CN102656494A - 具有波导光栅耦合器的光子集成电路 - Google Patents

具有波导光栅耦合器的光子集成电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光子集成电路PIC，其具有带有两个渐逝耦合的波导的波导光栅耦合器。第一波导是使用适于制造PIC中的有源光学元件的材料制造。第二波导是使用能够为组成的波导光栅提供相对高的折射率对比度的材料制造。所述波导光栅耦合器与III-V半导体技术兼容，同时相对易于以工业规模制造。

Description

具有波导光栅耦合器的光子集成电路
技术领域
本发明通常涉及光学通信设备，且更明确地说(但不排他地)涉及用于将光耦合到光子集成电路中及将光从光子集成电路中耦合出的光学器件。
背景技术
这部分介绍可有助于更好地理解本发明的方面。因此，应在此背景下阅读这部分的陈述，且不应将其理解为对现有技术中存在的内容或现有技术中不存在的内容的承认。
光子集成电路(PIC)用于长途通信、仪器仪表及信号处理领域中的各种应用。PIC通常使用光学波导实施和/或互连各种芯片上组件，例如光学开关、耦合器、路由器、分离器、多路复用器/多路分配器、调制器、放大器、波长转换器、光/电(O/E)及电/光(E/O)信号转换器等。PIC中的波导通常为芯片上固体光导管，其归因于波导的核心与外壳之间的折射率对比度而引导光。
为了进行适当操作，PIC通常需要高效地在外部光纤与芯片上波导中的一个或一个以上者之间耦合光。可用于此目的的示范性光栅耦合器揭示于(例如)第7,065,272号美国专利中，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文中。然而，一些光栅耦合器存在的一个问题是，其仅在使用提供核心与上外壳层及下外壳层两者之间的相对高的折射率对比度的材料实施时才良好地发挥作用，然而，PIC的某些有源光学元件要求使用仅可提供相对较低的折射率对比度的材料。
发明内容
有利的是，本文中揭示的波导光栅耦合器的一些实施例不具有现有技术波导光栅耦合器的低光耦合效率，且便于集成到具有基于III-V半导体的有源光学元件的光子集成电路(PIC)中。特定来说，通过提供具有两个渐逝耦合的波导的波导光栅耦合器来解决现有技术的问题。第一波导是使用适于制造有源光学元件的材料制造，且第二波导是使用能够为组成的波导光栅提供相对高的折射率对比度的材料制造。
根据一个实施例，提供一种装置，所述装置具有：(i)第一光学波导，其支撑在衬底的表面上；(ii)第二光学波导，其支撑在所述表面上；(iii)光学耦合器，其支撑在所述表面上且以光学方式耦合所述第一及第二波导；及(iv)波导光栅，其支撑在所述表面上且适于在第二波导的一个或一个以上波导模式与由波导光栅形成或施加到波导光栅的光束之间传送光学功率。所述第二波导具有偏移-跃迁区域，针对所述区域，第二波导的核心具有偏移距离，所述偏移距离从对应耦合器的第一距离到不同的第二距离逐渐变化。
在各种额外实施例中，所述装置可具有以下特征中的一个或一个以上者：(a)第二波导的核心及外壳中的至少一者包含不同于第一波导的核心及外壳中的材料的材料；(b)所述衬底形成第一波导的外壳。
根据另一实施例，提供一种光子集成电路(PIC)，所述电路具有：(i)衬底；(ii)光学信号处理(OSP)电路，其支撑在所述衬底上且具有至少一个有源光学元件；(iii)第一光学波导，其以光学方式耦合到有源光学元件；(iv)第二光学波导，其具有适于在第二光学波导的一个或一个以上波导模式与由波导光栅形成或施加到波导光栅的光束之间传送光学功率的波导光栅；及(v)光学耦合器，其仅通过渐逝场耦合所述第一及第二波导。所述第二光学波导具有偏移-跃迁区域，在所述区域中，第二光学波导的核心具有相对于衬底的偏移距离，所述距离从第一距离到不同的第二距离逐渐改变。
根据又一实施例，提供一种制造光学器件的方法，所述方法具有以下步骤：(A)提供其上具有第一光学波导的衬底，所述第一光学波导具有带有楔形部分的外壳层；(B)在所述楔形部分及第一波导的外壳的暴露部分上形成第二光学波导的核心；及(C)在第二光学波导的核心中形成空腔阵列以在其中界定波导光栅。
在各种额外实施例中，所述方法可具有在衬底上形成OSP电路的额外步骤，其中具有以下特征中的一个或一个以上者：(a)第一光学波导以光学方式耦合到OSP电路；(b)OSP电路包含至少一个有源光学元件；(c)所述第一及第二光学波导、波导光栅及OSP电路为形成在所述衬底上的光子集成电路(PIC)的部分；(d)第一光学波导的核心包含三元的、四元的或五元的III-V族合金；(e)第一波导的外壳包含二元III-V族化合物；(f)第二波导的核心包含硅：(g)所述楔形部分包含二氧化硅；及(h)对于指定的操作波长，波导光栅与第一光学波导的外壳和第二波导的外壳的界面之间的偏移距离经选择以在下列光之间引起相长干涉：(i)由波导光栅朝界面衍射且接着由界面反射回的所述波长的光及(ii)在与反射光的传播方向共线的方向上由波导光栅衍射的所述波长的光。
附图说明
从以下详细描述及附图，借助实例，本发明的各种实施例的其它方面、特征及益处将变得更显而易见，在附图中：
图1展示根据本发明的一个实施例的光子集成电路(PIC)的俯视图；
图2A到C展示根据本发明的一个实施例的可用于图1的PIC中的光学耦合器的横截面侧视图；
图3A到B展示根据本发明的一些实施例的可用于图2中展示的光学耦合器的波导光栅中的两个代表性图案的俯视图；以及
图4展示根据本发明的一个实施例的可用于制造图2的光学耦合器的制造方法的流程图。
具体实施方式
图1展示根据本发明的一个实施例的光子集成电路(PIC)100的俯视图。PIC 100为实质上平面的单片器件，其侧向尺寸(例如，图1的平面内的尺寸)显著大于横向尺寸(例如，沿着与图1的平面正交的轴的高度或厚度)。PIC 100被说明性地展示为具有两个光学耦合器110a-b及一个光学信号处理(OSP)部分或电路120，但带有不同数目的光学耦合器和/或OSP部分的PIC也是可能的。在典型的实施例中，耦合器110a-b及OSP部分120在共用衬底102上实施且由其支撑。
在PIC 100的代表性配置中，相对于图1的平面近似正交地定向的第一外部光纤(未明确图示)将未引导的入射光束施加到耦合器110a。如本文中所使用，术语“未引导”指未由导光结构(例如芯片上波导或光纤)侧向约束的光束。归因于外部光纤的尖端与耦合器110a之间的有限空间间隔，照射耦合器的光束为未引导光束。耦合器110a耦合所接收的光束的光，通过波导锥形物112a，进入到平面波导118a中。波导118a接着将经耦合的光传递到OSP部分120。OSP部分120使用位于其中的一个或一个以上光学元件处理所述光，且将所得光施加到平面波导118b中，所述平面波导118b接着指引所述光，通过波导锥形物112b到耦合器110b。耦合器110b形成出射的未引导光束，所述光束耦合到相对于图1的平面近似正交地定向的第二外部光纤(未明确图示)。
从结构上来说，耦合器110包含渐逝耦合器130、偏移-跃迁区域126以及波导光栅140。渐逝耦合器130在波导锥形物112与第二波导(在图1中未明确图示)(其为耦合器110的内部元件)之间耦合光。偏移-跃迁区域126用来逐渐减少渐逝耦合器130的边缘中的一者处的渐逝耦合。波导光栅140用来在所述第二波导的一个或一个以上波导模式与由波导光栅形成或施加到所述波导光栅的未引导光束之间传送光学功率。参看图2及3在下文更详细描述渐逝耦合器130、偏移-跃迁区域126及波导光栅140的代表性实施例。
在代表性实施例中，OSP部分120包含一个或一个以上有源光学组件，例如半导体光学放大器、激光二极管和/或光学调制器。如此项技术中已知，这些一个或一个以上有源光学组件是使用III-V半导体材料(例如，二元III-V化合物和/或三元、四元或五元III-V合金)实施。虽然III-V半导体化合物及合金为有源光学组件的实施提供众所周知的优点，但它们仅可提供核心材料与外壳材料之间的适度的折射率对比度。举例来说，在磷化铟平台技术中，核心材料及外壳材料的折射率分别为约3.5及3.17，这产生约0.09的折射率对比度。假如将现有技术光学耦合器设计用于实施光学耦合器110a-b，则不利的是，光耦合效率将是相对低的或制造过程将太复杂和/或昂贵或所述两个缺点同时存在。相比之下，光学耦合器110有利地提供相对高的光耦合效率(例如，大于约35％)，同时相对易于以工业规模制造。
图2A到C展示根据本发明的一个实施例的可用作光学耦合器110的光学耦合器200的横截面侧视图。更明确地说，图2A展示耦合器200的完整横截面侧视图。图2B展示用于在耦合器200中的波导210与波导220之间渐逝地耦合光的结构230的放大横截面侧视图。图2C展示在耦合器200中使用的波导光栅240的放大横截面侧视图。在以下描述中，参考将光从对应PIC耦合出的过程来说明性地解释耦合器200的操作。根据此描述，所属领域的普通技术人员将容易地理解在将光耦合到PIC中的过程中耦合器200的操作。
光学耦合器200具有通过结构230相互渐逝耦合的两个波导210及220(见图2A及2B)。波导210经光学方式耦合到对应PIC的OSP部分且经配置以接收来自对应PIC的OSP部分(例如，如图1中所标示)的光。从结构上来说，波导210包含：(i)高折射率材料的核心层204及(ii)毗邻所述核心层的低折射率材料的两个外壳层202及206。在一个实施例中，外壳层202为衬底层，所述衬底层还用作PIC的OSP部分的衬底且类似于PIC 100的衬底102(图1)。用于衬底202及外壳层206的示范性材料为磷化铟、氮化镓、蓝宝石、砷化铟及砷化镓。注意，衬底202及外壳层206可由相同或不同的材料制造。用于核心层204的示范性材料为三元砷化铟镓、四元磷化砷铟镓及四元砷化铟镓铝。
波导220具有：(i)高折射率材料的核心层214及(ii)低折射率材料的两个外壳层212及216。用于核心层214的示范性材料为非晶硅及多晶硅。用于外壳层212/216的示范性材料为二氧化硅及氮氧化硅。注意，类似于衬底202及外壳层206，外壳层212/216可由相同或不同材料制造。
波导220具有偏移-跃迁区域226，在所述区域中，波导210的核心层204与波导220的核心层214之间的垂直间距不是恒定的。本文中，术语“垂直”指Z坐标轴，其与由衬底(例如，衬底102(图1)或衬底202(图2))的主平面界定的PIC的主(XY)平面正交。核心层214的第一部分2141直接毗邻于外壳层206且通常与XY平面平行(见图2B)。核心层214的第二部分2142以相对于XY平面的角度定向，这致使核心层204与214之间的垂直间距从部分2142的左侧向右侧逐渐增加(见图2A)。在典型实施例中，部分2142与XY平面之间的角度大于约3度。核心层214的第三部分2143通常与XY平面平行，且连接到界定于核心层214中的波导光栅240(见图2A及2C)。
参看图2B，核心层部分2141及外壳层206的下伏部分及核心层204产生结构230。可选择波导210及220的各种参数(例如各个组成层的厚度及折射率)以在传播常数方面匹配结构230内的两个波导。在波导210及220具有实质上相等的传播常数的情况下，结构230中的核心层204及214之间的渐逝光耦合将致使最初被约束在一个波导中的光能在由等式(1)表述的距离(Λ)上实质上完全传送到另一波导中：
Λ = π β e - β o - - - ( 1 )
其中βe及βo分别为匹配波导的偶数传播常数及奇数传播常数。
现在假设光学信号(例如，从图1的OSP部分120接收)最初被约束在波导210中，且从图2A的左侧朝结构230传播。如果结构230的X尺寸(在图2B中标记为L)经选择为(2m+1)Λ(其中m为0或正整数)，则在图2A及2B中的结构230的右侧处，所述光学信号将主要约束在波导220中。当光学信号进入核心层部分2142，核心层204与核心层214之间的增加的间距破坏波导210与波导220之间的渐逝耦合，且致使光学信号此后保持约束在波导220中。
注意，对于正m值，在波导220与波导210充分分离以破坏所述结构的右侧处的波导之间的渐逝耦合之前，光学信号的能量在结构230内的波导210与220之间在空间上跳动m次。如本文中所使用，术语“一个空间跳动”指改变光学功率分布的空间过程，例如，从主要约束到波导210的状态到主要约束到波导220的状态且接着回到波导210。可用于限定功率再分布过程的代表性阈值为(例如)包含在结构230的横向(YZ)横截面内的总光学功率的80％。通过使用此阈值，当对应于波导中的一者的波导模式含有横向横截面内的总光学功率的约80％时，可以说，光学功率被主要约束到所述波导。
波导220的核心层部分2142及2143将光学信号从结构230指引到波导光栅240。在代表性实施例中，波导光栅240包含多个空腔、柱状物和/或孔，其蚀刻到或形成在核心层214的上表面上以形成一维或二维图案(见图2A及2C)。此图案致使光学信号的功率在正及负Z方向上从波导光栅240垂直衍射。可用作波导光栅240的代表性光栅揭示于(例如)上文引述的第7,065,272号美国专利中。
在示范性实施例中，核心层214由硅制造，且外壳层212/216由二氧化硅制造。材料的此组合使得波导光栅240能够具有核心与上外壳层及下外壳层两者之间的相对高的折射率对比度，例如约0.57(对于分别为约3.5及1.5的核心及外壳折射率)。如上文已指示，较高的折射率对比度是有利的，因为其使得波导光栅240能够提供波导220的波导模式与由波导光栅形成或由波导光栅接收的未引导垂直光束之间的高效的能量传送。换句话说，将相对“强”的光栅用于在相对较短的距离(例如，等于光纤模式宽度的距离)上衍射许多光，这是(例如)通过具有相对于核心折射率的非常低的上-外壳折射率而实现。此“强”光栅减小核心的有效折射率，且因此，为了使光仍然由光栅区域中的核心引导，下外壳被实施为具有相对于核心折射率的非常低的折射率。
在负Z方向上由波导光栅240衍射的光照射外壳层206与212之间的界面211(见图2A及2C)且部分地由界面211反射。经反射的光接着与在正Z方向上由波导光栅240衍射的光干涉。在一个实施例中，选择波导光栅240下方的外壳层212的厚度，使得反射离开界面211的光与在正Z方向上由波导光栅衍射的光相长地干涉。所述相长干涉是有利的，因为其提高PIC(具有光学耦合器200)与外部光纤(其在波导光栅240附近，紧邻所述耦合器的上(图2A的投影中)侧定位)之间的耦合效率。
等式(2)提供用于选择以下参数的指导：(i)波导光栅240下方的外壳层212的厚度及(ii)波导光栅的某些参数：
L s n s + L eff n g = p λ 2 - - - ( 2 )
其中Ls及ns分别为外壳层212的厚度与折射率；Leff为界面211与波导光栅240之间的有效距离；ng为波导光栅240中的核心层214的折射率；λ为光的波长；以及p为正整数。在图2C中标记对应于Ls及Leff的尺寸。
可通过使用空腔、槽或孔的对应合适图案，针对任何所选择的波长或范围或波长优化光栅240的能量传送效率。举例来说，上文引述的第7,065,272号美国专利揭示可用于高效地耦合具有约1500nm与约1600nm之间的波长的光的图案。所属领域的技术人员将了解，为了获得适于高效耦合其它波长的波导光栅，可(例如)通过适当地改变所述光栅中的空腔的周期性而修改所揭示的图案。
图3A到B分别展示图案340及350的俯视图，所述图案可用于根据本发明的一些实施例的波导光栅240中。图案340(图3A)包含以矩形配置按行排列的多个孔344。图350(图3B)包含多个平行槽354。每一图案的沿着X方向的节距近似地为λ/n，其中n为光栅材料的折射率。在一个实施例中，孔344及槽354的深度在约100nm与约200nm之间。孔344的直径及槽354的宽度在节距的约40％与60％之间。
具有波导光栅图案350(图3B)的光学耦合器200(图2A)的数值模拟指示所述光学耦合器可提供波导210与外部光纤之间的约35％的耦合效率。用于数值模拟的光学耦合器的各种组件的代表性特性如下：(i)磷化砷铟镓核心层204具有约3.388的折射率及约200nm的厚度；(ii)磷化铟外壳层202/206具有约3.17的折射率；(iii)非晶硅核心层214具有约3.48的折射率及约400nm的厚度；以及(iv)二氧化硅外壳层212/216具有约1.58的折射率。结构230内的核心层204与214之间的垂直间距为200nm，这产生约10.5μm的半跳动距离Λ(同样见等式(1))。波导光栅240下方的外壳层212的厚度为约700nm。
图4展示可用于制造根据本发明的一个实施例的光学耦合器200的制造方法400的流程图。如从以下描述中明显可见，方法400容易适合于大量工业生产。相比之下，用于制造具有与光学耦合器200的耦合效率相当的耦合效率的光学耦合器的典型现有技术方法是相当复杂的且不适于大量工业生产，(例如)因为其涉及倒装接合两个分离的预处理晶片(一个晶片对应于PIC的有源部分且另一个晶片对应于波导光栅)的步骤。
在方法400的步骤402处，通过下列子步骤形成波导210：(i)在衬底202上沉积或生长核心层204；(ii)使用平版印刷方法图案化且蚀刻核心层204以形成用于波导210的所要印制焊脚布局；以及(iii)在核心层204及衬底202上沉积或生长外壳层206(见图2A)。注意，子步骤(ii)的处理可至少部分地与步骤410并行地执行。
在步骤404处，在外壳层206上形成楔形外壳层212(见图2A)。在步骤404的第一子步骤处，在外壳层206上沉积或生长初始外壳层212，使得所述层延伸跨越形成中的耦合器的整个宽度，例如从图2A的左侧到右侧。在步骤404的第二子步骤处，遮蔽外壳层212的对应于核心层部分2143及波导光栅240的部分，且使所得结构经受湿式蚀刻处理。因为二氧化硅(用于实施外壳层212的典型材料)为非晶材料，所以其以实质上各向同性的方式蚀刻，从而在掩模的边缘附近产生自然倾斜壁。此倾斜壁变成图2A中的位于核心层部分2142下方的外壳层212的楔形部分。所述楔形物的角度为垂直蚀刻速率与侧向蚀刻速率的函数，所述垂直蚀刻速率及侧向蚀刻速率都由蚀刻剂的化学组成及实施湿式蚀刻的温度控制。外壳层206在所述结构的未遮蔽部分中用作蚀刻停止层。在湿式蚀刻完成后，剥离所述掩模。
在步骤406处，在楔形外壳层212及外壳层206的暴露部分上沉积核心层214。用于步骤406的合适沉积方法为等离子体增强化学气相沉积或电子束蒸发。核心层214的垂直剖面通常符合其基层(即，外壳层212及206)的拓扑结构。接着，使用平版印刷方法图案化及蚀刻经沉积核心层214，以形成用于波导220及渐逝耦合器230的所要占用面积布局。
在步骤408处，在对应于波导光栅240的部分中图案化且蚀刻在步骤406处产生的核心层214，以形成界定所述光栅的空腔、孔和/或槽。
在步骤410处，在步骤408处产生的结构上沉积外壳层216。外壳层216的外表面经抛光且任选地由抗反射涂层覆盖，以产生图2A中展示的光学耦合器200的最终结构。
如本说明书中所使用，术语“折射率对比度”指通过以核心的折射率除核心的折射率与外壳的折射率之间的差而获得的值。
本发明可以其它特定装置和/或方法体现。所描述的实施例在所有方面被认为仅是说明性的且非限制性的。特定来说，本发明的范围由所附权利要求书指示而不是由本文中的描述及图指示。在权利要求书的等效物的意义及范围内的所有改变应包含在权利要求书的范围内。举例来说，各种光学器件可实施为对应单片PIC，包括实施为实质上平面接收器卡或电路。
描述及图式仅说明本发明的原理。因此，将了解，所属领域的普通技术人员将能够设计各种布置，虽然未在本文中明确描述或展示，但所述各种布置体现本发明的原理且包括在其精神及范围内。此外，本发明中引述的所有实例主要明显地意在仅出于教育目的而帮助读者理解本发明的原理及由发明者贡献以促进此项技术的概念，且应被理解为不限制于此类明确引述的实例及条件。此外，引述本发明的原理、方面及实施例以及其特定实例的本文中的所有陈述意在涵盖其等效物。
除非以其它方式明确陈述，否则每一数值及范围应被解释为近似的，就好像词语“约”或“近似地”在所述值或范围之前一样。
进一步将理解，在不脱离如在所附权利要求书中表述的本发明的范围的情况下，所属领域的技术人员可做出已被描述及说明以解释本发明的性质的零件的细节、材料及布置的各种改变。
虽然以对应标记按特定顺序引述所附方法权利要求中的元件(如果存在)，但除非权利要求引述以其它方式暗示用于实施那些元件中的一些或全部的特定顺序，否则那些元件不一定意在限于以所述特定顺序实施。
本文中对“一个实施例”或“实施例”的参考意谓结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性可包括在本发明的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各个位置中的出现不一定都指代同一实施例，单独或替代实施例也不一定与其它实施例相互排斥。这同样适用于术语“实施”。
在整个详细描述中，不按比例绘制的图式仅是说明性的且用于解释而非限制本发明。术语(例如高度、长度、宽度、顶部、底部)的使用仅为了促进本发明的描述，且不意在将本发明限于特定定向。举例来说，高度不仅仅暗示垂直上升限制，而是用于识别如图中展示的三维结构的三维中的一者。在电极为水平的情况下，此“高度”将为垂直的，而在电极为垂直的情况下，此“高度”将为水平的，等等。类似地，虽然所有图将不同的层展示为水平层，但此定向仅出于描述性目的且不应理解为限制。
同样出于此描述的目的，术语“耦合”、“使耦合”、“被耦合”“连接”、“使连接”或“被连接”指此项技术中已知或后来开发的允许在两个或两个以上元件之间传送能量的任何方式，且预期(但不要求)一个或一个以上额外元件的插入。相反，术语“直接耦合”、“直接连接”等暗示不存在此类额外元件。

Claims (10)

1.一种装置，其包含：
第一光学波导，其支撑在衬底的表面上；
第二光学波导，其支撑在所述表面上；
光学耦合器，其支撑在所述表面上且以光学方式耦合所述第一及第二波导；以及
波导光栅，其支撑在所述表面上且适于在所述第二波导的一个或一个以上波导模式与由所述波导光栅形成或施加到所述波导光栅的光束之间传送光学功率，其中所述第二波导具有偏移-跃迁区域，针对所述区域，所述第二波导的核心具有偏移距离，所述偏移距离从对应于所述光学耦合器的第一距离逐渐改变到不同的第二距离。
2.根据权利要求1所述的发明，其中：
所述第二波导的外壳包含位于所述偏移-跃迁区域中的楔形部分；
所述第二波导的折射率对比度大于所述第一波导的折射率对比度；
所述第一波导的核心包含三元、四元或五元III-V族合金；
所述第一波导的外壳包含二元III-V族化合物；
所述第二波导的所述核心包含硅；且
所述第二波导的所述外壳包含二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的发明，其中所述光学耦合器通过渐逝场耦合所述第一及第二光学波导。
4.根据权利要求3所述的发明，其中所述光学耦合器具有致使光能在所述第一与第二光学波导之间在空间上跳动一次或一次以上的长度。
5.根据权利要求1所述的发明，其中所述第二光学波导的所述核心包含：
第一部分，其实质上与所述衬底的主平面平行；
第二部分，其位于所述偏移-跃迁区域中；以及
第三部分，其实质上与所述主平面平行，其中：
所述第二部分连接在所述第一与第三部分之间；且
所述波导光栅被界定于所述第三部分中。
6.根据权利要求1所述的发明，其中所述第二偏移距离使得所述装置在以下光之间产生相长干涉：(i)由所述波导光栅朝所述第一光学波导的外壳与所述第二光学波导的外壳之间的界面衍射且接着由所述界面反射回的光及(ii)在与所述反射光的传播方向共线的方向上由所述波导光栅衍射的光。
7.根据权利要求1所述的发明，其中：
第一波导的核心具有相对于所述衬底的第三偏移距离；且
所述第三偏移距离在所述第一距离与所述第二距离之间的范围外。
8.根据权利要求1所述的发明，其中：
所述第一波导的核心包含连接到所述光学耦合器的侧向锥形部分；
所述装置进一步包含支撑在所述衬底上的光学信号处理OSP电路，其中所述第一波导以光学方式耦合到所述OSP电路；
所述OSP电路包含至少一个有源光学元件；且
所述第一及第二波导、所述波导光栅及所述OSP电路为形成于所述衬底上的光子集成电路PIC的部分。
9.一种光子集成电路PIC，其包含：
衬底；
光学信号处理OSP电路，其支撑在所述衬底上且具有至少一个有源光学元件；
第一光学波导，其以光学方式耦合到所述有源光学元件；
第二光学波导，其具有波导光栅，所述波导光栅适于在所述第二光学波导的一个或一个以上波导模式与由所述波导光栅形成或施加到所述波动光栅的光束之间传送光学功率；以及
光学耦合器，其通过渐逝场耦合所述第一及第二波导，其中所述第二光学波导具有偏移-跃迁区域，在所述区域中，所述第二光学波导的核心具有相对于所述衬底的偏移距离，所述偏移距离从第一距离逐渐变化到不同的第二距离。
10.一种制造光学器件的方法，其包含：
提供其上具有第一光学波导的衬底，所述第一光学波导具有带有楔形部分的外壳层；
在所述楔形部分上形成第二光学波导的核心；以及
在所述第二光学波导的所述核心中形成空腔阵列以在其中界定波导光栅，其中所述提供步骤包含：
在所述第一光学波导上形成外壳材料层；且
使所述层经受湿式蚀刻过程以从所述层形成所述楔形部分。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105122833A (zh) * 2014-03-20 2015-12-02 华为技术有限公司 一种光片上网络、动态调整光链路带宽的方法及装置
CN105190225A (zh) * 2013-03-25 2015-12-23 弗劳恩霍夫应用促进研究协会 光纤传感器及其应用
WO2016034053A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-10 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for optical input/output arrays
WO2016177243A1 (en) * 2015-05-04 2016-11-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Three-dimensional (3d) photonic chip-to-fiber interposer
WO2017005168A1 (en) * 2015-07-07 2017-01-12 Huawei Technologies Co., Ltd. Optical switches with surface grating couplers and edge couplers
CN106415309A (zh) * 2014-06-27 2017-02-15 Hrl实验室有限责任公司 扫描激光雷达及其制造方法
CN107111057A (zh) * 2014-12-29 2017-08-29 Imec 非营利协会 光耦合器
US9753220B2 (en) 2014-09-02 2017-09-05 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for optical input/output arrays
CN110073259A (zh) * 2016-12-15 2019-07-30 松下知识产权经营株式会社 波导片以及光电变换装置
CN111257722A (zh) * 2018-12-03 2020-06-09 财团法人工业技术研究院 光学测量装置与方法
CN112255727A (zh) * 2020-10-30 2021-01-22 联合微电子中心有限责任公司 端面耦合器和半导体器件
CN113253386A (zh) * 2021-05-19 2021-08-13 之江实验室 一种高效宽带光栅耦合器
CN115079344A (zh) * 2021-03-10 2022-09-20 格芯(美国)集成电路科技有限公司 用于光子集成电路的光学天线及其形成方法
TWI807926B (zh) * 2022-05-11 2023-07-01 美商莫仕有限公司 陣列波導光柵裝置

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101872957B1 (ko) 2012-01-02 2018-07-02 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 그 제조 방법
KR102125277B1 (ko) 2012-06-26 2020-06-22 삼성전자주식회사 광 집적 회로, 이를 포함하는 반도체 장치 및 그 제조 방법
KR102064908B1 (ko) 2013-01-25 2020-01-10 삼성전자주식회사 광 커플링 시스템 및 이를 포함하는 광 센서
WO2016008771A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-21 University Of Copenhagen Optical device having efficient light-matter interface for quantum simulations
US9274283B1 (en) 2014-09-30 2016-03-01 Globalfoundries Inc. Silicon photonics alignment tolerant vertical grating couplers
WO2016077499A2 (en) * 2014-11-11 2016-05-19 Finisar Corporation Two-stage adiabatically coupled photonic systems
US9753219B2 (en) * 2015-02-13 2017-09-05 Clarkson University Optical coupler with forked grating structure
US9405070B1 (en) 2015-05-15 2016-08-02 Alcatel Lucent Optical buffer with a signal-switching capability
CN107533271B (zh) * 2015-05-29 2020-12-25 日本电信电话株式会社 相干光混频器回路
JP2017040841A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 国立大学法人 東京大学 光導波路素子および光集積回路装置
US9715066B2 (en) 2015-12-24 2017-07-25 Intel Corporation Double-sided orthogonal grating optical coupler
US9762334B2 (en) 2015-12-31 2017-09-12 Alcatel-Lucent Usa Inc. Photonic integrated circuit using chip integration
FR3051561B1 (fr) * 2016-05-20 2019-07-12 Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas Dispositif photonique integre a couplage optique ameliore
US10061080B2 (en) * 2016-10-25 2018-08-28 Clarkson University Multi-mode forked grating coupler
US10359565B2 (en) 2017-02-07 2019-07-23 Nokia Of America Corporation Optoelectronic circuit having one or more double-sided substrates
WO2018160881A1 (en) * 2017-03-01 2018-09-07 Phase Sensitive Innovations, Inc. Two-dimensional conformal optically-fed phased array and methods of manufacturing the same
US10175422B2 (en) 2017-04-10 2019-01-08 Alcatel-Lucent Usa Inc. Modular optical device and modules therefor
EP3460585B1 (en) * 2017-09-25 2021-07-14 Imec Vzw An imaging device for in-line holographic imaging of an object
US10551562B1 (en) 2018-07-20 2020-02-04 Honeywell International Inc. Anti-reflective and resonant waveguide grating to free-space couplers
US10571629B1 (en) * 2018-08-17 2020-02-25 University Of Southampton Waveguide for an integrated photonic device
US10649138B2 (en) 2018-09-21 2020-05-12 Nokia Solutions And Networks Oy Optical device having a photonic chip with one or more suspended functional portions
US11041999B2 (en) 2018-11-21 2021-06-22 Nokia Solutions And Networks Oy Chip-to-chip optical interconnect
JP7409881B2 (ja) 2019-03-25 2024-01-09 旭化成エレクトロニクス株式会社 光学式濃度測定装置および光導波路
TWI768794B (zh) * 2020-03-31 2022-06-21 台灣積體電路製造股份有限公司 光學裝置與其製造方法
US11256049B2 (en) 2020-04-22 2022-02-22 Nokia Solutions And Networks Oy Optical-to-electric-to-optical routing engine
US11506838B2 (en) 2020-04-22 2022-11-22 Nokia Solutions And Networks Oy Photonic integrated circuit for a plurality of optical transmitters and receivers
US11204469B1 (en) 2020-06-01 2021-12-21 Honeywell International Inc. Apparatus for high-efficiency fiber-to-chip coupling and mode-conversion to integrated photonics platform
US11726260B2 (en) * 2020-09-29 2023-08-15 Google Llc Substrate coupled grating couplers in photonic integrated circuits
US11815718B2 (en) 2021-01-21 2023-11-14 Honeywell International Inc. Integrated photonics vertical coupler based on subwavelength grating
US11650382B1 (en) * 2021-10-26 2023-05-16 Globalfoundries U.S. Inc. Optical components undercut by a sealed cavity
GB2619261A (en) * 2022-03-31 2023-12-06 Smart Photonics Holding B V Optical coupler

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4114257A (en) * 1976-09-23 1978-09-19 Texas Instruments Incorporated Method of fabrication of a monolithic integrated optical circuit
US5333000A (en) * 1992-04-03 1994-07-26 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Coherent optical monolithic phased-array antenna steering system
US5448581A (en) * 1993-11-29 1995-09-05 Northern Telecom Limited Circular grating lasers
JP2003234532A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US20030185514A1 (en) * 2002-03-29 2003-10-02 Bendett Mark P. Method and apparatus for tapping a waveguide on a substrate
TW595136B (en) * 2001-10-17 2004-06-21 Intel Corp Optical system, optical apparatus, and method for manufacturing the same
CN101203783A (zh) * 2005-06-21 2008-06-18 惠普开发有限公司 具有光学耦合层的集成电路器件

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3142918A1 (de) 1981-10-29 1983-05-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Opto-elektrische koppelanordnung
IT1239609B (it) 1990-05-11 1993-11-11 Bordoni Ugo Fondazione Metodo per la formazione di un segnale multilivello su una portante ottica coerente mediante modulazione di fase e di polarizzazione della portante e apparato di trasmissione e di ricezione eterodina di segnali formati con tale metodo
JPH0563216A (ja) * 1991-09-03 1993-03-12 Ricoh Co Ltd 導波路型受光素子及びその作製方法
JPH0722700A (ja) * 1993-07-06 1995-01-24 Canon Inc 波長選択スイッチ
JPH0764033A (ja) 1993-08-30 1995-03-10 Olympus Optical Co Ltd 光入力装置
US5416861A (en) * 1994-04-29 1995-05-16 University Of Cincinnati Optical synchronous clock distribution network and high-speed signal distribution network
US5539850A (en) * 1994-12-30 1996-07-23 At&T Corp. Polarization and wavelength independent optical waveguide tap
US6052397A (en) * 1997-12-05 2000-04-18 Sdl, Inc. Laser diode device having a substantially circular light output beam and a method of forming a tapered section in a semiconductor device to provide for a reproducible mode profile of the output beam
US6862130B2 (en) 2001-01-08 2005-03-01 Lightbit Corporation, Inc. Polarization-insensitive integrated wavelength converter
US7058246B2 (en) * 2001-10-09 2006-06-06 Infinera Corporation Transmitter photonic integrated circuit (TxPIC) chip with enhanced power and yield without on-chip amplification
JP2003131055A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Fujitsu Ltd 光導波路及びその製造方法
US6757469B2 (en) * 2002-03-18 2004-06-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Temperature insensitive optical waveguide device
GB0208255D0 (en) 2002-04-10 2002-05-22 Imec Inter Uni Micro Electr Photonic crystal based fiber-to-waveguide coupler for polarisation independent photonic integrated circuits
JP4052065B2 (ja) 2002-07-12 2008-02-27 三菱電機株式会社 光受信装置、光通信システム及び光受信方法
US7184625B2 (en) * 2003-02-11 2007-02-27 Luxtera, Inc Optical waveguide grating coupler incorporating reflective optical elements and anti-reflection elements
US7058259B2 (en) 2003-08-14 2006-06-06 Lucent Technologies Inc. Optical device having a waveguide lens with multimode interference
JP4593894B2 (ja) 2003-09-01 2010-12-08 キヤノン株式会社 光学式エンコーダ
US7343104B2 (en) 2004-06-23 2008-03-11 Lucent Technologies Inc. Apparatus and method for receiving a quadrature differential phase shift key modulated optical pulsetrain
JP2006053471A (ja) 2004-08-16 2006-02-23 Sony Corp 光導波装置及びその製造方法、並びに光情報処理装置
US7747169B2 (en) 2006-12-22 2010-06-29 Alcatel-Lucent Usa Inc. Adaptive polarization tracking and equalization in coherent optical receivers
EP2000836A1 (en) 2007-06-07 2008-12-10 Interuniversitair Microelektronica Centrum Method and system for a grating multiplexer with optical waveguide coupling
JP4918400B2 (ja) 2007-04-27 2012-04-18 富士通株式会社 光信号受信装置
US8463141B2 (en) 2007-09-14 2013-06-11 Alcatel Lucent Reconstruction and restoration of two polarization components of an optical signal field
US8538223B2 (en) * 2007-11-30 2013-09-17 3M Innovative Properties Company Method for making optical waveguides
US20100054761A1 (en) 2008-08-28 2010-03-04 Young-Kai Chen Monolithic coherent optical detectors
US20100158521A1 (en) 2008-12-18 2010-06-24 Alcatel-Lucent Usa Inc. Optical mixer for coherent detection of polarization-multiplexed signals
US8275224B2 (en) 2009-08-14 2012-09-25 Alcatel Lucent Coherent receiver having an interleave-chirped arrayed waveguide grating

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4114257A (en) * 1976-09-23 1978-09-19 Texas Instruments Incorporated Method of fabrication of a monolithic integrated optical circuit
US5333000A (en) * 1992-04-03 1994-07-26 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Coherent optical monolithic phased-array antenna steering system
US5448581A (en) * 1993-11-29 1995-09-05 Northern Telecom Limited Circular grating lasers
TW595136B (en) * 2001-10-17 2004-06-21 Intel Corp Optical system, optical apparatus, and method for manufacturing the same
JP2003234532A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US20030185514A1 (en) * 2002-03-29 2003-10-02 Bendett Mark P. Method and apparatus for tapping a waveguide on a substrate
CN101203783A (zh) * 2005-06-21 2008-06-18 惠普开发有限公司 具有光学耦合层的集成电路器件

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105190225A (zh) * 2013-03-25 2015-12-23 弗劳恩霍夫应用促进研究协会 光纤传感器及其应用
CN105190225B (zh) * 2013-03-25 2018-07-17 弗劳恩霍夫应用促进研究协会 光纤传感器及其应用
CN105122833B (zh) * 2014-03-20 2018-10-30 华为技术有限公司 一种光片上网络、动态调整光链路带宽的方法及装置
CN105122833A (zh) * 2014-03-20 2015-12-02 华为技术有限公司 一种光片上网络、动态调整光链路带宽的方法及装置
CN106415309A (zh) * 2014-06-27 2017-02-15 Hrl实验室有限责任公司 扫描激光雷达及其制造方法
CN106415309B (zh) * 2014-06-27 2019-07-30 Hrl实验室有限责任公司 扫描激光雷达及其制造方法
US9383516B2 (en) 2014-09-02 2016-07-05 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for optical input/output arrays
US9753220B2 (en) 2014-09-02 2017-09-05 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for optical input/output arrays
WO2016034053A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-10 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for optical input/output arrays
CN107111057A (zh) * 2014-12-29 2017-08-29 Imec 非营利协会 光耦合器
US9696498B2 (en) 2015-05-04 2017-07-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Three-dimensional (3D) photonic chip-to-fiber interposer
WO2016177243A1 (en) * 2015-05-04 2016-11-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Three-dimensional (3d) photonic chip-to-fiber interposer
US10007061B2 (en) 2015-05-04 2018-06-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Three-dimensional (3D) photonic chip-to-fiber interposer
WO2017005168A1 (en) * 2015-07-07 2017-01-12 Huawei Technologies Co., Ltd. Optical switches with surface grating couplers and edge couplers
US9746617B2 (en) 2015-07-07 2017-08-29 Huawei Technologies Co., Ltd. Optical switches with surface grating couplers and edge couplers
CN110073259A (zh) * 2016-12-15 2019-07-30 松下知识产权经营株式会社 波导片以及光电变换装置
CN111257722A (zh) * 2018-12-03 2020-06-09 财团法人工业技术研究院 光学测量装置与方法
CN112255727A (zh) * 2020-10-30 2021-01-22 联合微电子中心有限责任公司 端面耦合器和半导体器件
WO2022088228A1 (zh) * 2020-10-30 2022-05-05 联合微电子中心有限责任公司 端面耦合器和半导体器件
CN112255727B (zh) * 2020-10-30 2024-03-12 联合微电子中心有限责任公司 端面耦合器和半导体器件
CN115079344A (zh) * 2021-03-10 2022-09-20 格芯(美国)集成电路科技有限公司 用于光子集成电路的光学天线及其形成方法
CN113253386A (zh) * 2021-05-19 2021-08-13 之江实验室 一种高效宽带光栅耦合器
TWI807926B (zh) * 2022-05-11 2023-07-01 美商莫仕有限公司 陣列波導光柵裝置

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