CN110971305B - 光学装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明构思的实施例的光学装置包括：波导路径，其包括光产生区域、波长可变区域和光调制区域；第一光波导层，其设置在光产生区域中以产生光；第二光波导层，其设置在波长可变区域中并连接至第一光波导层；环形的第三光波导层，其设置在光调制区域中并连接至第二光波导层；以及第一和第二光调制电极，它们彼此间隔开，并且在它们之间具有光调制区域。在此，第一光调制电极、第三光波导层和第二光调制电极在竖向上相互重叠。

Description

光学装置及其驱动方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2018年10月1日提交的韩国专利申请No.10-2018-0117236和2019年7月17日提交的韩国专利申请No.10-2019-0086334的优先权，其全部内容通过参引的方式结合入本文中。
技术领域
本文公开内容涉及一种光学装置及其驱动方法。更具体地，本文公开内容涉及一种包括波长可变区域和光调制区域的光学装置及其驱动方法。
背景技术
集成有波长可变光源和光强度调制器的光学装置被用于波分复用(WDM)系统，并且最近被用作下一代无源光网络(NG-PON)和移动前传网络中的每一个的光源。
通常，波长可变光源的强度调制器与电吸收调制器(EAM)或马赫曾德尔调制器(MZM)集成在一起。
发明内容
本公开提供了一种用于发射具有恒定的光调制特性的光的光学装置。
本发明构思的实施例提供了一种光学装置，包括：波导路径，其包括光产生区域、波长可变区域和光调制区域；第一光波导层，其设置在光产生区域中以产生光；第二光波导层，其设置在波长可变区域中并连接至第一光波导层；环形的第三光波导层，其设置在光调制区域中并连接至第二光波导层；以及第一和第二光调制电极，它们彼此间隔开，并且在它们之间具有光调制区域。在此，第一光调制电极、第三光波导层和第二光调制电极在竖向上相互重叠。
在一个实施例中，光学装置可以进一步包括设置在波长可变区域中的光栅。
在一个实施例中，第二光波导层可以在第一方向上延伸，并且光栅可以沿第一方向设置。
在一个实施例中，光学装置可以进一步包括设置在第一光调制电极和光调制区域之间的欧姆层。
在一个实施例中，光学装置可以进一步包括设置在波长可变区域上的波长转换部分。
在一个实施例中，波长转换部分可以包括加热元件。
在一个实施例中，可以通过波长转换部分将光的峰值波长从第一波长转换为第二波长，第一波长和第二波长之间的差可以被定义为第一波长差，从光调制区域发射的光的自由光谱范围(FSR)可以被定义为第二波长差，并且第二波长差的整数倍可以与第一波长差相同。
在一个实施例中，第二波长差可以满足以下数学方程：
[数学方程]第二波长差＝c/nL
在本发明构思的实施例中，一种用于驱动光学装置的方法包括：在波导路径的光产生区域中产生光；在波导路径的波长可变区域中转换光的峰值波长，其中，将光的峰值波长从第一波长转换为第二波长；以及在波导路径的光调制区域中调制光。这里，将第一波长和第二波长之间的差定义为第一波长差，将调制光的自由光谱范围(FSR)定义为第二波长差，并且第二波长差的整数倍与第一波长差相同。
在一个实施例中，在光调制区域中调制光可以包括：通过在光调制区域中使用环形光波导层，来调制具有在波长可变区域中转换的波长的光。
在一个实施例中，在光调制区域中调制光可以包括：通过使用与环形光波导层在竖向上相重叠的电极，来改变光调制区域和环形光波导层中的每一个的折射率。
在一个实施例中，第二波长差可以满足以下数学方程：
[数学方程]第二波长差＝c/nL
在一个实施例中，在波长可变区域中转换光的峰值波长可以包括，通过使用设置在波长可变区域上的波长转换部分来转换光的峰值波长。
在一个实施例中，波长转换部分可以包括加热元件。
在一个实施例中，波长转换部分可以包括欧姆层和电极。
附图说明
本文包括附图以提供对发明构思的进一步理解，这些附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明构思的示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本发明构思的原理。在附图中：
图1A是示出根据本发明构思的实施例的光学装置的平面图；
图1B是沿着图1A的线A-A’截取的截面图；
图1C是沿着图1A的线B-B′截取的截面图；
图1D是用于详细说明第三光波导层的图；
图2A是表示第一光的光强度的图；
图2B是表示第二光的光强度的图；
图3A是表示第一光的光强度谱的图；
图3B是表示第一光与第二光之间的透过率的图；
图4是表示根据特定条件的透过率的模拟结果的图；
图5A是示出根据本发明构思的实施例的光学装置的平面图；
图5B是沿着图5A的线A-A’截取的截面图；
图6A是示出根据本发明构思的实施例的光学装置的平面图；
图6B是沿着图6A的线A-A’截取的截面图；
图7是根据本发明构思的实施例的光学装置的截面图；
图8A是示出根据本发明构思的实施例的光学装置的平面图；和
图8B是沿着图8A的线A-A’截取的截面图。
具体实施方式
通过参考附图描述的以下实施例，将会阐明本发明的优点和特征及其实现方法。然而，本发明可以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开内容详尽和完整，并将向本领域技术人员充分传达本发明构思。此外，本发明仅由权利要求的范围限定。在全文中，相似的附图标记指代相似的元件。
在下面的描述中，科技术语仅用于解释特定的示例性实施例，而不限制本公开内容。除非相反地指出，否则单数形式的术语可以包括复数形式。“包括”、“包含”或“含有”的含义规定了性质、区域、固定数量、步骤、过程、元素和/或组成部件，但不排除其他性质、区域、固定数量、步骤、过程、元素和/或组成部件。在下文中，将参照附图详细描述示例性实施例。
图1A是示出根据本发明构思的实施例的光学装置的平面图。图1B是沿着图1A的线A-A’截取的截面图。图1C是沿着图1的线B-B′截取的截面图。图1D是用于详细说明第三光波导层的图。
参考图1A、1B、1C和1D，根据本发明构思的实施例的光学装置可以包括波导路径100。
波导路径100可以包括下覆盖层110、上覆盖层120和光波导层210、220、230和240。下覆盖层110可以包括n型半导体材料。上覆盖层120可以包括p型半导体材料。例如，波导路径100可以包括InP或AlGaAs。
波导路径100可以包括光产生区域RG1、波长可变区域RG2和光调制区域RG3。光产生区域RG1、波长可变区域RG2和光调制区域RG3可以在第一方向D1上顺序布置。
第一至第四光波导层210、220、230和240可以设置在波导路径100中。第一至第四光波导层210、220、230和240可以设置在下覆盖层110和上覆盖层120之间。如图1B所示，下覆盖层110、第一至第四光波导层210、220、230和240以及上覆盖层120可以在第二方向D2上顺序布置。第二方向D2可以垂直于第一方向D1。第一至第四光波导层210、220、230和240中的每一个可以具有大于波导路径100的折射率。
第一光波导层210可以设置在光产生区域RG1中。第一光波导层210可以具有在第一方向D1上延伸的棒状或条状形状。第一光波导层210可以包含本征半导体材料。第一光波导层210可以包括彼此具有相同的化合物组成和/或相同的带隙的材料。第一光波导层210可以具有多量子阱(MQW)结构。第一光波导层210可以是有源层。有源层可以产生光学增益。例如，第一光波导层210可以包括InGaAsP、InGaAs、InGaAlAs或GaAs。
第二光波导层220可以从波长可变区域RG2延伸到光调制区域RG3。第二光波导层220可以具有在第一方向D1上延伸的棒状或条状形状。第二光波导层220可以连接到第一光波导层210。
第三光波导层230可以设置在光调制区域RG3中。第三光波导层230可以具有环形，该环形具有与第二方向D2平行的中心轴线。第三光波导层230可以连接到第二光波导层220。第二光波导层220和第三光波导层230可以具有彼此相同的宽度和厚度。
]第四光波导层240可以设置在光调制区域RG3中。第四光波导层240可以具有在第一方向D1上延伸的棒状或条状形状。第四光波导层240可以连接到第三光波导层230。第三光波导层230和第四光波导层240可以具有彼此相同的宽度和厚度。
第二至第四光波导层220、230和240中的每一个可以包括本征半导体。第二至第四光波导层220、230和240可以包括彼此具有相同的化合物组成和/或相同的带隙的材料。第二至第四光波导层220、230和240可以是无源层。无源层可能不会产生光学增益。第二至第四光波导层220、230和240中的每一个可以包括InGaAsP、InGaAs、InGaAlAs或GaAs。
根据本发明构思的实施例的光学装置可以进一步包括第一光产生电极310、第一欧姆层320和第二光产生电极330。
可以在光产生区域RGl中设置与上覆盖层120接触的第一欧姆层320，并且可以在第一欧姆层320上设置第一光产生电极310。可以在光产生区域RGl中设置与下覆盖层110接触的第二光产生电极330。第二光产生电极330可以具有板状形状。即，第二光产生电极330可以覆盖光产生区域RG1中的整个下覆盖层110。另外，与图示的不同，第二光产生电极330可以从光产生区域RG1延伸到光调制区域RG3。在此，第二光产生电极330可以覆盖光产生区域RG1、波长可变区域RG2和光调制区域RG3中的整个下覆盖层110。第一和第二光产生电极310和330可以通过两者之间的第一欧姆层320、上覆盖层120、第一光波导层210和下覆盖层110彼此附接。第一光产生电极310、第一欧姆层320和第二光产生电极330可以彼此垂直地重叠(即，在第二方向D2上)。第一光产生电极310的一部分、第一欧姆层320的一部分和第二光产生电极330的一部分可以垂直于第一光波导层210重叠。
第一和第二光产生电极310和330中的每一个可以包括金、银、铜、铝、铂、钨、钛、钽、钼、铟、镍、铬或镁中的至少一种。第一欧姆层320可以包括p型半导体材料。例如，第一欧姆层320可以包括InGaAs或GaAs。
根据本发明构思的实施例的光学装置可以进一步包括绝缘层500、波长转换部分WV和光栅420。
绝缘层500可以在波长可变区域RG2和光调制区域RG3中覆盖上覆盖层120。绝缘层500可以包括氧化硅或氮化硅。
波长转换部分WV可以设置在布置于波长可变区域RG2上的绝缘层500上。波长转换部分WV可以包括加热元件410和加热极板411。加热元件410可以在第一方向D1上延伸。加热极板411可以连接到加热元件410的两端。例如，加热元件410可以包括镍铬(Ni-Cr)合金、铂(Pt)或钛(Ti)。例如，每个加热极板411可以包括金属。
光栅420可以设置在波长可变区域RG2中的下覆盖层110中或者在波长可变区域RG2中的上覆盖层120中。光栅420可以在第一方向DR1上彼此间隔开。光栅420可以在第一方向D1上以恒定距离布置。光栅420可以是布拉格光栅。
加热元件410、第二光波导层220和光栅420可以在竖向上彼此重叠。
根据本发明构思的实施例的光学装置可以进一步包括第一光调制电极610、电极极板611、第二欧姆层620和第二光调制电极630。
可以在光调制区域RG3中设置与上覆盖层120接触的第二欧姆层620，并且可以在第二欧姆层620上设置第一光调制电极610。可以在光调制区域RG3中设置与下覆盖层110接触的第二光调制电极630。第一和第二光调制电极610和630可以通过两者之间的第二欧姆层620、上覆盖层120、第三光波导层230和下覆盖层110彼此附接。
就根据图1A的平面图而言，第一光调制电极610和第二欧姆层620中的每一个可以具有一侧开口的环形形状。换句话说，就根据图1A的平面图而言，第一光调制电极610和第二欧姆层620中的每一个可以具有C形。第二光调制电极630可以具有板状形状。即，第二光调制电极630可以覆盖光调制区域RG3中的整个下覆盖层110。第一光调制电极610和第二欧姆层620可以在竖向上彼此重叠。第一光调制电极610的一部分和第二欧姆层620的一部分可以在竖向上与第三光波导层230重叠。第二光调制电极630可以在光调制区域RG3中于下覆盖层110下方与第一光调制电极610和第二至第四光波导层220、230和240在竖向上重叠。
第一和第二光调制电极610和630中的每一个可以包括金、银、铜、铝、铂、钨、钛、钽、钼、铟、镍、铬或镁中的至少一种。第二欧姆层620可以包括p型半导体材料。例如，第二欧姆层620可以包括InGaAs或GaAs。
可以设置连接到第一光调制电极610的电极极板611。电极极板611可以包括金属。
根据本发明构思的实施例的光学装置可以通过单体式地集成波长可变区域RG2和光调制区域RG3来提供。换句话说，在根据实施例的光学装置中，波长可变区域RG2和光调制区域RG3可以设置在一个基板上。
在描述根据实施例的光学装置的操作时，当将电压施加到第一光产生电极310和第二光产生电极330时，第一光波导层210可以产生光。从第一光波导层210产生的光可以在第一方向D1上沿着第二光波导层220传播。
沿着第二光波导层220传播的光可以被光栅420反射或共振。透射通过光栅420的光可以具有特定的峰值波长。
透射通过波长可变区域RG2的光可以具有由波长转换部分WC改变的波长。特别地，可以通过施加到加热极板411的电压来加热所述加热元件410。当加热元件410被加热时，波长可变区域RG2中的上覆盖层120、第二光波导层220、下覆盖层110和光栅420可以被加热。当波长可变区域RG2中的上覆盖层120、第二光波导层220、下覆盖层110和光栅420被加热时，波长可变区域RG2中的上覆盖层120、第二光波导层220、下覆盖层110和光栅420中的每一个的折射率可以发生改变，并且透射通过波长可变区域RG2的光的峰值波长可以发生改变。根据波长转换部分WC的操作条件，透射通过波长可变区域RG2的光的峰值波长的改变程度可以变化。在此，随着加热所述加热元件410而发生改变的折射率可以代表有效折射率。有效折射率可以根据下面的[数学方程1]中的布拉格条件线性变化。
[数学方程1]λ＝2neffΛ
在以上[数学方程1]中，λ是光的波长，neff是有效折射率，Λ是光栅频率。
参照图1D，透射通过第二光波导层220的光可以透射通过第三光波导层230和第四光波导层240。交汇点JP和分叉点DP可以由第二至第四光波导层220、230和240限定。交汇点JP可以是第二光波导层220和第三光波导层230彼此连接处的点。分叉点DP可以是第三光波导层230和第四光波导层240彼此连接处的点。
在分叉点DP处，透射通过第二光波导层220的光可以被分叉到第三光波导层230和第四光波导层240。被分叉到第三光波导层230和第四光波导层光波导层240的比率可以是大约1：1。被分叉到第四光波导层240的光可以被发射到光调制区域RG3的外部。被分叉到第三光波导层230的光可以完全透射通过第三光波导层230，并在交汇点JP处与透射通过第二光波导层220的光相交汇，且在分叉点DP处再次被分叉。
结果，通过第四光波导层240发射到外部的光的强度可以被调制。换句话说，当将电压施加到第一光调制电极610和第二光调制电极630时，上覆盖层120、第三光波导层230和下覆盖层110中的每一个的折射率可以被改变，并且光透射通过第三光波导层230的时间可以被改变。因此，通过第四光波导层240发射到外部的光的强度可以被改变。
图2A是表示第一光的光强度的图。图2B是表示第二光的光强度的图。图3A是表示第一光的光强度谱的图。图3B是表示第一光和第二光之间的透过率的图。
在下面关于图2A、图2B、图3A和图3B的描述中，在光产生区域RG1中产生并且透射通过波长可变区域RG2的光被定义为第一光P1，当第一光P1透射通过光调制区域RG3然后被发射时，所发射的光被定义为第二光P2。另外，将波长不被波长转换部WC改变的情况(即，波长转换部WC不操作的情况)定义为第一情况C1，将波长被波长转换部分WC改变的情况定义为第二情况C2。
参照图2A，透射通过波长可变区域RG2的第一光P1随时间的变化可以具有恒定的光强度。
参照图2B，从光调制区域RG3发射的第二光随时间的变化可以具有不恒定的光强度。特别地，在第二光P2中，光强度相对较大的时间和光强度相对较小的时间可以交替地重复。第二光P2可以在光强度相对较大的时间具有“1”信号，而在光强度相对较小的时间具有“0”信号。
结果，当第一光P1透射通过光调制区域RG3时，第一光P1的光强度可以被调制。
参照图3A，可以检查在第一情况C1和第二情况C2中的第一光P1的光强度谱。
在第一情况C1中，第一光P1可具有第一波长λ1的峰值波长。
在第二情况C2中，第一光P1可具有第二波长λ2的峰值波长。
当透射通过波长可变区域RG2的光的波长根据波长转换部分WC的操作而被改变时，光强度峰值可从第一波长λ1转换为第二波长λ2。
第一波长λ1与第二波长λ2之间的差可以被定义为第一波长差D1。第一波长差D1可以被定义为波分复用(WDM)格栅。
参考图3B，Y轴表示第一光P1和第二光P2之间的透过率T。Y轴的透过率T是通过将第二光P2的光强度除以第一光P1的光强度而获得的dB值。
参考图3B，可以检查第一情况C1和第二情况C2中的透过率T。在第一情况C1和第二情况C2中，透过率T可以根据波长周期性地具有最小值。例如，在第一情况C1中，透过率T可以在第三波长λ3、第四波长λ4和第五波长λ5处具有最小值，而在第二情况C2中，透过率T可以在第六波长λ6、第七波长λ7和第八波长λ8处具有最小值。
第三和第四波长λ3和λ4之间的波长差、第四和第五波长λ4和λ5之间的波长差、第六和第七波长λ6和λ7之间的波长差、以及第七和第八波长λ7和λ8之间的波长差可以彼此相同。上述波长差可以被定义为第二波长差D2。第二波长差D2可以被定义为自由光谱范围(FSR)。
在第三波长λ3中，第一情况C1的透过率T与第二情况C2的透过率T之间的差可以被定义为第一消光比ER1，并且在第四波长λ4中，第一情况C1的透过率T与第二情况C2的透过率T之间的差可以被定义为第二消光比ER2。当图3B中第二波长差D2的整数倍等于图3A中第一波长差时，第一消光比ER1可以与第二消光比ER2相同。换句话说，FSR的整数倍与WDM格栅相同，第一消光比ER1可以与第二消光比ER2相同。当第一消光比ER1与第二消光比ER2相同时，可以获得恒定的光调制特性。
第二波长差D2可以根据下面的[数学方程2]确定。
[数学方程2]D2＝c/(nL)
在[数学方程2]中，c是光速，n是第三光波导层230的群折射率，L是第三光波导层230的周长。第三光波导层230的周长可以是设置在第三光波导层230的外表面231和内表面232之间的中央部分处的虚拟闭合曲线(图1D中的虚线)的周长。
通过适当地调整群折射率n和周长L，第二波长差D2的整数倍可以与第一波长差D1相同，并且第一消光比ER1可以与第二消光比ER2相同。
图4是表示根据特定条件的透过率的模拟结果的图。
参照图4，当在第三光波导层230的周长为大约902.45μm、第三光波导层230的群折射率n为大约3.7、第三光波导层230和第四波导层240的宽度彼此相等、并且第三光波导层230的损耗约为3cm-1的条件下执行模拟时，可以发射其中FSR约为0.72nm的透过率T的光。
图5A是示出根据本发明构思的实施例的光学装置的平面图。图5B是沿着图5A的线A-A’截取的截面图。根据该实施例的光学装置除了下面的描述之外与图1A、1B、1C和1D的光学装置类似。
参照图5A和图5B，根据该实施例的光学装置可以包括波导路径100，该波导路径100包括第一波长可变区域RG2和第二波长可变区域RG4。第一和第二波长可变区域RG2和RG4可以分别设置在光产生区域RG1的两侧。
设置在第一和第二波长可变区域RG2和RG4的每一个中的光栅420可以以恒定的距离布置。彼此较靠近地布置的三个光栅420可以被定义为一个光栅组G420。一个光栅组G420中的光栅420之间的距离可以是第一距离L1。相邻光栅组G420之间的距离可以是第二距离L2。第二距离L2可以大于第一距离L1。设置在第一和第二波长可变区域RG2和RG4的每一个中的光栅420可以被定义为采样光栅。
在根据该实施例的光学装置中，从光产生区域RG1产生的光可以被第一和第二波长可变区域RG2和RG4的光栅组G420所反射和共振。透射通过第一波长可变区域RG2的光可以具有特定的峰值波长。
图6A是示出根据本发明构思的实施例的光学装置的平面图。图6B是沿着图6A的线A-A’截取的截面图。根据该实施例的光学装置除了下面的描述之外与根据图5A和5B的光学装置类似。
参照图6A和图6B，根据该实施例的光学装置可以包括第一波导路径100和第二波导路径700。第一波导路径100可以包括光产生区域RG1、第一波长可变区域RG2和第二波长可变区域RG4。第二波导路径700可以被定义为光调制区域RG3。
第二波导路径700可以包括与第一波导路径100的材料不同的材料。第一波导路径100可以包括化合物半导体，第二波导路径700可以包括族半导体。例如，第一波导路径100可以包括InP，第二波导路径700可以包括Si或Ge。在根据该实施例的光学装置中，第一波长可变区域RG2和光调制区域RG3可以彼此混合地集成。换句话说，可以通过将设置有第一波长可变区域RG2的基板和设置有光调制区域RG3的基板耦合来制造本实施例的光学装置。
图7是示出根据本发明的实施例的光学装置的截面图。根据该实施例的光学装置除了下面的描述之外与根据图1A、1B、1C和1D的光学装置类似。
参照图7，根据该实施例的光学装置可以包括设置在波长可变区域RG2上的波长转换部分WC，并且波长转换部分WC可以包括波长可变电极430和第三欧姆层440。第三欧姆层440可以设置在波长可变区域RG2中的上覆盖层120上，并且波长可变电极430可以设置在第三欧姆层440上。
波长可变电极430可以包括金、银、铜、铝、铂、钨、钛、钽、钼、铟、镍、铬或镁中的至少一种。第三欧姆层440可以包括p-型半导体材料。例如，第三欧姆层440可以包括InGaAs或GaAs。
第二光产生电极330可以从光产生区域RG1延伸到光调制区域RG3。第二光产生电极330的一部分可以与第二光波导层220、波长可变电极430和第三欧姆层440在竖向上重叠。第二光产生电极330的另一部分可以与第三光波导层230和第四光波导层240在竖向上重叠。
在根据该实施例的光学装置中，上覆盖层120、第二光波导层220、光栅420和下覆盖层110中的每一个的折射率都可以被改变，并且透射通过波长可变区域RG2的光的波长可以通过施加到波长可变电极430和第二光产生电极330的电压而被改变。
图8A是示出根据本发明构思的实施例的光学装置的平面图。图8B是沿着图8A的线A-A’截取的截面图。根据该实施例的光学装置除了下面的描述之外与根据图1A、1B、1C和1D的光学装置类似。
参照图8A和图8B，根据该实施例的光学装置可以包括具有环形形状的第一光调制电极610和具有环形形状的第二欧姆层620。
就根据图8A的平面图而言，第一光调制电极610和第二欧姆层620中的每一个可以具有环形形状。换句话说，就根据图8A的平面图而言，第一光调制电极610和第二欧姆层620中的每一个可以具有甜甜圈形状。
第一光调制电极610和第二欧姆层620可以在竖向上彼此重叠。第一光调制电极610和第二欧姆层620可以在竖向上与第三光波导层230的一部分重叠。而且，第一光调制电极610和第二欧姆层620可以在竖向上与第二光调制电极630的一部分重叠。
根据本发明构思的实施例的光学装置可以通过包括波长可变区域和光调制区域来发射具有恒定的光调制特性的光。
尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但是应当理解，本发明不应当限于这些示例性实施例，本领域的普通技术人员可以要求保护的本发明的精神和范围内做出各种改变和修改。因此，上述实施例在所有方面是示例性的而非限制性的，但是应当被理解。

Claims (9)

1.一种光学装置，包括：
下覆盖层，其具有多个光栅；
光波导层，其设置在所述下覆盖层上，所述光波导层包括光产生区域、波长可变区域和光调制区域，所述光产生区域设置在所述多个光栅的一侧的下覆盖层上并获得光学增益，所述波长可变区域连接到所述光产生区域并设置在所述多个光栅上，所述光调制区域设置在所述多个光栅的另一侧的下覆盖层上并在平面图中具有环的形状；
上覆盖层，其设置在所述光波导层上；
第一光调制电极，其设置在所述光调制区域的上覆盖层上；
第二光调制电极，其设置在与所述光调制区域对应的下覆盖层下方，
其中，所述第一光调制电极具有与所述光波导层的环对齐的C形；以及
在所述光产生区域中设置与所述上覆盖层接触的第一欧姆层；
在所述第一欧姆层上设置第一光产生电极；
在所述光产生区域中设置与所述下覆盖层接触的第二光产生电极。
2.根据权利要求1所述的光学装置，还包括：第二欧姆层，其设置在所述光调制区域的第一光调制电极和所述上覆盖层之间。
3.根据权利要求1所述的光学装置，还包括：加热元件，其设置在所述波长可变区域的上覆盖层上。
4.根据权利要求3所述的光学装置，其中，所述加热元件加热所述上覆盖层和所述波长可变区域的光波导层，使得光的峰值波长从第一波长转换为第二波长，
第一波长和第二波长之间的差被定义为第一波长差，
从光调制区域发射的光的自由光谱范围(FSR)被定义为第二波长差，并且
第二波长差的整数倍与第一波长差相同。
5.根据权利要求4所述的光学装置，其中，第二波长差满足以下数学方程：
[数学方程]第二波长差＝c/nL
在上述数学方程中，c是光速，n是第三光波导层的群折射率，L是第三光波导层的周长。
6.一种用于驱动如前述权利要求中任一项所述的光学装置的方法，该方法包括：
在所述光学装置的光波导层的光产生区域中使用光学增益产生具有第一波长的光；
在连接到所述光产生区域的波长可变区域中使用加热元件加热所述光波导层和上覆盖层，使得光的峰值波长从第一波长转换为第二波长；和
使用电场来调制所述光，以获得所述光的强度交替重复的自由光谱范围(FSR)，在第一光调制电极与第二光调制电极之间感应出所述电场，所述第一光调制电极位于连接到与所述光产生区域相对的所述波长可变区域的一侧的光调制区域的所述光波导层上，所述第二光调制电极位于所述光波导层下方，
其中，第一波长和第二波长之间的差被定义为第一波长差，
被调制的光的所述自由光谱范围(FSR)被定义为第二波长差，并且
第二波长差的整数倍与第一波长差相同。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在光调制区域中调制光的步骤包括：通过在光调制区域中使用环形光波导层，来调制其波长在波长可变区域中被转换的光。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在光调制区域中调制光的步骤包括：通过使用在竖向上与环形光波导层相重叠的电极，来改变光调制区域和环形光波导层中的每一个的折射率。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，第二波长差满足以下数学方程：
[数学方程]第二波长差＝c/nL
在上述数学方程中，c是光速，n是环形光波导层的群折射率，L是环形光波导层的周长。
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