CN103430064A - 单片光子集成电路 - Google Patents

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CN103430064A CN2012800128220A CN201280012822A CN103430064A CN 103430064 A CN103430064 A CN 103430064A CN 2012800128220 A CN2012800128220 A CN 2012800128220A CN 201280012822 A CN201280012822 A CN 201280012822A CN 103430064 A CN103430064 A CN 103430064A
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尼尔斯·魏曼
文森特·胡茨玛
莫汉德·阿克奥奇
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Abstract

一种光学装置包含位于平面光学衬底之上的波导板条、第一和第二输入端口耦合器，以及第一和第二输出端口耦合器。所述波导板条具有对称平面。所述第一输入端口耦合器和所述第二输入端口耦合器从所述波导板条延伸且具有输入耦合器对轴线，所述输入耦合器对轴线位于所述第一输入端口耦合器与所述第二输入端口耦合器之间的大约中间。所述输入耦合器对轴线以非零的第一距离偏离所述对称平面。所述第一输出端口耦合器和所述第二输出端口耦合器从所述波导板条延伸且具有输出耦合器对轴线，所述输出耦合器对轴线位于所述第一输出端口耦合器与所述第二输出端口耦合器之间的大约中间。所述输出耦合器对轴线以不同的非零的第二距离偏离所述对称平面。

Description

单片光子集成电路
相关申请案的交叉参考
本申请案主张由魏曼(Weimann)等人于2011年3月15日申请的题为“具有改进可靠性的磷化铟单片光子集成电路(PIC)光电接收器(Indium Phosphide Monolithic PhotonicIntegrated Circuit(PIC)Photoreceiver with Improved Reliability)”的第61/453,120号美国临时申请案的权利，所述申请案与本申请案共同转让且以引用的方式并入本文中。
技术领域
本申请案一般来说是针对光学装置以及制造和使用光学装置的方法。
背景技术
光学组件在光子集成电路(PIC)上的日益增加的集成提供了使用单个衬底提供日益复杂的光学装置的能力。通常此类装置包含光程长度调整器，例如，热光学移相器，以调整PIC上的一个或一个以上光学波导的光程长度。此类路径长度调整器添加了光学系统的复杂性和成本，通常包含为路径长度调整器供电的电源，以及维持经调整路径中的所要相移的反馈控制系统。
发明内容
一个方面提供一种光学装置，其包含位于平面光学衬底之上的波导板条、第一和第二输入端口耦合器，以及第一和第二输出端口耦合器。所述波导板条具有对称平面。所述第一输入端口耦合器和所述第二输入端口耦合器从波导板条延伸且具有位于第一输入端口耦合器与第二输入端口耦合器之间的大约中间的输入耦合器对轴线。所述输入耦合器对轴线以非零的第一距离偏离所述对称平面。所述第一输出端口耦合器和所述第二输出端口耦合器从波导板条延伸且具有位于第一输出端口耦合器与第二输出端口耦合器之间的大约中间的输出耦合器对轴线。所述输出耦合器对轴线以不同的非零的第二距离偏离所述对称平面。
另一方面提供一种形成光学装置的方法。所述方法包含在平面光学衬底之上形成波导板条、第一和第二输入端口耦合器，以及第一和第二输出端口耦合器。所述波导板条具有对称平面。所述第一输入端口耦合器和所述第二输入端口耦合器从波导板条延伸且具有位于第一输入端口耦合器与第二输入端口耦合器之间的大约中间的输入耦合器对轴线。所述输入耦合器对轴线以非零的第一距离偏离所述对称平面。所述第一输出端口耦合器和所述第二输出端口耦合器从波导板条延伸且具有位于第一输出端口耦合器与第二输出端口耦合器之间的大约中间的输出耦合器对轴线。所述输出耦合器对轴线以不同的非零的第二距离偏离所述对称平面。
附图说明
参考结合随附图式进行的以下描述，其中：
图1说明本发明的一个实施例中的光学装置的示意图，所述光学装置例如相干相位检测接收器；
图2说明本发明的一个实施例中的光学装置100的物理元件框图；
图3A和3B分别说明表示本发明的一个实施例中的光学装置100的各种光程的光程的俯视图和侧视图；
图3C到3G说明穿过图3A的光程的剖视图；
图4说明可用于各种实施例中的稀释波导堆叠的截面，包含图1的光学装置100；
图5说明可用于各种实施例中的无源波导堆叠的截面，包含图1的光学装置100；
图6说明可用于各种实施例中的光电二极管堆叠的截面，包含图1的光学装置100；
图7A到7D和图7B说明可用于光学装置100的各种实施例中的90°光学混合物的方面；以及
图8、9A和9B说明本发明的方法，例如，形成本发明的光学装置的方法，例如，通过图1到7所描述。
具体实施方式
本文中所描述的一些实施例提供光子集成电路(PIC)，其以降低使用PIC的光学装置或系统的复杂性的创新方式集成光学功能。更具体来说，在一些实施例中，将在共同光学衬底上形成的光学分裂器和一对90°光学混合物与外部偏光光束分裂器(PBS)组合，以提供不需要经由被供电的相位调整器来调整光程长度的偏光分集(PD)相干相位检测接收器。元件的此配置显著地简化了一些光学系统设计。
此功能配置部分地通过使用改进在PIC上提供的光学功能的精度的创新设计特征来实现。一些光学组件对装置特征的物理尺寸的变化敏感，或对偏离此类尺寸的标称设计值敏感。本文中所描述的实施例部分地通过使用高精度图案化工艺且使用减少此类工艺的工艺变化的虚拟物理特征(下文进一步描述)来减少此类尺寸误差。此外，通过减少光学通信操作带上的相位误差的设计因素来提供宽带宽操作。
最初转向图1，说明例如相干相位检测接收器的光学装置100的示意图。光学装置100包含PIC110和在PIC110外部的PBS120。PIC110包含无源3dB分裂器130、X混合物140和Y混合物150。光学装置100可用以例如接收经偏光多路复用光学信号，其中每一偏光可通过正交相移键控(QPSK)来调制。
PBS120例如从单模光纤(未展示)接收经调制信号。信号可包含可能正交的两个不同的偏光X和Y。PBS120分离X和Y偏光分量且输出这些分量作为SX和SY信号。分裂器130接收本机振荡器(LO)信号且将LO分裂成相等部分：LOX和LOY信号。分裂器130为非偏光分裂器，这意味着所接收X和Y偏光分量是在LOX和LOY输出信号之间大约相等地划分。X混合物140接收SX和LOX信号，且Y混合物150接收SY和LOY信号。X混合物140产生平衡的同相且正交的光学信号对，所述光学信号对通过光电二极管160转换到电域以产生X通道输出XIp/XIn和XQp/XQn。Y混合物150产生平衡的同相且正交的光学信号对，所述光学信号对通过光电二极管170转换到电域以产生Y通道输出YIp/YIn和YQp/YQn。在各种实施例中，光电二极管160、170为台面二极管。
在光学装置100中，希望PBS120的输出偏光之间的消光比足够大以提供PBS120输出处的通道之间的良好隔离。在一些实施例中，消光比至少为大约13dB，其中大约20dB或20dB以上为优选的。合适装置的非限制性实例包含光纤分裂器、棱镜组合件或微光学装置。此类装置为所属光学领域的技术人员所已知的。
一些常规相干接收器包含用于LO的PBS和用于所接收的经调制信号的PBS。此类接收器已在单个衬底上实施，但在一个或两个PBS与光学混合物之间的光程中通常需要相位调整区，例如，热光学或电光学移相器。相位调整器区通常需要相关联的电触点和互连件以提供操作功率。在一些情况下，此功率要求在特定系统设计中为不便利的、昂贵的或不可行的。
本发明受益于发明者对以下情形的认知：当接收器系统具有图1中所说明的架构时，可从接收器设计中消除移相器区。预期光学装置100对归因于形成工艺中的工艺变化产生的物理尺寸的变化敏感。然而，高分辨率图案化可用以形成具有高尺寸精度的光学组件，包含具有大约100nm或100nm以下的均方根(RMS)宽度变化的波导。当将PBS120从衬底移除时，可使用具有精确的稳定的且不受PIC110上的工艺变化影响的光程长度的PBS类型。最后，以创新光学混合物设计实施混合物140、150，所述创新光学混合物设计降低对工艺变化的敏感度且提供宽带宽操作。当分裂器130、混合物140、150和其间的波导的几何形状经制造而具有足够高的尺寸公差时，不需要沿着波导进行相位校正。因此，可在无任何相位调整区的情况下操作光学装置100，从而免除对相关联的功率和控制机构的需要。在一些情况下，此系统在接收器系统设计中提供显著优点。
图2说明PIC110的物理元件框图。PIC110形成于光学衬底200上。光学衬底可为基于光学装置100经配置以针对其操作的光波段的适当衬底材料类型，例如用于C波段(1530nm–1565nm)和/或L波段(1565nm-1625nm)操作的InP。举例来说，衬底200可为衬底材料的晶片或晶片的一部分。衬底可掺杂例如铁以传送半绝缘性质，且可进一步包含形成于其上的缓冲层，例如InP，以任选地隔离PIC110的光学元件。
衬底200包含模式转换区段205、无源区段210和光电检测器区段215。模式转换区段205包含模式转换器220、225和230。无源区段210包含分裂器130和混合物140、150。分裂器130经由未引用的波导接收模式转换器225的输出。X混合物140经由波导221接收模式转换器220的输出且经由波导226接收分裂器130的输出中的一者。Y混合物150经由波导231接收模式转换器230的输出且经由波导227接收分裂器130的输出中的另一者。
光电检测器区段215包含光电二极管160a-160d和光电二极管170a-170d。X混合物140经由波导235将光学输出XIp、XIn、XQp和XQn提供到相应光电二极管160a-160d。Y混合物150经由波导240将光学输出YIp、YIn、YQp和YQn提供到相应光电二极管170a-170d。每一光电二极管160a-160d、170a-170d连接到偏置/输出单元245的实例。每一单元245包含DC偏置触点250、RF接地触点255和RF输出触点260。DC偏置触点250和RF接地触点255经由电容器265电容性地耦合。触点250、255可连接到外部电源，且触点260可连接到外部解码器。
光电二极管160、170可为任何合适类型。在一些实施例中，可使用PIN光电二极管。或者，可使用单行载流子(UTC)光电二极管。在一些情况下，与PIN型检测器相比较，UTC光电二极管可耐受较高光学输入功率。此外，UTC光电二极管通常提供超频率响应且因此与PIN型检测器相比较，提供较大带宽。本文中描述实施例但不限于为包含UTC型光电检测器。所属相关领域的技术人员能够调适本文中所描述的方法以用PIN或其它合适光电二极管替代UTC光电二极管。
PIC110可经由单模光纤(SMF，未展示)接收SX、SY和LO信号。SMF可对接耦合到模式转换器220、225和230中的每一者。模式转换器220、225和230操作以将每一SMF中的SX、SY和LO信号的传播模式耦合到PIC110上的平面波导传播模式。因此，例如，模式转换器220将SX信号的SMF传播模式转换成波导221传播模式。
图3A和3B分别说明光程300的俯视图和侧视图，光程300包含模式转换器305和无源光波导310，以及光电二极管堆叠325。观察图3B，模式转换器305属于模式转换区段205；无源光波导310属于无源区段210；且光电二极管堆叠325属于光电二极管区段215。图3A和3B并不对应于PIC110的任何特定具体元件，而是希望说明PIC110的三维结构的方面。更明确地说，模式转换器305表示模式转换器220、225、230，且波导310表示波导221、226、227和231。
图3B展示衬底200上的三个垂直区：稀释波导堆叠315、无源波导堆叠320和光电二极管堆叠325。堆叠315、320和325中的每一者包含如下文所描述的多个材料层。标记模式转换区段205、无源区段210和光电二极管区段215的横向极限供参考。
在模式转换区段205内，稀释波导堆叠315和无源波导堆叠320经垂直地且横向地界定以形成模式转换器305。模式转换器305起作用以有效地将张开部分330所接收的最初经由光纤波导传播模式传播的光耦合到无源波导堆叠320的传播模式。模式转换器305包含堆叠315的张开部分330。张开部分330具有初始宽度W1，如图3A和3C中所说明。在长度L1上，堆叠315既不被堆叠320覆盖，也不被光电二极管堆叠325覆盖。在长度L2上，堆叠320部分地或完全地上覆堆叠315。堆叠320具有锥形部分335，锥形部分335从边缘开始且在长度L2上加宽到宽度W2。相信，锥形部分335的逐渐加宽有助于例如通过使可能具有使光散射作用的不连续性最小化而将光从张开部分330耦合到无源波导堆叠320。进一步相信，随着张开部分330变窄，光从稀释波导堆叠315耦合到无源波导堆叠320，且进一步在稀释波导堆叠315和无源波导堆叠320两者内沿着无源区段220传播。图3D和3E说明在锥形部分335的宽度增加时的两个额外位置。在无源区段210内，无源波导堆叠320和稀释波导堆叠315为大约共同扩张的，如图3F中所说明。在光电检测器区段215内，堆叠315、320、325皆为大约横向共同扩张的，如图3G中所说明。可确定光电检测器区段215的横向极限以为光电二极管160、170以及偏置/输出单元245提供空间。
所接收的光学信号从稀释波导堆叠315耦合到无源波导堆叠320中且在波导310内部分地通过渐消型耦合而传播。光学信号如通过堆叠315、320中所界定的光程确定般传播到光电检测器区段215。由光电检测器区段215接收的光能通过所属领域的技术人员所已知的光学工艺耦合到形成于堆叠325中的光电二极管，其中光能转换成与光学信号的强度成比例的电信号。
图4更详细地说明稀释波导堆叠315的截面。堆叠包含具有相对较高折射率的材料(例如，InxGa1-xAsyP1-y)的交替核心层410a、410b和410c，以及具有相对较低折射率的材料(例如，InP)的包层420a、420b和440。缓冲层430(例如，InP)位于第一核心层410a与衬底200之间。由于交替层410和420，稀释波导堆叠315的模式分布紧密匹配提供由模式转换器220接收的信号的SMF内的模式分布。因此，来自单模光纤传播模式的能量良好地耦合到模式转换器220中。
图5说明无源波导堆叠320的剖视图。波导核心层510位于包层440上。在各种实施例中，核心层510为具有大约260nm的厚度和大约1.3μm的光致发光的InxGa1-xAsyP1-x层。例如InP的包层/分隔层位于核心层510上。包层/分隔层520可为大约450nm。最后，匹配/n触点层530位于包层/分隔层520上。匹配/n触点层530可为具有大约300nm的厚度和大约1.3μm的光致发光的InxGa1-xAsyP1-x。
匹配/n触点层530提供两个相异功能。第一，层530有助于将光从堆叠320耦合到光电二极管160、170。第二，层530可充当用于光电二极管160、170的n触点。在各种实施例中，层530掺杂有n掺杂剂(例如，硫或锡)到大约1E+18cm-3的浓度。
图6说明光电二极管堆叠325的剖视图。终止蚀刻层610位于匹配/n触点层530上。终止蚀刻层可为经n掺杂到大约1E+18cm-3的20nm的InP。如下文进一步描述，终止蚀刻层610提供与所属领域的技术人员所已知的终止于终止蚀刻层上的湿式化学选择性蚀刻工艺形成对比的蚀刻速率，且因此可移除在二极管台面之外的半导体材料。在终止蚀刻层610上形成第一收集层620。第一收集层620是由具有大约200nm的厚度和大约1.3μm的光致发光的InxGa1-xAsyP1-x层形成。第一收集层620并非有意经掺杂(n.i.d.)，且展现n-半传导行为。根据并非有意经掺杂，意味着半传导层可包含例如来自源杂质的杂质，高达不会显著改变半导体的本征性质的浓度。此浓度可与例如大约1E12cm-3一般高。第二收集层630是由具有大约200nm的厚度和大约1.3μm的光致发光的InxGa1-xAsyP1-x层形成。然而，第二收集层630掺杂有n掺杂剂到大约4E+16cm-3。
第一和第二分隔层640和650形成于第二收集层630上。第一分隔层640为具有大约20nm的厚度和大约1.45的光致发光的InxGa1-xAsyP1-x。第二分隔层650为具有大约20nm的厚度的InxGa1-xAs层。第一和第二分隔层640、650分别经n掺杂而具有大约4E+16cm-3和大约1E+17cm-3的掺杂剂浓度。180nm InxGa1-xAs吸收层660位于第二分隔层650上。吸收层660掺杂有p型掺杂剂，例如锌或铍。p掺杂剂浓度具有梯度分布，其中靠近与第二分隔层650的界面处的掺杂剂浓度为大约2E+17cm-3，且靠近吸收层660的顶部的掺杂剂浓度为大约3E+18cm-3。经p掺杂InP阻挡层670形成于吸收层660上。阻挡层670中的掺杂剂浓度可为大约3E+18cm-3。Q等级层680形成于InP阻挡层670上。InxGa1-xAs p+触点层690形成于层680上，且可提供用于连接到光电二极管160、170的触点层。InP罩帽可形成于层695上。
下文表1列出用于堆叠315、320、325内的层中的各种层的说明性参数。表1中所列出的材料经展示为(并非限制)基于InP、InxGa1-xAs和InxGa1-xAsyP1-y。应理解，InP/InxGa1-xAs/InxGa1-xAsyP1-y系统说明一些实施例。可在其它实施例中使用其它半导体系统，例如InP/InxGa1-xAs/InxGa1-xAsyAl1-y。所列出的厚度和掺杂剂浓度为说明性的且可表示优选值。这些参数可变化达所列值的至少大约±60%，同时维持光学装置100的功能性。
表1
层 注释 材料 厚度(nm) 掺杂剂类型 掺杂剂浓度(cm-3)
695 罩帽 InP 20 p 2.5E+19
690 P+触点 InxGa1-xAs 250 p 2.5E+19
680 Q等级(Q1.3) InxGa1-xAsyP1-y 50 p 1.0E+19
670 阻挡层 InP 500 p 3.0E+18
660 吸收层(梯度掺杂) InxGa1-xAs 180 p 2E+17-3E+18
650 分隔层2 InxGa1-xAs 20 n 1.0E+16
640 分隔层1(Q1.45) InxGa1-xAsyP1-y 20 n 1.0E+17
630 收集层2(Q21.3) InxGa1-xAsyP1-y 200 n 4.0E+16
620 收集层1(Q1.3) InxGa1-xAsyP1-y 200 n- 并非有意经掺杂
610 终止蚀刻 InP 20 n 1.0E+18
530 匹配/n触点(Q1.3) InxGa1-xAsyP1-y 300 n 1.0E+18
520 包层/分隔层 InP 450 并非有意经掺杂
510 波导核心(Q1.3) InxGa1-xAsyP1-y 260 并非有意经掺杂
440 包层 InP 750 并非有意经掺杂
410c 稀释波导(Q1.2) InxGa1-xAsyP1-y 35 并非有意经掺杂
420b 包层 InP 500 并非有意经掺杂
410b 稀释波导(Q1.2) InxGa1-xAsyP1-y 35 并非有意经掺杂
420a 包层 InP 500 并非有意经掺杂
410a 稀释波导(Q1.2) InxGa1-xAsyP1-y 35 并非有意经掺杂
430 缓冲层 InP 200 并非有意经掺杂
200 InP:Fe衬底 InP
转向图7A，说明可充当PIC110的各种实施例中的混合物140、150的90°光学混合物700的实施例。混合物700包含矩形波导板条705。板条705具有大于宽度W3的长度L3。板条705具有平行于板条705的长轴的对称平面710，其将板条705划分成第一区715和第二区720。
在一些实施例中，混合物700经配置以在光学C波段内操作，例如，大约1530nm到大约1570nm的波长范围。在此类实施例中，长度L3可在大约1000μm到大约1400μm的范围内，且宽度W3可在大约20μm到大约32μm的范围内。在各种实施例中，比率L3/W3在大约30到大约70的范围内。在一个实施例中，宽度W3为大约24μm且长度L3为大约1200μm。在一些实施例中，混合物700经配置以在光学L波段内操作，例如，大约1560nm到大约1610nm的波长范围。所属相关领域的技术人员可确定支持L波段操作所需的任何尺寸调整。
混合物700还包含通过端口耦合器745的实例提供的数个光学端口。在通过图7A举例说明的一些实施例中，端口耦合器745经成对地组织。输入端口对725和730分别连接到区715和720的输入侧。输出端口对735和740分别连接到区715和720的输出侧。输入端口对725和730的端口耦合器745将指明为1到4的四个可能的输入位置提供到混合物700。
图7B说明端口耦合器745的一个实例。虽然隔离地说明端口耦合器745，但应理解，端口耦合器745为板条705的延伸，使得板条705与端口耦合器745之间不存在间隙或接口。端口耦合器745为锥形的，使得其具有较窄末端和较宽末端，其中较宽末端邻近于板条705。端口耦合器745在波导与板条705之间提供锥形波导区段，预期所述锥形波导区段提供比针对类似非锥形结构的情况大的孔隙，在所述孔隙中端口耦合器745与混合物700汇合。端口耦合器745不限于具有任何特定锥形剖面。说明性锥形剖面包含梯形(或线性)，如图7A和7C中所展示；指数的，或抛物线的，如图7B中所展示。端口耦合器745具有主轴750。在一些实施例中，端口耦合器745关于轴线750对称，在所述情况下，轴线750也为对称线。
端口耦合器745在邻近于板条705的末端处具有长度L4、宽度W4，且在与板条705相对的末端处具有宽度W5。这些参数可取决于在混合物700内传播的光的波长来选择。更明确地说，W5可匹配连接到端口耦合器745的波导的宽度。比率L4/W4可在大约30到大约150的范围内，其中在一些实施例中，大约50为优选的。在针对C波段光的情况的非限制性实例中，W4可为大约4.2μm，W5可为大约1.7μm且L4可在大约50μm到大约400μm的范围内，其中在一些实施例中，大约100μm为优选的。
图7C说明输入端口对725，且说明其它端口对730、735和740。输入端口对725可通过端口耦合器745之间的距离D1来特征化。如下文所描述，D1可为改进混合物700的工艺均匀性(归因于例如接近效应)的值。输入端口对725的两个端口耦合器745经布置，使得其主轴750(例如，对称线)在耦合器对轴线755的任一侧上以距离D2相等地隔开。换句话说，端口耦合器745的主轴750以大约2*D2的距离分离，且耦合器对轴线755居中定位于端口耦合器745的主轴750之间。继续C波段光的非限制性实例，D2可在大约2μm到大约4μm的范围内。返回图7A，端口对730、735和740具有相应耦合器对轴线760、765和770。
返回参看图7A，耦合器对轴线755在板条705的对称平面710上方以距离D3隔开，如在图7A中所观察。耦合器对轴线765在对称平面710上方以不同的第二距离D4隔开。类似地，耦合器对轴线760在对称平面710下方以距离D3隔开，且耦合器对轴线770在对称平面710下方以距离D4隔开。当以此方式布置时，显而易见的是，包含相关联的端口对725、735的第一部分716关于对称平面710与包含相关联的端口对730、740的第二部分721镜面对称。
在图7A中，第一区715包含将第一区715划分成两个相等部分的中心线711。在所说明的实施例中，输入端口对725的耦合器对轴线755在中心线711上方以距离D5隔开，且输出端口对735的耦合器对轴线765在中心线711下方以距离D6隔开。在一些实施例中，耦合器对轴线755和765与中心线711相等地且相反地隔开，使得D5大约等于D6。在C波段光的实例中，D5和D6可各自在大约-2μm到大约+2μm的范围内。第二输入端口对730和第二输出端口对740可相对于第二区720类似地布置。然而，在各种实施例中，输入端口对725的端口耦合器745与输入端口对730的端口耦合器745之间的距离D7大于D1(图7C)，且在一些实施例中，当混合物700被配置用于C波段操作时，距离D7至少为大约4-6μm。类似地，在各种实施例中，输出端口对735的端口耦合器745与输出端口对740的端口耦合器745之间的距离D8大于D1，且在一些实施例中，距离D8至少为大约2μm。此配置不同于例如MMI等一些常规光学装置，在常规光学装置中，光学端口通常在装置的输入和/或输出侧处相对于彼此均匀地隔开。
在各种实施例中，仅输入端口对725、730的四个端口耦合器745中的两者耦合到输入光学信号。举例来说，波导221(图2)可连接到一个输入端口耦合器745且波导226可连接到另一输入端口耦合器745，其中剩余输入端口745不连接到输入波导。接收输入光学信号的端口耦合器745可被称作功能端口耦合器。不接收光学信号的端口耦合器可被称作虚拟端口耦合器。更具体来说，输入端口1和2、1和3、2和4或3和4可连接到波导221和226。预期输入端口组合1和4或2和3不导致相互作用的电磁波中的电场与板条705的必要的线性组合，从而导致混合物700的90°混合操作。输入耦合器的不同组合通常将导致Ip、In、Qp和Qn信号(图2)的不同排序。
当如所说明般配置时，混合物700可在比常规配置的混合物宽的波长范围(例如，光学带宽)内提供平衡的光学性能。换句话说，混合物700的所描述配置使混合物700的输入波长偏斜，使得其可俘获偏离适用光波段(例如C波段或L波段)的中心频率的波长的干扰光，所述干扰光原本将在基于具有均匀隔开的输入和输出的常规MMI配置的常规90°混合物中丢失。因此，光学装置100可在大约1530nm到大约1570nm的波长范围内操作，等效于基于常规混合物设计的类似光学装置的大约四倍的带宽(例如，40nm对10nm)。
光学装置100的操作对波导221、226、227和231的光程长度敏感，且对分裂器130和混合物140、150(例如，混合物700)的尺寸敏感。通常，常规PIC装置是使用各种图案化层的相对较低分辨率的图案化技术形成，例如接触印刷。许多接触印刷方法不能够产生具有足够公差和/或可再现性的特征以产生无相位调整器的PIC110。因此，在各种实施例中，使用光学I线光刻术和/或电子束直写光刻术和干式(等离子体)蚀刻工艺来图案化PIC110的层。使用这些工艺，可以大约100nm或100nm以下的可再现性产生特征尺寸。举例来说，参看图3B，使用I线光刻术，W2的均方根(RMS)变化可为100nm或100nm以下。此可再现性通常足够产生具有商业上可行的产量的PIC110。
此外，混合物700可对图案化工艺的变化敏感，例如，I线光刻术和等离子体蚀刻工艺。通常，混合物700的光学特性又将随着物理尺寸的变化而变化。因此，可通过使物理尺寸对图案化工艺变化的敏感度最小化而改进光学性质的一致性和精度。预期将端口耦合器745成对地放置在所描述的距离处改进端口耦合器745的尺寸的准确度和/或可再现性，特别是在端口耦合器745与板条705交汇的情况下。考虑通过邻近端口耦合器745的接近度来减少光刻术和蚀刻工艺的工艺变化。举例来说，D1(图7C)可在大约0.2μm到大约1.0μm的范围内以实现有益的接近效应。又预期此改进提供对由混合物700输出的信号的相位的更精确的控制。
举例来说，当根据各种实施例形成混合物700时，预期混合物700分离QPSK信号的I通道和Q通道，其中针对在大约1530nm到大约1570nm的范围内的输入波长或在大约1560nm到大约1610nm的范围内的输入波长具有不大于约±5°的相位误差。此方面使得混合物700特别良好地适合于解调经波长划分多路复用(WDM)信号。
在将功能端口耦合器745与第二端口耦合器745配对时，提供上述优点，在一些实施例中，可省略冗余端口耦合器745。因此，例如，波导221可连接到输入端口1，且波导226可连接到输入端口3，其中省略输入端口2和4。图7D说明此实例配置，其中端口2和4的位置以虚线输出展示。应注意，在此情况下，端口1与2之间的中线775位于对称平面710上方且混合物700不再关于对称平面710对称。
转向图8，呈现用于形成PIC110的方法800。方法800是(并非限制)参看图2到6中所描述的特征来描述。方法800的步骤可以不同于所说明的次序的另一次序来执行。
在步骤810中，提供光学衬底，例如，衬底200。衬底可为例如掺杂有铁的InP晶片。
在步骤820中，在毯覆层(例如，未经图案化层)中形成稀释波导堆叠315、无源波导堆叠320以及光电二极管堆叠325。所述形成可通过例如金属有机化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)使用所属相关领域的技术人员所已知的方法来进行。表1中所列参数可用于各种实施例中，其中在适当时使用先前所描述的掺杂剂以形成经n掺杂层和经p掺杂层。
在步骤830中，形成光电二极管160、170的部分。在一些实施例中，光电二极管160、170为台面二极管，且二极管台面可在此步骤中形成。还形成p触点和n触点。形成p触点包含使用常规图案化技术形成到p+触点层690的开口和到匹配/n触点层530的开口。所述开口可填充以若干可用金属插塞中的任一者，例如Ti/Pt/Au、Ge/Ni/Au或W。
在步骤840中，在模式转换器305中界定稀释波导堆叠315的横向范围。可通过常规图案化和终止在匹配/n触点层530上的蚀刻(例如，基于Cl)来移除光电二极管堆叠325。无源波导堆叠320可经常规图案化和蚀刻，例如用基于HBr的等离子体，以形成锥形部分335，蚀刻终止在包层440上。堆叠315可接着经常规图案化和蚀刻，例如用基于CH4/H2的等离子体，以移除其部分，借此界定锥形部分335。此类等离子体蚀刻工艺的细节在例如所属半导体等离子体蚀刻领域的技术人员的技能内。
在步骤850中，可界定无源区段210中的无源波导层的横向范围。如先前所描述，分裂器130、混合物140、150和波导221、226、227和231的各种特征尺寸可使用I线光刻术来形成以精确地再现所要值。可能已在步骤840中在无源区段210中移除光电二极管堆叠325。否则可在步骤850中使用接触光刻术移除光电二极管堆叠325以界定光致抗蚀剂层。当暴露匹配/n触点层530时，可使用I线光刻术使用适当I线抗蚀剂界定分裂器130、混合物140、150和波导221、226、227和231的横向范围。可通过例如HBr、Cl2、SiCl4或CH4等离子体蚀刻移除层530、520和510。
在步骤860中，使在步骤830中暴露的二极管结钝化。钝化可为通过用例如ICP-CVD的低离子能CVD技术沉积的例如氮化硅的合适介电层的沉积。
在步骤870中，使PIC110平面化。平面化可包含涂布例如聚酰亚胺或双(苯并环丁烯)(BCB)的旋涂树脂。
在步骤880中，通过常规光刻术和蚀刻在平面化层中图案化二极管p触点和n触点上的通孔开口。常规地填充所述开口以形成金属通孔。
在步骤890中，在平面化层上常规地形成例如触点250、255、260和互连件的金属特征，以将功率提供到光电二极管160、170且接收由此产生的电信号。
在步骤895中，可将衬底200薄化和劈开以形成单独的PIC110。模式转换器220、225、230的暴露的琢面可用常规抗反射(AR)涂层来涂布。
转向图9A，呈现形成光学装置的方法900。以下描述可参考(并非限制)先前在图1到7中所描述的特征。此外，方法900的步骤可以不同于所说明的次序的次序来执行。
在步骤905中，在平面光学衬底上形成第一波导板条，例如，板条705的第一实例。板条705具有对称平面710。在步骤910中，形成从第一波导板条延伸的第一和第二输入端口耦合器，例如，端口耦合器745的实例。输入端口耦合器具有第一输入耦合器对轴线，例如轴线755，其位于第一输入端口耦合器与第二输入端口耦合器之间的大约中间，且以非零的第一距离(例如，D3)偏离第一对称平面。在步骤915中，形成第一和第二输出端口耦合器，例如，端口耦合器745的实例，其从第一波导板条延伸，且具有第一输出耦合器对轴线，例如，轴线765，其位于第一输出端口耦合器与第二输出端口耦合器之间的大约中间。第一输出耦合器对轴线以不同的非零的第二距离(例如，D4)偏离第一对称平面。
在步骤920中，形成从第一波导板条延伸的第三和第四输入端口耦合器。第三和第四输入端口耦合器具有第二输入耦合器对轴线，例如，轴线760，其位于第三输入耦合器与第四输入耦合器之间的大约中间，且以第一距离偏离第一对称平面，使得第一对称平面在第一输入耦合器对轴线与第二输入耦合器对轴线之间的大约中间。
在步骤925中，形成第三和第四输出端口耦合器，其从第一波导板条延伸，且具有第二输出耦合器对轴线，例如，轴线740，其位于第三输出端口耦合器与第四输出端口耦合器之间的大约中间且以第二距离偏离第一对称平面，使得第一对称平面在第一输出耦合器对轴线与第二输出耦合器对轴线之间的大约中间。
方法900在图9B中继续，其中步骤930包含形成第二波导板条，例如，板条705的第二实例，其位于平面光学衬底上且具有第二对称平面。
在步骤935中，形成第三和第四输入端口耦合器，其从第二波导板条延伸，且具有第二输入耦合器对轴线，例如，轴线760，其位于第三输入耦合器与第四输入耦合器之间的大约中间。
在步骤940中，在光学衬底上形成光学分裂器，例如，分裂器130。在步骤945中，将第一分裂器输出连接到第一和第二输入耦合器中的一者。在步骤950中，将第二分裂器输出连接到第三和第四输入耦合器中的一者。
在步骤955中，形成从第一波导板条延伸的第五和第六输入端口耦合器。在步骤960中，形成从第二波导板条延伸的第七和第八输入端口耦合器。在步骤965中，例如PBS120的偏光光束分裂器经配置以分离经调制光学信号的第一和第二偏光。在步骤970中，将第一偏光耦合到第五和第六输入光学耦合器中的一者。在步骤975中，将第二偏光耦合到第七和第八输入光学耦合器中的一者。
本申请案涉及的所属领域的技术人员将了解，可对所描述实施例作出其它和进一步的添加、删除、替代和修改。

Claims (10)

1.一种光学装置，其包括：
第一波导板条，其位于平面光学衬底之上且具有第一对称平面；
第一和第二输入端口耦合器，其从所述第一波导板条延伸且具有第一输入耦合器对轴线，所述第一输入耦合器对轴线位于所述第一输入端口耦合器与所述第二输入端口耦合器之间的大约中间，且以非零的第一距离偏离所述第一对称平面；以及
第一和第二输出端口耦合器，其从所述第一波导板条延伸且具有第一输出耦合器对轴线，所述第一输出耦合器对轴线位于所述第一输出端口耦合器与所述第二输出端口耦合器之间的大约中间，且以非零的第二距离偏离所述第一对称平面，其中所述非零的第二距离不同于所述非零的第一距离。
2.根据权利要求1所述的光学装置，其进一步包括：
第三和第四输入端口耦合器，其从所述第一波导板条延伸且具有第二输入耦合器对轴线，所述第二输入耦合器对轴线位于所述第三输入耦合器与所述第四输入耦合器之间的大约中间，且以所述第一距离偏离所述第一对称平面，使得所述第一对称平面在所述第一输入耦合器对轴线与所述第二输入耦合器对轴线之间的大约中间；以及
第三和第四输出端口耦合器，其从所述第一波导板条延伸且具有第二输出耦合器对轴线，所述第二输出耦合器对轴线位于所述第三输出端口耦合器与所述第四输出端口耦合器之间的大约中间，且以所述第二距离偏离所述第一对称平面，使得所述第一对称平面在所述第一输出耦合器对轴线与所述第二输出耦合器对轴线之间的大约中间。
3.根据权利要求1所述的光学装置，其进一步包括：
第二波导板条，其位于所述平面光学衬底之上且具有第二对称平面；
第三和第四输入端口耦合器，其从所述第二波导板条延伸且具有第二输入耦合器对轴线，所述第二输入耦合器对轴线位于所述第三输入耦合器与所述第四输入耦合器之间的大约中间；以及
光学分裂器，其形成于所述光学衬底之上且第一分裂器输出连接到所述第一输入耦合器和所述第二输入耦合器中的一者且第二分裂器输出连接到所述第三输入耦合器和所述第四输入耦合器中的一者。
4.根据权利要求3所述的光学装置，其进一步包括：
第五和第六输入端口耦合器，其从所述第一波导板条延伸；
第七和第八输入端口耦合器，其从所述第二波导板条延伸；以及
偏光光束分裂器，其经配置以：
分离经调制光学信号的第一偏光和第二偏光；以及
将所述第一偏光耦合到所述第五输入光学耦合器和所述第六输入光学耦合器中的一者，且将所述第二偏光耦合到所述第七输入光学耦合器和所述第八输入光学耦合器中的一者。
5.根据权利要求3所述的光学装置，其中所述光学分裂器形成于位于稀释波导堆叠之上的单模无源波导堆叠中，且所述光学分裂器经配置以经由形成于所述稀释波导堆叠中的模式耦合器接收本机振荡器信号。
6.一种方法，其包括：
形成第一波导板条，所述第一波导板条位于平面光学衬底之上且具有第一对称平面；
形成第一和第二输入端口耦合器，所述第一输入端口耦合器和所述第二输入端口耦合器从所述第一波导板条延伸且具有第一输入耦合器对轴线，所述第一输入耦合器对轴线位于所述第一输入端口耦合器与所述第二输入端口耦合器之间的大约中间，且以非零的第一距离偏离所述第一对称平面；以及
形成第一和第二输出端口耦合器，所述第一输出端口耦合器和所述第二输出端口耦合器从所述第一波导板条延伸且具有第一输出耦合器对轴线，所述第一输出耦合器对轴线位于所述第一输出端口耦合器与所述第二输出端口耦合器之间的大约中间，且以非零的第二距离偏离所述第一对称平面，其中所述非零的第二距离不同于所述非零的第一距离。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：
形成第三和第四输入端口耦合器，所述第三输入端口耦合器和所述第四输入端口耦合器从所述第一波导板条延伸且具有第二输入耦合器对轴线，所述第二输入耦合器对轴线位于所述第三输入耦合器与所述第四输入耦合器之间的大约中间，且以所述第一距离偏离所述第一对称平面，使得所述第一对称平面在所述第一输入耦合器对轴线与所述第二输入耦合器对轴线之间的大约中间；以及
形成第三和第四输出端口耦合器，所述第三输出端口耦合器和所述第四输出端口耦合器从所述第一波导板条延伸且具有第二输出耦合器对轴线，所述第二输出耦合器对轴线位于所述第三输出端口耦合器与所述第四输出端口耦合器之间的大约中间，且以所述第二距离偏离所述第一对称平面，使得所述第一对称平面在所述第一输出耦合器对轴线与所述第二输出耦合器对轴线之间的大约中间。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一波导板条、所述输入端口耦合器和所述输出端口耦合器形成于位于稀释波导堆叠之上的单模无源波导堆叠中，所述稀释波导堆叠位于所述光学衬底与所述波导板条之间。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一输入端口耦合器和所述第二输入端口耦合器中的一者连接到形成于所述稀释波导堆叠中的第一模式转换器，且所述第三输入端口耦合器和所述第四输入端口耦合器中的一者连接到形成于所述衬底之上的光学分裂器。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一波导板条、所述输入耦合器和所述输出耦合器经配置以分离经由所述第一模式转换器接收的所接收经相移键控的光学信号的同相和正交通道，其中在大约1530nm到大约1570nm的光学信号波长范围内具有不大于约±5°的相位误差。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107111056A (zh) * 2014-11-11 2017-08-29 菲尼萨公司 两级绝热耦合的光子系统
CN110412692A (zh) * 2018-04-30 2019-11-05 瞻博网络公司 光子输入/输出耦合器对准
US10663680B2 (en) 2016-12-06 2020-05-26 Ii-Vi Delaware Inc. Surface coupled laser and laser optical interposer
US10809456B2 (en) 2018-04-04 2020-10-20 Ii-Vi Delaware Inc. Adiabatically coupled photonic systems with fan-out interposer
US10826267B2 (en) 2015-12-17 2020-11-03 Ii-Vi Delaware Inc. Surface coupled systems
US10992104B2 (en) 2015-12-17 2021-04-27 Ii-Vi Delaware, Inc. Dual layer grating coupler
US11404850B2 (en) 2019-04-22 2022-08-02 Ii-Vi Delaware, Inc. Dual grating-coupled lasers
US11435522B2 (en) 2018-09-12 2022-09-06 Ii-Vi Delaware, Inc. Grating coupled laser for Si photonics

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9130692B2 (en) * 2012-04-23 2015-09-08 Coriant Operations, Inc. Reconfigurable optical add/drop multiplexer network element for C-band and L-band optical signals
JP5920128B2 (ja) * 2012-09-07 2016-05-18 住友電気工業株式会社 光導波路型受光素子の製造方法および光導波路型受光素子
EP2730958A1 (fr) * 2012-11-07 2014-05-14 Alcatel-Lucent Détecteur cohérent amplifié
US9683928B2 (en) 2013-06-23 2017-06-20 Eric Swanson Integrated optical system and components utilizing tunable optical sources and coherent detection and phased array for imaging, ranging, sensing, communications and other applications
US9464883B2 (en) * 2013-06-23 2016-10-11 Eric Swanson Integrated optical coherence tomography systems and methods
US9684131B2 (en) * 2014-04-04 2017-06-20 Huawei Technologies., Ltd. Apparatus and method for an optical switch having a 2×1 multi-mode interferometer and photodetector
EP3220559A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-20 Xieon Networks S.à r.l. Processing parameter and resource sharing architecture for superchannel based transmission systems
US10031291B1 (en) * 2017-07-25 2018-07-24 Elenion Technologies, Llc Multi-mode interferometer coupler with core strips
JP6919557B2 (ja) * 2017-12-26 2021-08-18 住友電気工業株式会社 光９０度ハイブリッド集積回路
JP7037958B2 (ja) * 2018-02-27 2022-03-17 住友電気工業株式会社 半導体光集積デバイス

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5379354A (en) * 1990-12-20 1995-01-03 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom And Northern Ireland Intensity dividing multimode wave guide device for producing intensity distribution maxima
US6069990A (en) * 1997-11-27 2000-05-30 Hitachi Cable Ltd. Optical wavelength multiplexer/demultiplexer
US20010055444A1 (en) * 2000-03-13 2001-12-27 Furukawa Electric Co., Ltd. Manufacturing method of metallic film to planar lightwave circuit and planar lightwave circuit and planar lightwave circuit having metallic film manufactured by using this method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6217708A (ja) * 1985-07-16 1987-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd モ−ド変換装置
US5060312A (en) * 1990-03-05 1991-10-22 At&T Bell Laboratories Polarization independent coherent lightwave detection arrangement
JPH10319263A (ja) * 1997-03-14 1998-12-04 Hitachi Cable Ltd 光導波路及びその製造方法並びに光デバイス
US6580844B2 (en) * 2001-04-24 2003-06-17 Lucent Technologies Inc. Broadband wavelength-division multiplexer/demultiplexer
US6563988B2 (en) 2001-04-25 2003-05-13 Lightwave Microsystems Corporation Optical apparatus and method having predetermined group velocity dispersion
JP2007233294A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Oki Electric Ind Co Ltd 光カプラ
JP2008241937A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Oki Electric Ind Co Ltd マルチモード干渉光カプラ及びマッハツェンダ型光変調器
EP2251722B1 (en) 2009-05-14 2012-07-25 Alcatel Lucent A photonic integrated circuit and method of manufacturing the photonic integrated circuit
JP5373908B2 (ja) * 2009-07-22 2013-12-18 日本電信電話株式会社 光９０度ハイブリッド回路
JP5684131B2 (ja) * 2009-09-07 2015-03-11 古河電気工業株式会社 Ｐｌｃ型復調器及び光伝送システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5379354A (en) * 1990-12-20 1995-01-03 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom And Northern Ireland Intensity dividing multimode wave guide device for producing intensity distribution maxima
US6069990A (en) * 1997-11-27 2000-05-30 Hitachi Cable Ltd. Optical wavelength multiplexer/demultiplexer
US20010055444A1 (en) * 2000-03-13 2001-12-27 Furukawa Electric Co., Ltd. Manufacturing method of metallic film to planar lightwave circuit and planar lightwave circuit and planar lightwave circuit having metallic film manufactured by using this method

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107209325A (zh) * 2014-11-11 2017-09-26 菲尼萨公司 两级绝热耦合的光子系统
US10656333B2 (en) 2014-11-11 2020-05-19 Ii-Vi Delaware Inc. Two-stage adiabatically coupled photonic systems
CN107209325B (zh) * 2014-11-11 2020-06-05 菲尼萨公司 两级绝热耦合的光子系统
CN107111056A (zh) * 2014-11-11 2017-08-29 菲尼萨公司 两级绝热耦合的光子系统
US10826267B2 (en) 2015-12-17 2020-11-03 Ii-Vi Delaware Inc. Surface coupled systems
US10992104B2 (en) 2015-12-17 2021-04-27 Ii-Vi Delaware, Inc. Dual layer grating coupler
US10663680B2 (en) 2016-12-06 2020-05-26 Ii-Vi Delaware Inc. Surface coupled laser and laser optical interposer
US10809456B2 (en) 2018-04-04 2020-10-20 Ii-Vi Delaware Inc. Adiabatically coupled photonic systems with fan-out interposer
US10809461B2 (en) 2018-04-30 2020-10-20 Juniper Networks, Inc. Photonic input/output coupler alignment
CN110412692B (zh) * 2018-04-30 2021-02-23 瞻博网络公司 光子输入/输出耦合器对准
CN110412692A (zh) * 2018-04-30 2019-11-05 瞻博网络公司 光子输入/输出耦合器对准
US11435522B2 (en) 2018-09-12 2022-09-06 Ii-Vi Delaware, Inc. Grating coupled laser for Si photonics
US11404850B2 (en) 2019-04-22 2022-08-02 Ii-Vi Delaware, Inc. Dual grating-coupled lasers
US11749968B2 (en) 2019-04-22 2023-09-05 Ii-Vi Delaware, Inc. Dual grating-coupled lasers

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