JP2008544331A - 光学的に結合された層を有する集積回路デバイス - Google Patents

Abstract

集積回路層の垂直方向への配列を含む集積回路デバイス（１０２）における、その第１の集積回路層（１０４）とその第２の集積回路層（１０６）との間の光信号（Ｓ１）の結合が記載される。光信号（Ｓ１）は、第１の集積回路層（１０４）内のフォトニック結晶欠陥導波路（１１０）とフォトニック結晶欠陥空洞（１１２）との間でエバネッセント結合され、フォトニック結晶欠陥空洞（１１２）と第２の集積回路層（１０６）上にある光学開口部（１１６）との間で投射可能に結合される。

Description

本特許明細書は集積回路デバイスの種々の層間で信号を結合することに関する。

集積回路デバイスは、コンピュータ及びロボットデバイスから家庭電気器具及び自動車制御システムの範囲に及ぶ多種多様な製造物において不可欠な構成要素になってきている。新たな用途が発見され続けるにつれ、集積回路デバイスは、益々その能力が向上し、高速になると同時に、物理的に小型化され、消費電力が減少していく。本明細書に用いられるときに、集積回路デバイスは、少なくとも１つの電気的機能及び／又は光学的機能を実行する１つ又は複数の集積回路チップを有するデバイスを幅広く指しており、シングルチップ及びマルチチップデバイスの両方を含む。マルチチップデバイスでは、各集積回路チップは一般には、１つの基板から個別に製造又は「形成」され、結果として形成されたチップが互いに接合されるか、又は別の方法で結合されて、共通の物理的装置になる。

集積回路技術の進歩は、電気回路のサイズを益々小さくすることを目指し続け、その結果、局所的な電気回路全体（たとえば、一群のメモリセル、シフトレジスタ、加算器等）を直線状の寸法において数百ナノメートル程度まで、さらには数十ナノメートル以下まで小さくすることができるようになっている。これらの物理的なスケールでは、クロック速度が増加の一途を辿っていることに鑑みて、集積回路デバイスの種々の部品間で達成可能なデータ速度には限界が生じ、わずか数百又は数千ミクロン長にしかならないことがある電気配線を介して、局所的な電気回路が「離れた」電気回路と通信することが難しくなる。

これらの課題に取り組むために、集積回路デバイス内の種々の電気回路を光学的に相互接続するための提案がなされている。たとえば、同一出願による米国特許公開第２００５／００７８９０２号には、光信号を用いてデバイス間でデータを通信することによって、高い静電容量の電気配線を避けるフォトニック相互接続システムが記載されている。

そのような光学相互接続方式の一環として、多くの場合に、種々の集積回路層上に配置される平面導波路間を光学的に結合することが必要とされる。チップ間結合に適用することができる最も簡単な提案では、２つのチップが横並びで実装されることにより、第１のチップ上の第１の導波路の端面が、第２のチップ上の第２の導波路の端面に当接する。別の提案では、光ファイバを用いて、異なるチップの２つの端面間で光信号が伝達される。さらに別の提案では、光ファイバを用いて、第１のチップ上の面発光源と第２のチップ上の検出器との間が結合され、各チップが、必要に応じて、電気／光学（Ｅ−Ｏ）変換器（複数可）及び光学／電気（Ｏ−Ｅ）変換器（複数可）を有する。しかしながら、そのような提案の場合に、機能を果たす上での拡張性（たとえば、チップ間で達成可能な光学相互接続の数）及び／又は達成可能なデバイス小型化の程度が制限されるという問題が生じる。

垂直方向に配列されたチップの向かい合った層の間で光信号が伝達される垂直光学結合方式も提案されており、垂直方向に配列することによって、フットプリントが小さくなる一方で、向かい合ったチップの間の、より多くの数の光学相互接続に対応するようになる。複数の提案が、１つの層上の開口部を通って且つ対応する垂直方向の堆積物を貫通して、他の層上の開口部の中に垂直方向に投射させるために、角度を成す反射構造及び／又は格子構造を使用することを含む。

しかしながら、特に向かい合った層の間の垂直方向の間隔が広くなると、種々の開口部対間の光学的な結合効率及び光学的なクロストークのうちの一方又は両方に関連して問題が生じる。向かい合った電気素子間の電気的なクロストーク、垂直光学結合サブシステムの側面積要件、向かい合った表面上に垂直方向の表面機構を収容すること、デバイスが複雑になること、位置合わせ問題及び製造コストの一つ又は複数に関連して、他の問題も生じる。さらに、本開示を読むときに当業者であれば明らかになるような、さらに他の問題も生じる。集積回路デバイスの種々の層が完全に光学的であるとしても、電気光学的であるとしても、これらの問題のうちの１つ又は複数に対処するように、そのような層間の光学的結合を提供することが望ましいであろう。

一実施の形態では、集積回路層の垂直方向への配列を含む集積回路デバイスにおいて、当該集積回路デバイスの第１の集積回路層と当該集積回路デバイスの第２の集積回路層との間で光信号を結合するための方法が提供される。光信号は、第１の集積回路層内のフォトニック結晶欠陥導波路とフォトニック結晶欠陥空洞との間でエバネッセント結合されると共に、フォトニック結晶欠陥空洞と第２の集積回路層上にある光学開口部との間で投射可能に結合される。

集積回路デバイスであって、光学開口部を含む第１の集積回路層と、フォトニック結晶欠陥導波路及びフォトニック結晶欠陥空洞を含む第２の集積回路層とを備える集積回路デバイスも提供される。フォトニック結晶欠陥導波路に沿って伝搬する光信号が、フォトニック結晶欠陥導波路とフォトニック結晶欠陥空洞との間でエバネッセント結合されると共に、フォトニック結晶欠陥空洞と光学開口部との間で投射可能に結合される。

装置であって、光学開口部を含む第１の集積回路層と、フォトニック結晶欠陥導波路及びフォトニック結晶欠陥空洞を含む第２の集積回路層とを備える装置も提供される。装置は、フォトニック結晶欠陥導波路に沿って伝搬する光信号を、フォトニック結晶欠陥導波路とフォトニック結晶欠陥空洞との間でエバネッセント結合するための手段と、光信号をフォトニック結晶欠陥空洞と光学開口部との間で投射可能に結合するための手段とをさらに備える。

図１は、介在する層１０５によって分離される上側層１０６及び下側層１０４を含む、一実施形態による集積回路デバイス１０２の斜視図を示し、介在する層１０５の高さは明確に表現するために誇張されている。層１０４及び層１０６は、互いに接着されて、又は互いに接合されて、又は別の方法で組み付けられて垂直方向に配列されている２つの異なる集積回路チップから成ることができる。別法では、層１０４及び層１０６は共通の集積回路チップ内に存在することがある。本明細書において用いられるときに、集積回路デバイスの層は、垂直方向に隣接して集積回路デバイスの１つの厚板状の部分を指している。層そのものは、相対的に複雑な構造及び機能を有する複数の材料副層を含むことがあることは理解されたい。したがって、たとえば、層１０４及び層１０６はそれぞれ、種々の電気的機能、電気光学的機能及び／又は光学的機能を果たすように形成されるか、処理されるか、パターニングされるか、又は別の方法で製造される、種々の材料から成るいくつかの隣接する副層を含むことがある。

層１０４及び層１０６はいずれも完全に光学的、又はいずれも電気光学的であることがある。別法では、層１０４及び層１０６のうちの一方が完全に光学的であり、他方が電気光学的であることがある。一実施形態では、上側層１０６は、高密度に実装された複数の電気回路アレイを備えることがあり、各アレイはＯ−Ｅ変換素子及びＥ−Ｏ変換素子を有する近距離光通信ポートに横方向に隣接し、この一方で、下側層１０４は、上側層１０６上にある「離れた」電気回路間での情報の情報伝達を容易にする「光ＬＡＮ」を備えることがある。別の実施形態では、層１０４及び層１０６は、上記の同一出願人による米国特許公開第２００５／００７８９０２号に記載されるフォトニック相互接続システムを容易にするために用いられることがある。

集積回路デバイス１０２はさらに、下側層１０４内に形成されるフォトニック結晶構造１０８を備える。フォトニック結晶構造１０８は、少なくとも１つのフォトニックバンドギャップ、すなわち通常の電磁波伝搬が固く禁じられている周波数の範囲を有する、人工的に作り出された周期的な誘電体アレイを備える。これらのフォトニックバンドギャップの存在を利用して、本明細書において欠陥導波路と呼ばれる、周期的アレイの構成要素が欠けているか、又は異なる形状の構成要素から成る経路に沿って電磁波を閉じ込めて誘導することができ、この電磁波は少なくとも１つのフォトニックバンドギャップ内の周波数のためのものであり、それらの周波数は、欠陥導波路に沿って存在すること許されるが、非欠陥エリア内に存在することは許されない。１つのそのような欠陥導波路が、図１の要素１１０として示されており、それは、少なくとも１つのフォトニックバンドギャップ内の１つの周波数を有する光信号Ｓ１を誘導する。図１に示されるように、光信号Ｓ１は下側層１０４の離れた領域１０９から受信され、その領域は、フォトニック結晶構造を含んでもよく、又は含まなくともよい、多種多様な電気光学的又は完全に光学的な回路のいずれかを表す。

一実施形態によれば、フォトニック結晶欠陥空洞１１２が、フォトニック結晶構造１０８の中に形成される。欠陥空洞１１２は、光信号Ｓ１の周波数において欠陥導波路１１０とエバネッセント結合され、その周波数において下側層１０４の平面の中から垂直方向に光を放出するように、構成及び配置される。そのようなエバネッセント結合は、欠陥空洞１１２の共振モードのエバネッセント場が、欠陥導波路１１０内を進行する光信号Ｓ１のエバネッセント場と重なり合い、それとともに位相整合する場合に達成することができる。

欠陥空洞１１２は、上側層１０６上に収容される光学開口部１１６と投射可能に結合される。本明細書において用いられるときに、投射可能に結合されることは、光が第１の開口部から放出され、第２の開口部において収集される種々のシナリオの任意のものを幅広く指している。通常、第１の開口部及び第２の開口部は、０ではない或る距離だけ分離されるが、本教示の範囲は、第１の開口部及び第２の開口部が直に接触しているシナリオも含む。投射可能な結合は、空中又は均質な材料容積内での自由空間放射、及び第１の開口部を第２の開口部上に（又はその逆に）結像するか又は部分的に結像するレンズ素子を通じての投射を含むが、これに限定はされない。

一般的に言うと、光は、欠陥空洞１１２の特定の幾何学的形状及び材料、ならびに介在する層１０５の屈折率に依存する角度を成す円錐形のパターンで、欠陥空洞１１２から放出される。レンズ素子が用いられない実施形態の場合、層１０４と１０６との間の分離を欠陥空洞１１２の横方向寸法よりも小さくしておくことにより適度な結合度を達成することが好ましいが、本教示の範囲はそのようには限定されない。

光学開口部１１６は、光を収集し、且つ／又は透過することができる任意の種類の光学素子を広く表す。例として、発光体、光検出器、レンズ、導波面等が挙げられる。一実施形態では、上側層１０６は、第２のフォトニック結晶欠陥空洞及び第２のフォトニック結晶欠陥導波路を含む、下側層１０４の鏡面構成を備えており、光学開口部１１６は、第２のフォトニック結晶欠陥空洞の下方に面している表面に対応する。

欠陥空洞１１２及び欠陥導波路１１０は、下方に投射される光信号が欠陥空洞１１２によって収集され、欠陥導波路１１０内にエバネッセント結合されるように構成することもできる。一実施形態では、欠陥空洞１１２及び欠陥導波路１１０は、下側層１０４に出入りする双方向の垂直方向の結合に対応するように構成される。別の実施形態では、欠陥空洞１１２及び欠陥導波路１１０は、通常は下側層１０４に入る他の方向における結合効率を犠牲にして、下側層１０４から出る一方向への垂直方向の結合に対して最適化される。別の実施形態では、欠陥空洞１１２及び欠陥導波路１１０は、通常は下側層１０４から出る他の方向における結合効率を犠牲にして、下側層１０４に入る一方向への垂直方向の結合に対して最適化される。

上記のエバネッセント結合及び垂直投射／収集を達成するための個々のパラメータは、用いられる個々の波長、屈折率、損失係数、偏光、結合する幾何学的形状及び物理的寸法に大きく依存するであろう。本開示に鑑みて、当業者であれば、十分な垂直方向への光学的結合を与える、そのようなパラメータの適当な組み合わせを数学的に、且つ／又は実験的に容易に求めることができるであろう。例示のみとして、１５５０ｎｍの典型的な光通信波長に適した１つの構成では、フォトニック結晶構造１０８は、４２０ｎｍの格子定数を有する１２０ｎｍ幅の円柱形の空気孔から成る三角形の格子パターンを備える２５０ｎｍ厚のＳｉの厚板を含むことができるが、これらに限定されない。欠陥導波路１１０は、空気孔が欠けている１本の線によって形成することができ、欠陥空洞１１２は、４４５ｎｍの直径を有する、空気孔を拡大した点欠陥によって形成することができ、その中心は、欠陥導波路１１０の中心から１０９０ｎｍだけ（すなわち、３列だけ）離れている。

しかしながら、広範な光波長に対応するために、フォトニック結晶構造１０８のための多種多様な他の材料及びデバイスパラメータを用いることができる。フォトニック結晶構造１０８のために適したスラブ材料は、Ｓｉ（ｎ＝３．４２）、ＩｎＰ（ｎ＝３．１）、ＧａＡｓ（ｎ＝３．３）及びＳｉＮ／Ｓｉ₃Ｎ₄（ｎ＝２．２）のような、相対的に屈折率が高い材料を含むが、これらに限定されない。さらに一般的には、適したフォトニック結晶スラブ材料は、ＩＶ族材料（たとえば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＣ）、ＩＩＩ−Ｖ族材料（たとえば、ＧａＮ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＡＩＮ）、及びＩＩ−ＶＩ族材料（たとえば、ＺｎＯ、ＣｄＳ）を含むが、これらに限定されない。

フォトニック結晶構造１０８のために適した孔材料は、空気、種々の低屈折率の液体又はゲル、及びＳｉＯ₂（ｎ＝１．４４）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ、ｎ＝１．４）、及びポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ、ｎ＝１．４９）のような種々の他の低指数材料を含むが、これらに限定されない。介在する層１０５は、空気又は別の低指数材料を含むことができる。

図２は、一実施形態による集積回路デバイス２０２の一部を切り取った側面図を示しており、当該集積回路デバイス２０２は欠陥空洞２１２とエバネッセント結合される欠陥導波路２１０（紙面に対して出入りする）をその中に形成されるフォトニック結晶構造を有する下側層２０４を備え、欠陥空洞２１２は、光学開口部２１８において投射可能に光を放出する（且つ／又は光を収集する）。集積回路デバイス２０２は、下側層２０４を概ね忠実に再現し、欠陥空洞２１３とエバネッセント結合される欠陥導波路２１１（同様に紙面に対して出入りする）をその中に形成されるフォトニック結晶構造を有する上側層２０６をさらに備え、欠陥空洞２１３は、光学開口部２１９において光を収集する（且つ／又は光を投射可能に放出する）。

一実施形態によれば、レンズ素子２２２が、下側層２０４と上側層２０６との間の介在する層２０５内に配置されており、そのレンズ素子２２２は、光学的な結合効率を高めると共に下側層２０４と上側層２０６との間の分離を大きくできるようにするために、光学開口部２１８及び光学開口部２１９を互いの上に結像するように構成及び配置される。レンズ素子２２２の位置は、介在する層２０５内にある低指数の固体材料２２４によって、又は種々の他の位置決め／実装技法のうちのいずれかを用いることによって保持することができる。

図３は、下側層３０４及び上側層３０６を含む、一実施形態による集積回路デバイス３０２の斜視図を示しており、図３では、それらの間の垂直方向への分離は明確に表現するためにかなり誇張されている。下側層３０４は、第１の欠陥空洞３１０及び第２の欠陥空洞３１２のそれぞれとエバネッセント結合される第１の欠陥導波路３０８がその中に形成されるフォトニック結晶構造を備える。第３の欠陥空洞３１６及び第４の欠陥空洞３１８のそれぞれとエバネッセント結合される第２の欠陥導波路３１４も、フォトニック結晶構造内に形成される。上側層３０６は第１の電気光学回路３２０及び第２の電気光学回路３２２を備え、それらはそれぞれ、高密度に実装された電気回路３２１及び電気回路３２３を含むことがあり、また電気信号が伝搬するという点から見て、互いに大きく「離れている」ことがある。上側層３０６はさらに、図３に示されるように、第１の光学的開口部３２４、第２の光学的開口部３２６、第３の光学的開口部３２８及び第４の光学的開口部３３０を含み、第１の光学的開口部３２４及び第２の光学的開口部３２６は、高密度の電気回路３２１と電気回路３２３との間の一方向への通信のための投光器／受光器対とであり、第３及び第４の光学的開口部３２８及び３３０は、他の方向への投光器／受光器対であり得る。

動作時に、第１の光信号Ｓ１が、第１の光学開口部３２４から第１の欠陥空洞３１０の中に投射可能に結合され、第１の欠陥空洞３１０から第１の欠陥導波路３０８の中にエバネッセント結合され、第１の欠陥導波路３０８に沿って伝搬し、第２の欠陥空洞３１２の中にエバネッセント結合され、第２の欠陥空洞３１２から第２の光学開口部３２６の中に投射可能に結合される。他の方向の場合、第２の光信号Ｓ２が、第３の光学開口部３２８から第３の欠陥空洞３１６の中に投射可能に結合され、第３の欠陥空洞３１６から第２の欠陥導波路３１４の中にエバネッセント結合され、第２の欠陥導波路３１４に沿って伝搬し、第４の欠陥空洞３１８の中にエバネッセント結合され、第４の欠陥空洞３１８から第４の光学開口部３３０の中に投射可能に結合される。

実施形態のうちの１つ又は複数による集積回路デバイスの製造は、化学気相堆積（ＣＶＤ）、有機金属ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）、プラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、化学溶液堆積（ＣＳＤ）、ゾル−ゲル系ＣＳＤ、有機金属分解（ＭＯＤ）、ラングミュア−ブロジェット（ＬＢ）技法、熱蒸着／分子ビームエピタキシー（ＭＢＥ）、スパッタリング（ＤＣ、マグネトロン、ＲＦ）及びパルスレーザ堆積（ＰＬＤ）のような堆積法；光学リソグラフィ、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィ、ｘ線リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、集束イオンビーム（ＦＩＢ）リソグラフィ及びナノインプリントリソグラフィのようなリソグラフィ法；ウエットエッチング（等方性、異方性）、ドライエッチング、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、イオンビームエッチング（ＩＢＥ）、反応性ＩＢＥ（ＲＩＢＥ）、化学支援ＩＢＥ（ＣＡＩＢＥ）及び化学機械研磨（ＣＭＰ）のような除去法；放射処理、熱アニーリング、イオンビーム処理及び機械的変更のような変更法；及びウェーハボンディング、表面実装及び他のワイヤリング及びボンディング法のような組立法を含む、既知の集積回路製造法を用いて果たすことができるが、これらに限定されない。

これまでの説明を読んだ当業者には、それらの実施形態の数多くの代替形態及び変更形態が、おそらく明らかになるがゆえに、例示として図示及び説明された特定の実施形態は、限定するものと見なされることを決して意図していないことは理解されたい。例として、フォトニック結晶欠陥空洞に関連付けられる共振条件は、波長分割多重化（ＷＤＭ）光信号のための種々の光学フィルタリング又は多重化／逆多重化方式を実施するために操作することができる。

さらなる例として、上記の実施形態のうちの１つ又は複数の実施形態では、フォトニック結晶構造は光学的に受動材料を含むが、他の実施形態では、１つ又は複数の電気的な制御信号及び／又は光学的な制御信号に応答して、横方向の伝搬特性、及び／又は垂直結合特性を調節するか、フィルタリングするか、増幅するか、多重化／逆多重化するか、又は別の方法で制御するための役割を果たす活物質が用いられることもある。さらに別の例として、本教示は、益々小型化していくハイブリッド光電子デバイスとの関連で特に好都合であるが、それらは、完全に光学的な集積回路デバイス（たとえば、完全に光学的なコンピューティングデバイスにおいて用いられる）及び大型のデバイスにも容易に適用することができる。

さらに別の例として、実施形態のうちの１つ又は複数の実施形態は、チップ間の光ファイバ接続を不要にするのに特に有用であるが、本教示の範囲から逸脱することなく、集積回路デバイスにおいて種々の他の目的（たとえば、チップ外のレーザから、さらに高い電力の光搬送信号を取り込むこと）を果たすために依然として光ファイバが用いられることもある。さらに別の例として、実施形態のうちの１つ又は複数の実施形態は、集積回路チップ上に複数の層がそれぞれ収容される場合に特に有用であるが、本教示の範囲は、１つの層が１つの集積回路チップ上にあり、且つ他の層がプリント回路基板又は他のタイプのバックプレーン／パッケージングアセンブリ上にあるシナリオも含む。したがって、記載された実施形態の細部を参照することは、それらの範囲を限定することを意図するものではない。

一実施形態による集積回路デバイスの斜視図である。 一実施形態による集積回路デバイスの一部を切り取った側面図である。 一実施形態による集積回路デバイスの斜視図である。

Claims (10)

1. 集積回路層の垂直方向への配列を含む集積回路デバイス（１０２）における、その第１の集積回路層（１０４）とその第２の集積回路層（１０６）との間で光信号（Ｓ１）を結合するための方法であって、
   前記第１の集積回路層（１０４）内でフォトニック結晶欠陥導波路（１１０）とフォトニック結晶欠陥空洞（１１２）との間で前記光信号（Ｓ１）をエバネッセント結合することと、
   前記フォトニック結晶欠陥空洞（１１２）と前記第２の集積回路層（１０６）上にある光学開口部（１１６）との間で前記光信号（Ｓ１）を投射可能に結合することとを含むことを特徴とする方法。
2. 前記光信号は、前記第１の集積回路層（２０４）と前記第２の集積回路層（２０６）との間に配置されるレンズ素子（２２２）を通じて投射され、前記レンズ素子（２２２）は、前記フォトニック結晶欠陥空洞及び前記光学開口部を互いの上に結像するように構成及び配置されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１及びの第２の集積回路層（１０４、１０６）は、前記フォトニック結晶欠陥空洞の横方向寸法よりも短い距離だけ分離されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記フォトニック結晶欠陥導波路（１１０）と前記フォトニック結晶欠陥空洞（１１２）とのうちの少なくとも一方は、電気的制御信号及び光学的制御信号のうちの少なくとも一方によって制御される活物質を含み、それにより、前記第１の集積回路層と前記第２の集積回路層との間で前記光信号を前記結合することが、前記光信号を変調すること、増幅すること、多重化すること、及び逆多重化することのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の方法。
5. 光学開口部（１１６）を含む第１の集積回路層（１０６）と、
   フォトニック結晶欠陥導波路（１１０）及びフォトニック結晶欠陥空洞（１１２）を含む第２の集積回路層（１０４）とを備え、
   前記フォトニック結晶欠陥導波路（１１０）に沿って伝搬する光信号（Ｓ１）が、前記フォトニック結晶欠陥導波路（１１０）と前記フォトニック結晶欠陥空洞（１１２）との間でエバネッセント結合され、前記フォトニック結晶欠陥空洞（１１２）と前記光学開口部（１１６）との間で投射可能に結合されることを特徴とする集積回路デバイス（１０２）。
6. 前記第１の集積回路層と前記第２の集積回路層との間に配置され、前記フォトニック結晶欠陥空洞と前記光学開口部とを互いの上に結像するように構成されるレンズ素子（２２２）をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の集積回路デバイス。
7. 前記第１及び第２の集積回路層（１０４、１０６）は、前記フォトニック結晶欠陥空洞の横方向寸法よりも短い距離だけ分離されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の集積回路デバイス。
8. 前記フォトニック結晶欠陥導波路（１１０）と前記フォトニック結晶欠陥空洞（１１２）とのうちの少なくとも一方は、電気的制御信号及び光学的制御信号のうちの少なくとも一方によって制御される活物質を含み、それにより、エバネッセント結合されるか又は投射可能に結合されるとき、前記光信号は、変調され、増幅され、多重化され、及び逆多重化されるもののうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項５から請求項７までのいずれか一項に記載の集積回路デバイス。
9. 光学開口部（１１６）を含む第１の集積回路層（１０６）と、
   フォトニック結晶欠陥導波路（１１０）及びフォトニック結晶欠陥空洞（１１２）を含む第２の集積回路層（１０４）と、
   前記フォトニック結晶欠陥導波路（１１０）に沿って伝搬する光信号（Ｓ１）を、前記フォトニック結晶欠陥導波路（１１０）と前記フォトニック結晶欠陥空洞（１１２）との間でエバネッセント結合するための手段と、
   前記光信号（Ｓ１）を、前記フォトニック結晶欠陥空洞（１１０）と前記光学開口部（１１６）との間で投射可能に結合するための手段とを備えることを特徴とする装置（１０２）。
10. 前記投射可能に結合するための手段は、前記第１の集積回路層（１０６）と前記第２の集積回路層（１０４）との間に配置され、前記フォトニック結晶欠陥空洞と前記光学開口部とを互いの上に結像するように構成されるレンズ素子（２２２）を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。

Images