JP2023517558A - 統合された光源及び光コンバイナを用いた高いモード当たりの光パワーの実現 - Google Patents

統合された光源及び光コンバイナを用いた高いモード当たりの光パワーの実現 Download PDF

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Abstract

光チップ及びパッケージについて説明される。本明細書で説明される光チップ及びパッケージは、統合されたフォトニックパッケージによって使用される高出力の、単一モードの光出力を出力するように構成されている。いくつかの実施形態は、複数の第１の光信号を出力するように構成された光源アレイと、光源アレイから複数の第１の光信号を受信するように、且つ、受信した複数の第１の光信号を合成したものである第２の光信号を出力するように構成された光コンバイナと、を含む、光チップ又は光パッケージに関する。コンバイナは、出力される第２の光信号の光パワーを高めるように構成された少なくとも１つの可変同調素子を含んでもよい。

Description

本開示は、統合された光源及び光コンバイナを用いた高いモード当たりの光パワーの実現に関する。
光集積回路は、電子集積回路が単一の集積チップ（ＩＣ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｈｉｐ）上に複数の電子回路を統合しているやり方と同様の方法で、単一のプラットフォームにフォトニック機能を統合しているデバイスである。ただし、光集積回路は、電気ではなく光を使用して、最小の損失でデータを光速で伝え、電気通信、生物医学デバイス、及び光コンピューティング等の領域において用途がある。
いくつかの実施形態は、光チップに向けられたものである。光チップは、複数の第１の光信号を出力するように構成された光源アレイと、光源アレイから複数の第１の光信号を受信するように、且つ、受信した複数の第１の光信号を合成したものである第２の光信号を出力するように構成された光コンバイナと、を含む。光コンバイナは、出力される第２の光信号の光パワーを高めるように構成された少なくとも１つの可変同調（ｔｕｎａｂｌｅ）素子を含む。
いくつかの実施形態では、光チップは、少なくとも１つの可変同調素子に連結された制御エレクトロニクスをさらに含む。いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクスは、トランジスタ、変換器、増幅器のうちの少なくとも１つ、並びに／又は、デジタル論理素子及び／若しくはアナログ論理素子のうちの１つを含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの可変同調素子は、移相器を含む。
いくつかの実施形態では、光コンバイナは、少なくとも１つのマッハ－ツェンダー干渉計（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）、リング共振器、ディスク共振器、又はフォトニック結晶共振器（ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｖｉｔｙ）を含む。
いくつかの実施形態では、複数の第１の光信号のうちの第１の信号は、複数の光信号のうちの第２の信号とは異なる光モードを有する。いくつかの実施形態では、第２の光信号は、単一の光モードを有する。
いくつかの実施形態では、第２の光信号は、受信した複数の第１の光信号のうちの任意の１つの信号よりも大きな光パワーを有する。いくつかの実施形態では、第２の光信号は、受信した複数の第１の光信号の光パワーの合計とおおよそ等しい光パワーを有する。
いくつかの実施形態では、光源アレイは、複数の光源を含み、複数の光源のうちの光源は、ダイオードレーザ又は垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：ｖｅｒｔｉｃａｌ－ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒ）を含む。
いくつかの実施形態では、光チップは、第２の光信号を出力するように構成された光通信ポートをさらに含む。いくつかの実施形態では、光通信ポートは、光ファイバ又はグレーティングカプラのうちの１つを含む。
いくつかの実施形態では、光チップは、光源アレイ及び光コンバイナを支持する１つ又は複数の基板をさらに含む。
いくつかの実施形態では、光チップは、１つ又は複数の基板に熱的に連結された少なくとも１つの温度センサをさらに含む。
いくつかの実施形態は、光パッケージに向けられたものである。光パッケージは、光チップを含む。光チップは、複数の第１の光信号を出力するように構成された光源アレイと、光源アレイから複数の第１の光信号を受信するように、且つ、受信した複数の第１の光信号を合成したものである第２の光信号を出力するように構成された光コンバイナと、を含む。光コンバイナは、出力される第２の光信号の光パワーを高めるように構成された少なくとも１つの可変同調素子を含む。光パッケージは、光源アレイ及び光コンバイナを支持する１つ又は複数の基板と、１つ又は複数の基板上に設けられた接続部材であって、光パッケージをプリント回路基板に取り付けるように構成された接続部材と、をさらに含む。
いくつかの実施形態では、光パッケージは、少なくとも１つの可変同調素子に連結された制御エレクトロニクスをさらに含む。いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクスは、トランジスタ、変換器、増幅器のうちの少なくとも１つ、並びに／又は、デジタル論理素子及び／若しくはアナログ論理素子のうちの１つを含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの可変同調素子は、移相器を含む。
いくつかの実施形態では、光コンバイナは、少なくとも１つのマッハ－ツェンダー干渉計、リング共振器、ディスク共振器、又はフォトニック結晶共振器を含む。
いくつかの実施形態では、複数の第１の光信号のうちの第１の信号は、複数の光信号のうちの第２の信号とは異なる光モードを有する。いくつかの実施形態では、第２の光信号は、単一の光モードを有する。
いくつかの実施形態では、第２の光信号は、受信した複数の第１の光信号のうちの任意の１つの信号よりも大きな光パワーを有する。いくつかの実施形態では、第２の光信号は、受信した複数の第１の光信号の光パワーの合計とおおよそ等しい光パワーを有する。
いくつかの実施形態では、光源アレイは、複数の光源を含み、複数の光源のうちの光源は、ダイオードレーザ又は垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を含む。
いくつかの実施形態では、光パッケージは、第２の光信号を出力するように構成された光通信ポートをさらに含む。いくつかの実施形態では、光通信ポートは、光ファイバ又はグレーティングカプラのうちの１つを含む。
いくつかの実施形態では、光パッケージは、１つ又は複数の基板に熱的に連結された少なくとも１つの温度センサをさらに含む。
いくつかの実施形態では、光パッケージは、１つ又は複数の基板に連結された熱交換デバイスであって、光チップから熱を除去するように構成された熱交換デバイスをさらに含む。いくつかの実施形態では、熱交換デバイスは、ヒートシンク、ファン、又は流体冷却デバイスのうちの１つを含む。
いくつかの実施形態では、光パッケージは、プリント回路基板をさらに含み、光チップは、接続部材によってプリント回路基板に取り付けられている。
いくつかの実施形態は、光チップを製造する方法に向けられたものである。方法は、複数の第１の光信号を出力するように構成された光源アレイを１つ又は複数の基板上に形成することと、光源アレイから複数の第１の光信号を受信するように、且つ、受信した複数の第１の光信号を合成したものである第２の光信号を出力するように構成された光コンバイナであって、出力される第２の光信号の光パワーを高めるように構成された少なくとも１つの可変同調素子を含む光コンバイナを１つ又は複数の基板上に形成することと、を含む。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも１つの可変同調素子に連結された制御エレクトロニクスを１つ又は複数の基板上に形成することをさらに含む。
様々な態様及び実施形態を以下の図面を参照しながら説明する。これらの図は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではないことを理解されたい。図面では、様々な図面に図示されている同一、又はほぼ同一の構成要素はそれぞれ、類似した数字によって表されている。理解し易いように、すべての図面においてすべての構成要素に符号を付しているわけではない。
本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、光チップの概略図である。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、図１の光チップの構成要素の概略図である。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、電圧が印加されていないときの光コンバイナの伝送係数を図示するプロットである。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、ある特定の電圧で駆動されているときの光コンバイナの伝送係数を図示するプロットである。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、複数のマッハ－ツェンダー干渉計（ＭＺＩ）を含む光コンバイナの一例の概略図である。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、図３Ａの光コンバイナの構成要素の概略図である。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、複数の共振器を含む光コンバイナの別の例の概略図である。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、図４Ａの光コンバイナの構成要素の概略図である。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、図１の光チップを含む光パッケージの概略図である。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、外部の統合フォトニックパッケージに連結された図５の光パッケージを含む光学システムの概略図である。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、光チップを製造するプロセス７００を図示するフローチャートである。 本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、光学源（ｏｐｔｉｃａｌ ｓｏｕｒｃｅ）を含むフォトニックプロセッサの概略図である。
本明細書に記載されているのは、統合された光源及び光コンバイナを使用して高出力の、単一モードの光出力を実現するための技法である。光源は、（例えば、チップ基板上に）アレイ状に配列することができ、このような光源アレイの複数の出力部は、光コンバイナに光学的に連結させることができる。光コンバイナは、光源アレイから受信した光信号に基づいて合成された、単一モードの光信号を出力するように構成することができる。出力される単一モードの光信号は、光源アレイから受信した出力を合成したもの（例えば、合成された光パワーを有する）とすることができる。
本発明者らは、より大きな光パワー（例えば、おおよそ２～５Ｗ）を有する光源を使用することにより、統合フォトニックプラットフォームの動作が向上し得ることを認識した。しかし、統合フォトニックプラットフォーム用の従来の光源は、通常、単一の光モードを有するこのような大きな光パワーの光信号を出力しない。光源が改良されると恩恵を受ける可能性がある統合フォトニックプラットフォームには、光コンピューティングプラットフォーム、光検出及びレーダ（ＬＩＤＡＲ：ｌｉｇｈｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｄａｒ）感知プラットフォーム、及び／又はデータ通信プラットフォームが含まれる。例えば、このような光源の改良があれば、光コンピューティングプラットフォームの信号対雑音比（ＳＮＲ）を大きくすることが可能であろう。
本発明者らはさらに、単一の光源を使用して高出力の、単一モードの光出力を実現する代わりに、複数の光源からの光信号を合成させて、高出力の、単一モードの光出力を実現することが可能であることを認識した。それに応じて、本発明者らは、単一モードの、高い光パワーを有する光信号を出力するように構成された統合された光源アレイ及び光コンバイナを有する光チップ及びパッケージ設計を開発した。
いくつかの実施形態では、光チップは、光源アレイと、光コンバイナと、を含む。光源アレイは、それぞれが光信号を出力するように構成された複数の光源を含むことができる。例えば、光源は、ダイオードレーザ、ＩＩＩ－Ｖ族半導体レーザ、量子ドットレーザ、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、又はコヒーレント光を出力するように構成された任意の適切な光源とすることができる。したがって、光源アレイは、複数の光信号を出力するように構成され、光コンバイナは、光源アレイから複数の光信号を受信するように構成されている。光コンバイナは、受信した光信号を合成し、第２の光信号を出力するように構成されている。第２の光信号は、受信した第１の光信号を合成したものである（例えば、第２の光信号は、受信した第１の光信号の光パワーを合成したものである光パワーを有する）。いくつかの実施形態では、光コンバイナは、少なくとも１つの可変同調素子を含む。可変同調素子は、受信した制御信号に基づいて光コンバイナの出力光パワーを高めるように（例えば、第２の光信号の光パワーを高めるように）構成されている。
いくつかの実施形態では、光チップは、少なくとも１つの可変同調素子に連結された制御エレクトロニクスを含む。制御エレクトロニクスは、制御信号を発生させて、少なくとも１つの可変同調素子を制御するように構成することができる。例えば、制御信号は、光コンバイナの出力光パワーを高めるように、可変同調素子に１つ又は複数の設定を変更させることができる。いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクスは、トランジスタ、変換器、増幅器のうちの少なくとも１つ、並びに／又は、デジタル論理素子及び／若しくはアナログ論理素子のうちの１つを含む。例えば、制御エレクトロニクスは、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ：ｂｉｐｏｌａｒ ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、金属半導体電界効果型トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ：ｍｅｔａｌ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、及び／又は任意の他の適切なトランジスタ等のトランジスタを含むことができる。代替的に、又は追加的に、制御エレクトロニクスは、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ：ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、及び／又はデジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ：ｄｉｇｉｔａｌ－ｔｏ－ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）等の変換器を含むことができる。代替的に、又は追加的に、制御エレクトロニクスは、トランスインピーダンス増幅器、及び／又は低雑音増幅器等の増幅器を含むことができる。
いくつかの実施形態では、光コンバイナは、マッハ－ツェンダー干渉計（ＭＺＩ）、リング共振器、ディスク共振器、又はフォトニック結晶共振器のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、光コンバイナの少なくとも１つの可変同調素子は、移相器を含む。制御信号を使用して、移相器の動作のパラメータを変更することができる。例えば、いくつかの実施形態では、制御信号を使用して、移相器の屈折率を変更することができる。その結果、移相器は、制御信号の受信に応じて可変同調素子の動作パラメータを変更し、これにより、可変同調素子の出力のパラメータを変更することができる。例えば、光コンバイナがリング共振器であるいくつかの実施形態では、移相器を使用して、リング共振器の共振周波数を変更し、これにより、可変同調素子の出力光パワーを変更することができる。
いくつかの実施形態では、光源アレイは、異なる光モードを有する複数の光信号を出力する。例えば、複数の光信号のうちの第１の光信号は、複数の光信号のうちの第２の光信号とは異なる光モードを有することができる。いくつかの実施形態では、光コンバイナは、単一の光モードを有する第２の光信号を出力する。すなわち、光コンバイナは、異なる光モードを有する複数の光信号を受信することができ、受信した光信号を合成し、単一の光モードを有する第２の光信号を出力する。いくつかの実施形態では、光コンバイナは、光源アレイから受信した第１の光信号のうちの任意の１つよりも大きな光パワーを有する第２の光信号を出力する。いくつかの実施形態では、第２の光信号は、受信した複数の第１の光信号の光パワーの合計とおおよそ等しい光パワーを有する。
いくつかの実施形態では、光チップは、第２の光信号を出力するように構成された光通信ポートを含む。例えば、光通信ポートは、光ファイバ出力部又はグレーティングカプラ出力部を含むことができる。代替的に、又は追加的に、光通信ポートは、（例えば、導波路が光チップの１つ又は複数の縁部で終端し、出力される光信号を自由空間送信部に送っている）自由空間出力部を含むことができる。
いくつかの実施形態では、光チップは、光源アレイ、光コンバイナ、及び／又は制御エレクトロニクスを支持する１つ又は複数の基板を含む。光源アレイは、いくつかの実施形態では、光コンバイナ及び／又は制御エレクトロニクスとは別個の基板上にあってもよい。代替的に、光源アレイは、いくつかの実施形態では、光コンバイナ及び／又は制御エレクトロニクスと同じ基板上にあってもよい。
いくつかの実施形態では、光チップは、１つ又は複数の基板に熱的に連結された少なくとも１つの温度センサを含む。少なくとも１つの温度センサは、光チップの温度、及び／又は光チップの構成要素（例えば、光源アレイ及び／又は光コンバイナ）の温度を監視することができる。
いくつかの実施形態では、光チップは、光パッケージの一部として含まれている。光パッケージは、光源アレイ及び／又は光コンバイナを支持する１つ又は複数の基板を含む。光源アレイは、いくつかの実施形態では、光コンバイナとは別個の基板上にあってもよく、また、光源アレイは、光コンバイナと同じ基板上にあってもよい。いくつかの実施形態では、光パッケージは、光パッケージをプリント回路基板に取り付ける接続部材を含む。例えば、接続部材は、ボールグリッドアレイを形成するはんだバンプ若しくはパッド、ピングリッドアレイを形成するピン部材、又は光パッケージをプリント回路基板に表面実装するように構成された任意の他の適切な接続部材を含むことができる。
いくつかの実施形態では、光パッケージは、１つ又は複数の基板に連結された熱交換デバイスを含む。熱交換デバイスは、（例えば、受動的に、又は少なくとも１つの温度センサから受け取った情報に応じて）光チップから熱を除去するように構成されている。熱交換デバイスは、例えば、ヒートシンク、ファン、又は流体冷却デバイスのうちの１つを含むことができる。
いくつかの実施形態では、光パッケージは、プリント回路基板（ＰＣＢ）を含む。光パッケージは、接続部材によってＰＣＢに取り付けることができる。いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクスは、ＰＣＢ上に設けることができ、接続部材を通して光コンバイナの少なくとも１つの可変同調素子に連結させることができる。
以下に記載するのは、高出力の、単一モードの光出力を実現するための光チップ及び／又はパッケージに関する様々な概念、及びその実施形態のより詳細な説明である。本明細書に記載の様々な態様は、数多くの方法のいずれにおいても実装し得ることを理解されたい。特定の実装形態の例は、単に説明目的でのみ、本明細書に記載されている。加えて、下記の実施形態に記載されている様々な態様は、単独で、又は任意の組み合わせにおいて使用することができ、本明細書に明示的に記載されている組み合わせに限定されない。
図１は、本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、光チップ１００の概略図であり、図２Ａは、光チップ１００の構成要素の概略図である。光チップ１００は、光源アレイ１１０と、光コンバイナ１２０と、制御エレクトロニクス１３０と、光通信ポート１４０と、温度センサ１５０と、を含む。いくつかの実施形態では、光チップ１００は、図１の例には図示されていない追加的若しくは代替的構成要素、又は構成要素の追加的若しくは代替的配列を含むことができる。いくつかの実施形態では、図１の構成要素のうちのいくつか又はすべては、同じ基板（例えば、半導体基板、シリコン基板、又は任意の適切な基板）上に設けることができる。
光源アレイ１１０は、例えば、複数の光源１１２を含み、多数の方法で実装することができる。一例では、光源アレイ１１０は、コヒーレント光を発するように構成された複数の光源１１２を含むことができる。このような光源１１２は、任意の適切なタイプのレーザ（例えば、ダイオードレーザ、ＩＩＩ－Ｖ族半導体レーザ、量子ドットレーザ、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、等々）を含むことができる。別の例では、光源アレイ１１０は、インコヒーレント光を発するように構成された複数の光源１１２を含むことができる。このような光源１１２は、任意の適切な統合された光源（例えば、発光ダイオード）を含むことができる。いくつかの実施形態では、複数の光源１１２は、シリコンフォトニック製作プロセスに不均質に統合することができる。代替的に、複数の光源１１２及び／又は光コンバイナ１２０を含む光チップであれば、ＩＩＩ－Ｖ族材料のプラットフォーム（例えば、リン化インジウム、ヒ化ガリウム）で実現することが可能であろう。
いくつかの実施形態では、光源１１２は、複数の波長λ１，λ２，λ３，．．．，λＭで光を発するように構成することができる。光源１１２は、λ１≒λ２≒λ３≒，．．．，≒λＭであるように、互いにおおよそ等しい複数の波長λ１，λ２，λ３，．．．，λＭを発するように構成することができる。いくつかの実施形態では、光源１１２はそれぞれ、λ１＝λ２＝λ３＝，．．．，＝λＭであるように、実質的に同じ波長で光を発するように構成することができる。いくつかの実施形態では、光源１１２が発光する波長は、電磁スペクトラムの可視部分、赤外線（近赤外線、中赤外線、及び遠赤外線を含む）部分、又は紫外線部分にあってもよい。いくつかの実施形態では、光源１１２が発光する波長は、Ｏバンド、Ｃバンド、又はＬバンドにあってもよい。
いくつかの実施形態では、光源アレイ１１０は、対応する光コンバイナ１２０に光学的に連結されている。光源アレイ１１０は、任意の適切な連結法を使用して光コンバイナ１２０に光学的に連結させることができる。例えば、光源アレイ１１０の出力部は、１つ又は複数の導波路（例えば、シリコンフォトニック導波路）を使用して光コンバイナの入力部に光学的に連結させることができる。代替的に、光源アレイ１１０及び光コンバイナ１２０が異なる基板上に設けられている実施形態では、光源アレイ１１０及び光コンバイナ１２０は、別個の基板上に設けられた構成要素を光学的に連結させるために、グレーティング連結法及びエッジ連結法を含むが、これらに限定されない任意の適切な技法を使用して光学的に連結させることができる。
いくつかの実施形態では、光コンバイナ１２０は、光源アレイ１１０から複数の光信号を受信し、光源アレイ１１０から受信した光信号を合成したものである単一の光信号を出力するように構成されている。光コンバイナ１２０によって出力される光信号は、光源アレイ１１０から受信した光信号のうちの任意の１つよりも大きな光パワーを有することができる。いくつかの実施形態では、光コンバイナ１２０によって出力される光信号は、光源アレイ１１０から受信した光信号の光パワーの合計とおおよそ等しい光パワーを有することができる。例えば、光源アレイ１１０から受信した光信号はそれぞれ、おおよそ１０ｍＷの光パワーを有することができる。そして、１０個の光源１１２を有する光源アレイ１１０の場合、光コンバイナ１２０から出力される光パワーは、おおよそ１００ｍＷとなり得る。ただし、光源アレイ１１０は、１０個よりも多くの、又は１０個よりも少ない光源１１２を含む場合があることを理解されたい。いくつかの実施形態では、光コンバイナ１２０から出力される光パワーは、５００ｍＷ以下、１００ｍＷから５００ｍＷまでの範囲、１００ｍＷから５Ｗまでの範囲、５００ｍＷから５Ｗまでの範囲、又はそれらの範囲内の任意の適切な範囲とすることができる。
いくつかの実施形態では、光コンバイナ１２０は、光源アレイ１１０から複数の光信号を受信するように構成され、受信された信号はそれぞれ、異なる光モードを有する。光コンバイナ１２０は、単一の光モードを有する単一の光信号を出力するように構成されている。すなわち、光コンバイナ１２０は、単一モードの、高出力の光信号を出力するように構成されている。
いくつかの実施形態では、光コンバイナ１２０は、変調器１２２と、光検出器１２４と、を含む。変調器１２２は、光源アレイ１１０の光源１１２から光を受け取り、本明細書で説明するように、受け取った光を単一の出力光信号に合成するように構成されている。いくつかの実施形態では、変調器１２２は、マッハ－ツェンダー干渉計（ＭＺＩ）、リング共振器、ディスク共振器、又はフォトニック結晶共振器のうちの少なくとも１つを含む任意の適切な光変調器とすることができる。
いくつかの実施形態では、変調器１２２は、１つ又は複数の可変同調素子１２３を含む。可変同調素子１２３は、制御エレクトロニクス１３０からの制御信号の受信に応じて、変調器１２２の動作を変更するように構成することができる。例えば、可変同調素子１２３は、印加された電圧信号に応じて、変調器１２２の動作パラメータを変更する（例えば、変調器１２２の出力光パワーを高める）ように構成された移相器とすることができる。
図２Ｂ及び図２Ｃは、可変同調素子１２３の動作に基づく変調器１２２の伝送係数ｔを図示するプロットである。図２Ｂの例では、変調器１２２が光源１１２から受信した光信号の波長λｉｎとは異なる波長λで伝送係数ｔのピークが生じるように、初期電圧Ｖ０が可変同調素子１２３に印加されている。図２Ｃの例では、伝送係数ｔのピークが、波長が大きい方へずれて（例えば、赤方偏移）、受信波長λｉｎとおおよそ位置合わせされるように、異なる電圧Ｖ１が可変同調素子１２３に印加されている。このようにして、変調器１２２を通る光の伝送は、電圧信号Ｖ１を可変同調素子１２３に印加することによって増加される。いくつかの実施形態では、印加電圧が伝送係数のピークを波長の小さい方へずらす（例えば、青方偏移）場合があることを理解されたい。
図１及び図２Ａの説明に戻ると、いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクス１３０は、光検出器１２４から受け取った出力に基づいて制御信号（例えば、印加電圧）を発生させることができる。各光検出器１２４は、対応する変調器１２２から光信号を受信するように構成することができ、この光信号は、変調器１２２を通って伝送されない光の量を表す情報を伝える。光検出器１２４は、受信した光信号の強度を制御エレクトロニクス１３０に送られる電気信号に変換することができる。いくつかの実施形態では、光検出器１２４は、例えば、フォトダイオードとすることができる。このようにして、光検出器１２４は、変調器１２２の伝送係数に関するフィードバックを制御エレクトロニクス１３０に提供し、制御エレクトロニクス１３０は、光検出器１２４から受け取ったフィードバックに基づいて、可変同調素子１２３に制御信号を送るように構成することができる。
いくつかの実施形態では、図１の例に示されているように、制御エレクトロニクス１３０は、光源アレイ１１０及び光コンバイナ１２０と同じ基板上に設けることができる。代替的に、いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクス１３０は、異なる基板上に、及び／又は、光チップ１００がパッケージに統合されている場合には、パッケージを支持する基板（例えば、図５の例に関連して説明するような基板５１０）上に設けることができる。いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクスは、１つ又は複数のトランジスタを含むことができる。トランジスタは、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、及び／又は金属半導体電界効果型トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）、及び／又は任意の他の適切なトランジスタとすることができる。代替的に、又は追加的に、制御エレクトロニクスは、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）、及び／又はデジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ）等の変換器を含むことができる。いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクスは、増幅器（例えば、トランスインピーダンス増幅器、低雑音増幅器）を含むことができる。いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクスは、デジタル論理素子及び／又はアナログ論理素子を含むことができる。
いくつかの実施形態では、光コンバイナ１２０によって出力される光信号は、光チップ１００から光通信ポート１４０を通して出力することができる。光通信ポート１４０は、光ファイバ、グレーティングカプラ、及び／又はエッジカプラを含むが、これらに限定されない任意の適切な光出力構成要素を含むことができる。
いくつかの実施形態では、光チップ１００は、１つ又は複数の温度センサ１５０を含み、光チップ１００の温度を監視することができる。温度変動は、光源１１２の出力パラメータを変化させる（例えば、出力される光信号の波長を変える）場合もあれば、変調器１２２の伝送特性を変える（例えば、最大伝送係数に関連付けされた波長を変える）場合もある。温度センサ１５０は、このような温度変動に関する情報を（例えば、制御エレクトロニクス又は外部の熱管理デバイスに）提供して、光チップ１００の動作パラメータを維持することができる。
いくつかの実施形態では、温度センサ１５０は、サーミスタ、熱電対、抵抗温度計、シリコンバンドギャップ温度センサ、及び／又は温度トランスデューサ、を含むが、これらに限定されない適切な統合温度センサのうちのいずれか１つを含むことができる。いくつかの実施形態では、温度センサ１５０は、光チップ１００の１つ又は複数の基板に連結させることができる。代替的に、又は追加的に、温度センサ１５０は、光源アレイ１１０及び／又は光コンバイナ１２０に連結させることができる。
図３Ａは、複数のマッハ－ツェンダー干渉計（ＭＺＩ）３２２から形成された光コンバイナ３２０の一例の概略図であり、図３Ｂは、本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、光コンバイナ３２０のＭＺＩ３２２の概略図である。光コンバイナ３２０は、図１の例に関連して説明した光チップ１００における光コンバイナ１２０として使用することができることを理解されたい。
いくつかの実施形態では、光コンバイナ３２０は、カスケードアレイ状に配列された複数のＭＺＩ３２２を含む。第１のＭＺＩであるＭＺＩ１は、光源アレイ１１０の光源Ｌ１及びＬ２から光を受け取る。ＭＺＩ１は、（例えば、光源Ｌ１及びＬ２からの光を合成している）合成光信号をＭＺＩ２に出力する。ＭＺＩ２は、ＭＺＩ１の出力及び光源Ｌ３からの光信号を受信する。ＭＺＩ２は、次に、受け取ったＭＺＩ１の出力と、光源Ｌ３から受け取った光とを合成し、この合成光信号をＭＺＩ３に出力する。光源アレイ１１０からの光信号を順次合成するこのプロセスは、単一の光信号がＭＺＩＭから出力されるまで続く。ＭＺＩＭの出力は、次に、光コンバイナ３２０から光チップ１００の光通信ポート１４０に出力される。
いくつかの実施形態では、図３Ｂの例に示されているように、各ＭＺＩ３２２は可変同調素子１２３を含む。可変同調素子１２３は、制御エレクトロニクス１３０からの制御信号（例えば、印加電圧）の受信に応じて、ＭＺＩ３２２の一方のアームで位相を変調する。一方のアームで光の位相を変調することで、２つの入力光信号間の干渉（例えば、建設的干渉及び／又は相殺的干渉）を引き起こすことにより、出力される光の強度を調節する。このようにして、ＭＺＩ３２２から出力される光パワーの増大は、一方のアームで光の位相を変調して２つの入力光信号間の建設的干渉を引き起こすことにより、実現することができる。
いくつかの実施形態では、ＭＺＩ３２２の出力は、光検出器１２４によって受信することができる。各光検出器１２４は、対応するＭＺＩ３２２から光信号を受信するように構成することができ、この光信号は、ＭＺＩ３２２を通して伝送されない光の量を表す情報を伝える。このようにして、光検出器１２４は、ＭＺＩ３２２の伝送係数に関するフィードバックを制御エレクトロニクス１３０に提供し、制御エレクトロニクス１３０は、光検出器１２４から受け取ったフィードバックに基づいて、可変同調素子１２３に制御信号を送るように構成することができる。
図４Ａは、複数の共振器４２２から形成された光コンバイナ４２０の別の例の概略図であり、図４Ｂは、本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、共振器４２２の概略図である。光コンバイナ４２０は、図１の例に関連して説明した光チップ１００における光コンバイナ１２０として使用することができることを認識されたい。
いくつかの実施形態では、光コンバイナ４２０は、共有の光バス４２６（例えば、フォトニック導波路）に沿って配列された複数の共振器４２２を含む。共振器４２２は、リング共振器、ディスク共振器、又は任意の他の適切な光共振器とすることができる。いくつかの実施形態では、各共振器４２２は、光バス４２６に光学的に連結させることができる。光源アレイ１１０の対応する光源１１２から光信号を受信すると、各共振器４２２は、光バス４２６に別の光信号を出力することができる。共振器から出力される光信号は、次に、光バス４２６で合成することができる。
いくつかの実施形態では、図４Ｂの例に示されているように、各共振器４２２は、可変同調素子１２３を含む。可変同調素子１２３は、制御エレクトロニクス１３０からの制御信号（例えば、印加電圧）の受信に応じて、共振器４２２の共振周波数を変調する。共振器４２２の共振周波数を変調することで、共振器４２２から出力される光の強度を調節する。共振器４２２の共振周波数が、対応する光源１１２から受け取った光の周波数に厳密に一致するとき、共振器４２２から出力される光パワーは最大化される。このようにして、共振器４２２から出力される光パワーの増大を実現することができる。
いくつかの実施形態では、（例えば、共振器４２２の共振周波数が入射光の周波数と一致しなかったために）対応する共振器４２２に連結しなかった光源１１２から受け取った光は、光検出器１２４によって受光することができる。光検出器によって受光した光は、共振器４２２を通って光バス４２６に伝送されない光の量を表す情報を提供する。光検出器１２４は、次に、共振器４２２を通る光の伝送に関するフィードバックを電気信号の形態で制御エレクトロニクス１３０に提供する。制御エレクトロニクス１３０は、次に、光検出器１２４から受け取ったフィードバックに基づいて、可変同調素子１２３に制御信号を送ることができる。
図５は、本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、光パッケージ５００の概略図である。光パッケージ５００は、基板５１０に連結された光チップ１００を含む。基板５１０は、有機基板、半導体基板、又はハイブリッド基板を含む任意の適切な基板とすることができる。基板５１０は、光パッケージ５００をプリント回路基板（ＰＣＢ）に取り付けるように構成された接続部材５２０を含む。光パッケージ５００は、光チップ１００から別のチップ及び／又はパッケージに光信号を出力するように構成された光出力部５３０もまた含む。
いくつかの実施形態では、接続部材５２０は、光パッケージ５００をＰＣＢに表面実装するように構成された任意の適切な構成要素を含む。例えば、接続部材５２０は、はんだバンプを含むことができる。いくつかの実施形態では、はんだバンプは、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）状に配列することができる。代替的に、又は追加的に、接続部材５２０は、はんだパッドを含むことができる。代替的に、又は追加的に、接続部材５２０は、ピンを含むことができる。いくつかの実施形態では、ピンは、ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）状に配列することができる。
光出力部５３０は、任意の適切な光連結構成要素を含むことができる。図５の例は、光ファイバとして描かれている光出力部５３０を示す。しかし、光連結構成要素は、グレーティングカプラ及び／又はエッジカプラとして代替的に構成し得ることを理解されたい。
図６は、本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、光パッケージ５００を含む光学システム６００の概略図である。光学システム６００は、光パッケージ５００及び統合フォトニックパッケージ６４０を支持する基板６１０を含む。光学システムはまた、光パッケージ５００に熱的に連結された熱交換デバイス６２０と、光接続部６３０部を通して光パッケージ５００の光出力部５３０に光学的に連結された統合フォトニックパッケージ６４０と、を含む。
いくつかの実施形態では、基板６１０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）を含む。光パッケージ５００及び／又は統合フォトニックパッケージ６４０は、本明細書で説明するように、基板６１０に表面実装することができる。
いくつかの実施形態では、熱交換デバイス６２０は、光パッケージ５００から熱を除去するように構成されている。熱交換デバイス６２０は、いくつかの実施形態では、受動デバイスとすることができる。例えば、熱交換デバイス６２０は、ヒートシンクとすることができる。代替的に、いくつかの実施形態では、熱交換デバイス６２０は、能動デバイスとすることができる。例えば、熱交換デバイス６２０は、ファン又は流体交換デバイスとすることができる。このような実施形態では、熱交換デバイス６２０は、光チップ１００の温度センサ１５０からのフィードバックに応じて動作することができる。
いくつかの実施形態では、光接続部６３０は、光パッケージを外部の統合フォトニックパッケージ６４０に光学的に連結させることができる。図６の例に示されているように、光接続部６３０は、光ファイバとして図示されている。しかし、光接続部６３０は、（例えば、グレーティングカプラ又はエッジカプラを介しての）自由空間の接続部を代替的に含み得ることを理解されたい。
いくつかの実施形態では、統合フォトニックパッケージ６４０は、光パッケージ５００によって出力される光信号を受信することができる。統合フォトニックパッケージ６４０は、受信した光信号を任意の適切な目的のために使用することができる。例えば、統合フォトニックパッケージ６４０は、フォトニックコンピューティングパッケージ、ＬＩＤＡＲパッケージ、又は任意の他の適切な統合フォトニックパッケージとすることができる。
図７は、本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、光チップ（例えば、光チップ１００）を製造するプロセス７００を図示するフローチャートである。行為７１０において、光源アレイ（例えば、光源アレイ１１０）を１つ又は複数の基板上に形成することができる。この光源アレイは、複数の第１の光信号を出力するように構成することができる。いくつかの実施形態では、光源アレイは、例えば、光源（例えば、光源１１２）を含む前もって製造されたチップを光チップの１つ又は複数の基板に連結させることによって、１つ又は複数の基板上に形成することができる。いくつかの実施形態では、光源アレイは、例えば、統合製作プロセスを（例えば、ＩＩＩ－Ｖ族材料のプラットフォームで）実行することによって、１つ又は複数の基板上に形成することができる。
行為７１０の後、プロセス７００は、行為７２０に進むことができる。行為７２０において、光コンバイナ（例えば、光コンバイナ１２０）を１つ又は複数の基板上に形成することができる。この光コンバイナは、光源アレイから複数の第１の光信号を受信するように、且つ、受信した複数の第１の光信号を合成したものである第２の光信号を出力するように構成することができる。光コンバイナは、出力される第２の光信号の光パワーを高めるように構成された少なくとも１つの可変同調素子を含むことができる。いくつかの実施形態では、光コンバイナは、フォトニック導波路、光ファイバ、グレーティングカプラ、及び／又はエッジカプラを含むが、これらに限定されない任意の適切な手段によって、光源アレイに光学的に連結させることができる。
いくつかの実施形態では、光コンバイナを形成することは、統合製作プロセスを（例えば、ＩＩＩ－Ｖ族材料のプラットフォームで）実行することを含むことができる。代替的に、いくつかの実施形態では、光コンバイナを形成することは、シリコン製作プロセスを実行することを含むことができる。
行為７２０の後、プロセス７００は、任意選択の行為７３０に進むことができる。行為７３０において、プロセス７００は、制御エレクトロニクス（例えば、制御エレクトロニクス１３０）を１つ又は複数の基板上に形成することを任意に含むことができる。いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクスは、（例えば、光コンバイナの可変同調素子１２３に制御信号を供給するために）光コンバイナに連結させることができる。いくつかの実施形態では、制御エレクトロニクスを形成することは、トランジスタ（例えば、ＢＪＴ、ＭＥＳＦＥＴ、等々）、変換器（例えば、ＡＤＣ、ＤＡＣ）、増幅器（例えば、トランスインピーダンス増幅器、低雑音増幅器）、並びに／又は、デジタル論理素子及び／若しくはアナログ論理素子のうちの、少なくとも１つを形成することを含むことができる。
図８は、本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、光学源８０８を含むフォトニック処理システム８００の概略図である。フォトニック処理システム８００は、コントローラ８０２と、光学源８０８と、フォトニックプロセッサ８１０と、を含む。光学源８０８は、本明細書で説明するように、任意の光学源（例えば、光チップ１００、光パッケージ５００）とすることができることを理解されたい。代替的に、又は追加的に、フォトニック処理システム８００は、光パッケージ５００が光学源８０８としての役割を果たし、フォトニックプロセッサ８１０が統合フォトニックパッケージ６４０としての役割を果たしている光学システム６００として構成することができることを理解されたい。このような実施形態では、コントローラ８０２は、同じ基板（例えば、基板６１０）上に設けることもできるし、別個の基板上に設けることもできる。
いくつかの実施形態では、フォトニック処理システム８００は、外部のプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）から入力として、入力ビットストリングの群で表される入力ベクトル及び／又は行列を受け取り、出力ビットストリングの群で表される出力ベクトル及び／又は行列を作成する。例えば、入力ベクトルがＭ次元ベクトルである場合、入力ベクトルは、Ｍ個の別個のビットストリングであって、各自がベクトルのそれぞれの構成要素を表しているビットストリングで表すことができる。代替的に、又は追加的に、例えば、入力行列がＮ×Ｎ個の行列である場合、入力行列は、Ｎ２個の別個のビットストリングであって、各自が入力行列のそれぞれの構成要素を表しているビットストリングで表すことができる。入力ビットストリングは、電気信号又は光信号として外部のプロセッサから受信することができ、出力ビットストリングは、電気信号又は光信号として外部のプロセッサに送信することができる。
いくつかの実施形態では、コントローラ８０２は、光学源８０８及び／又はフォトニックプロセッサ８１０を制御するための、プロセッサ８０４と、メモリ８０６と、を含む。メモリ８０６を使用して、入力ビットストリング及び出力ビットストリング、並びに／又はフォトニックプロセッサ８１０からの結果を格納することができる。メモリ８０６はまた、プロセッサ８０４によって実行されたときに、フォトニックプロセッサ８１０の光学源８０８及び／又は制御構成要素（例えば、エンコーダ、移相器、及び／又は検出器）を制御する実行可能命令を格納してもよい。例えば、メモリ８０６は、発生した計算反復の数に基づいて、フォトニックプロセッサ８１０に送る新たな入力値をプロセッサ８０４に決定させる実行可能命令を格納することができる。このように、フォトニック処理システム８００によって外部のプロセッサに送信された出力行列は、一回だけの乗算演算ではなく、複数回の、乗算演算を累積した結果とすることができる。別の実施形態では、フォトニック処理システム８００による計算の結果は、メモリ８０６に格納される前に、プロセッサ８０４によってデジタル的に演算することができる。ビットストリングに対する演算は、線形であってもよいだけでなく、非線形であっても、もっと大まかに言えば、チューリング完全な（Ｔｕｒｉｎｇ ｃｏｍｐｌｅｔｅ）演算であってもよい。
フォトニックプロセッサ８１０は、本明細書に記載の技術のいくつかの実施形態による、行列－ベクトル乗算演算、行列－行列乗算演算、及び／又はテンソル－テンソル乗算演算を実行することができる。いくつかの実施形態では、フォトニックプロセッサ８１０は２つの部分、すなわち、光学源８０８からの光信号の振幅及び／又は強度において入力ベクトル、行列、及び／又はテンソルの要素を符号化するように構成された変調器と、光信号を検出し、この光信号を符号化された要素の積に比例した電気信号に変換するように構成された光検出器と、を含む。フォトニックプロセッサ８１０は、これらの電気信号を、さらに処理するために、及び／又は外部のプロセッサに出力するためにコントローラ８０２に出力する。
いくつかの実施形態では、入力行列又はテンソルのうちの１つ又は複数は、大きすぎて単一の光路を使用してフォトニックプロセッサで符号化することができない可能性がある。このような状況では、大きな行列の１つの部分をフォトニックプロセッサで符号化することができ、大きな１つの行列及び／又は大きな複数の行列のその１つの部分だけについて、乗算プロセスを実行することができる。こうした第１の演算の結果をメモリ８０６に格納することができる。続いて、大きな行列の第２の部分をフォトニックプロセッサで符号化することができ、第２の乗算プロセスを実行することができる。この大きな行列の「タイリング（ｔｉｌｉｎｇ）」は、大きな行列のすべての部分に対して乗算プロセスを実行し終えるまで、継続することができる。次に、複数回の乗算プロセスの結果は、メモリ８０６に格納してもよいが、これらの結果を組み合わせて、テンソル乗算演算の最終結果を形成することができる。
いくつかの実施形態では、フォトニックプロセッサ８１０は、Ｎ個の別個の光パルスを電気信号に変換することができる。いくつかの実施形態では、光パルスのそれぞれの強度及び／又は位相は、フォトニックプロセッサ８１０内の光検出器によって測定することができる。次に、それらの測定値を表している電気信号は、さらなる計算及び／又は表示で使用するために、電気的に加算及び／又はコントローラ８０２に出力することができる。
本技術の少なくとも１つの実施形態のいくつかの態様をこのように説明してきたが、当業者であれば様々な変更、修正、及び改良を容易に思い付くであろうことを認識されたい。
本明細書に記載されている技術の様々な態様は、単独で、組み合わせて、又は前述の実施形態に具体的に記載されていない様々な配列で使用することができ、したがって、その適用において、前述の説明に記載された、又は図面に図示されている構成要素の詳細及び配列に限定されない。例えば、１つの実施形態に記載されている態様は、他の実施形態に記載されている態様と任意の方法で組み合わせることができる。
また、本明細書に記載の技術は、方法としても具体化することができ、それらの例が、図５に関連するものを含め、本明細書に提供されている。方法の一部として実行される行為は、任意の適した方法で順序付けすることができる。それに応じて、行為が図示されているのとは異なる順序で実行される実施形態を構築することができ、それは、たとえ図示した実施形態では逐次的な行為として示されていたとしても、いくつかの行為を同時に実行することを含んでもよい。
すべての定義は、本明細書で定義され使用される通りであり、辞書の定義、援用する文書内の定義、及び／又は定義された用語の通常の意味を統制するように理解すべきである。
不定冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、本明細書及び特許請求の範囲において使用する場合、明確に反示されない限り、「少なくとも１つ」を意味するものと理解すべきである。
「及び／又は（並びに／又は、及び／若しくは）」と言う表現は、本明細書及び特許請求の範囲において使用する場合、そのように結びつけられた複数の要素の「いずれか又は両方」、すなわち、ある場合には結合的に存在し、またその他の場合には非結合的に存在する要素を意味するものと理解されるべきである。
本願細書及び特許請求の範囲において使用する場合、１つ又は複数の要素のリストを参照する際の「少なくとも１つ」という表現は、要素のリスト内の任意の１つ又は複数の要素から選択される少なくとも１つの要素を意味するものと理解すべきであるが、要素のリスト内に特にリスト化されているあらゆる要素それぞれの少なくとも１つを必ずしも含む必要はなく、また要素のリスト内の要素の任意の組み合わせを排除するものでもない。この定義は、「少なくとも１つ」という表現が指す要素のリスト内で特に識別された要素以外の要素が、そのような特に識別された要素に関連するしないに関わらず任意選択で存在し得ることも可能にする。
「おおよそ」及び「約」という用語は、いくつかの実施形態では目標値の±２０％以内、いくつかの実施形態では目標値の±１０％以内、いくつかの実施形態では目標値の±５％以内、さらにいくつかの実施形態では目標値の±２％以内であることを意味するために使用されることがある。なお、「おおよそ」及び「約」という用語は、目標値を含むことがある。

Claims (24)

  1. 光チップであって、
    複数の第１の光信号を出力するように構成された光源アレイと、
    前記光源アレイから前記複数の第１の光信号を受信するように、且つ、前記受信した複数の第１の光信号を合成したものである第２の光信号を出力するように構成された光コンバイナと、を備え、
    前記光コンバイナは、前記出力される第２の光信号の光パワーを高めるように構成された少なくとも１つの可変同調素子を備える、光チップ。
  2. 前記少なくとも１つの可変同調素子に連結された制御エレクトロニクスをさらに備える、請求項１に記載の光チップ。
  3. 前記制御エレクトロニクスは、
    トランジスタ、変換器、及び増幅器のうちの少なくとも１つ、及び
    デジタル論理素子及びアナログ論理素子のうちの少なくとも１つ、
    のうちの少なくとも１つを備える、請求項２に記載の光チップ。
  4. 前記少なくとも１つの可変同調素子は、移相器を備える、請求項２に記載の光チップ。
  5. 前記光コンバイナは、少なくとも１つのマッハ－ツェンダー干渉計、リング共振器、ディスク共振器、又はフォトニック結晶共振器を含む、請求項１に記載の光チップ。
  6. 前記複数の第１の光信号のうちの第１の信号は、前記複数の光信号のうちの第２の信号とは異なる光モードを有する、請求項１に記載の光チップ。
  7. 前記第２の光信号は、単一の光モードを有する、請求項６に記載の光チップ。
  8. 前記第２の光信号は、前記受信した複数の第１の光信号のうちの任意の１つの信号よりも大きな光パワーを有する、請求項１に記載の光チップ。
  9. 前記第２の光信号は、前記受信した複数の第１の光信号の前記光パワーの合計とおおよそ等しい光パワーを有する、請求項１に記載の光チップ。
  10. 前記光源アレイは、複数の光源を含み、前記複数の光源のうちの前記光源は、ダイオードレーザ又は垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を備える、請求項１に記載の光チップ。
  11. 前記第２の光信号を出力するように構成された光通信ポートをさらに含む、請求項１に記載の光チップ。
  12. 前記光通信ポートは、光ファイバ又はグレーティングカプラのうちの１つを備える、請求項１１に記載の光チップ。
  13. 前記光源アレイ及び前記光コンバイナを支持する１つ又は複数の基板をさらに備える、請求項１に記載の光チップ。
  14. 前記１つ又は複数の基板に熱的に連結された少なくとも１つの温度センサをさらに含む、請求項１３に記載の光チップ。
  15. 光パッケージであって、
    光チップであって、
    複数の第１の光信号を出力するように構成された光源アレイと、
    前記光源アレイから前記複数の第１の光信号を受信するように、且つ、前記受信した複数の第１の光信号を合成したものである第２の光信号を出力するように構成された光コンバイナであって、出力される前記第２の光信号の光パワーを高めるように構成された少なくとも１つの可変同調素子を備える光コンバイナと、を備える光チップと、
    前記光源アレイ及び前記光コンバイナを支持する１つ又は複数の基板と、
    前記１つ又は複数の基板上に設けられた接続部材であって、前記光パッケージをプリント回路基板に取り付けるように構成された接続部材と、を備える、光パッケージ。
  16. 前記少なくとも１つの可変同調素子に連結された制御エレクトロニクスをさらに備える、請求項１５に記載の光パッケージ。
  17. 前記制御エレクトロニクスは、
    トランジスタ、変換器、及び増幅器のうちの少なくとも１つ、及び
    デジタル論理素子及びアナログ論理素子のうちの少なくとも１つ、
    のうちの少なくとも１つを備える、請求項１６に記載の光パッケージ。
  18. 前記少なくとも１つの可変同調素子は、移相器を備える、請求項１５に記載の光パッケージ。
  19. 前記光コンバイナは、マッハ－ツェンダー干渉計、リング共振器、ディスク共振器、又はフォトニック結晶共振器のうちの１つを含む、請求項１５に記載の光パッケージ。
  20. 前記１つ又は複数の基板に連結された熱交換デバイスであって、前記光チップから熱を除去するように構成された熱交換デバイスをさらに備える、請求項１５に記載の光パッケージ。
  21. 前記熱交換デバイスは、ヒートシンク、ファン、又は流体冷却デバイスのうちの１つを備える、請求項２０に記載の光パッケージ。
  22. プリント回路基板をさらに含み、前記光チップは、前記接続部材によって前記プリント回路基板に取り付けられる、請求項１５に記載の光パッケージ。
  23. 光チップを製造する方法であって、前記方法は、
    複数の第１の光信号を出力するように構成された光源アレイを１つ又は複数の基板上に形成することと、
    前記光源アレイから前記複数の第１の光信号を受信するように、且つ、前記受信した複数の第１の光信号を合成したものである第２の光信号を出力するように構成された光コンバイナであって、出力される前記第２の光信号の光パワーを高めるように構成された少なくとも１つの可変同調素子を備える光コンバイナを前記１つ又は複数の基板上に形成することと、を含む、方法。
  24. 前記少なくとも１つの可変同調素子に連結された制御エレクトロニクスを前記１つ又は複数の基板上に形成することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
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