CN107548469A - 具有被抑制的反射的双向光电集成电路 - Google Patents

具有被抑制的反射的双向光电集成电路 Download PDF

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Abstract

给出了一种光子集成电路(100)，其包括基板(102)以及被图案化在基板(102)上的第一波导(204)和第二波导(206)。第一波导(204)引导输入辐射束。光子集成电路还包括耦合区域(208)，其中第一波导和第二波导(204，206)各自穿过耦合区域(208)。一个或多个调制元件(210)耦合到第一波导和第二波导(204，206)中的每一个。第一波导(204)和第二波导(206)分别具有第一刻面(212a)和第二刻面(212b)，并且第一反射和第二反射分别在第一波导和第二波导(204，206)内的第一刻面和第二刻面(212a，212b)处生成。耦合到第一波导和第二波导(204，206)中的每一个的所述一个或多个调制元件(210)被设计成在第一反射和第二反射穿过耦合区域(208)之前调节第一反射和第二反射的相位。

Description

具有被抑制的反射的双向光电集成电路
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年3月12日提交的美国临时申请No.62/132,038的权益，该临时申请通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本发明的实施例涉及能够抑制不期望的反射的光子集成电路的设计。
背景技术
光子集成电路被用于从电信到成像的广泛的各种应用。这些电路常常被设计成具有至少一些双向的部分，其中光可以在前向和后向的方向上传播，有时在同一波导内。这会导致可能造成不期望的影响(诸如与其它信号的干扰)的反射。
已经实现了一些潜在的解决方案，以期减少不期望的反射。这些解决方案包括相对于光传播的方向倾斜波导的刻面(facet)，以帮助减少在空气-刻面界面处的反射，以及在不期望反射的刻面和其它表面上施加抗反射涂层。此类技术可以将反射的辐射的振幅降低多达-40dB。但是，这种抑制水平可能不够，尤其是当处理大动态范围检测、外差混合和/或要检测弱输入信号时。例如，在低相干的干涉测量(interferometry)设置(包括光学相干断层成像(OCT)系统)中发现了这种情况。
发明内容
在本文给出的实施例中，给出了具有反射抑制机制的光子集成电路的设备设计。
在一个实施例中，光子集成电路包括基板以及被图案化在基板上的第一波导和第二波导。第一波导引导输入的辐射束。光子集成电路还包括耦合区域，其中第一波导和第二波导各自穿过耦合区域。一个或多个调制元件耦合到第一波导和第二波导中的每一个。第一波导和第二波导分别具有第一刻面和第二刻面，并且第一反射和第二反射分别在第一波导和第二波导内的第一刻面和第二刻面处生成。耦合到第一波导和第二波导中的每一个的一个或多个调制元件被设计成在第一反射和第二反射穿过耦合区域之前调节第一反射和第二反射的相位。
在另一个实施例中，光子集成电路包括基板以及被图案化在基板上的第一波导和第二波导。第一波导引导输入的辐射束。光子集成电路还包括耦合区域，其中第一波导和第二波导各自穿过耦合区域。一个或多个调制元件耦合到第一波导和第二波导中的每一个。第一波导和第二波导分别具有第一刻面和第二刻面。光子集成电路还包括与第一刻面和第二刻面对准并被设计成将经放大的辐射反射回第一波导和第二波导的一个或多个光学放大元件。耦合到第一波导和第二波导中的每一个的一个或多个调制元件被设计成在经放大的辐射穿过耦合区域之前调节在第一波导和第二波导中的经放大的辐射的相位。
附图说明
并入本文并形成本说明书的一部分的附图例示了本发明的实施例，并且与说明书一起进一步用来解释本发明的原理并使得相关领域的技术人员能够制作和使用本发明。
图1例示了光子集成电路。
图2A例示了根据实施例的光子集成电路。
图2B和图2C例示了示例光学模拟结果。
图3A例示了根据实施例的光子集成电路。
图3B例示了示例光学模拟结果。
图4例示了光子集成电路。
图5例示了根据实施例的光子集成电路。
图6例示根据实施例的光子集成电路。
图7例示了根据实施例的干涉测量系统的框图。
将参考附图描述本发明的实施例。
具体实施方式
虽然讨论了具体的配置和布置，但是应当理解，这仅仅是出于例示的目的。相关领域的技术人员将认识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下，能够使用其它配置和布置。对于相关领域的技术人员来说，也能够在各种其它应用中采用本发明将是清楚的。
应当指出，说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括该特定的特征、结构或特性。而且，这种短语不必然指代相同的实施例。另外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，无论是否明确描述，结合其它实施例来实现这种特征、结构或特性都在本领域技术人员的知识范围内。
本文的实施例涉及光子集成电路的各种设计。这些电路可以用在各种成像应用中(诸如用于OCT)，和/或可以包括反射元件(其中需要抑制不期望的反射)。
在本文中，术语“电磁辐射”、“光”、“辐射束”和“光束”都被用来描述传播通过各种所描述的元件和系统的相同电磁信号。
图1例示了具有基板102和图案化波导104的光子集成电路100。图案化波导104终止于刻面106处，在刻面106处光离开波导104进入周围的空气中。成像光108从刻面106离开并撞击在样本110上。以这种方式，光子集成电路100被用作成像设备的一部分。来自样本110的反射被收集回波导104中，并最终在光学检测器(未示出)处被检测，以便生成样本110的图像。
通过使用波导104既传送输入光束又传送来自样本110的反射光，产生期望的光学路径，如图1中所指出的，该光学路径由这个输入光和反射光组成。但是，在刻面106处的反射光也存在于波导104内。来自刻面106的这个反射光是不期望的，因为它会干扰来自样本110的期望反射。来自刻面106的反射光造成来自样本的反射光的质量劣化。如果来自样本110的反射光具有相对低的振幅，那么这个问题被复杂化，如在许多实际的成像应用(诸如OCT)中的情况。
图2A例示了根据实施例的光子集成电路200。光子集成电路200包括基板202、第一波导204和第二波导206。波导204和波导206可以是任何类型的波导，诸如带形波导或肋形波导。波导204和波导206可以具有使得只有单个光学模式传播通过芯的尺寸。
波导204和波导206可以在半导体材料(诸如硅、砷化镓或磷化铟)中被图案化。基板202还可以包括在波导204和波导206下方具有覆层的半导体材料。如本领域技术人员将理解的，可以利用各种层结构和设计在波导的芯内包含传播光。应当注意的是，波导204和波导206在耦合区域208的两侧被类似地标记。这并不意在限制光子集成电路200的设计，并且在本文是为了清楚起见而使用的。在其它示例中，耦合区域208的两侧上的连接波导可以被认为是不同的波导。
根据实施例，波导204和波导206中的每一个穿过耦合区域208。耦合区域208可以定义混合耦合器(诸如2×2渐逝(evanescent)耦合器)。也可以使用具有多于2个端口的耦合器(例如，3×3、4×4)。在另一个示例中，耦合区域208包括多模干涉(MMI)耦合器。在完美平衡的耦合器的情况下，从任何输入端进入的光线都在两个输出端之间被近似50:50地分路。其它耦合器类型可以使用不同的耦合比率，诸如60:40、70:30、80:20和90:10。如果在耦合区域208的一侧上的两个输入端处都接收到光，那么光也至少部分地在两个输出端处被组合。根据实施例，利用这种光组合特征来抑制反射，如下面更详细讨论的。
根据实施例，沿着波导204和波导206中的每一个波导部署一个或多个光学调制元件210。进一步在下游的是分别端接波导204和波导206的波导刻面212a和刻面212b。如所例示的那样，反射可以在两个刻面212a和刻面212b处都发生并沿着两个波导204和波导206朝着耦合区域208向上游传播回去。刻面212a和刻面212b可以相对于垂直通过基板202的平面倾斜，以期减少来自刻面212a和刻面212b的反射。例如，刻面可以相对于垂直通过基板202的平面成8度和10度之间的角度。根据实施例，当用在成像型应用中时，照射光束214从刻面212a和刻面212b中的至少一个刻面离开并撞击在样本216上。因此，如图2A中所指出的，可以存在包括在第一波导204内的输入光以及也在第一波导204内的来自样本216的反射光的期望光学路径。
在图2A中，从样本216返回的光通过其对应的刻面212a重新进入第一波导204。在那个时候，第一波导204携带输入光、从刻面212a反射的光以及期望的样本光。在那个时候，第二波导206携带输入光和从刻面212b反射的光。因此，第二波导206中的光可以被用作第一波导204的控制。一个或多个光学调制元件210可以被设计成偏移反射光的相位。根据实施例，波导204和波导206二者中的反射光的相位被偏移，使得两个波导中的反射光在穿过耦合区域208之后在第二波导206内相长干涉并在第一波导204内相消干涉。以这种方式，从刻面212a反射的光在第一波导204内被最小化，使得它不干扰第一波导204中来自样本216的期望的反射光。
图2B例示了与进入波导204的输入光相关的、来自波导206的背反射光(期望的输出)和来自波导204的背反射光(不期望的输出)。波导204和波导206二者中的反射光的相位差被偏移至多360度。如所例示的那样，利用适当的相位差，可以消除不期望的光。但是，在实际场景中，来自刻面212a和刻面212b的反射光不平衡，例如，反射的功率在一个刻面中比在另一个刻面中更高。图2C模拟具有不平衡反射的光子集成电路200的示例。两个波导中的反射光之间的相位差被设定为0度。示出了消光比(期望的输出与不期望的输出之间的功率差)随着功率不平衡的增加而减小。在业界常常看到1dB-2dB之间的功率不平衡，这产生大约20dB的消光比。对于OCT应用，可能期望高于有效动态范围的消光比。
在另一个实施例中，可以在光学电路内从某些元件(诸如波导的锥形区域和90o反射镜)生成反射。可能需要在这种反射元件和任何耦合器之间引入不同的调制元件，以分开地消去不想要的反射。
在另一个实施例中，不想要的背反射可以被指向到相同的耦合器端口，在那里输出辐射进入结构。于是，另一个端口将没有反射并且它可以被用来访问干净的输入辐射。例如，在OCT系统中，这可以被吸收(assimilated)在馈送和收集波导分开的传送配置中。
一个或多个光学调制元件210可以包括用于偏移相位的无源元件。这种无源元件可以包括用于更改路径长度的一个或多个波导环路。也可以在波导内制造光栅(诸如，布拉格光栅)以更改相位。在另一个示例中，一个或多个光学调制元件210可以包括有源元件(诸如热-光调制器或电-光调制器)，用于在波导204和波导206二者或其中的一个波导内偏移光的相位。
图3A例示了根据另一个实施例的光子集成电路300。光子集成电路300包括许多与光子集成电路200相似的元件，包括基板302、第一波导304和第二波导306以及端刻面316a和316b。但是，根据实施例，光子集成电路300不是使用单个耦合区域，而是包括级联布置的第一耦合区域308和第二耦合区域310。可以在第一耦合区域308和第二耦合区域310之间添加第二组的一个或多个光学调制元件312。类似于光子集成电路200，第一组的一个或多个光学调制元件314设置在第二耦合区域310与端刻面316a和端刻面316b之间。
在实施例中，第一耦合区域308和第二耦合区域310被布置为马赫-曾德(Mach-Zehnder)干涉仪。这允许功率可以通过使用第二组的一个或多个光学调制元件312在第一波导304和第二波导306两者之间被准确地平衡，而相位可以通过使用第一组的一个或多个光学调制元件314在波导段中独立地被控制。这种方法还可以被用来补偿制造中的不准确性、不完美的清洁或耦合器不平衡。还可以考虑更高阶的实现方式，用于进一步补偿给定波长范围或不同偏振态(polarization states)下的不平衡。光子集成电路300的整体操作类似于光子集成电路200的整体操作，其中来自端刻面316a和端刻面316b的反射通过使用一个或多个光学调制元件314调节其相位而被有效地消去。
图3B示出了与进入波导304的输入光相关的、来自波导306的反射光(期望的输出)和来自波导304的反射光(不期望的输出)。例如，调制元件312的相位差被偏移至多180度。例如，调制元件314的相位差被设定为180度，以便实现期望的输出与不期望的输出之间的最大消光比。如所例示的那样，假设完美平衡的刻面反射，则需要90度以最大化系统性能。不过，如果出现不平衡，那么必须调节相位差。可以看出的是，对于3dB的刻面反射不平衡，最佳相位差增加至100度。在这种情况下，对于任何刻面不平衡，消光比都可以被最大化。
本文所描述的用于抑制不想要的反射的实施例在许多不同的应用中是有用的，并不限于仅成像系统。例如，当在光子集成电路中使用光学放大元件时，也会发生不想要的反射。
图4例示了具有基板402(基板402具有第一图案化波导404和第二图案化波导406)的光子集成电路400。波导404和波导406穿过耦合区域408，并且第一波导404端接于刻面410。与刻面410对准的是光学放大元件412，其通过将光反射通过有源增益区域来放大来自第一图案化波导404的输入光。反射涂层414可以被施加在光学放大元件412内，以将大部分光反射回去通过有源增益区域。反射光最终被输入回到第一波导404中，反射光在第一波导404中朝着耦合区域408传播回去。
当经放大的光耦合回去通过耦合区域408并进入第一波导404和第二波导406中时，这种设计的问题发生。理想情况下，人们将期望所有经放大的光都耦合到第二波导406中。但是在实践中，经放大的光中的至少有一部分耦合回到波导404中，这干扰输入光。事实上，当在OCT系统中实现时，这种情况尤其不方便，因为光的传播方向将激发光与从样本收集的背反射分开。尝试放大背反射将需要耦合器并且将导致在放大之后混合两个传播方向。
图5例示了根据实施例的光子集成电路500。光子集成电路500包括许多与先前描述的光子集成电路200和光子集成电路300相似的元件。将不再详细描述诸如基板502、第一波导504和第二波导506、耦合区域508、光学调制器510以及刻面512a和512b之类的元件，除非它们应用于使用光学放大器514的这个实施例。光学放大器514的示例是半导体光学放大器(SOA)。
光学放大器514可以是与刻面512a和刻面512b二者都对准的单个元件，或者它可以包括分别耦合到每个刻面的两个分开的放大单元。光学放大器514可以包括反射涂层516，以增加光学放大器514的有源增益区域内的反射光的量。最终，经放大的光将耦合回第一波导504和第二波导506。如图5中所例示的那样，反射也将从刻面512a和刻面512b发生。
理想地，在第一波导504和第二波导506中每一个波导中向后朝着耦合区域508传播的经放大的光是相同的。如果耦合器区域508是完美平衡的，那么理论上将发生以下情况：对于被反馈回到第一波导504和第二波导506中的两个波束发生的放大是一致的并且被均等地偏置，并且光学耦合的质量在两个界面处是相等的。但实际上，这种情况几乎不可能产生。可以实现一个或多个光学调制元件510来偏移被反射、放大的光的相位。根据实施例，波导504和波导506二者中的反射光的相位被偏移，使得两个波导中的反射光在穿过耦合区域508之后在第二波导506内相长干涉并且在第一波导504内相消干涉。以这种方式，经放大的光不会干扰第一波导504中的输入光。
光学放大器514可以集成在基板502内。以这种方式，当制造设备时，可以执行相同的蚀刻步骤来定义波导504和波导506二者以及光学放大器514的增益区域。这种单片集成允许刻面512a和512b与光学放大器514之间非常好的对准。在另一个示例中，光学放大器514可以在分开的基板上制造并结合到基板502。这可以允许在使用更适于光学放大器514的特定材料时创建非常高增益的区域，但是可能使得与刻面512a和刻面512b的对准更加困难。可以通过使用本领域技术人员众所周知的方法(诸如光学泵浦或电气泵浦)在光学放大器514内放大反射光。
图6例示了根据实施例的光子集成电路600。除了包括光学放大器618之外，光子集成电路600与光子集成电路300共享许多相似之处。像光子集成电路300一样，光子集成电路600具有基板602、第一波导604、第二波导606、第一耦合区域608、第二耦合区域610、第一组的光学调制元件614和第二组的光学调制元件612。端刻面616a和端刻面616b与光学放大器618对准。
在实施例中，第一耦合区域608和第二耦合区域610被布置为马赫-曾德干涉仪。这允许功率可以通过使用第二组的光学调制元件612来在第一波导604和第二波导606两者之间被准确地平衡，而相位可以通过使用第一组的一个或多个光学调制元件614在波导段中被独立地控制。可替换地，这种布置的优点是能够与在光学放大器618中放大的反射光分开地指引来自刻面616a和刻面616b的反射。例如，来自刻面616a和刻面616b的反射的相位可以被调节成在穿过第一耦合区域608和第二耦合区域610二者之后仅在波导604处被输出，而经放大的反射的相位可以被调节成在穿过第一耦合区域608和第二耦合区域610之后仅在波导606处被输出。这种方法也可以被用来补偿制造中的不准确、不完美的清洁或耦合器不平衡。还可以考虑更高阶的实现方式，用于进一步补偿给定波长范围或不同偏振态下的不平衡。
在图7中例示可以用来对样本执行OCT的示例干涉仪布置。如图2-3和图5-6中所示的光学集成电路的各种实施例可以包括在OCT系统701内，以帮助减轻会劣化在检测器处接收的信号的不期望的反射的影响。OCT系统701包括光源702、分路元件704、样本臂706、参考臂708、延迟单元712和检测器714。延迟单元712可以包括各种光学调制元件。这些调制元件可以执行相位和/或频率调制，以抵消光中不期望的光学效应，并选择待成像的样本710的一个或多个深度。可以使用术语“光”来指代任何范围的电磁谱。在实施例中，术语“光”指代大约1.3μm波长的红外辐射。
在示出的实施例中，延迟单元712位于参考臂708内。但是，应当理解的是，延迟单元712可以替代地位于样本臂706中。可替换地，延迟单元712的各种元件可以存在于样本臂706和参考臂708二者中。例如，延迟单元712的向光引入可变延迟的元件可以位于样本臂706中，而调制光的不同偏振模式的元件可以位于参考臂708中。在一个示例中，样本臂706和参考臂708是光波导(诸如图案化波导或光纤)。在实施例中，OCT系统701的所有部件都被集成到平面光波回路(planar lightwave circuit，PLC)上。在另一个实施例中，至少延迟单元712内的部件被集成在光学集成电路的相同基板上。也可以考虑其它实现方式(诸如，例如光纤系统、自由空间光学系统、光子晶体系统等)。
应当理解的是，OCT系统701可以包括为了清楚起见而未示出的任何数量的其它光学元件。例如，OCT系统701可以包括沿着样本臂706或参考臂708的路径的反射镜、透镜、光栅、分路器(splitter)、微机械元件等。
分路元件704被用来将从光源702接收的光指引到样本臂706和参考臂708二者。分路元件704可以是例如双向耦合器、光学分路器或任何其它将单束光转换成两束或更多束光的调制光学设备。分路元件704可以包括例如关于图2A、图3A、图5和图6描述的一个或多个光子电路。
沿着样本臂706行进的光最终撞击在样本710上。在实施例中，样本臂706包括将光朝着可寻址元件902中的一个或多个引导的波导。样本710可以是要被成像的任何合适的样本(诸如组织)。光从样本710内的各种深度散射并反射回来，并且被散射/反射的辐射被收集回到样本臂706中。在另一个实施例中，被散射/反射的辐射被收集回到与传送波导不同的波导中。扫描深度可以经由施加在延迟单元712内的光上的延迟来选择。
样本臂706和参考臂708内的光在于检测器714处被接收之前被重新组合。在所示的实施例中，光被分路元件704重新组合。在另一个实施例中，光在与分路元件704不同的光耦合元件处被重新组合。检测器714可以包括任何数量的光电二极管、电荷耦合设备和/或CMOS结构，以将接收到的光转换成电信号。电信号包含与样本710相关的深度分辨(resolved)光学数据，并且可以由处理设备接收，用于进一步的分析和信号处理过程。如本文所使用的，术语“深度分辨”定义其中可以识别与被成像的样本的具体深度相关的数据的一个或多个部分的数据。
光源702可以包括一个或多个发光二极管(LED)或激光二极管。例如，当执行时域和/或频域分析时可以使用LED，而可调谐激光器可以被用来跨一定范围的波长来扫描光的波长。
根据实施例，OCT系统701被例示为与迈克尔逊(Michelson)干涉仪类似的干涉仪设计。但是，其它干涉仪设计也是可能的，包括马赫-曾德干涉仪设计或Mireau干涉仪设计。
要认识到的是，“具体实施方式”部分而不是“发明内容”和“说明书摘要”部分意在用来解释权利要求。“发明内容”和“说明书摘要”部分可以阐述(一个或多个)发明人预期的本发明的一个或多个但不是全部示例性实施例，因此，不意在以任何方式限制本发明和所附权利要求。
上面已经借助于例示出指定的功能及其关系的实现方式的功能构建块描述了本发明的实施例。为了方便描述，本文已经任意地定义了这些功能构建块的边界。可以定义替代边界，只要适当地执行指定的功能及其关系即可。
具体实施例的前述描述将完全揭示本发明的一般本质，使得在不背离本发明的一般概念的情况下，其他人可以通过应用本领域技术内的知识容易地针对各种应用修改和/或适应这种具体实施例，而无需过度实验。因此，基于本文给出的教导和指导，这种适应和修改意在于所公开的实施例的等同物的意义和范围内。应当理解的是，本文的措辞或术语是出于描述而不是限制的目的，使得本说明书的术语或措辞要由本领域技术人员根据教导和指导来解释。
本发明的宽度和范围不应当受任何上述示例性实施例的限制，而应当仅根据以下权利要求及其等同物来限定。

Claims (27)

1.一种光子集成电路，包括：
基板；
第一波导，被图案化在所述基板上并被配置为引导输入辐射束；
第二波导，被图案化在所述基板上；
耦合区域，其中第一波导和第二波导各自穿过所述耦合区域；
一个或多个调制元件，耦合到第一波导和第二波导中的每一个；以及
在第一波导的端部处的第一刻面和在第二波导的端部处的第二刻面，其中第一反射和第二反射分别在第一波导和第二波导内的第一刻面和第二刻面处生成，
其中耦合到第一波导和第二波导中的每一个的所述一个或多个调制元件被配置为在第一反射和第二反射穿过所述耦合区域之前调节第一反射和第二反射的相位。
2.如权利要求1所述的光子集成电路，其中所述一个或多个调制元件被配置为调节第一反射和第二反射的相位，使得第一反射和第二反射在穿过所述耦合区域之后在第二波导内相长干涉并在第一波导内相消干涉。
3.如权利要求1所述的光子集成电路，其中第一刻面和第二刻面相对于垂直穿过所述基板的平面成8度和10度之间的角度。
4.如权利要求1所述的光子集成电路，其中所述耦合区域是2×2双向耦合器。
5.如权利要求4所述的光子集成电路，其中所述耦合区域被配置为在第一波导和第二波导之间渐逝耦合辐射。
6.如权利要求1所述的光子集成电路，其中所述耦合区域是多模干涉(MMI)耦合器。
7.如权利要求1所述的光子集成电路，其中所述一个或多个调制元件包括无源相移元件。
8.如权利要求1所述的光子集成电路，其中所述一个或多个调制元件包括热-光调制器。
9.如权利要求1所述的光子集成电路，其中所述一个或多个调制元件包括电-光调制器。
10.如权利要求1所述的光子集成电路，还包括：
第二耦合区域，与第一耦合区域级联。
11.如权利要求9所述的光子集成电路，其中第一耦合区域和第二耦合区域一起被配置为形成马赫-曾德干涉仪。
12.如权利要求9所述的光子集成电路，还包括：
第二组的一个或多个调制元件，被耦合到第一波导和第二波导中的每一个并且被耦合在第一耦合区域和第二耦合区域之间。
13.如权利要求1所述的光子集成电路，其中所述输入辐射束从第一波导的第一刻面离开并且撞击在样本上，并且来自所述样本的反射被收集回到第一波导中。
14.一种光子集成电路，包括：
基板；
第一波导，被图案化在所述基板上并被配置为引导输入辐射束；
第二波导，被图案化在所述基板上；
耦合区域，其中第一波导和第二波导各自穿过所述耦合区域；
一个或多个调制元件，耦合到第一波导和第二波导中的每一个；
在第一波导的端部处的第一刻面和在第二波导的端部处的第二刻面；以及
一个或多个光学放大元件，与第一刻面和第二刻面对准，并且被配置为将经放大的辐射反射回第一波导和第二波导中，
其中耦合到第一波导和第二波导中的每一个的所述一个或多个调制元件被配置为在所述经放大的辐射穿过所述耦合区域之前调节在第一波导和第二波导中的所述经放大的辐射的相位。
15.如权利要求13所述的光子集成电路，其中所述一个或多个调制元件被配置为调节在第一波导和第二波导中的所述经放大的辐射的相位，使得所述经放大的辐射在穿过所述耦合区域之后在第二波导内相长干涉并在第一波导内相消干涉。
16.如权利要求13所述的光子集成电路，其中所述耦合区域是2×2双向耦合器。
17.如权利要求15所述的光子集成电路，其中所述耦合区域被配置为在第一波导和第二波导之间渐逝耦合辐射。
18.如权利要求13所述的光子集成电路，其中所述耦合区域是多模干涉(MMI)耦合器。
19.如权利要求13所述的光子集成电路，其中所述一个或多个调制元件包括无源相移元件。
20.如权利要求13所述的光子集成电路，其中所述一个或多个调制元件包括热-光调制器。
21.如权利要求13所述的光子集成电路，其中所述一个或多个调制元件包括电-光调制器。
22.如权利要求13所述的光子集成电路，还包括：
第二耦合区域，与第一耦合区域级联。
23.如权利要求21所述的光子集成电路，其中第一耦合区域和第二耦合区域一起被配置为形成马赫-曾德干涉仪。
24.如权利要求21所述的光子集成电路，还包括：
第二组的一个或多个调制元件，被耦合到第一波导和第二波导中的每一个并且被耦合在第一耦合区域和第二耦合区域之间。
25.如权利要求13所述的光子集成电路，其中所述一个或多个光学放大元件包括半导体光学放大器(SOA)。
26.如权利要求13所述的光子集成电路，其中所述一个或多个光学放大元件集成在所述基板上。
27.如权利要求13所述的光子集成电路，其中所述一个或多个光学放大元件设置在结合到所述基板的第二基板上。
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