CN104395798A - 紧凑型光子平台 - Google Patents

紧凑型光子平台 Download PDF

Info

Publication number
CN104395798A
CN104395798A CN201280074218.0A CN201280074218A CN104395798A CN 104395798 A CN104395798 A CN 104395798A CN 201280074218 A CN201280074218 A CN 201280074218A CN 104395798 A CN104395798 A CN 104395798A
Authority
CN
China
Prior art keywords
active area
waveguide
platform
light
layer structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280074218.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104395798B (zh
Inventor
梁迪
戴维·A·法塔勒
马科斯·菲奥伦蒂诺
彭真
查理斯·M·圣托里
雷蒙德·G·博索雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Enterprise Development LP
Original Assignee
Hewlett Packard Development Co LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Development Co LP filed Critical Hewlett Packard Development Co LP
Publication of CN104395798A publication Critical patent/CN104395798A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104395798B publication Critical patent/CN104395798B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1225—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths comprising photonic band-gap structures or photonic lattices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125—Bends, branchings or intersections
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/34—Optical coupling means utilising prism or grating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1028—Coupling to elements in the cavity, e.g. coupling to waveguides adjacent the active region, e.g. forward coupled [DFC] structures
    • H01S5/1032—Coupling to elements comprising an optical axis that is not aligned with the optical axis of the active region
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1028—Coupling to elements in the cavity, e.g. coupling to waveguides adjacent the active region, e.g. forward coupled [DFC] structures
    • H01S5/1032—Coupling to elements comprising an optical axis that is not aligned with the optical axis of the active region
    • H01S5/1035—Forward coupled structures [DFC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/11—Comprising a photonic bandgap structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • H01S5/125—Distributed Bragg reflector [DBR] lasers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12121—Laser
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12166—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1082—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region with a special facet structure, e.g. structured, non planar, oblique
    • H01S5/1085—Oblique facets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • H01S5/1203—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers over only a part of the length of the active region

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

提供紧凑型光子平台及其形成方法。紧凑型光子平台的示例包括具有沿纵轴的有源区的层状结构，形成在有源区的至少一个纵向端部处的、具有不小于临界角的角度的小平面，以及具有至少一个光栅耦合器的波导，该光栅耦合器被设置成与有角度的小平面对准，以便将光从该波导耦出或耦入该波导。

Description

紧凑型光子平台
背景技术
光子学可以有助于解决电互连系统中有关能耗增大和有限数据带宽的问题，以及其它问题。光通过波导的传输已经被用于许多种应用中。例如，可以使用可利用波导作为光输出介质的半导体装置产生光源。可替代地，光可以通过波导输入。将这些功能与波导结合起来具有挑战性。
附图说明
图1A和图1B图示根据本公开的具有比有源区长的谐振腔的紧凑型光子平台的示例。
图2图示根据本公开的形成的紧凑型光子平台的示例的框图。
图3A和图3B图示根据本公开的具有比有源区短的谐振腔的紧凑型光子平台的示例。
图4图示根据本公开的具有比有源区短的谐振腔的紧凑型光子平台的另一示例。
具体实施方式
本文所述的紧凑型光子平台使用户能够针对多种潜在的应用制造、销售和/或使用通用装置。例如，这种紧凑型光子平台可以被选择性地配置(例如，通过制造商和/或用户，以及其它人员)成在从电子(例如在有源区中)转换成光子之后通过波导的一端或两端发射光子，和/或在光子转换成电子(例如在有源区中)之后用于检测通过波导的一端或两端输入的光子。
由此，本文所述的紧凑型光子平台可以用作光(例如光子)源、光调制器和/或用作光电探测器，以及其它应用。本文所述的紧凑型光子平台可以被实现为通用的装置平台，用于各个光子部件和/或集成光路中，例如被实现为光互连、3D显示器的光源、激光器光学元件等。
提供紧凑型光子平台及其形成方法。紧凑型光子平台的示例包括：具有沿纵轴的有源区的层状结构；形成在有源区的至少一个纵向端部处的、具有不小于临界角的角度的小平面；以及具有至少一个光栅耦合器的波导，该光栅耦合器与有角度的小平面对准设置，以将光从波导耦出或耦入波导。
在各个示例中，可以使用至少一个有角度的小平面用于将光从有源区耦合到波导，和/或将光从波导耦合到有源区(例如用于实现激光器、调制器和/或光电探测器，以及其它应用)。此外，在多个示例中，可以在有源区内部和/或外部形成光学反射器(例如反射镜)(例如，形成为蚀刻波导小平面，分布式布拉格反射器，分布式反馈光栅，以及其它装置)，以便部分地或者全部地反射光，从而产生光学谐振腔。
图1A和图1B图示根据本公开的、具有比有源区长的谐振腔的紧凑型光子平台的示例。可以将紧凑型光子平台形成为包括多个组成部分的各种结构，多个组成部分例如为p-接触头和p-接触层、n-接触头和n-接触层、包层、氧化物层、衬底层以及其它各层。为了本公开的目的，详细讨论了与光子和/或电子的发射、调制和/或检测直接有关的组成部分。
在本公开的详细描述中参考了形成本公开一部分的附图，在附图中通过示例示出了本公开的示例可如何实施。足够详细地描述了这些示例，使得本领域普通技术人员能够实施本公开的示例，应当理解，可以采用其它示例，并且在不偏离本公开范围的条件下可以对工艺、电气和/或结构作出改变。另外，在适当的位置，如本文所使用的，“例如”和“作为示例”应当被理解为“作为示例但不作为限制”的简称。此外，如本文所使用的，“若干”元件和/或特征可以指一个或多个这种元件和/或特征。
本文附图遵从编号惯例，其中第一个或前几个数字相应于附图编号，其余的数字用于识别该附图中的元件或部件。不同附图之间类似的元件或部件可以通过使用类似的数字来识别。例如，116可以表示图1中的元件“16”，在图2中可以将类似的元件表示为216。本文各个附图所示的元件可以被增加、更换和/或省去，以便提供本公开的多个附加的示例。此外，附图中给出的元件的比例和相对大小旨在说明本公开的示例，不应当理解为限定性的含义。
如图1A所示，紧凑型光子平台100的示例可以包括衬底101、氧化物103和波导105。在多个示例中，波导105可以由衬底101支撑。在多个示例中，衬底101可以包括由与波导105具有不同的折射率的材料(例如由硅以及其它适当的材料形成)所形成的若干个层(例如硅基二氧化硅，以及其它)。由此，例如衬底101可以具有形成在其上且与波导105相邻的氧化物层103(例如SiO2)。
在图1A所示的示例中，可以在波导105上与形成在其上的衬底101和/或氧化物103相对地形成和/或设置一低折射率层110(例如低折射率介电材料，诸如SiO2或聚合物，以及其它材料)。低折射率层110可以减小如本文所述如果有效波导折射率高于或者接近于有源区115中的有效折射率，在有源区115以及相邻的层(例如113和124)中传播的光被光耦合到波导105中的可能性。
在一些示例中，紧凑型光子平台100可以包括形成于和/或设置于低折射率层110上的n-接触层111。可以利用n-接触层111以及本文所描述的形成于和/或设置于其上的层，实现电泵浦光(例如光子)发射(例如通过对激光器和/或放大器功能作出的贡献)和/或光电检测(例如通过对光子到电载流子转换功能作出的贡献)。在各个示例中，可以在n-接触层111上形成和/或设置第一包层113。
如本文所述，有源区115可以被形成于和/或设置于第一包层113上。有源区115可以由在受到电激励时可有助于特定数量或一定波长范围的光子的放大产生的增益介质材料或者其若干层来形成。被配置成产生特定数量或波长范围可能是由这样的腔(例如增益介质和/或谐振腔)所导致的，即该腔具有例如不同材料和/或结构的有源区、不同尺寸和/或形状的光学腔和/或不同种类的反射镜(例如反射器、光栅以及起反射镜作用的其它材料和/或结构)以及部件设置成各种结构的其它考虑。例如，光子可以从两种材料之间的结处反射，使得光子被限制在发生放大的增益介质中。在本公开的一些示例中，有源区可以是激光器的增益介质。
本文所述的用于形成有源区以产生光(例如光子)波长的增益介质材料，可以由多种化学材料来形成，包括例如GaAs、InGaAs、AlGaAs、InAlGaAs、InGaAsP、InGaAlP、InGaAlN以及其它材料和/或它们的组合。仅使用元素的缩写是因为在本公开的各个示例中可以使用每种元素的不同比例(例如化学计量)，以例如影响所产生的波长。在各个示例中，这种增益介质材料可用于沿紧凑型光子平台100的纵轴形成特定长度的有源区，该有源区有助于通过电激励产生谐振光波长，和/或有助于产生具有与例如通过波导输入到有源区和/或增益介质的光子的电子电压相当的能量的电子。
在各个示例中，可以在有源区115上形成和/或设置第二包层124。在一些示例中，紧凑型光子平台100可以包括形成于和/或设置于第二包层124上的p-接触层128。在一些示例中，p-接触层128可以具有形成于和/或设置于其上的p-接触头129。
考虑图1A所示的紧凑型光子平台100作为光(例如光子)发射装置操作时的示例，对有源区115的电激励(例如通过p-接触头129、p-接触层128和/或第二包层124输入的电子，和/或通过n-接触头、n-接触层111和/或第一包层113输入的空穴)，可以在有源区115中产生光119-1(例如光子)。至少一部分光119-1能够基本沿着有源区115的纵轴(例如朝向有源区115的两个纵向端部)行进。
可以在有源区115的至少一个纵向端部处(例如在一些示例中在每个纵向端部处)形成(例如通过切割，蚀刻以及其它技术)小平面117-1、117-2，使其具有不小于(例如等于或大于)临界角的角121，以便使光119-1在小平面的边界处产生内反射(例如不允许光119-1通过小平面被折射到外部)。在各个示例中，不小于临界角的角121取决于折射介质(例如空气以及其它折射介质)的折射率与入射介质(例如用于形成有源区115的增益介质材料)的折射率的比值。
每个小平面117-1、117-2可以反射光119-1，使得光119-2的行进方向被内反射(例如朝向和/或通过第一包层113、n-接触层111和/或低折射率层110(例如SiO2))。在一些示例中，第一包层113、n-接触层111和/或低折射率层110可以具有不同于有源区115的折射率，使得将入射光119-2的行进方向改变为光119-3，当接近波导105上的光栅耦合器107时光119-3具有不同的行进方向。
在各个示例中，可以将波导105与至少一个光栅耦合器107-1、107-2结合(例如通过蚀刻以及其它适当的技术来形成)，其中光栅耦合器107-1、107-2被设置为与入射光119-3对准，以便在波导105中向远处引导光119-4。与波导105结合的光栅耦合器107-1、107-2可以具有预定的间距，以使例如特定波长和/或相对于法线(例如垂直于光栅)成特定入射角度的入射光119-3发生折射。
如在本公开中使用的，光栅的间距表示光栅的一个实心条的起点与光栅的相邻的实心条的起点之间规则的、重复的距离。由此，间距横过一个实心条(例如齿)和相邻实心条之间的相邻空白空间(例如槽)的宽度。
每个光栅耦合器107-1、107-2的间距(以及占空比)能够产生折射作用，使入射光119-3在波导105内沿计划的方向119-4行进(例如到远处)。对于与法线成特定入射角度(Φ)(例如，当垂直于光栅提供入射光时，Φ可以具有数值0)的某一特定波长(λ)的入射光，使用由光栅齿区域和槽区域的有效折射率求平均而得到的波纹波导(corrugated waveguide)的有效折射率naveeff(例如作为空气的函数归一化的传输矢量)，以及入射光模折射率nin，通过下面的公式可以预定用于沿波导折射光的光栅耦合器的间距(Λ)：
Λ＝mλ/(naveeff-ninsinΦ)
其中，m是光栅级次。在各个示例中，通过由高折射率硅形成光栅耦合器，使用闪耀光栅形成光栅耦合器，和/或在光栅下面设置反射性材料(例如反射镜)，可以改善光栅耦合器的效率。
可以将每个光栅耦合器107-1、107-2形成为包括具有特定间距和特定占空比的光栅(例如通过电子束刻蚀，以及其它适当的蚀刻技术)。如在本公开中使用的，光栅的占空比表示实心条的宽度与间距的比值。在一些示例中，在光栅耦合器的跨度上，间距可以是恒定的(例如规则重复的)，这是因为实心条和空白空间的宽度可以是恒定的，这也可以使得占空比恒定。在一些示例中，光栅耦合器的前端(例如入射光最先遇到光栅耦合器的部分)可以是“啁啾效应”的，从而相对于后端(例如与光射出光栅耦合器的位置相邻的部分)，减小了前端的间距和/或占空比，从而例如减小入射光在波导中的后向反射。
在各个示例中，可以将反射器109-1、109-2(例如起反射镜作用)与波导105结合，并且相对于光栅耦合器107-1、107-2设置在远处。反射器109-1、109-2可以在波导105内沿与通过光栅耦合器107-1、107-2向远处引导的光119-4相反的方向至少部分地反射光119-5。在各个示例中，可以远离一个光栅耦合器(例如图1A中的光栅耦合器107-2)结合反射性更弱的反射器(例如图1A中的反射器109-2)，用于沿预定的方向(例如引导)输出(例如发射)光123。
光学腔(例如增益介质和/或谐振腔)的几何结构可决定影响发射光(例如光子波长)的某些性质。谐振是系统(例如紧凑型光子平台)在某些频率下以大于其它频率的更大的振幅振荡的趋势。激光器的谐振腔包括形成光的驻波谐振器的反射器(例如反射镜)的布置。激光器的谐振腔与有源区115相关联，对有源区所产生的光提供反射反馈。被限制在谐振腔中的光可以反射多次，对于特定的谐振频率产生驻波。
形成谐振腔的有源区115、反射器109-1、109-2(例如反射镜)以及位于有源区与反射器之间的和/或与有源区和反射器相关的部件(例如图1A所示的波导105、低折射率层110、n-接触层111和/或第一包层113和第二包层124，以及其它部件)之间的结构差异和/或距离的差异，可以产生不同的谐振频率。由此，图1A所示的谐振腔126可以例如包括在反射器109-1、109-2的远端之间纵向延伸并且从波导105的底部边缘垂直延伸到第二包层124的顶部边缘的部件。因此，图1A图示具有比有源区115长(例如在纵向上)的谐振腔126的紧凑型光子平台100的示例。
激光器的模式可以是驻波光波。特定的模式和/或多种模式可能是由于多种因素造成的，诸如有源区的尺寸、形状和/或特定材料，和反射器的种类，以及影响谐振腔126的其它考虑。光子在被发射之前，可以在反射器109-1、109-2的远端之间被纵向地反射多次。当光波被反射时，其可以通过受激发射而被放大。如果放大大于损耗(例如由于吸收和/或不完全反射造成的损耗)，则包括谐振腔126的紧凑型光子平台100开始“产生激光”。
在各个示例中，反射器109-1、109-2可以是由高折射率材料与低折射率材料的多个交替层的预定结构形成的介质镜，其具有四分之一波长厚，可以被结合到波导105中，作为分布式布拉格反射器(DBR)。如果交替层的厚度以及折射率导致在界面处部分反射波发生相长干涉，则这种DBR可以在期望的自由表面波长处提供高度的波长选择性反射。可替代地或者附加地，在各个示例中，反射器109-1、109-2可以是分布式反馈(DFB)光栅，可以将其结合到波导105中，用于例如对特定的波长带进行反射，以有助于特定的激发模式。
在各个示例中，可以(例如通过热、电以及其它适当的输入方式)改变反射器109-1、109-2(例如DBR和/或DFB光栅)的反射率。因此，光123的输出波长(例如发射)是可调节的(例如通过用户调节)，和/或通过改变反射器109-1、109-2的反射率，可以调节光123的输出强度(例如有别于通过制造商改变诸如有源区115的其它部件的参数)。
图1B图示根据本公开的、具有比有源区长的谐振腔的紧凑型光子平台的另一示例。如图1B所示，紧凑型光子平台130的该示例可以包括例如参照图1A所述的衬底101、氧化物103以及波导105。
与图1A所示的示例不同的是，图1B所示的示例不包括在波导105上与其上形成的衬底101和/或氧化物103相对地形成和/或设置的低折射率层(例如在图1A中用110所示)。如果因为有效波导折射率明显地低于有源层115的有效折射率而导致波导105与相邻的有源区115耦合的趋势较低，如本文所描述的，则可以省略低折射率层。由此，在一些示例中，紧凑型光子平台130可以包括直接形成于和/或设置于波导105上的n-接触层111。
在各个示例中，图1B所示的紧凑型光子平台130的示例的其它部件可以被形成为和/或包括如针对图1A所示的部件和/或功能。例如，图1B也图示具有比有源区115长(例如在纵向上)的谐振腔126的紧凑型光子平台130的示例。
图2图示根据本公开形成的紧凑型光子平台的示例的框图。如方框232所示并且与图1A和图1B所示的示例一致，紧凑型光子平台(例如100、130)可以包括具有沿纵轴的有源区(例如115)的层状结构。如方框234所示，可以在有源区(例如115)的至少一个纵向端部处形成具有不小于临界角的角度(例如121)的小平面(例如117-1、117-2)。如方框236所示，可以将具有至少一个光栅耦合器(例如107-1、107-2)的波导(例如105)设置成与有角度的小平面(例如117-1、117-2)对准，以将光从波导(例如105)耦出或耦入波导。在各个示例中，通过如前所述在波导和/或有源区以及其它部件上和/或中形成反射器，可以形成谐振腔(例如126)。
在各个示例中，本文所公开的紧凑型光子平台可以用作激光器、调制器和/或光电探测器以及其它装置。例如，可以将具有至少一个光栅耦合器(例如107-1、107-2)的波导(例如105)设置为与通过小平面(例如117-1、117-2)被内反射(例如119-2)的光(例如119-2、119-3)对准，以在波导(例如105)(例如，作为激光器)内向远处引导光(例如119-4)。
在一些示例中，如图1A和图1B(以及图3A和图3B和图4)所示，波导可以至少在有源区的每个纵向端部处的小平面之间，具有基本与有源区的纵轴共面的纵轴。即，至少在有源区的每个纵向端部处的小平面之间，和/或在光栅耦合器的前端和/或后端之间，波导可以基本平行于有源区，以便与将被小平面内反射的光对准。
如本文所描述的，可以将反射器(例如109-1、109-2)(例如DBR和/或DFB光栅)设置在波导(例如105)中远离两个光栅耦合器(例如107-1、107-2)中的每一个的位置处，其中可以独立于有源区调谐反射器。在各个示例中，反射器(例如109-1、109-2)可用于形成谐振腔(例如126)。在一些示例中，可以远离一个光栅耦合器(例如107-2)设置反射性更弱的反射器(例如119-5)(例如与其它DBR和/或DFB光栅相比具有更大部分反射性的DBR和/或DFB光栅)，以便沿着预定的方向引导光123的输出(例如发射)。
正如本文所描述的，紧凑型光子平台(例如100、130)可以具有包括有源区(例如115)和波导(例如105)的谐振腔(例如126)，其中谐振腔(例如126)在设置于波导中的反射器(例如109-1、109-2)(例如DBR和/或DFB光栅)的远端之间延伸。在各个示例中，谐振腔(例如126)可以进一步包括设置在有源区(例如115)与波导(例如105)之间的层叠结构的若干层(例如110、111和/或113)。
图3A和图3B图示根据本公开的、具有比有源区短的谐振腔的紧凑型光子平台的示例。如图3A和图3B所示，紧凑型光子平台340-1、340-2的示例可以包括例如参照图1A和图1B所描述的衬底301、氧化物303和波导305。与图1A所示的示例相比，图3A和图3B所示的示例不包括与形成在波导305上的衬底301和/或氧化物303相对地形成和/或设置在波导305上的低折射率和/或反射率层(例如图1A所示的110)。不过，在一些示例中，如果有效波导折射率高于或者接近于有效增益折射率，则可以包括这种低折射率层。由此，在一些示例中，紧凑型光子平台340-1、340-2可以包括直接形成和/或设置在波导305上的n-接触层311。
在各个示例中，图3A-3B所示的紧凑型光子平台340-1、340-2的示例的其它部件可以被形成为和/或包括针对图1A-1B所述的部件和/或功能。不过，与图示具有比有源区115长(例如在纵向上)的谐振腔126的紧凑型光子平台100、130的示例的图1A和图1B不同，图3A和图3B图示具有比有源区315短(例如在纵向上)的谐振腔344的紧凑型光子平台340-1、340-2的示例。
由此，在各个示例中，如图3A所示，第二包层324(例如处于有源区315的与波导305相对一侧上的包层)可以至少具有形成和/或设置在其中的两个DBR341-1、341-2的一部分。在一些示例中，每个DBR 341-1、341-2的另一部分可以被形成和/或设置在p-接触层328中。如本文所述，可以利用两个DBR(例如341-1、341-2)作为形成谐振腔(例如344)(例如激光器的谐振腔)的反射器。因而，如图3A所示，可以将两个DBR 341-1、341-2设置成使其远端被设置成形成比有源区315的纵轴短的谐振腔344。
由此，在有源区315中所产生的光343-1可以在从谐振腔344逸出(例如发射)之前在两个DBR 341-1、341-2的远端之间被纵向反射多次。当光343-1被反射时，其通过受激发射而被放大。如果放大大于损耗(例如由于吸收和/或不完全反射造成的损耗)，则包括谐振腔344的紧凑型光子平台340-1起激光器的作用。
从有源区315发射出的光343-2可以如本文所述的，被在有源区315的每个纵向端部处形成(例如切割、蚀刻以及其它技术)的、具有不小于(例如等于或大于)临界角的角度321的小平面317-1、317-2内反射，以便在小平面的边界处产生光343-3的内反射。每个小平面317-1、317-2可以反射光343-2，使得光343-3的行进方向被内反射(例如朝向和/或通过第一包层313、n-接触层311和/或可能的低折射率层(未示出))。尽管图3A-3B中没有图示出，不过在一些示例中，第一包层313、n-接触层311和/或可能的低折射率层可以具有不同于有源区315的折射率，使得当光接近波导305时，入射光343-3的行进方向被改变成具有不同行进方向的光。
在各个示例中，波导305可以与至少一个光栅耦合器307-1、307-2结合(例如通过蚀刻以及其它适当的技术来形成)，其中光栅耦合器307-1、307-2被设置成与入射光343-3对准，从而在波导305内向远处引导光343-4。与波导305结合的光栅耦合器307-1、307-2可以具有预定的间距，以使例如特定波长和/或与法线(例如垂直于光栅)成特定入射角度的入射光343-3发生折射。与图1A-1B不同，向远处引导的光343-4在比有源区315短的谐振腔344中已经通过DBR(例如341-1、341-2)得到放大。因此，图1A-1B所示的结合到波导(例如105)中的反射器(例如109-1、109-2)，在图3A-3B所示的紧凑型光子平台340-1、340-2中可以被省去。
图3B图示根据本公开的、具有比有源区短的谐振腔的紧凑型光子平台的另一示例。与图3A所示具有两个DBR 341-1、341-2的示例不同，图3B所示的示例包括第二包层324，在各个示例中，第二包层324可以具有被形成和/或设置在其中的两个DFB光栅342-1、342-2的至少一部分。在一些示例中，每个DFB光栅342-1、342-2的另一部分可以被形成和/或设置在p-接触层328中。如本文所述，可以利用两个DFB光栅(例如342-1、342-2)作为用于形成谐振腔(例如344)的反射器。因而，如图3B所示，可以将两个DFB光栅342-1、342-2设置成使其远端设置成用于形成比有源区315的纵轴短的谐振腔344。
由此，在有源区315中所产生的光343-1在从谐振腔344逸出(例如发射)之前在两个DFB光栅342-1、342-2之间被纵向多次反射。当光343-1被反射时，其可以通过受激发射而被放大(例如起激光器的作用)。
在各个示例中，图3B所示的紧凑型光子平台340-2的示例的其它部件可以被形成为和/或包括针对图3A所述的部件和/或功能。例如，图3B也图示具有比有源区315短的谐振腔344的紧凑型光子平台340-2的示例。
因而，图3A-3B所示的示例的一致之处在于，紧凑型光子平台(例如340-1、340-2)可以具有包括沿纵轴的有源区(例如315)的层状结构，在有源区(例如315)的至少一个(例如每个)纵向端部处形成具有不小于(例如等于或者大于)临界角的角度(例如321)的小平面(例如317-1、317-2)。该紧凑型光子平台可以进一步包括具有光栅耦合器(例如307-1、307-2)的波导(例如305)以及处于有源区(例如315)的与波导(例如305)相对一侧上的包层(例如324)，其中光栅耦合器被设置成与将被每个小平面(例如317-1、317-2)内反射的光(例如342-3)对准，以在波导(例如305)内向远处引导光(例如343-4)。
在各个示例中，紧凑型光子平台(例如340-1、340-2、130)可以具有包括有源区(例如315)、处于有源区(例如315)的两侧上的包层(例如313、324)以及波导(例如305)的一部分的谐振腔(例如344)，其中如图3A-3B所示，每一部分均短于有源区(例如315)的纵轴。如本文所示，在各个示例中，包层(例如处于有源区315的相对一侧上的324)可以包括其远端被设置成形成比有源区(例如315)的纵轴短的谐振腔(例如344)的两个DBR(例如341-1、341-2)的至少一部分。可替代地或者附加地，在各个示例中，包层(例如324)可以包括其远端被设置成形成比有源区(例如315)的纵轴短的谐振腔(例如344)的两个DFR光栅(例如342-1、342-2)的至少一部分。
图4图示根据本公开的、具有比有源区短的谐振腔的紧凑型光子平台的另一示例。如图4所示，紧凑型光子平台450的该示例可以包括例如针对图1A-1B和/或图3A-3B所描述的衬底401、氧化物403和波导405。由于有源区415被设计成与如本文所述的结合到波导405中的结构直接作用(例如，当有源区415中所产生的光的模式在波导405中足够强时)，因此可以直接在波导405上形成和/或设置n-接触层411(例如，在n-接触层411与波导405之间没有包层和/或氧化物层)。
在各个示例中，图4所示的紧凑型光子平台450的示例的其它部件可以被形成为和/或包括针对图1A-1B和图3A-3B所描述的部件和/或功能。不过，与图示具有比有源区115长(例如在纵向上)的谐振腔126的紧凑型光子平台100、130的示例的图1A-1B不同，图4图示具有比有源区415短的谐振腔454的紧凑型光子平台450的示例。
由此，如图4所示，在各个示例中，波导405可以具有结合(例如形成和/或设置)在其中的两个DFB光栅452-1、452-2。如本文所述，可利用两个DFB光栅(例如452-1、452-2)作为用于形成谐振腔(例如454)(例如激光器的谐振腔)的反射器。因而，如图4所示，可以将两个DFB光栅452-1、452-2设置成使其远端被设置为形成比有源区415的纵轴短的谐振腔454。
由此，在有源区415中所产生的光453-1在逸出(例如射出)谐振腔454之前，在波导405中的两个DFB光栅452-1、452-2的远端之间可以被纵向反射多次。当光453-1被反射时，可以通过受激发射而被放大。如果放大大于损耗(例如由于吸收和/或不完全反射导致的损耗)，则包括谐振腔454的紧凑型光子平台450起激光器的作用。
从有源区415发射出的光453-2可以如本文所述的，被在有源区415的每个纵向端部处形成(例如切割、蚀刻以及其它技术)的、具有大于临界角的角度421的小平面417-1、417-2内反射，以便在小平面的边界处提供光453-3的内反射。每个小平面417-1、417-2可以反射光453-2，使得光453-3的行进方向被内反射(例如朝向和/或通过n-接触层411)。
在各个示例中，可以将波导405与被设置为与入射光453-3对准的至少一个光栅耦合器407-1、407-2相结合(例如通过蚀刻以及其它适当的技术形成)，以便在波导405中向远处引导光453-4。与波导405结合的光栅耦合器407-1、407-2可以具有预定的间距，以使例如特定波长和/或与法线(例如垂直于光栅)成特定入射角度的入射光453-3发生折射。与图3A-3B类似，在比有源区415短的谐振腔454中，向远处引导的光453-4已经通过有源区415中的增益介质得到放大(例如激光发射)。因此，图1A-1B所示的被结合到波导(例如105)中的反射器(例如109-1、109-2)，可以从图4所示的紧凑型光子平台450中省去。
因此，在各个示例中，可以执行图4所示的紧凑型光子平台450的制造方法。除非明确说明，否则本文所述的方法示例不局限于特定的顺序或次序。此外，所述方法示例的一部分或其要素可以同时或者基本同时发生或者被执行。
如本公开所描述的，在各个示例中，制造紧凑型光子平台包括对半导体材料的叠层进行处理，以形成包括沿纵轴的有源区(例如415)的第一层状结构(例如411、415、424、428和/或429)，其中将有源区(例如415)形成为在每个纵向端部处包括具有大于临界角的角度(例如421)的小平面(例如417-1、417-2)。此外，在各个示例中，制造紧凑型光子平台可以包括对材料的叠层进行处理，以形成包括波导(例如405)的第二层状结构(例如401、403和/或405)。波导(例如405)可以被形成为具有两个反射结构(例如452-1、452-2)和光栅耦合器(例如407-1、407-2)，其中反射结构的远端被设置成形成比有源区(例如415)的纵轴短的谐振腔(例如454)，光栅耦合器被设置成与将被至少一个小平面(例如417-1、417-2)内反射的光(例如453-3)对准，并且被形成为在波导(例如405)内向远处引导光(例如453-4)。
通过例如对材料(例如半导体材料)的叠层应用适当的沉积和/或蚀刻技术，可以执行本文所述的处理，不过本公开不限于这些实施方式。例如，在各个示例中，处理可以包括外延生长材料的叠层(例如半导体材料)。外延生长是一种可用于制造各种电子装置和光学装置的技术。这些装置可具有复杂的结构，其可以由若干个各种成分的薄层来形成。例如，处理可以包括利用电子束刻蚀，以便蚀刻出每个光栅耦合器、DBR和/或DFB光栅的间距、占空比等的预定的变化，使得预定的变化有助于从波导的至少一个端部引导(例如发射)预定的波长(例如激光波长)。
在各个示例中，制造紧凑型光子平台可以包括对材料的叠层进行处理，以形成两个DBR作为反射结构。可替代地或者附加地，在各个示例中，制造紧凑型光子平台可以包括对材料的叠层进行处理，以形成两个DFB光栅作为反射结构。
在各个示例中，制造紧凑型光子平台可以包括对材料的叠层进行处理，通过将第一层状结构基本共面固定到第二层状结构(例如通过倒装芯片工艺并粘结，以及其它适当的粘结工艺)来形成紧凑型混合光子平台。可替代地，在各个示例中，制造紧凑型光子平台可以包括对材料的叠层进行处理，通过在第二层状结构上形成第一层状结构(例如通过外延生长以及其它适当的用于形成单片式结构的技术)来形成紧凑型单片光子平台，其中第一层状结构和第二层状结构的各层被基本共面形成。
根据本公开，当通过用于发射光的偏压向有源区施加反向偏压时，紧凑型光子平台适合于用作光电探测器或电吸收调制器。反射器(例如DBR和/或DFB光栅)也可以如本文所述地被调节，以便调节谐振腔的质量因子(Q)，引起激光或发光二极管(LED)输出，以及其它种类的放大。如果光从一个反射器传输到谐振腔中，则该光通过谐振腔前进，并且通过另一反射器从谐振腔发射出，可以调节反射器的偏压，以便产生适合作为混合相位调制器的紧凑型光子平台。
本公开的示例可以包括紧凑型光子平台及其形成方法，包括可执行的指令和/或逻辑以便于制造和/或操作紧凑型光子平台。处理资源可以包括一个或多个处理器，能够访问保存在存储器中的数据，用于完成本文所述的结构、动作、功能等。如本文所使用的，“逻辑”是一种可选择的或者附加的处理资源，以实现本文所述的结构、动作、功能等，其包括硬件(例如各种形式的晶体管逻辑、专用集成电路(ASIC)等)，与保存在存储器中并且可由处理器执行的计算机执行指令(例如软件，固件等)不同。
应当理解，本文给出的说明是通过说明的方式而非限定性方式进行的。尽管本文说明和描述了设备、系统、方法、计算装置以及指令的特定的示例，不过在不偏离本公开精神和范围的前提下，可以用其它等效的部件布置、指令和/或装置逻辑来取代本文给出的特定的示例。

Claims (15)

1.一种紧凑型光子平台，包括：
层状结构，包括沿纵轴的有源区；
形成在所述有源区的至少一个纵向端部处的小平面，所述小平面具有不小于临界角的角度；以及
具有至少一个光栅耦合器的波导，所述光栅耦合器被设置成与有角度的所述小平面对准，以将光从所述波导耦出或耦入所述波导。
2.如权利要求1所述的平台，其中所述波导至少在所述有源区的每个纵向端部处的所述小平面之间具有与所述有源区的所述纵轴基本共面的纵轴。
3.如权利要求1所述的平台，包括远离两个光栅耦合器中的每一个设置在所述波导中的反射器，其中所述反射器可独立于所述有源区调谐。
4.如权利要求3所述的平台，其中反射性更弱的反射器远离一个光栅耦合器被设置，以沿着预定方向引导所述光的输出。
5.如权利要求3所述的平台，包括包含所述有源区和所述波导的谐振腔，其中所述谐振腔在设置在所述波导中的所述DBR的远端之间延伸。
6.如权利要求1所述的平台，其中所述有源区是激光器的增益介质。
7.一种紧凑型光子平台，包括：
层状结构，包括沿纵轴的有源区；
形成在所述有源区的每个纵向端部处的小平面，所述小平面具有不小于临界角的角度；
具有光栅耦合器的波导，所述光栅耦合器被设置成与将被所述小平面中的每一个内反射的光对准，以在所述波导内向远处引导所述光；以及
包层，处于所述有源区的与所述波导相对的一侧上。
8.如权利要求7所述的平台，包括具有所述有源区、处于所述有源区的两侧上的包层以及所述波导的一部分的谐振腔，其中所述部分中的每一个都短于所述有源区的所述纵轴。
9.如权利要求7所述的平台，其中所述包层包括两个分布式布拉格反射器的至少一部分，所述分布式布拉格反射器的远端被设置成形成比所述有源区的所述纵轴短的谐振腔。
10.如权利要求7所述的平台，其中所述包层包括两个分布式反馈光栅的至少一部分，所述分布反馈光栅的远端被设置成形成比所述有源区的所述纵轴短的谐振腔。
11.一种用于制造紧凑型光子平台的方法，包括：
对半导体材料的叠层进行处理，以形成包括沿纵轴的有源区的第一层状结构，其中所述有源区被形成为在每个纵向端部处包括具有不小于临界角的角度的小平面；以及
对材料的叠层进行处理，以形成包括波导的第二层状结构，其中所述波导被形成为包括：
两个反射结构，所述两个反射结构的远端被设置成形成比所述有源区的所述纵轴短的谐振腔；和
光栅耦合器，被设置为与将被所述小平面中的至少一个内反射的光对准，并且所述光栅耦合器被形成为在所述波导内向远处引导所述光。
12.如权利要求11所述的方法，其中对材料的叠层进行处理以形成第二层状结构包括：形成两个分布式布拉格反射器作为所述反射结构。
13.如权利要求11所述的方法，其中对材料的叠层进行处理以形成第二层状结构包括：形成两个分布式反馈光栅作为所述反射结构。
14.如权利要求11所述的方法，包括通过将所述第一层状结构基本共面地附接至所述第二层状结构来制造紧凑型混合光子平台。
15.如权利要求11所述的方法，包括通过在所述第二层状结构上形成所述第一层状结构来制造紧凑型单片光子平台，其中所述第一层状结构和所述第二层状结构的各层被基本共面地形成。
CN201280074218.0A 2012-07-30 2012-07-30 紧凑型光子平台 Active CN104395798B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2012/048788 WO2014021813A1 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Compact photonic platforms

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104395798A true CN104395798A (zh) 2015-03-04
CN104395798B CN104395798B (zh) 2019-03-01

Family

ID=50028333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280074218.0A Active CN104395798B (zh) 2012-07-30 2012-07-30 紧凑型光子平台

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9995876B2 (zh)
EP (1) EP2880480A4 (zh)
KR (1) KR20150037863A (zh)
CN (1) CN104395798B (zh)
WO (1) WO2014021813A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106785907A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光模块
CN110320588A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 中强光电股份有限公司 光波导装置及显示器
CN115579735A (zh) * 2022-12-07 2023-01-06 福建慧芯激光科技有限公司 一种单片集成二维dfb阵列芯片的制备方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10119857B2 (en) * 2012-08-17 2018-11-06 Oracle International Corporation Reflection-enhanced photo-detector
US10386581B2 (en) * 2013-10-25 2019-08-20 Forelux Inc. Grating based optical transmitter
EP3170043A4 (en) * 2014-07-14 2018-06-20 Biond Photonics Inc. 3d photonic integration with light coupling elements
US9618698B2 (en) * 2014-11-06 2017-04-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Optical waveguide crossings
JP6557631B2 (ja) * 2016-04-08 2019-08-07 日本電信電話株式会社 光送信機
KR101877388B1 (ko) * 2016-07-21 2018-07-11 엘지전자 주식회사 차량용 라이다 장치
KR20190009515A (ko) * 2017-07-19 2019-01-29 삼성전자주식회사 반도체 장치
US11243350B2 (en) 2020-03-12 2022-02-08 Globalfoundries U.S. Inc. Photonic devices integrated with reflectors
CN115657205B (zh) * 2022-12-13 2023-09-05 香港中文大学（深圳） 一种光子集成芯片及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060239612A1 (en) * 2002-06-19 2006-10-26 Peter De Dobbelaere Flip-chip devices formed on photonic integrated circuit chips
CN1910735A (zh) * 2004-01-20 2007-02-07 宾奥普迪克斯股份有限公司 集成光子器件
US20100246617A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Richard Jones Narrow surface corrugated grating
US20110142395A1 (en) * 2009-11-24 2011-06-16 Davide Domenico Fortusini Planar Waveguide And Optical Fiber Coupling
US20110158278A1 (en) * 2009-12-30 2011-06-30 Koch Brian R Hybrid silicon vertical cavity laser with in-plane coupling
CN102282489A (zh) * 2009-06-12 2011-12-14 宾奥普迪克斯股份有限公司 表面发射光子器件
CN102388513A (zh) * 2009-02-11 2012-03-21 丹麦科技大学 混合垂直腔激光器
CN102403651A (zh) * 2011-11-15 2012-04-04 南京大学 一种多波长分布反馈式半导体激光器装置及其制作方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5070488A (en) * 1988-06-29 1991-12-03 Atsuko Fukushima Optical integrated circuit and optical apparatus
US5103456A (en) * 1990-07-30 1992-04-07 Spectra Diode Laboratories, Inc. Broad beam laser diode with integrated amplifier
EP0483438B1 (en) * 1990-10-30 1996-01-17 International Business Machines Corporation Integrated optical head structure
JP3153886B2 (ja) * 1992-08-03 2001-04-09 日本板硝子株式会社 光カプラ
IT1270920B (it) * 1993-05-06 1997-05-16 Cselt Centro Studi Lab Telecom Laser a semiconduttore con emissione trasversale, e suo accoppiamento ad una guida ottica
US6031243A (en) * 1996-10-16 2000-02-29 Geoff W. Taylor Grating coupled vertical cavity optoelectronic devices
US7444048B2 (en) * 2001-10-09 2008-10-28 Infinera Corporation Tilted combiners/decombiners and photonic integrated circuit (PIC) employing the same
US7194016B2 (en) * 2002-03-22 2007-03-20 The Research Foundation Of The University Of Central Florida Laser-to-fiber coupling
US6888874B2 (en) * 2003-01-22 2005-05-03 Photodigm, Inc. Single-wavelength, unequal-length-multi-cavity grating-outcoupled surface emitting laser with staggered tuned distributed Bragg reflectors
EP1706894B1 (en) 2004-01-20 2012-05-23 Binoptics Corporation Integrated photonic devices
US7598527B2 (en) 2004-01-20 2009-10-06 Binoptics Corporation Monitoring photodetector for integrated photonic devices
ATE488038T1 (de) 2004-04-15 2010-11-15 Binoptics Corp Photonische integrierte bauelemente mit mehreren ebenen
US7565084B1 (en) 2004-09-15 2009-07-21 Wach Michael L Robustly stabilizing laser systems
US7450623B2 (en) * 2005-04-12 2008-11-11 Eric G. Johnson Wavelength locked laser including integrated wavelength selecting total internal reflection (TIR) structure
CA2652823C (en) * 2006-05-19 2015-12-08 Haibin Zhang Optical devices and digital laser method for writing waveguides, gratings, and integrated optical circuits
US7548671B2 (en) * 2007-07-16 2009-06-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical device including waveguide grating structure
US20090034977A1 (en) * 2007-07-30 2009-02-05 Michael Renne Ty Tan MULTIPLEXING HIGH SPEED LIGHT EMITTING DIODES (LEDs)
US8390800B2 (en) * 2008-03-04 2013-03-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Angle sensor, system and method employing guided-mode resonance
FR2930048B1 (fr) * 2008-04-15 2010-05-28 Commissariat Energie Atomique Test non destructif d'un coupleur optique integre dans un circuit optique integre.
DE112008003853T5 (de) * 2008-05-07 2011-04-07 Hewlett-Packard Development Co., L.P., Houston Optische Maschine für Punkt-zu-Punkt-Kommunikation
EP2281215B1 (en) * 2008-05-19 2013-10-02 Imec Integrated photonics device
US8168939B2 (en) * 2008-07-09 2012-05-01 Luxtera, Inc. Method and system for a light source assembly supporting direct coupling to an integrated circuit
US20100322555A1 (en) * 2009-06-22 2010-12-23 Imec Grating Structures for Simultaneous Coupling to TE and TM Waveguide Modes
US8766092B2 (en) * 2009-10-14 2014-07-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Energy collection systems and methods
US8175430B2 (en) * 2010-01-29 2012-05-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical multiplexer/demultiplexer systems configured with non-periodic gratings
EP2539979B1 (en) 2010-02-24 2018-05-23 Universiteit Gent Laser light coupling into SOI CMOS photonic integrated circuit
US8576890B2 (en) * 2010-04-26 2013-11-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Vertical-cavity surface-emitting laser
US8452141B2 (en) * 2010-07-30 2013-05-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical waveguide coupling device and associated methods
WO2013089755A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Intel Corporation An efficient backside-emitting/collecting grating coupler

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060239612A1 (en) * 2002-06-19 2006-10-26 Peter De Dobbelaere Flip-chip devices formed on photonic integrated circuit chips
CN1910735A (zh) * 2004-01-20 2007-02-07 宾奥普迪克斯股份有限公司 集成光子器件
CN102388513A (zh) * 2009-02-11 2012-03-21 丹麦科技大学 混合垂直腔激光器
US20100246617A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Richard Jones Narrow surface corrugated grating
CN102282489A (zh) * 2009-06-12 2011-12-14 宾奥普迪克斯股份有限公司 表面发射光子器件
US20110142395A1 (en) * 2009-11-24 2011-06-16 Davide Domenico Fortusini Planar Waveguide And Optical Fiber Coupling
US20110158278A1 (en) * 2009-12-30 2011-06-30 Koch Brian R Hybrid silicon vertical cavity laser with in-plane coupling
CN102403651A (zh) * 2011-11-15 2012-04-04 南京大学 一种多波长分布反馈式半导体激光器装置及其制作方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106785907A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光模块
CN110320588A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 中强光电股份有限公司 光波导装置及显示器
CN115579735A (zh) * 2022-12-07 2023-01-06 福建慧芯激光科技有限公司 一种单片集成二维dfb阵列芯片的制备方法
CN115579735B (zh) * 2022-12-07 2023-03-10 福建慧芯激光科技有限公司 一种单片集成二维dfb阵列芯片的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150168647A1 (en) 2015-06-18
CN104395798B (zh) 2019-03-01
US9995876B2 (en) 2018-06-12
EP2880480A1 (en) 2015-06-10
KR20150037863A (ko) 2015-04-08
WO2014021813A1 (en) 2014-02-06
EP2880480A4 (en) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104395798B (zh) 紧凑型光子平台
US10826267B2 (en) Surface coupled systems
CN109075532B (zh) 高速vcsel装置
EP2866067B1 (en) Grating based optical coupler
US20230341620A1 (en) Broadband back mirror for a photonic chip
US9020006B2 (en) High density laser optics
US10992104B2 (en) Dual layer grating coupler
WO2014115330A1 (ja) レーザ装置、光変調装置及び光半導体素子
CN107078459A (zh) 包含光子晶体的外腔激光器
JP2004535679A (ja) ジグザグレーザおよび光増幅器のための半導体
JP5069262B2 (ja) 半導体発光素子およびそれを用いた光パルス試験器
KR101940071B1 (ko) 수직 공진 표면광 레이저와 실리콘 광학소자를 이용한 외부 공진 레이저
JP2013130638A (ja) 光デバイス
US9057828B2 (en) Multi-port light sources of photonic integrated circuits
US10209445B2 (en) Method of fabricating a compact photonics platform
JP2016018894A (ja) 集積半導体光素子
JP6034681B2 (ja) 半導体発光素子、半導体発光素子モジュール、及び光パルス試験器
JP5530229B2 (ja) 半導体発光素子およびそれを用いた光パルス試験器
WO2020246042A1 (ja) 表面出射型光回路及びそれを適用した表面出射型光源
Kojima et al. Shallow-angle grating coupler for vertical emission from indium phosphide devices
US8120843B1 (en) Dark channel array with scattering centers
JP2017017248A (ja) 発光装置およびプロジェクター

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160830

Address after: American Texas

Applicant after: HEWLETT PACKARD ENTERPRISE DEVELOPMENT LP

Address before: American Texas

Applicant before: Hewlett-Packard Development Company, Limited Liability Partnership

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant