CN114167546A - 一种低串扰的光集成芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低串扰的光集成芯片，包括：一光芯片，其包括基底及形成在所述基底上的N个第一波导、M个第二波导，其中，N、M均为正整数；N个第一光电器件，分别与N个所述第一波耦合；M个第二光电器件，分别与M个所述第二波耦合；其中，M个所述第二光电器件与N个所述第一光电器件位于所述基底的不同边。本发明通过设置N个所述第一光电器件、M个所述第二光电器件，让其分开布置。如此，能够有效避免N个所述第一光电器件、M个所述第二光电器件之间的串扰的问题，且不需要增大第一波导、第二波导之间的间距，不需要增大光芯片的面积。

Description

一种低串扰的光集成芯片
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种低串扰的光集成芯片。
背景技术
硅光芯片信号传输，期望能用光通路取代芯片之间的数据电路。硅光技术发展主要可以分为3个阶段：第一，硅基器件逐步取代分立元器件，即用硅把光通信底层器件做出来，达到工艺的标准化；第二，集成技术从耦合集成向单片集成演进，实现部分集成，再把这些器件像积木一样，通过不同器件的组合，集成不同的芯片；第三，光电一体技术融合，实现光电全集成化。把光和电都集成起来，实现更加复杂的功能。目前较成熟的硅光技术已经发展到了第二阶段。光芯片与电芯片分开制作再封装成光模块。
传统方案波导布线比较简单，但主要存在串扰的确定，尤其是多通道布线结构中。而传统的做法是增大波导之间的间距。
例如，在链接：
http://www.elecfans.com/bandaoti/eda/202004021196350.html中，其记载“在布线条件允许的条件下，尽可能拉大传输线间的距离”。而如此做法会让芯片面积大幅增加。鉴于此，故提出本申请。
发明内容
为解决背景技术中存在的至少一个方面的技术问题，本发明提出低串扰的光集成芯片。
本发明提出的一种低串扰的光集成芯片，包括：
一光芯片，其包括基底及形成在所述基底上的N个第一波导、M个第二波导，其中，N、M均为正整数；
N个第一光电器件，分别与N个所述第一波耦合；
M个第二光电器件，分别与M个所述第二波耦合；其中，M个所述第二光电器件与N个所述第一光电器件位于所述基底的不同边。
优选地，所述基底上还形成有L个第三波导，L为正整数；
所述光集成芯片还包括L个第三光电器件，L个所述第三光电器件分别与L个所述第三波导耦合；其中，
M个所述第二光电器件与L个所述第三光电器件位于所述基底的不同边；
或者，
N个所述第一光电器件与L个所述第三光电器件位于所述基底的不同边。
优选地，所述基底具有依次分布的第一边、第二边、第三边、第四边；N个所述第一波导自所述第一边向所述第三边延伸；M个所述第二波导自所述第一边向所述第二边折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件布置于所述第三边；
M个所述第二光电器件布置于所述第二边。
优选地，L个所述第三波导自所述第一边向所述第四边折弯延伸；L个所述第三光电器件布置于所述第四边。
优选地，所述第一光电器件、所述第二光电器件、所述第三光电器件为探测器、侦测器、光衰减器或调制器。
优选地，所述基底具有依次分布的第一边、第二边、第三边、第四边；N个所述第一波导自所述第一边向所述第三边延伸；M个所述第二波导自所述第三边向所述第一边折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件布置于所述第三边；
M个所述第二光电器件布置于所述第一边。
优选地，所述基底具有依次分布的第一边、第二边、第三边、第四边；N个所述第一波导自所述第一边向所述第四边延伸；M个所述第二波导自所述第三边向所述第二边折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件布置于所述第四边；
M个所述第二光电器件布置于所述第二边。
优选地，所述基底具有依次分布的第一边、第二边、第三边、第四边；N个所述第一波导自所述第一边向所述第二边延伸；M个所述第二波导自所述第一边向所述第四边折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件布置于所述第二边；
M个所述第二光电器件布置于所述第四边。
优选地，所述基底为晶圆或SOI晶圆。
一种光模块组件，包括多个电芯片及所述的光集成芯片，其中，N个所述第一光电器件与一个所述电芯片电连接；M个所述第二光电器件与一个所述电芯片电连接。
本发明公开的一个方面带来的有益效果是：
本发明通过设置N个所述第一光电器件、M个所述第二光电器件，让其分开布置。如此，能够有效避免N个所述第一光电器件、M个所述第二光电器件之间的串扰的问题，且不需要增大第一波导、第二波导之间的间距，不需要增大光芯片的面积。
附图说明
图1为本发明公开的实施例1的结构示意图；
图2为本发明公开的实施例2的结构示意图；
图3为本发明公开的实施例3的结构示意图；
图4为本发明公开的实施例4的结构示意图；
图5为本发明公开的实施例5的结构示意图；
图6为现有技术的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互的结合；下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1，参照图1，本发明提出的一种低串扰的光集成芯片，包括：
一光芯片1，其包括基底108及形成在所述基底108上的N个第一波导101、M个第二波导102，其中，N、M均为正整数，本实施例中N、M均为4。所述基底108为晶圆或SOI晶圆。本实施例中，基底108为SOI晶圆。
N个第一光电器件2，分别与N个所述第一波耦合。
M个第二光电器件3，分别与M个所述第二波耦合；其中，M个所述第二光电器件3与N个所述第一光电器件2位于所述基底108的不同边。
所述基底108具有依次分布的第一边104、第二边105、第三边106、第四边107；N个所述第一波导101自所述第一边104向所述第三边106延伸；M个所述第二波导102自所述第一边104向所述第二边105折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件2布置于所述第三边106；M个所述第二光电器件3布置于所述第二边105。
所述第一光电器件2、所述第二光电器件3可以为探测器。
通过让第二波导102折弯延伸，通过设置N个所述第一光电器件2、M个所述第二光电器件3，让其分开布置。如此，能够有效降低N个所述第一光电器件2、M个所述第二光电器件3之间的串扰的问题，且不需要增大第一波导101、第二波导102之间的间距，不需要增大光芯片1的面积。
实施例2，参照图2、6，本实施例与实施例1主要区别是：
基底108上还形成有L个第三波导103，L为正整数；本实施例L为4。
所述光集成芯片还包括L个第三光电器件4，L个所述第三光电器件4分别与L个所述第三波导103耦合；其中，
M个所述第二光电器件3与L个所述第三光电器件4位于所述基底108的不同边；N个所述第一光电器件2与L个所述第三光电器件4位于所述基底108的不同边。
L个所述第三波导103自所述第一边104向所述第四边107折弯延伸；L个所述第三光电器件4布置于所述第四边107。
图6为现有技术中的结构示意图。多个光电器件布置于一边，造成相互串扰。
本实施例中，第一光电器件2、第二光电器件3、第三光电器件4之间存在较大的间距，相互之间降低串扰。且不需要增大光芯片1面积。
实施例3，参照图3，本实施例与实施例1主要区别是：
所述基底108具有依次分布的第一边104、第二边105、第三边106、第四边107；N个所述第一波导101自所述第一边104向所述第三边106延伸；M个所述第二波导102自所述第三边106向所述第一边104折弯延伸；本实施例中，N、M为2；其中，
N个所述第一光电器件2布置于所述第三边106；M个所述第二光电器件3布置于所述第一边104。
能够有效降低N个所述第一光电器件2、M个所述第二光电器件3之间的串扰的问题，且不需要增大第一波导101、第二波导102之间的间距，不需要增大光芯片1的面积。
实施例4，参照图4，本实施例与实施例1主要区别是：
所述基底108具有依次分布的第一边104、第二边105、第三边106、第四边107；N个所述第一波导101自所述第一边104向所述第四边107延伸；M个所述第二波导102自所述第三边106向所述第二边105折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件2布置于所述第四边107；M个所述第二光电器件3布置于所述第二边105。
能够有效避免N个所述第一光电器件2、M个所述第二光电器件3之间的串扰的问题，且不需要增大第一波导101、第二波导102之间的间距，不需要增大光芯片1的面积。
实施例5，参照图5，本实施例与实施例1主要区别是：
所述基底108具有依次分布的第一边104、第二边105、第三边106、第四边107；N个所述第一波导101自所述第一边104向所述第二边105延伸；M个所述第二波导102自所述第一边104向所述第四边107折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件2布置于所述第二边105；M个所述第二光电器件3布置于所述第四边107。
能够有效降低所述第一光电器件2、所述第二光电器件3之间的串扰的问题，且不需要增大第一波导101、第二波导102之间的间距，不需要增大光芯片1的面积。
上述实施例中，所述第一光电器件2、所述第二光电器件3、所述第三光电器件4可以为探测器、侦测器、光衰减器或调制器之一。
实施例6：一种光模块组件，包括多个电芯片及所述的光集成芯片，其中，N个所述第一光电器件2与一个所述电芯片电连接；M个所述第二光电器件3与一个所述电芯片电连接。
本实施例中电芯片可以包括第一电芯片5、第二电芯片6、第三电芯片7。可以让第一电芯片5与实施例1-5中的第一光电器件2电连接；可以让第二电芯片6与实施例1-5中的第二光电器件3电连接；可以让第三电芯片7与实施例2中的第三光电器件4电连接。让第一电芯片5、第二电芯片6、第三电芯片7分开布置，能够有效降低相互之间的串扰影响。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低串扰的光集成芯片，其特征在于，包括：
一光芯片，其包括基底及形成在所述基底上的N个第一波导、M个第二波导，其中，N、M均为正整数；
N个第一光电器件，分别与N个所述第一波耦合；
M个第二光电器件，分别与M个所述第二波耦合；其中，M个所述第二光电器件与N个所述第一光电器件位于所述基底的不同边。
2.根据权利要求1所述的光集成芯片，其特征在于，所述基底上还形成有L个第三波导，L为正整数；
所述光集成芯片还包括L个第三光电器件，L个所述第三光电器件分别与L个所述第三波导耦合；其中，
M个所述第二光电器件与L个所述第三光电器件位于所述基底的不同边；
或者，
N个所述第一光电器件与L个所述第三光电器件位于所述基底的不同边。
3.根据权利要求2所述的光集成芯片，其特征在于，所述基底具有依次分布的第一边、第二边、第三边、第四边；N个所述第一波导自所述第一边向所述第三边延伸；M个所述第二波导自所述第一边向所述第二边折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件布置于所述第三边；
M个所述第二光电器件布置于所述第二边。
4.根据权利要求3所述的光集成芯片，其特征在于，L个所述第三波导自所述第一边向所述第四边折弯延伸；L个所述第三光电器件布置于所述第四边。
5.根据权利要求2所述的光集成芯片，其特征在于，所述第一光电器件、所述第二光电器件、所述第三光电器件为探测器、侦测器、光衰减器或调制器。
6.根据权利要求1所述的光集成芯片，其特征在于，所述基底具有依次分布的第一边、第二边、第三边、第四边；N个所述第一波导自所述第一边向所述第三边延伸；M个所述第二波导自所述第三边向所述第一边折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件布置于所述第三边；
M个所述第二光电器件布置于所述第一边。
7.根据权利要求1所述的光集成芯片，其特征在于，所述基底具有依次分布的第一边、第二边、第三边、第四边；N个所述第一波导自所述第一边向所述第四边延伸；M个所述第二波导自所述第三边向所述第二边折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件布置于所述第四边；
M个所述第二光电器件布置于所述第二边。
8.根据权利要求1所述的光集成芯片，其特征在于，所述基底具有依次分布的第一边、第二边、第三边、第四边；N个所述第一波导自所述第一边向所述第二边延伸；M个所述第二波导自所述第一边向所述第四边折弯延伸；其中，
N个所述第一光电器件布置于所述第二边；
M个所述第二光电器件布置于所述第四边。
9.根据权利要求1所述的光集成芯片，其特征在于，所述基底为晶圆或SOI晶圆。
10.一种光模块组件，其特征在于，包括多个电芯片及如权利要求1-9任意所述的光集成芯片，其中，N个所述第一光电器件与一个所述电芯片电连接；M个所述第二光电器件与一个所述电芯片电连接。
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