CN101770084B - 具有像素化图案的光学调制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有像素化图案的光学调制器。所述光学调制器包括：光-电(O-E)转换元件，利用光电效应将输入的光学图像转换为电流信号；电-光(E-O)转换元件，使用从O-E转换元件传输的电流信号来发光。沟槽形成为从光学调制器的至少一个表面处开始到达光学调制器中的预定深度，从而在电信号从O-E转换元件传输到E-O转换元件时阻挡或降低像素之间的电干扰。

Description

具有像素化图案的光学调制器
技术领域
一个或多个示例性实施例涉及一种光学调制器，更具体地讲，涉及一种具有像素化(pixelization)图案的光学调制器，以得到具有高分辨率的图像调制。
背景技术
光-电-光(O-E-O)调制器接收光学信息(图像)以将光学信息转换为电信息、调制电信息、并输出光学信息(图像)，光-电-光(O-E-O)调制器可以具有以高速执行调制、转换波长、并放大光的功能，因此，光-电-光(O-E-O)调制器已经被用作三维(3D)相机、激光雷达(LADAR)、红外(IR)成像中的核心组件。
通过这样的机制来操作O-E-O调制器，即，接收具有大约800nm至1700nm的波长(即，红外线(IR)波段)的图像，利用光电效应产生电流，将电流放大或调制到期望的波形(诸如正弦波形、斜坡波形或方波形)，将电流提供到诸如发光二极管(LED)的发光器件，以与接收的图像成比例地输出具有大约450nm至650nm(即，可见光线波段)的波长的图像，对于成像器件(诸如电荷耦合器件(CCD))，这样的可见光波段段具有高敏感性。
使用电子放大中的多通道板(MCP)的图像增强器是采用O-E-O调制器的代表器件。然而，通过在玻璃中按与像素的数量相同的数量形成直径为几μm的孔来制造MCP，MCP包括用于电子放大的真空封装件。因此，制造成本增加且MCP的体积过大。
因此，近来已经开发了小且大规模生产的半导体类O-E-O调制器，已经主要在GaAs基底上实现了半导体类O-E-O调制器。
发明内容
一个或多个示例性实施例包括一种具有像素化图案的半导体类光学调制器，所述半导体类光学调制器可以通过防止会在半导体基底上实现光-电-光(O-E-O)光学调制器时产生的分辨率的劣化，来得到高分辨率的图像调制。
将在下面的描述中部分地阐述其他方面，并且部分通过描述而显而易见，或者可以通过实施当前的示例性实施例而获知。
为了实现上面和/或其他方面，一个或多个示例性实施例可以包括一种光学调制器，该光学调制器包括：光-电(O-E)转换元件，利用光电效应将输入的光学图像转换为电流信号；电-光(E-O)转换元件，使用从O-E转换元件传输的电流信号来发光；沟槽，形成为从光学调制器的至少一个表面处开始到达光学调制器中的预定深度，从而在电信号从O-E转换元件传输到E-O转换元件时阻挡或降低像素之间的电干扰。
沟槽可以形成为从O-E转换元件开始朝向E-O转换元件在光学调制器中达预定的深度。沟槽可以形成为从E-O转换元件开始朝向O-E转换元件在光学调制器中达预定深度。沟槽可以形成为从O-E转换元件开始朝向E-O转换元件达光学调制器的预定深度，并形成为从E-O转换元件开始朝向O-E转换元件达光学调制器的预定深度，从而形成在光学调制器的两侧上。
沟槽可以形成为从O-E转换元件到E-O转换元件完全穿过光学调制器。
沟槽可以形成为具有楔形形状或阶梯形状，从而沟槽的剖面宽度可以根据光学调制器中的深度而改变。
多个沟槽可以形成为分离的沟槽图案、十字形状的沟槽图案、分支形状的沟槽图案，在分离的沟槽图案中，沟槽在像素周围分离，从而一个像素在四个点处电连接到相邻的像素，在十字形状的沟槽图案中，一个像素在两个点处电连接到相邻的像素，且相邻的四个像素在一个连接点处彼此连接，在分支形状的沟槽图案中，一个像素在两个点处电连接到相邻的像素，且一个连接点位于限定像素的外周的中心部分处或者在所述外周的角落处。
所述光学调制器还可以包括在O-E转换元件和E-O转换元件之间的传输元件，传输元件将来自O-E转换元件的电流信号传输到E-O转换元件。
传输元件可以包括半导体基底。
沟槽可以形成为从光学调制器的表面开始达传输元件的预定深度。
第一透明电极可以形成在光学调制器的光学图像入射表面上，第二透明电极可以形成在光学调制器的光学图像输出表面上，内部电极可以形成在O-E转换元件和E-O转换元件之间。
根据本发明一个或多个示例性实施例的光学调制器，可以防止由光学调制器的像素之间的电干扰导致的分辨率劣化，以改善图像分辨率，同时，光学调制器中的刚性的损失可以减少，并可以保持电布线的简易性。
根据示例性实施例，一种光学调制器包括：光-电(O-E)转换元件，通过光电效应将光学图像转换为信号；电-光(E-O)转换元件，使用来自光-电转换元件的信号来发光；沟槽，具有从光学调制器的至少一个表面开始的预定的深度，以在信号从光-电转换元件传输到电-光转换元件时阻挡或降低像素之间的电干扰。
附图说明
通过下面结合附图对示例性实施例的描述，这些和/或其他方面将变得明显并更易于理解，附图中：
图1是根据示例性实施例的半导体类光学调制器的示图；
图2示出当将顺序排列有暗像素和亮像素的图像图案输入到图1中示出的具有沟槽图案的半导体类光学调制器时电子的传输过程和输出图像；
图3是示出作为对比示例的不具有沟槽图案的光学调制器的示图；
图4示出当将顺序排列有暗像素和亮像素的图像图案输入到图3中示出的光学调制器时电子的传输过程和输出图像；
图5至图8是示出根据其他示例性实施例的半导体类光学调制器的示意图；
图9是示出包括5乘5像素的最简单的形式的沟槽图案的平面图；
图10至图13示出保证结构稳定性并改善像素中的电极布线问题的沟槽图案的各种示例；
图14A和图14B示出在不包括沟槽图案的光学调制器中的GaAs基底中传输电子的模拟结果；
图15A和图15B示出当沟槽图案位于传输元件(例如，半导体基底的下端部)中时电子的流动；
图16A和图16B示出当图8中示出的阶梯式沟槽图案位于传输元件(例如，半导体基底)的下端部上且光学阻挡件位于成像表面的上部上时电子的流动。
具体实施方式
现在，将详细说明示例性实施例，在附图中示出了示例性实施例的示例，其中相同的标号始终表示相同的元件。就此，本示例性实施例可以具有不同的形式，且不应该被解释为限于这里阐述的描述。因此，仅在下面通过参照附图来描述示例性实施例，以说明本描述的各方面。
图1示意性示出根据示例性实施例的半导体类光学调制器。
参照图1，半导体类光学调制器是这样的装置，即，调制入射的红外线(IR)图像并传输经调制的图像，半导体类光学调制器包括：光-电(O-E)转换元件20，利用光电效应将输入的光学图像转换为电流；电-光(E-O)转换元件30，利用从O-E转换元件20传输的电流来发光；图案化的沟槽50，形成为阻挡或降低像素之间的电干扰。第一透明电极41可以设置在半导体类光学调制器的光学图像入射表面21上，第二透明电极45可以设置在半导体类光学调制器的光学图像输出表面31上，内部电极43可以设置在O-E转换元件20和E-O转换元件30之间。半导体类光学调制器还可以包括在O-E转换元件20和E-O转换元件30之间的电-电(E-E)传输元件70，从而将O-E转换元件20的电信号传输到E-O转换元件30。
O-E转换元件20利用光电效应将输入的光学图像转换为电流，同时，O-E转换元件20可以将电流放大或调制为具有正弦波形、斜坡波形或方波形的期望的函数。O-E转换元件20是用于吸收光的光接收器件，例如，O-E转换元件20可以通过利用例如p型、n型或本征III-V化合物半导体(包含Al、Ga、In、As、P或N的化合物)以及Si或Ge的组合进行堆叠而形成。
E-O转换元件30是利用传输的电流而发光的器件，E-O转换元件30可以通过将荧光材料结合到由p型、n型或本征III-V化合物半导体(包含Al、Ga、In、As、P或N的化合物)形成的发光器件而形成。
用于传输电流信号的器件(下文中，称为传输元件)可以通过利用p型、n型或本征III-V化合物半导体(包含Al、Ga、In、As、P或N的化合物)以及Si或Ge的组合进行堆叠而形成。另外，E-E传输元件70可以是半导体基底，诸如GaAs基底。
例如，根据本示例性实施例，在半导体工艺中，可以将光电二极管和发光二极管形成在单个GaAs基底的两个表面上，以制造半导体类光学调制器。在这样的情况下，光电二极管可以被用作O-E转换元件20，GaAs基底可以被用作传输元件70，发光二极管可以被用作E-O转换元件30。作为另一示例，传输元件70可以通过堆叠半导体层来形成，在这样的情况下，可以利用半导体工艺将E-O转换元件30、传输元件70、O-E转换元件20形成在透明基底上。
在图1中示出的本示例性实施例和其他的示例性实施例中，E-E传输元件70设置在O-E转换元件20和E-O转换元件30之间，然而，一个或多个示例性实施例不限于此。即，根据一个或多个示例性实施例的半导体类光学调制器可以具有不包括E-E传输元件70的结构。
输入的光学图像穿过O-E转换元件20的上表面上的第一透明电极41并到达O-E转换元件20。将与经调制的信号对应的电压Vmod施加到O-E转换元件20，因此，在O-E转换元件20中与施加的电压和输入的光学图像成比例地产生电子-空穴对。可以通过第一透明电极41和内部电极43施加调制信号的电压Vmod。产生的电子具有与输入的光学图像成比例的电子图像。电子图像因施加到O-E转换元件20的上表面的第一透明电极41和E-O转换元件30的下表面下方的第二透明电极45的偏置电压Vtop和Vbottom所产生的电场而向E-O转换元件30移动。电子图像穿过由例如半导体基底(诸如GaAs基底)形成的E-E传输元件70并到达E-O转换元件30，以产生光。
因此，从半导体类光学调制器的下表面输出与入射在半导体类光学调制器的上表面上的输入的光学图像成比例的光学图像。在输出的光学图像穿过中继透镜组(relay lens set)的同时适当地调节输出的光学图像的放大率，然后，将输出的光学图像会聚在诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像传感器上，从而捕获输出的光学图像。
另一方面，在根据本示例性实施例的半导体类光学调制器中，形成沟槽50以阻挡或降低像素之间的电干扰。除了沟槽50之外，根据一个或多个示例性实施例的半导体类光学调制器可以通过使用形成在半导体类光学调制器的上表面和下表面上的透明的图案化的电极而具有高分辨率的光学调制性能。
当电子图像穿过半导体基底(即，E-E传输元件70)时，电子图像会沿期望的传输方向的横向方向(即，垂直方向)扩散。因为电子的浓度因像素的亮度之间的差异而沿横向方向不均匀，所以会出现沿横向方向的电子图像的扩散。因此，当将入射到半导体类光学调制器的上表面的图像作为输出图像传输到半导体类光学调制器的下表面时，图像会模糊(blur)。图像的模糊会使正在传输的图像的分辨率劣化，因此，整个图像系统的分辨率会劣化。
因此，通过作为屏障件来阻挡电子图像的不期望的横向扩散，沟槽50去除或降低了像素之间的电干扰，从而减少图像模糊现象。
图2示出当顺序排列有暗像素和亮像素的图像图案入射在图1中示出的具有图案化的沟槽50(其标号在图2中未示出)的半导体类光学调制器上时传输电子的过程和输出图像。图3示出作为对比示例的不具有图案化沟槽的光学调制器，图4示出当顺序排列有暗像素和亮像素的图像图案入射在如图3中示出的不具有沟槽的光学调制器上时传输电子的过程和输出图像。
参照图3和图4，当顺序布置有暗像素和亮像素的图像图案入射在不包括沟槽的光学调制器上时，因偏置电压Vtop和Vbottom而产生的电场所导致的沿垂直方向的电子传输会伴随有沿横向方向的电子扩散，这是因为由像素之间的亮度差异而产生的电子的浓度沿横向方向不均匀。
沿横向方向的电子扩散会使输出图像中像素之间的对比度劣化，因此，当将入射在光学调制器的上表面上的图像作为输出图像传输到光学调制器的下表面时，会出现图像模糊现象。当因像素之间的电子的串扰而产生的图像模糊严重到不能将像素与相邻的像素区分开时，穿过的图像的分辨率会劣化，因此，整个图像系统的分辨率会劣化。
另一方面，参照图2，当顺序排列有暗像素和亮像素的图像图案入射在包括可以阻挡或降低沿横向方向的电子扩散的沟槽50的半导体类光学调制器上时，可以物理地阻挡因像素之间的图像在横向方向上的亮度差异引起的电子浓度的不均匀所导致的沿横向方向的电子扩散，电子可以沿垂直方向从像素传输到像素。因此，输出图像表现与输入图像相同的顺序排列有暗像素和亮像素的图像图案。可以按半导体类光学调制器的下表面上的像素的由沟槽50限定的数量来确定半导体类光学调制器中的图像的分辨率。
参照图1，沟槽50可以通过利用诸如深反应离子蚀刻(DRIE)的半导体蚀刻工艺来形成。沟槽的深度和宽度之间的比率(长径比(slenderness ratio))可以设置为20∶1或更大。
图1中示出的沟槽50可以通过从半导体类光学调制器的下表面开始顺序蚀刻第二透明电极45、E-O转换元件30、E-E传输元件70来形成。在形成了沟槽50之后，可以将气体或诸如SiO2的电绝缘体填充在沟槽50中。
如上所述，当顺序排列有暗像素和亮像素的图像图案输入到具有沟槽50的半导体类光学调制器时，作为电绝缘体的沟槽50物理地阻挡沿横向方向产生的电子的扩散，因此，电子沿垂直方向从像素传输到像素。因此，输出图像表现与输入图像相同的顺序排列有暗像素和亮像素的图像图案。此时，按半导体类光学调制器的下表面上的由沟槽50限定的像素的数量来确定半导体类光学调制器的分辨率。
下文中，将对于形成沟槽方面描述根据一个或多个示例性实施例的半导体类光学调制器的各种修改。
在根据一个或多个示例性实施例的半导体类光学调制器中，沟槽50可以形成为从E-O转换元件30开始到E-E传输元件70(即，半导体基底)中达预定深度，如图1中所示。即，沟槽50可以形成为通过第二透明电极45、E-O转换元件30、并到E-E传输元件70中达预定的深度。在下文中，深度可以为垂直向下的方向或可以为垂直向上的方向。当假设光入射表面(即，光学图像入射表面21)为半导体类光学调制器的上部，并假设光输出表面(即，光学图像输出表面31)为半导体类光学调制器的下部时，图1中示出的半导体类光学调制器具有下沟槽。
沟槽50可以形成为从O-E转换元件20开始到E-E传输元件70(即，半导体基底)中达预定深度，如图5中所示。即，沟槽50可以形成为穿过第一透明电极41、O-E转换元件20、并到E-E传输元件70中达预定的深度。当光入射表面为半导体类光学调制器的上部且光输出表面为半导体类光学调制器的下部时，图5的半导体类光学调制器具有上沟槽。
如图6中所示，在根据另一示例性实施例的半导体类光学调制器中，沟槽50可以形成为从O-E转换元件20开始到E-E传输元件70(例如，半导体基底)中达预定深度，并可以形成为从E-O转换元件30开始到E-E传输元件70(例如，半导体基底)中达预定深度，因此，沟槽50分别形成在半导体类光学调制器的两侧上。即，沟槽50可以为形成为通过第一透明电极41、O-E转换元件20，并到E-E传输元件70中达预定深度的第一沟槽和形成为通过第二透明电极45、E-O转换元件30，并到E-E传输元件70中达预定深度的第二沟槽。当光入射表面为半导体类光学调制器的上部且光输出表面为半导体类光学调制器的下部时，图6中示出的半导体类光学调制器具有上、下沟槽50。
根据另一示例性实施例，沟槽50可以形成为完全穿过半导体类光学调制器，如图7中所示。当沟槽50形成为完全穿过半导体类光学调制器时，形成的半导体类光学调制器具有结构稳定性，如将在下面所描述的。
另一方面，在图1、图5至图7中，沟槽50的剖面具有恒定的宽度，然而，沟槽50的剖面可以形成为具有根据沿半导体类光学调制器的深度方向的位置而变化的宽度。
图8示出根据另一示例性实施例的光学调制器，沟槽100的剖面在光学调制器的深处窄，在光学调制器的与外部(即，光入射表面或光出射表面)相邻的浅处宽。在图8中，沟槽100的宽度按阶梯形状改变。如上所述，当沟槽100形成为在光学调制器的浅处具有宽的宽度且在光学调制器的深处具有窄的宽度时，蚀刻可以执行到达比具有恒定宽度的沟槽50的位置深的位置。另一方面，除了以阶梯形状形成沟槽100之外，可以连续地改变沟槽100的剖面宽度，从而沟槽100具有楔形形状，即，沟槽100可以在光学调制器的浅处具有大的剖面宽度且在光学调制器的深处具有小的剖面宽度，反之亦然。这里，具有变化的剖面宽度的沟槽100可以应用于图1、图5至图7中示出的半导体类光学调制器。
另一方面，如图8中所示，光绝缘体，即，光学阻挡件(optical lid)110，可以形成在光学调制器的光学图像入射表面上，以执行光学像素化，因此改善光学调制器的分辨率。当执行光学像素化的光学阻挡件110形成在光学图像入射表面上时，入射到由沟槽100限定的像素的电图像与像素一一对应，因此，像素之间的电干扰可以被最小化。光学阻挡件110可以应用于图1、图5至图7中示出的半导体类光学调制器。
当形成沟槽50或100时，除了沟槽50或100的防止在E-E传输元件70(即，半导体基底)中沿横向方向的电子扩散的基本性能之外，还将满足的条件为：光学调制器在结构上足够强以不至于在处理和使用期间被损坏；光学调制器具有可以充分地将电压施加到与沟槽50或100一起蚀刻的第一透明电极41或第二透明电极45的电极结构。
下文中，将描述满足所述条件的各种沟槽图案。
图9是示出作为示例的格子形状的沟槽图案200和5乘5像素的平面图。当沟槽图案200按图9中示出的简单的格子形状形成时，像素在结构上完全被沟槽图案200彼此分开，因此，当光学调制器因外力而弯曲时，光学调制器具有易损耗的结构。另外，像素的每个电极250独立地电连接。
图10至图13是示出可以保证结构稳定性并在像素的电极250中具有改善的布线的各种沟槽图案200的平面图。
参照图10，沟槽图案200可以这样形成，即，限定像素的沟槽分离地形成在像素周围，以防止因电子扩散导致的像素之间的串扰。另外，像素在结构上彼此连接，因此，在蚀刻半导体基底以形成沟槽之后，可以保持半导体基底的强度。当如图8中所示沟槽完全穿过光学调制器时，像素可以在结构上连接，如图10中所示。当形成沟槽图案200时，还蚀刻透明电极250。此时，当单电极或彼此电连接的一些分开的电极组形成在像素之间时，可以容易地通过一个或少数的互连件将偏置电压施加到全部像素。
另一方面，为了防止由像素之间的电子扩散产生的串扰，像素之间的连接被最少化。为此，可以修改沟槽图案200，如图11至图13中所示，以将像素之间的连接减少为少于图10中示出的沟槽图案中的连接。
即，图10中示出的沟槽图案200为分离形式，一个像素在四个点处连接到相邻的像素，相邻的四个像素在一个连接点处彼此连接。图11示出了具有十字(cross)形状式的沟槽图案200，其中，一个像素在两个点处连接到相邻的像素，相邻的四个像素在一个连接点处彼此连接。图12示出具有分支形状(branch-shaped)式的沟槽图案200，其中，一个像素在两个点处连接到相邻的像素，一个连接点位于相邻的两个像素之间的中心位置处。图13示出了具有分支形状(即，修改的分支形状)式的沟槽结构200，其中，一个像素在两个点处连接到相邻的像素，一个连接点位于相邻的两个像素的角落处。
根据一个或多个示例性实施例，图9至图13中示出的各种沟槽图案200可以用作光学调制器的图案化的沟槽50或100。
图14A和图14B、图15A和图15B示出用于确认沟槽图案对光学调制器的分辨率的改善的影响的模拟结果。图14A和图14B示出在不包括沟槽图案的光学调制器的GaAs基底中模拟电子传输的结果。GaAs基底为n掺杂，以传输电子。将顺序排列有亮像素和暗像素的输入光学图像施加到光学调制器上部上的光学图像入射表面21，将电压施加到分别安装在光学调制器的上表面和下表面上的第一透明电极41和第二透明电极45，以产生电场，然后，观察电子图像的流动。施加到光学图像入射表面21的输入光学图像中的像素之间的对比度为max/min＝∞，即，理想值，定义分辨率的因子(即，MTF＝(max-min)/(max+min))为1，即，最大值。当没有形成沟槽图案时，电子沿横向方向扩散，如图14A中所示。因此，输出图像中像素之间的对比度劣化，如图14B中所示。像素之间的对比度为max/min＝1.511，MTF为大约0.202，因此，分辨率严重劣化。
图15A和图15B示出当沟槽图案形成在半导体基底的下部上时模拟电子的流动的结果。当将与图14中的输入图像相同的输入图像施加到光学调制器时，沟槽防止了电子沿横向方向的扩散，产生的电子集中在半导体基底的下部的亮像素上，如图15A中所示。因此，输出图像中的像素之间的对比度增强，如图15B中所示。像素之间的对比度为max/min＝22.727，MTF为大约0.915。
图16A和图16B示出光学调制器中的电子的流动，在光学调制器中，图8中示出的具有阶梯形状的沟槽的沟槽图案形成在半导体基底的下部上，光学阻挡件形成在光学图像入射表面上。将与图14A和图15A的输入图像相同的输入图像施加到光学调制器。如图16A中所示，沟槽防止了电子沿横向方向的扩散，与图15的光学调制器相比更有效地防止了像素之间的电干扰。因此，产生的电子可以集中在光学调制器的下部上的亮像素上。另外，如图16B中所示，像素之间的对比度可以改善，像素之间的对比度为max/min＝12500，MTF为大约0.999，这意味着光学调制器的分辨率可以最大化。
按图13中示出的修改的分支形状的沟槽图案、图12中示出的分支形状的沟槽图案、图11中示出的十字形状的沟槽图案、图10中示出的分离的沟槽图案的顺序，防止串扰方面的性能的优良程度降低，且图13中示出的修改的分支形状的沟槽图案显示了在防止像素之间的串扰方面的最高性能。另一方面，按与上面的顺序相反的顺序，图10中示出的分离的沟槽图案的结构强度最高。因此，根据一个或多个示例性实施例，可以在考虑到光学调制器的设计特性的情况下，通过应用光学沟槽图案或各种类型沟槽图案的组合来制造光学调制器。
如上所述，当形成沟槽图案50或100时，可以去除或降低相邻像素之间的电子信号的串扰，因此，通过像素化，光学调制器的输出图像可以具有期望的分辨率。
因为可以以各种方式来设计沟槽图案，所以可以解决由在像素之间的电干扰导致的分辨率的劣化的问题，同时，光学调制器的刚性的损失最小化，并可以保持电布线的简易性。
在用于像素化的沟槽图案的情况下，因为像素彼此完全分开，所以光学调制器的结构强度变弱，且在后续工艺中每个像素将被电连接到其他的像素。然而，根据一个或多个示例性实施例，如图10至图13中所示，在光学调制器中，沟槽图案形成为使得像素在至少两点上连接到相邻的像素，因此，可以防止结构强度的降低，可以简化用于连接像素的电布线。
另外，当根据一个或多个示例性实施例的光学调制器应用于诸如三维(3D)相机、激光雷达(LADAR)或红外线(IR)成像装置的装置时，分辨率可提高到像素的数目可以达到的分辨率的程度。
应该理解的是，这里描述的示例性实施例应该被理解为仅是描述性的而不是出于限制性的目的。每个示例性实施例的特征或方面的描述通常应该被认为为对于其他示例性实施例的其他类似的特征或方面来说是可用的。

Claims (14)

1.一种光学调制器，所述光学调制器包括：
光-电转换元件，通过光电效应将光学图像转换为信号；
电-光转换元件，使用来自光-电转换元件的信号来发光；
沟槽，具有从光学调制器的至少一个表面开始的预定的深度，以当信号从光-电转换元件传输到电-光转换元件时阻挡或降低像素之间的电干扰，
其中，沟槽为多个沟槽，所述多个沟槽为分离的沟槽图案、十字形状的沟槽图案、分支形状的沟槽图案中的一种，在分离的沟槽图案中，所述多个沟槽分离地设置在像素周围，从而一个像素在四个点处电连接到相邻的像素，在十字形状的沟槽图案中，一个像素在两个点处电连接到相邻的像素，且相邻的四个像素在一个连接点处彼此连接，在分支形状的沟槽图案中，一个像素在两个点处电连接到相邻的像素，且一个连接点位于限定像素的外周的中心部分处或者在所述外周的角落处。
2.如权利要求1所述的光学调制器，其中，沟槽形成为从光-电转换元件开始朝向电-光转换元件到光学调制器中达预定的深度。
3.如权利要求1所述的光学调制器，其中，沟槽形成为从电-光转换元件开始朝向光-电转换元件到光学调制器中达预定深度。
4.如权利要求1所述的光学调制器，其中，预定深度为第一预定深度，沟槽形成为从光-电转换元件开始朝向电-光转换元件到光学调制器中达第一预定深度，并形成为从电-光转换元件开始朝向光-电转换元件到光学调制器中达第二预定深度，从而形成在光学调制器的两侧上。
5.如权利要求1所述的光学调制器，其中，沟槽从光-电转换元件到电-光转换元件完全穿过光学调制器。
6.如权利要求1所述的光学调制器，其中，沟槽包括楔形形状或阶梯形状，从而沟槽的剖面宽度根据光学调制器的深度而变化。
7.如权利要求1所述的光学调制器，所述光学调制器还包括传输元件，传输元件将电流信号从光-电转换元件传输到电-光转换元件，传输元件设置在光-电转换元件和电-光转换元件之间。
8.如权利要求7所述的光学调制器，其中，传输元件包括半导体基底。
9.如权利要求7所述的光学调制器，其中，所述多个沟槽中的沟槽形成为从光学调制器的表面开始到传输元件中达预定深度。
10.如权利要求7所述的光学调制器，其中，第一透明电极形成在光学调制器的光学图像入射表面上，第二透明电极形成在光学调制器的光学图像输出表面上，内部电极形成在光-电转换元件和电-光转换元件之间。
11.如权利要求1至6中的任意一项权利要求所述的光学调制器，所述光学调制器还包括传输元件，传输元件将来自光-电转换元件的电流信号传输到电-光转换元件，传输元件设置在光-电转换元件和电-光转换元件之间。
12.如权利要求11所述的光学调制器，其中，传输元件包括半导体基底。
13.如权利要求11所述的光学调制器，其中，沟槽形成为从光学调制器的表面到传输元件中达预定深度。
14.如权利要求11所述的光学调制器，其中，第一透明电极形成在光学调制器的光学图像入射表面上，第二透明电极形成在光学调制器的光学图像输出表面上，内部电极形成在光-电转换元件和电-光转换元件之间。
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