接的高功率应用到测量技术和医疗以及光通信技术领域中的高频应用的大量不同应用领域。在将来，预期激光束的应用范围会进一步增长。
3.未来的应用是例如量子技术(qt)领域，量子技术是一种即将到来的在全世界进行研究和开发的技术。这包括例如在计算、密码学、传感器、电信、全息术等领域中用于非常有前景的日常生活应用的实验。
4.对于激光器的许多应用，不仅在量子技术中，需要以特殊的方式制备光束、相应的激光束的物理性质。不仅如在大多数当前应用中那样必须控制激光束的强度，而且必须非常精确地调整诸如相位、极化、位置、方向、频率、噪声等的其它参数。为了制备激光束，需要各种电子、机械和光学部件，其中包括电光调制器。
5.目前，新技术的实验设备需要大的空间。图8示出了这种系统的传统设备的示例。在架子900中，容纳了占用空间的电子设备，例如激光驱动器901、rf设备902等。光学和光电子器件，例如激光器903、电光调制器904、检测器905和各种部件，例如隔离器、透镜、反射镜等(图中未示出)，被布置在光学组906上，并且按彼此关系被精确地调节。激光束907经由各种部件从激光器903传播穿过自由空间到达检测器905。
6.该系统被容纳在受保护的环境中，例如在温度、湿度和清洁度受控的实验室中。通过这样的设备，可以实现新的功能，但是设备的复杂性阻止了这些功能向工业利用的转变。
7.为了将新技术投入到日常生活应用的实践中，要求装备的所有部件(包括电子、光学、机械等)必须变得更坚固、更小、对污垢、环境变化(温度、压力等)更不敏感，并且尤其是彼此可集成。
8.在过去，电子电路的小型化和它们在印刷电路板上的集成已经达到了很高的水平。同时，已知一些解决方案，其中复杂激光器设备的一些部件也被小型化并且可以与电子电路集成。激光系统的这些部件可以例如包括激光器本身、仅仅是诸如反射镜、透镜等的光学装置以及诸如光电检测器的光电部件。然而，为了以期望的方式操纵、稳定、控制或调整(其在下文中一般地概括为术语“调制”)激光束的性质，仍然需要构建大型装备，这阻止这样的系统被投入日常实践。
9.系统的关键部件是用于调制光束的物理性质的装置。这种装置的具体例子是电光调制器。电光调制器响应施加到具有电光效应的一块材料的电信号而改变光的性质。
10.us 5,189,547描述了一种电光调制器，其包括电光晶体和安装在基板上并包括在封装中的谐振电路。由于电光效应非常小，通常必须向晶体施加大的电压以实现期望的效
果。因此，通过在激光应用中使用这种调制器，将需要占用空间的实验设备。在us 5,189,547中，通过谐振电路增加施加到晶体的电压。
11.为了降低驱动电光调制器所需的电压，已经尝试减小电光部件的尺寸，以便增强由所施加的电压在内部产生的电场。例如，ep2884331a1描述了一种集成在绝缘体上硅(soi)基板上的电光调制器结构。电光部件由集成在基板上的由电光聚合物制成的光波导形成。包括集成在基板上的光波导的电光调制器是商业上可获得的。波导通常具有约50μm的厚度。然而，具有这样小的横截面的波导仅能用于有限的波长范围和具有小功率的光束。此外，波导的孔径小，使得光束的自由空间耦合几乎不可能。因此，光必须通过光纤耦合到波导中。光纤本身必须相对于波导精确地对准。
12.迄今为止已知的现有技术不适于提供整体上完全小型化的集成光电系统。如us 5,189,547中的包括电光晶体的电光调制器通常具有几厘米的尺寸。此外，即使在包括如ep2884331a1中的光波导结构的电光调制器中电光部件本身较小，整个调制器也具有几厘米的尺寸，因为薄且敏感的电光部件必须安装在载体上，并且光纤也必须固定到电光部件并与其对准。因此，两种类型的电光调制器都不能集成到小型化电光系统中。


技术实现要素：

13.因此，本发明的目的是提供一种电光调制器，其尺寸小，并且可以容易地与不同的电子、光电子和光学部件集成。
14.前述和其它目的分别通过独立权利要求的主题来实现。在从属权利要求中指示了进一步的实施形式。其中，方法权利要求还可以进一步由从属产品权利要求的特征限制，反之亦然。
15.根据本发明的用于响应于电信号调制光束的物理性质的装置包括至少一个光调制元件和封闭所述至少一个光调制元件的罩壳，所述至少一个光调制元件能够响应电信号调制光束的物理性质。罩壳构造成集成在印刷电路板上。
16.利用这种装置，例如可以将调制光束的物理性质的功能与其它电子、光电和光学部件整合在单个印刷电路板上，从而集成光学器件和电子器件。通过这种方式，例如可以将包括激光源和各种光学和/或光电部件(包括它们的整个驱动器电子器件)的完整激光系统与用于调制光束的物理性质的装置(作为用于以期望的方式制备激光束的性质的装置)一起集成在单个印刷电路板上，从而与当前系统的尺寸相比，可能将这种设备的尺寸减小超过1000倍。
17.术语“调制光束的物理性质”在本文中意指光束的性质的任何改变，包括操纵、稳定、控制或调整性质。该性质例如是光束的强度、相位、极化、位置、方向、频率、噪声或任何其它性质。
18.术语“集成在印刷电路板上”在本文中意味着罩壳构造成例如通过胶合、接合和/或焊接固定地附接到印刷电路板。这也意味着外壳具有用于集成在印刷电路板上的适当尺寸，即，与印刷电路板上的其它部件相当的尺寸。
19.罩壳可以是外壳，例如电子器件中使用的标准通孔或表面安装封装。因此，例如可以容易地将该装置作为任何其它电子部件来处理。通过将外壳固定地附接到印刷电路板，容纳在外壳中的部件同时电连接到印刷电路板。如果外壳是金属外壳，则它还实现了其内
部向外部的屏蔽，从而增强了电磁兼容性。
20.所述装置可进一步包括绝缘基板，其优选由陶瓷材料制成，其中至少一个光调制元件附接到所述绝缘基板，且绝缘基板连同至少一个光调制元件一起容纳于所述外壳内。因此，例如可以容易地布置装置的部件，例如光调制元件和形成或安装在外壳内的基板上的可能的其它电路和部件。
21.作为替代，所述至少一个光调制元件可直接安装在印刷电路板上，且罩壳可以其封闭所述至少一个光调制元件的方式安装在印刷电路板上。因此，例如可以将用于调制光束的物理性质的装置直接集成在印刷电路板上，而不是将其提供为可以集成在印刷电路板上的单独部件。如果罩壳是金属外壳，则它还实现了其内部向外部的屏蔽，从而增强了电磁兼容性。
22.罩壳可包括：光入口窗，其构造成允许来自外部的光束被引导至光调制元件的输入表面；及光出口窗，其构造成允许离开所述光调制元件的输出表面的光束传递至外部。由此，例如可以在形成于印刷电路板上的光路中处理自由空间光束。
23.该装置还可以包括用于接收用于调制光束的物理性质的电信号的信号输入端，其中信号输入端的输入阻抗可以与在印刷电路板上形成的信号线的特性阻抗匹配，或者与针对输入信号的频率范围限定的特性阻抗匹配，特性阻抗优选地是50ω、75ω或600ω。因此，例如可以避免在信号输入端的输入信号的反射，从而增强电磁兼容性。在现有技术中，针对特定的信号频率范围共同限定电路和传输线的特定特性阻抗。例如，对于音频范围中的信号，限定600ω的标准特性阻抗。对于高频，限定特性阻抗50ω或ω75。
24.该设备还可以包括谐振元件，该谐振元件具有谐振频率，并且被构造成向光调制元件提供具有比用于在谐振频率下调制光束的物理性质的电信号的幅度更大的幅度的信号。因此，例如可以降低实现光束的期望调制所需的电压。
25.谐振元件可以被罩壳封闭和/或它可以充当阻抗匹配元件，用于将信号输入端的输入阻抗与在印刷电路板上形成的信号线的特性阻抗或与针对电信号的频率范围限定的特性阻抗相匹配。因此，例如可以通过罩壳屏蔽从谐振元件发射的电磁辐射和/或避免电信号在信号输入端的反射，从而增强电磁兼容性。
26.谐振元件可以安装在形成于印刷电路板或基板上的布线图案上，或者它可以由布线图案的多个部分形成。由此，例如可以容易地实现集成在电光调制器中所包括的基板上的谐振元件。
27.谐振元件的谐振频率可以是可调节的。因此，例如可以使电光调制器适应输入频率的变化。
28.该装置可以包括行波元件，其被配置成向光调制元件提供用于调制光束的物理性质的电信号，其中行波元件被罩壳封闭和/或行波元件充当阻抗匹配元件，用于将信号输入端的输入阻抗与在印刷电路板上形成的信号线的特性阻抗或与针对电信号的频率范围限定的特性阻抗相匹配。因此，例如可以通过罩壳屏蔽从行波元件发射的电磁辐射和/或避免电信号在信号输入端的反射，从而增强电磁兼容性。
29.该装置可以包括至少一个电光调制器，其中该电光调制器包括由具有电光效应的材料制成的晶体，该晶体是该装置的光调制元件。因此，例如可以提供电光调制器作为用于响应电信号调制光束的物理性质的装置，其可以与激光器和/或其他电子、光电和光学部件
一起集成在单个印刷电路板上，从而集成光学器件和电子器件并且便于创建小尺寸的微集成电光系统。
30.术语“晶体”在本文中是指块状晶体，其中电光材料形成为单独的单片自由空间晶体。与此相反，如上所述的在基板上整体形成的波导在本发明的意义上不被认为是“晶体”。术语“自由空间”在本文中是指光自由地传播通过空间进入晶体，并且不被引导通过诸如光纤的光导，其中光导以固定关系附接到晶体。
31.根据本发明的印刷电路板包括根据本发明的用于响应电信号来调制光束的物理特性的装置。因此，例如可以提供一种印刷电路板，在该印刷电路板上，电光调制器与其它电子、光电和光学部件集成在一起，从而集成了光学器件和电子器件，并且便于创建小尺寸的微集成电光系统。
32.根据本发明的一种制造用于响应电信号调制光束的物理性质的装置的方法包括：提供至少一个光调制元件，其能够响应电信号调制光束的物理性质；以及用罩壳封闭至少一个光调制元件，所述罩壳构造成集成在印刷电路板上。利用这种方法，例如可以制造一种用于响应电信号调制光束的物理性质的装置，该装置可以容易地与其它电子、光电和光学部件一起集成在单个印刷电路板上，从而便于创建小尺寸的微集成电光系统。
33.该方法可以包括通过以下方式来制造电光调制器：提供至少在绝缘基板的一个表面上具有布线图的绝缘基板，提供由具有电光效应的材料制成的晶体，该晶体是光调制元件，具有一组电极，以便当向电极施加电压时在体晶体中产生电场，将块状晶体(bulk crystal)附接到绝缘基板上，在布线图上或通过布线图形成谐振元件，谐振元件具有谐振频率，用于向该组电极施加具有比在谐振频率下的输入信号增加幅度的信号，以及容纳具有块状晶体和谐振元件的基板。利用这种方法，例如可以制造电光调制器，其可以容易地与其他电子和光电子部件一起集成在印刷电路板上，从而便于创建小尺寸的集成系统。
34.根据本发明的生产印刷电路板的方法包括：提供印刷电路板，提供根据本发明的响应电信号调制光束的物理特性的装置，以及将用于调制光束的物理特性的装置集成在印刷电路板上。此外，电子、光电子和/或光学部件也可以集成在印刷电路板上。利用这种方法，例如可以制造印刷电路板，在该印刷电路板上用于调制光束的物理性质的装置与其它电子、光电和光学部件集成在一起，从而便于创建小尺寸的微集成电光系统。
35.根据本发明的一种操作用于响应电信号而调制光束的物理性质的装置的方法包括：将光束从外部引导至光调制元件的输入表面；以及将输入信号提供至信号输入端。因此，例如，可以操作用于响应电信号来调制光束的物理性质的装置，该装置与其他电子、光电和光学部件集成在一起，从而便于创建小尺寸的微集成电光系统。
36.根据本发明的用于响应于电信号调制光束的物理性质的装置的使用包括执行光束的调制。因此，例如，能够通过与其它电子、光电和光学部件集成在一起的电光调制器来调制光束，从而便于创建小尺寸的微集成电光系统。
37.一种用于执行光束调制的方法，包括：将光束从外部引导到根据本发明的用于响应电信号调制光束的物理性质的装置的光调制元件的输入表面，以及将输入信号提供给所述装置的信号输入端。因此，例如，能够通过与其它电子、光电和光学部件集成在一起的电光调制器来调制光束，从而便于创建小尺寸的微集成电光系统。
附图说明
38.本发明的进一步的特征和有用的方面可以在参考附图的示例性实施例的描述中找到。
39.图1示出了根据本发明的印刷电路板的示意图。
40.图2示出了根据本发明实施例的电光调制器的示意图，其中，图2a示出了示意性透视图，图2b示出了示意性顶视图，图2c示出了示意性侧视图，以及图2d示出了示意性前视图。
41.图3示出了包括在图2所示的电光调制器中的基板的示意性平面图。
42.图4示出了包括在图2所示的电光调制器中的基板的改型的示意性平面图。
43.图5示出了图2所示的电光调制器在印刷电路板上的示例性布置。
44.图6示出了包括在图2所示电光调制器中的基板的另一改型的示意性平面图。
45.图7示出了根据本发明另一实施例的电光调制器的示意图，其中，图7a示出了示意性顶视图，图7b示出了示意性前视图，图7c示出了示意性侧视图，图7d示出了示意性焊盘图案，以及图7e示出了示意性底视图。
46.图8示出了传统的激光系统。
具体实施方式
47.下面，参考图1至6描述本发明的实施例。
48.图1示出了集成有激光系统的印刷电路板100的示意图。印刷电路板具有电子区域2和光学区域3。在光学区域3中，安装有激光器4、电光调制器5、光电检测器6以及诸如分束器和反射镜的光学元件7。在电子装置区域2中，安装了电子元件8，例如用于光电元件的驱动器、信号处理电路或微控制器。传播通过自由空间的激光束9由光学部件引导，例如通过分束器到达光电检测器6或通过电光调制器5到达另一光电检测器6。电光调制器5用作调制光束的物理性质的装置，作为以期望的方式制备激光束的性质的手段。所有的部件4、5、6、7、8都集成在单个印刷电路板100上。
49.作为替代，可以从印刷电路板省略激光器，并且可以沿着由虚线示出的光轴a将外部激光束引导到集成在印刷电路板100上的光学和光电部件。
50.图2a至2d示出了根据本发明实施例的用于响应于电信号来调制光束的物理性质的、以电光调制器形式的装置的示意图。其中，图2a示出了示意性透视图，图2b示出了示意性顶视图，图2c示出了示意性侧视图，并且图2c示出了示意性前视图。
51.电光调制器1包括具有形成在其前侧的第一开口11a和形成在其后侧的第二开口11b的外壳10。外壳还具有用于与外部电连接的引线(引脚)12。至少一个引线12用作接收输入信号的信号输入端。
52.在外壳10内，以这样的方式设置晶体13形式的光调制元件：穿过外壳10的第一开口11a(光入口窗)的光束入射到晶体13的前表面上，穿过晶体13并通过外壳10的相对侧的第二开口11b(光出口窗)离开外壳10。晶体13由具有电光效应的材料制成。它可以是通常用于电光调制器的任何材料，具有线性电光效应(也称为泡克尔斯(pockels)效应)、二次电光效应(也称为克尔(kerr)效应)或任何更高阶的电光效应。这种材料的例子包括磷酸二氢铵(adp)、磷酸二氢钾(kdp)、氘化磷酸二氢钾(dkdp或kd*p)、钽铌氧化钾(ktn)、铌酸锂(ln)、
钽酸锂(lt)等。对于红外应用，砷化镓(gaas)是特别合适的。
53.晶体形成为块状晶体，并且优选地具有长方体的形状。选择横截面以提供用于所使用的光束的足够大的孔径。例如，其尺寸可以在0.5mm
×
0.5mm到20mm
×
20mm的范围内，这非常适合于具有0.5到1mm的束宽的开放空间激光束，其在机载电光系统中是可以预期的。晶体的长度取决于所需的调制大小。它通常可以在5至30mm的范围内。
54.在本实施例中，晶体13和其它元件容纳在外壳10内。下面描述如何实现的示例性例子，但是本发明不限于这些示例。
55.图3示出了包含在电光调制器1中的基板20的示意性平面图。基板20是绝缘基板，例如由陶瓷材料制成。
56.在基板20的前表面21上，布置有布线图案22。布线图案22可以例如由传输线、用于连接电子部件的连接焊盘和接地图案形成。一些连接焊盘可以用于连接引线12。在图中未示出的基板20的背面上，可以形成另一布线图案，或者整个背面可以覆盖有接地面。
57.电光晶体13安装在基板20上。在晶体13上设置有一组电极14，以便在向电极施加电压时在晶体13内产生电场。电极通过接合线15连接到布线图案22的连接焊盘。
58.在外壳10内还容纳有谐振元件，该谐振元件具有谐振频率，用于将振幅相对于在谐振频率下的输入信号增大的信号施加到晶体13的电极组14。在本示例中，谐振元件由安装在基板的布线图案上的分立的lrc网络形成。lrc网络在图中由例如通过焊接安装到布线图案22的电子部件24示意性地表示。电子部件24还可以包括可调元件，例如可调电感器或电容器，以便可以改变lrc网络的谐振频率。
59.图4示出了另一个例子。它与图3所示的例子的区别仅在于谐振元件的形式。因此，下面仅描述谐振元件的不同之处。
60.在本例中，谐振元件33集成在基板30上，并由形成在基板30的前表面31上的布线图案32的多个部分形成。形成谐振元件33的布线图案32的这些部分可以包括例如传输线、短路短线或开路短线，其相对于具有预期谐振频率的信号的电波长具有特定长度。
61.作为上述谐振元件的替代，可以使用开口环或空腔来将频率范围扩展到更高的谐振频率。
62.整个电光调制器的尺寸被设计成使得其可以容易地安装在印刷电路板上。图2所示的外壳10是定制的特定表面安装封装。可以替代地使用例如sot 23-6型(具有6个引线的sot 23)的标准封装。然而，外壳可以是用于电子设备中的任何类型的通孔或表面安装封装，例如to-18、to-263、dil、lga、pga等，或者是适于安装在印刷电路板上的任何其它类型的封装。例如，它可以是金属外壳或塑料外壳。使用金属外壳的优点在于，在封装内产生的电磁辐射被有效地屏蔽。
63.图5示出了电光调制器1示例性布置在印刷电路板上的顶视图。
64.在印刷电路板40的前表面上，形成平面传输线41。未被传输线41覆盖的前表面的其余部分被接地图案42覆盖，其中在传输线41和接地图案42之间留有间隙43。
65.电光调制器1例如通过将其引线12分别焊接到传输线41和接地图案42而安装在印刷电路板40上。在本例中，单根引线12a连接到传输线41并用作信号输入，而其余引线12b连接到接地图案42。优选地，电光调制器1以这样的方式安装在印刷电路板40上：使得穿过外壳10的两个开口11和晶体13的光轴a不被安装在印刷电路板40上的其它元件阻挡。
66.信号输入端12a的输入阻抗与传输线41的特性阻抗匹配，或者通常与针对输入信号的频率范围限定的特性阻抗匹配。在现有技术中，电路和传输线的特定特性阻抗针对特定信号频率范围被共同限定。例如，对于音频范围中的信号，限定600ω的标准特性阻抗。对于高频，限定特性阻抗50ω或75ω。根据电光调制器1的内部结构，可以以不同的方式执行信号输入端12a的阻抗匹配。
67.例如，如果谐振元件由如上参考图3所述的分立的lrc网络实现，或者由如上参考图4所述的布线图案的多个部分实现，将频率和输入阻抗调节到期望值的设计方法是已知的。此外，如果输入阻抗与期望值不同，通过布线图案的多个部分将输入阻抗变换为期望值的设计方法是已知的。由于电光调制器在谐振频率附近的小频率范围内的谐振操作，所以仅需要在该小频率范围内提供这种阻抗匹配。使用谐振元件进行阻抗匹配具有非常有效的信号增强的优点，同时带宽是有限的。
68.作为匹配信号输入端12a的阻抗的替代，可以使用行波方法。图6示出了可以包括在电光调制器1中的另一基板35的示意性平面图。在基板35的前表面36上，在信号输入端12a和信号输出端12c之间形成传输线37。电光晶体13被接合到传输线37，使得传输线37延伸到晶体的长度方向。然后，输入信号在传输线37上与穿过电光晶体13传播的光束同相传播。在传输线37上的输入端处、即在信号输入端12a处的阻抗可以由连接到传输线37的端部、例如连接到信号输出端12c的负载来调节。这种实现阻抗匹配元件的替代方法实现了输入阻抗在宽频率范围上的匹配，但是没有提供输入信号的谐振增强。
69.在该印刷电路板40的边界处，连接器45也连接到传输线41和接地图案42。连接器45用于向电光调制器1提供调制信号。可以使用适合于相应信号频率的任何类型的连接器。优选地，连接器是同轴连接器，例如bnc连接器或sma连接器。
70.印刷电路板可以是iec-60297-3或相关ieee标准中定义的双面欧洲卡，或者是在一面或两面具有布线层的任何其它形式的印刷电路板，或多印刷电路板。它可以被设计用于通孔技术和/或表面安装技术。
71.在操作中，沿着电光调制器1的光轴a提供光束，例如激光束。调制信号通过连接器45和传输线41提供给电光调制器1的信号输入引线12a。在电光调制器1内，信号被谐振元件放大并施加到晶体13的电极上。根据放大的调制信号，晶体13的折射率改变，光束相应地被调制。
72.图中所示的印刷电路板40仅是一个示例。其它电子、光电和光学部件，例如信号发生器、激光驱动器和激光器以及反射镜、棱镜和/或透镜，也可以集成在印刷电路板上。其中，激光器和光接收器的光轴与电光调制器1的光轴a对准，从而实现激光束从激光器到晶体13的自由空间传播，以及调制激光束从晶体13到光接收器的自由空间传播。这样，可以容易地将电光调制器1与电光系统的其它部件集成在同一印刷电路板上。通过其光学窗，电光调制器很好地适应于激光的自由空间传播，这最适合于这种机载电光系统。对于许多应用，这提供了节省空间和易于制造的解决方案。
73.图7示出了根据本发明另一实施例的电光调制器的示意图，其中，图7a示出了示意性顶视图，图7b示出了示意性前视图，图7c示出了示意性侧视图，以及图7e示出了示意性底视图。
74.在该示例中，外壳80不是用于电子部件的标准封装，而是客户定制外壳。它优选由
金属制成。如图2所示的外壳10，外壳80具有形成在其前侧的开口81，以使光束入射到电光晶体上(并且在其后侧形成的另一开口在图中未示出，以使光束离开外壳)。
75.外壳还具有用于将外壳80连接到印刷电路板的连接元件82。连接元件82形成为金属外壳中的凹槽，其适于容纳用于将外壳安装在印刷电路板上的焊料。连接元件82中的一个与金属外壳电绝缘(在特定示例中通过外壳80中的开口83)。在外壳80的顶部，提供(可选的)开口84，用于使得能够从外部调节谐振频率。在外壳80的底部，提供底部金属化部85，用于将外壳80焊接到印刷电路板。
76.图7d示出了要设置在印刷电路板上的示意性焊盘图案。提供焊盘87以用于焊接到连接元件82，并且提供金属化部88以用于焊接到底部金属化部85。
77.可以使用适于集成在印刷电路板上的任何其它外壳。
78.在上述实施例中，电光调制器1被描述为具有容纳多个部件的外壳的单独部件。作为替换，电光调制器1的部件，例如晶体13和谐振元件23，也可以直接安装到印刷电路板40或100上，并由罩壳覆盖。由此，不再需要电光调制器1内的单独的基板20，因为印刷电路板40或100具有基板20的功能。作为上述实施例中的外壳，该罩壳可以由金属制成，以便确保在封装内产生的电磁辐射被有效地屏蔽。
79.根据本发明的电光调制器适于集成到这种光电系统中，因为它满足了关于尺寸和电磁兼容性(emc)的要求。关于电磁兼容性，它提供了部件本身的屏蔽以及阻抗匹配，以避免印刷电路板上的信号背反射。
80.其中，根据本发明的电光调制器具有以下特征：
81.虽然标准尺寸的电光调制器具有大约40
×
40mm3的尺寸，但是根据本发明的电光调制器具有与系统的其它部件相当的尺寸。调制器的内部结构，即单个部件布置在外壳内并且彼此连接的方式，是非常灵活的。原则上，这种电光调制器可以以用于电子装置的任何标准封装的形式实现。
82.全功能电光调制器所需的所有元件，即电光晶体、谐振和/或阻抗匹配电路以及连接各个部件的布线图案，都集成在紧凑的封装中，该封装提供电磁屏蔽并且在尺寸上与集成在同一印刷电路板上的其它电子和光电子部件相当。
83.由于使用了具有与期望用于机载电光系统的准直激光束宽度相当的横截面尺寸的块状晶体而不是使用集成光波导，所以确保了足够大的光学孔径。此外，与光纤解决方案相比，对准要求显著降低。
84.通过使用谐振元件，调制效率大大提高。实验装置使效率增加高达400。这意味着，无需1kv，仅需2.5v即可实现相同的效果。然而，这种提高强烈依赖于频率。
85.由于阻抗匹配，提供给信号输入端的信号只有一小部分被反射或没有被反射，这可能影响布置在印刷电路板上的噪声敏感部件，如激光器、微控制器、光电检测器。因此，可以实现良好的电磁兼容性。此外，通过使用起到法拉第笼作用的金属外壳，可以实现电光调制器的内部朝向外部的适当屏蔽。另一方面，即使信号线用作天线，该线上的信号的大小也由于谐振增强而大大减小，使得来自该线的发射也显著减小，从而进一步改善电磁兼容性。
86.整个电光调制器在被构造为集成在印刷电路板上的外壳内的布置允许容易地操纵该装置。由于使用了块状晶体和光学窗，因此不需要复杂的光纤连接和调整。外壳还使装置坚固，并保护其内容物免受损坏。
87.根据本发明的电光调制器适用于大的应用光谱：取决于所使用的谐振元件，可以实现高达20ghz的调制频率。通过使用适合的晶体材料，可以覆盖宽范围的波长。由于使用了块状晶体，所以可以处理对于大多数应用足够高的光功率。
88.当然，本发明可以应用于比在本说明书的背景技术部分中作为示例性应用描述的量子技术更宽范围的应用。