JP7828110B2 - 集積フォトニック・システムの較正、監視及び制御のためのデバイス及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、一般に、フォトニック・システムに関し、詳細には、フォトニック・デバイスを較正、監視及び制御するための方法及びデバイスに関する。

フォトニクスは、放出、送信、変調、信号処理、スイッチング、増幅、及び検知による、光（光子）の生成、検出、及び操作の物理科学である。

フォトニック・システムは、限定はしないが、光検出、電気通信、情報処理、フォトニック・コンピューティング、照明、計測学、分光学、ホログラフィ、医学（外科、視力補正、内視鏡検査、健康監視）、バイオフォトニクス、軍事技術、レーザー材料加工、美術品診断法、材料加工、赤外リフレクトグラフィＸ線、紫外線蛍光、ＸＲＦ）を伴う美術品診断法、農業、ロボティクスなど、すべての分野においてますます普及が進んでいる。

フォトニック・システムのいくつかの重要な用途は、情報を送信及び受信すること、情報を多重化及び多重分離することなどを含む。フォトニック・デバイスは、限定はしないが、フォト・ダイオード又はフォト・トランジスタを含むフォト・ディテクタ、レーザー・ダイオード、発光ダイオード、太陽電池及び光起電力電池、ディスプレイ、並びに光増幅器を含み得る。他の例は、光ビームを変調するための、並びに異なる波長の光ビームを組み合わせる及び分離するためのデバイスを含む。

フォトニック・デバイスに対する必要は、電子デバイスの限界及び制限から生じる。第１の限界は、情報の転送レートに関し、電子速度飽和によるものである。第２の制限は、電子デバイスの高い電力消費、及びしたがって、生成される熱及びコストから生じる。フォトニック・デバイスの使用は、加熱をほとんど伴わずに、より高いレートを提供し、したがって、これらの問題を解決するか又は容易にする。

開示される主題の例示的な一実施例が、デバイスであって、導波路を備えるフォト・ディテクタと、フォト・ディテクタに接続された２つの金属層と、２つの金属層間の電気パラメータを測定するための、２つの金属層間に接続された測定デバイスであって、前記電気パラメータが、導波路中を伝搬する光の量を示す、測定デバイスと、２つの金属層間に接続された電圧源であって、２つの金属層間に電圧を適用することが、導波路の屈折率を変化させ、それにより、導波路中を伝搬する光の位相に影響を及ぼし、適用されるべき電圧が、抵抗測定デバイスによって測定された抵抗に従って決定される、電圧源とを備える、デバイスである。本デバイス内では、フォト・ディテクタは、随意に、ｐドープ領域と、ｎドープ領域と、導波真性領域（ｗａｖｅｇｕｉｄｉｎｇ ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｒｅｇｉｏｎ）とをさらに備え、本デバイスは、第２のｐドープ領域と第２のｎドープ領域とをさらに備え、第２のｐドープ領域と第２のｎドープ領域とは、ｐドープ領域とｎドープ領域とよりも高いレベルにドープされる。本デバイス内では、本デバイスは、随意に、シリコン層の上に配置された二酸化ケイ素層上に配置される。本デバイス内では、電気パラメータの値は、随意に、フォト・ディテクタのパラメータを評価するために測定される。本デバイス内では、電気パラメータの値は、随意に、フォト・ダイオードを通る光の量を評価するために測定され、電圧は、光の量を制御するために適用される。本デバイス内では、電気パラメータは、随意に、抵抗又はコンダクタンスである。本デバイス内では、測定デバイスは、随意に、オーム計又はアンペア計である。

本開示の別の態様が、デバイス、システム又はサブシステムのための較正モデルを生成するための方法であって、デバイス、システム又はサブシステムの挙動に影響を及ぼす制御パラメータの指示を取得することと、複数の値セットを取得することであって、値セットの各セットが入力パラメータ値を含む、取得することと、適用されるべき値を取得し、制御パラメータにその値を適用することと、制御パラメータ値を適用することに応答して取得される、デバイス、システム又はサブシステムの出力パラメータの値を測定することと、測定された入力パラメータと、制御パラメータの適用された値と、出力パラメータの値との少なくとも１つのセットに基づいて、デバイス、システム又はサブシステムの較正モデルを決定することと、較正モデルを記憶することとを含む、方法である。本方法は、制御パラメータのための１つ又は複数の特性を取得することをさらに含むことができ、それらの特性は、値範囲と、分解能とからなるグループから選択される。本方法は、回路のインパルス応答を測定することをさらに含むことができる。本方法は、フォトキャリアの緩和時間を測定することをさらに含むことができる。本方法内では、較正モデルは、随意に、デバイス、システム又はサブシステムの物理的モデルにさらに基づく。本方法内では、較正モデルは、随意に、デバイス、システム又はサブシステムの数学的モデルにさらに基づく。

本開示のまた別の態様が、デバイス、システム又はサブシステムを較正するための方法であって、入力パラメータのための値を受信することと、出力パラメータのための必要とされる値を受信することと、出力パラメータのための必要とされる値を取得するために、適用されるべき制御パラメータのための値を、デバイス、システム又はサブシステムの較正モデルを使用して決定することと、較正モデルを記憶することとを含む、方法である。本方法内では、入力パラメータのうちの１つが、随意に、温度であり、１つの制御パラメータが、随意に、位相シフタ電圧であり、出力パラメータのうちの１つが、随意に、導波路中を伝搬する光の位相を示す、抵抗又はコンダクタンスである。本方法内では、抵抗又はコンダクタンスは、随意に、導波路中を伝搬する光の位相を示す。本方法は、随意に、オフラインで実施される。

本開示のまた別の態様が、デバイス、システム又はサブシステムを監視及び制御するための方法であって、入力パラメータの測定値を受信することと、デバイス、システム又はサブシステムの出力パラメータの必要とされる値を取得するために、少なくとも１つの制御パラメータのための値を、デバイス、システム又はサブシステムのモデルから取得することと、少なくとも１つの制御パラメータの値を適用することとを含む、方法である。本方法内では、入力パラメータのうちの１つが、随意に、温度であり、１つの制御パラメータが、随意に、位相シフタ電圧であり、出力パラメータのうちの１つが、随意に、抵抗又はコンダクタンスである。本方法内では、抵抗又はコンダクタンスは、随意に、導波路中を伝搬する光の位相を示す。本方法は、随意に、オンラインで実施される。本方法内では、デバイス、システム又はサブシステムは、随意に、オフライン較正段階中に決定された制御パラメータのための値で最初に動作される。

開示される本主題は、対応する又は同様の番号又は文字が、対応する又は同様の構成要素を示す、図面とともに行われる以下の詳細な説明から、より十分に理解され、諒解されよう。別段に規定されていない限り、図面は、本開示の例示的な実施例又は態様を提供し、本開示の範囲を限定しない。

複数のフォトニック・デバイスを使用する、コヒーレント光トランシーバの一実例を示す図である。 ブロードキャスト・アンド・ウェイト・プロトコル（ｂｒｏａｄｃａｓｔ－ａｎｄ－ｗｅｉｇｈｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を実装する畳み込みニューラル・ネットワーク（ＣＮＮ：Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のフォトニック実装形態を提供するデバイスを示す図である。 集積光学有限インパルス応答（ＦＩＲ：ｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）格子フィルタの概略構造の図である。 本開示のいくつかの例示的な実施例による、ＴＤＭを用いた送信機の概略図である。 本開示のいくつかの例示的な実施例による、図４の送信機に対応する受信機の概略図である。 本開示のいくつかの例示的な実施例による、全光学多重化を用いた別の送信機の概略図である。 本開示のいくつかの例示的な実施例による、図６の送信機に対応する受信機の概略図である。 本開示のいくつかの実施例による、フォトニック・デバイスを監視及び制御するためのデバイスの概略図である。 本開示のいくつかの実施例による、図８のデバイスが使用され得る概略回路の図である。 本開示のいくつかの実施例による、デバイス、システム又はサブシステムの較正モデルに関連するエンティティの概略図である。 本開示のいくつかの実施例による、デバイスの較正モデルを生成するための方法のフローチャートである。 本開示のいくつかの実施例による、較正モデルの作成及び使用のための方法のフローチャートである。

フォトニクスは、放出、送信、変調、信号処理、スイッチング、増幅、及び検知による、光の生成、検出、及び操作に関する。

フォトニック・システムは、様々な分野における複数の用途において普及が進んでいる。

フォトニック・デバイスに対する必要は、情報の転送レートと、電子デバイスの高い電力消費、及びしたがって、生成される熱及びコストとを含む、電子デバイスの限界及び制限から生じる。

フォトニック・デバイスの使用は、これらの問題を低減するが、フォトニック・デバイスも問題がないわけではない。第１の問題が、それらの物理的サイズであり得る。電子デバイスのサイズは数ナノメートルの大きさのものであり得るが、現在のフォトニック・デバイスのサイズは数十マイクロメートルの大きさのものである。それらの比較的大きいサイズはまた、たとえば、同じデバイスの異なるエリア間の製造プロセスのばらつきによる、製造問題に対する、デバイスの感度を増加させる。

フォトニック・デバイスの別の問題が、サイズ偏差又は形状偏差に対する、及び温度変化などの環境条件に対するなど、フォトニック・デバイスの著しい感度である。したがって、製造プロセスのわずかな偏差、又は意図したものとはわずかに異なる温度が、設計されたサイズのものでない構成要素につながり得、したがって、それの機能性が著しく低下される。

したがって、いくつかの回路では、いくつかの電子デバイスが、トレードオフが正である場合、フォトニック・デバイスと交換され得る。たとえば、フォトニック・デバイスは、高いレートが必要とされる場合であるが、複数の構成要素が必要とされ、利用可能な物理的エリアが限定されるときでない、場合に使用され得る。

次に、電気的信号１０８に従って、受信された波長１０４を復号し、それを、全二重ファイバー１１２を介して対応する受信機に送信する、及びその逆を行うために、複数のフォトニック・デバイスを使用する、コヒーレント光トランシーバの一実例を示す、図１を参照する。

構成要素のいずれかが、製造変動、温度影響、又は他の理由により、予想されるものとは異なって挙動する場合、得られた信号は予想されるようなものではなく、システムの性能は劣化する。

ブロードキャスト・アンド・ウェイト・プロトコルを実装する畳み込みニューラル・ネットワーク（ＣＮＮ）のフォトニック実装形態を提供するデバイスの別の実例を示す、図２を参照する。この設計では、２つ又はそれ以上のマイクロ・リング共振器（ＭＲＲ：Ｍｉｃｒｏ Ｒｉｎｇ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）２１２、２１６、２２０及び２２４の各々、並びに２２８、２３２などのフォト・ダイオード。ＭＲＲは、積和（ＭＡＣ：Ｍｕｌｔｉｐｌｙ ａｎｄ Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅ）動作を実施し、ブロードキャスト・アンド・ウェイト・プロトコルが層にわたってＭＡＣ結果を搬送する。ブロードキャスト・アンド・ウェイト・プロトコルでは、各ニューロン出力が、レーザー・ダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を使用して、λ_１．．．λ_ｎなどの別個の光波長上に多重化される。多重化された波長は、波長分割多重化２３６によって一緒にバンドルされ、宛先層にブロードキャストするために導波路上に置かれる。

宛先層において、各ニューロンが、すべての着信波長を受信する。各波長は、次いで、それの対応するマイクロ・リングを用いて振幅において乗算される。乗算は、それぞれのレーザー波長に対して共振状態及び非共振状態でリングを同調させることによって行われる。その後、フォト・ダイオードが、すべての着信波長を合算して、アグリゲート・フォト電流にする。

２１２、２１６、２２０及び２２４など、各リングが、それの外周がそれらの整数倍である、波長を共振させ、それにより、強め合う干渉を作成することが諒解されよう。

したがって、たとえば、製造偏差又は温度変化による、１つ又は複数のリングの直径のわずかなばらつきが、リングが正しい波長を送信しないことを引き起こし得、予想される強め合う干渉を提供しないことがある。したがって、デバイスは、予想される出力を出力しないことがある。

フォトニック・デバイスを備えるシステム、たとえば、様々なサイズのベネス・スイッチ・マトリックスから再構成されたシリコン光学フィルタの感度を実証する、複数のさらなる実例が存在し得る。

回路がより多くのフォトニック・デバイスを備えるほど、たとえば、ベネス・スイッチ・マトリックスが大きくなるほど、回路は、エラーが蓄積し、反射、弱め合う干渉又は他の問題をもたらし得るので、敏感になることが諒解されよう。

図３は、対称及び非対称マッハ・ツェンダー干渉計（ＭＺＩ：Ｍａｃｈ Ｚｅｈｎｄｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）をカスケード接続することによって実装された、集積光学有限インパルス応答（ＦＩＲ）格子フィルタの概略構造の図を示し、等しい長さのアームをもつＭＺＩは対称ＭＺＩと示され、異なる長さのアームをもつＭＺＩは非対称と示される。ＭＺＩアーム上の同調可能位相シフト要素を用いると、対称ＭＺＩは、上側又は下側アームに向けられる電力量を制御する可変カプラである。非対称ＭＺＩは、固定遅延及び可変位相シフト要素である。この種類のフィルタ構造を用いると、可変複素係数をもつＦＩＲ格子フィルタが取得される。フィルタ次数は、カスケード接続された対称及び非対称ＭＺＩペアの数によって決定される。１の次数のフィルタでは、対称ＭＺＩは、非対称ＭＺＩによってインターリーブされなければならない。このフィルタは、製造、温度及び他の変動に敏感である、フォトニック・デバイスである。デバイスの適切な動作のために、熱光学シフタ３０４が、正しい位相整合のために使用される。

フォトニック・デバイスを監視するために、いくつかの従来の方法は、受信された光のエネルギーをスプリットし、その光の一部分を使用して、システムの波長オフセット及び位相シフトを評価する。しかしながら、そのようにスプリットすることは、受信されたエネルギーを低減し、追加の構成要素を監視するためにさらにスプリットすることが、エネルギーをさらに低減し、これは、最終的に、著しいエネルギー損失に達し得る。その上、そのようにスプリットすることは、出力をさらに損ない得る反射を引き起こすことがある。さらに、これらの方法を使用して劣化を評価することは、構成要素の物理的構造及び状態が固定されるので、出力を補正することを可能にしない。

したがって、本開示の１つの問題は、フォトニック・デバイスの性能を監視して、そのフォトニック・デバイスが予想される出力を提供するかどうかを決定する、必要である。

本開示の別の問題は、そのようなデバイスの予想される性能から逸脱するパラメータを補正する、たとえば、フォトニック・デバイスの位相シフトを、それの適切な動作を保証するために、位相シフトが検出された場合、補正する、必要である。

本開示のまた別の問題は、デバイス自体に影響を及ぼすことなしに、及び搬送されたエネルギーのある部分を評価目的のために割り振ることなしに、それにより、エネルギー浪費を回避する、非侵襲性様式で、フォトニック・デバイスの挙動の評価及び補正を実施する必要である。

本開示のまた別の問題は、フォトニック・デバイスの監視及び制御を、監視のための第１のデバイスと制御のための第２のデバイスとではなく、単一のデバイスを使用して、したがって、補正のデバイスのフットプリントと浪費されるエネルギーとを低減して、実施する必要である。

本開示のまた別の問題は、フォトニック・デバイスの挙動の監視及び制御を、そのフォトニック・デバイスが設置された回路のコンテキストにおいて、実施する必要である。反射などの相互関係が構成要素間に存在し得るので、異なる挙動が、独立したフォトニック・デバイス間で、又は回路内で観測され得、異なる補正が必要とされ得る。

本開示のまた別の問題は、フォトニック・デバイス或いはフォトニック・デバイスを備えるシステム又はサブシステムの挙動のための較正モデルを作成する一貫したやり方の必要である。そのようなモデルは、次いで、ランタイムにおけるデバイス又は回路の挙動の監視及び制御のために使用され得る。

以下の図４～図７は、送信機及び受信機の例示的な全光学回路を示す。

図４は、パルス・レーザーによって時分割多重化（ＴＤＭ：ｔｉｍｅ－ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いて動作する、全光学多重化を用いた送信機を示し、クロックが、信号に直交する偏光上で送信される。マルチプレクサが、ある波長λ_ｉのパルス・レーザー４０４と、電気的入力１（４０８）と、電気的入力２（４１２）とを受信し、パルス・レーザーとしてのあるビット・レートにおける多重化されたチャネル４１６と、ＴＭモードにおけるそのビット・レートの半分におけるクロックとを出力する。

図５は、パルス・レーザーによって時分割多重化（ＴＤＭ）を用いて動作する、対応する全光学多重分離受信機を示し、クロックが、信号に直交する偏光上で送信される。

図４～図５の送信機受信機ペアは、入力レーザー・パルスを、偏光によってデータとクロックとにスプリットすることによって動作し、したがって、それらは互いに影響を及ぼさない。

図６は、全二重ファイバーを用いてパルス・レーザーによって時分割多重化（ＴＤＭ）を用いて動作する、全光学多重化を用いた送信機を示し、図７は、対応する受信機を示す。

図６～図７の送信機受信機ペアは、入力レーザー・パルスを、異なるファイバーへのデータとクロックとにスプリットすることによって動作し、したがって、それらが互いに影響を及ぼさないことを保証する。

図４～図７の回路の各々が複数のフォトニック・デバイスを備えること、及び各回路の動作がそれの構成要素の適切な動作に大きく依存することが諒解されよう。したがって、必要とされる構成要素が、回路のコンテキストにおいて較正され、使用中に監視されることが重要である。必要とされる挙動からの逸脱が検出された場合、補正も導入される必要がある。

本開示の１つの技術的解決策は、フォトニック・デバイスの位相を監視及び制御するためのデバイスである。監視デバイスは、Ｐ^－領域と、測定される光が伝搬する導波路と、Ｎ^－領域とを備える、ＰＩＮフォト・ダイオードを備える。デバイスは、オーミック・コンタクトを作成することを意図した、それぞれ、Ｐ^＋領域とＮ^＋領域とを介してＰ^－領域とＮ^－領域とに接続された、２つの金属コンタクトをさらに備える。

導波路中を伝搬する光が自由電子及びホールを作成するとき、それは、デバイスの抵抗を低減させる／デバイスのコンダクタンスを増加させる。したがって、測定可能である抵抗／コンダクタンスは、伝搬する光の量を示す。一方、デバイスに電圧を適用することが、電子及びホール濃度を変化させ、それにより、導波路の屈折率を変化させ、これは、伝搬する光の位相をシフトし、それの振幅を、強め合う干渉又は弱め合う干渉に対するその位相の影響により、変化させ得る。したがって、位相シフタが、導波路中を伝搬する光の位相を監視及び制御するために作成され得る。

本開示の別の技術的解決策は、フォトニック・デバイス或いはフォトニック・デバイスを備えるシステム又はサブシステムの較正モデルのオフライン作成に関する。そのモデルは、デバイスの標本が利用可能であるとき、それの動作ポイントを決定することを含む、各デバイスの個々のオフライン較正のために、使用され得る。

入力パラメータという用語は、温度、ジッタ、ノイズなど、測定され得、デバイス、システム又はサブシステムの挙動に影響を及ぼし得る、デバイス、環境又は回路の任意の既存のパラメータを含むと広く解釈され得る。

制御パラメータという用語は、様々な温度、電圧又は電流など、デバイス、システム又はサブシステムに適用され得る任意のパラメータを含むと広く解釈され得る。

出力パラメータという用語は、伝搬された光の量、ビット・エラー・レートなど、デバイス、システム又はサブシステムの性能ファクタを示す任意のパラメータを含むと広く解釈され得る。

モデル生成中に、入力パラメータの異なるセットが提供され得、１つ又は複数の制御パラメータの異なる値が設定され得る。出力パラメータは、これらの条件下で測定され得る。入力パラメータと、制御パラメータと、出力とのセットは、モデルを生成するための数学的技法、物理的技法及び／又はＡＩ技法によって使用され得る。

さらなる段階において、デバイスの標本が利用可能であるとき、個々のオフライン較正が、各デバイスのために実施され得る。入力パラメータは、測定され、モデルに提供され得、必要とされる出力パラメータが、たとえば要件から取得され得、制御パラメータのための値が、デバイス、システム又はサブシステムが、動作し、必要とされる出力を提供するように、取得され得る。それらの値は、動作ポイントと呼ばれることがある。

デバイス、システム又はサブシステムが、使用中であり、たとえば、オフライン較正中に決定された動作ポイントに従って、動作されるとき、モデルは、入力パラメータの測定値を受信し、出力パラメータの必要とされる値を取得するために、デバイス、システム又はサブシステムの細かい制御のために制御パラメータのための値を提供し得る。

制御パラメータを向上させることは、デバイス、システム又はサブシステムが、環境及びシステムの既存の条件及び随意に変化する条件に従って、必要とされる出力を提供するために、連続的に実施され得る。

一実例では、上記で説明されたように、伝搬する光の位相を制御し得る、デバイスのモデルが、作成及び使用され得る。この場合、入力パラメータは温度であり得、制御パラメータは適用される電圧であり、出力パラメータは、光の量を示す抵抗である。

したがって、較正モデル生成中に、温度が測定され得、異なる電圧が適用され得、対応する抵抗が測定され得る。デバイスの較正モデルが、モデルを取得するために、たとえば、測定値をフォトニック・デバイスの数学的モデル又は物理的モデルと組み合わせることによって、経験的に、分析的に、又はそれらの組合せを使用して、決定され得る。デバイスのオフライン較正のために、並びにオンライン監視及び制御のために使用され得る、モデルは、各測定された温度及び必要とされる抵抗について、必要とされる抵抗、及びしたがって、伝搬される光の必要とされる位相に到達するために、どの電圧が適用される必要があるかを示し得る。分析関数、ルックアップ・テーブルなどとして表され得る、モデルは、デバイスの測定及び電圧適用を制御するマイクロ・コントローラ（ＭＣＵ：ｍｉｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に提供され、ＭＣＵに記憶され得る。

本開示の別の技術的解決策は、光パルスの伝搬の後にフォトキャリアの緩和時間を測定することに関する。光パルスが、伝搬することを開始するとき、電子及びホールの濃度が増加し、次いで、緩和時間中に減少する。緩和曲線は、フォトニック・デバイスを構成する半導体などにおける汚染又は欠陥の量など、材料性質によって影響を及ぼされる。したがって、電圧源と抵抗測定デバイスとを使用することが、緩和時間を測定することを提供し、材料の性質と製造プロセスとに関する情報を提供し得る。

本開示のまた別の技術的解決策は、光の不連続パルスに応答してフォトニック・デバイスのインパルス応答及び伝達関数を調査するために可能にする、電圧源と、抵抗又はフォト電流測定デバイスとに関する。

本開示の１つの技術的効果は、光位相シフタの光位相など、フォトニック・デバイスの１つ又は複数のパラメータの較正、監視及び制御を可能にする、単一のデバイスを提供する。単一のデバイスは、フォトニック・デバイスの監視及び制御のために使用される異なるデバイスのフットプリント、電力消費、設置コスト、及び動作コストを低減することに役立つ。

本開示の別の技術的効果は、システム又はサブシステム内の１つ又は複数のフォトニック・デバイスを較正、監視、及び制御し、したがって、システム又はサブシステムが、それの性能を害し得る予想外の相互影響（ｉｎｔｅｒ－ｅｆｆｅｃｔ）にシステム又はサブシステムをさらし得る、各フォトニック・デバイスに対して別々に動作することではなく、予想されるように全体として作動することを保証することを提供する。

本開示のまた別の技術的効果は、デバイス、システム又はサブシステムを監視及び制御するための較正モデルのオフライン生成、並びに、独立したものとしての、或いはシステム又はサブシステムの一部としての、特定のデバイスのオフライン較正と、デバイス又はシステム、又はサブシステムのオンライン監視及び制御とを提供する。

本開示のまた別の技術的効果は、フォトニック・デバイス及びそれらの製造プロセスの、又はフォトニック・デバイスを備えるシステムの、追加のパラメータ及び特性を調査することを提供する。

次に、本開示のいくつかの実施例による、フォトニック・デバイスを監視及び制御するためのデバイスの概略図を示す、図８を参照する。

デバイスは、Ｐ^－ドープ領域８０８及びＮ^－ドープ領域８１２を備えるフォト・ディテクタと、たとえばシリコンから製作された、それらの間に配置された導波路７０４とを備える。フォト・ディテクタと導波路７０４とは、シリコン（Ｓ_ｉ）基板８３２の上に置かれた、シリカ（Ｓ_ｉＯ_２）層８３６上に置かれ得る。

デバイスは、たとえばアルミニウム（Ａｌ）から製作された、２つの金属層８２４及び８２８と、金属層８２４及び８２８とのオーミック・コンタクトを作成する、Ｐ^＋ドープ領域８１６及びＮ^＋ドープ領域８２０とをさらに備える。Ｐ^＋ドープ領域８１６とＮ^＋ドープ領域８２０とが、Ｐ^－ドープ領域８０８とＮ^－ドープ領域８１２とよりもより高いレベルにドープされることが諒解されよう。

開示されるＰ形－真性－Ｎ型（ＰＩＮ：Ｐ ｔｙｐｅ－Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ－Ｎ ｔｙｐｅ）構造は例にすぎず、複数の他の構成物及び材料、たとえば、リブ導波路ＰＩＮが使用され得ることが諒解されよう。

デバイスは、オーム計又はアンペア計など、抵抗又はフォト電流測定デバイス８３２と、電圧源８３６とを備え得る。オーム計８３２と電圧源８３６とは、マイクロコントローラ・ユニット（ＭＣＵ）８４０に接続し得る。オーム計８３２は、測定された抵抗をＭＣＵ８４０に報告し得る。

オフライン・モデル生成段階では、モデルが、生成され、ＭＣＵ８４０に記憶され得る。オフライン較正段階中に、モデルは、適用されるべき補正電圧を決定するために使用され得、監視及び制御段階中に、モデルは、ＰＮ接合における電子及び電子ホールの濃度が増加又は減少し、それにより、導波路８０４における屈折率を変化させ、必要とされる量だけ導波光の位相を変化させるように、適用されるべき補正電圧を決定し、対応するコマンドを電圧源８３６に提供するために使用され得る。

電圧が逆バイアス又は順バイアスに置かれ得ることが諒解されよう。

開示される構造は、光の量を監視及び制御するためのデバイスの任意の必要とされる構成要素とともに使用され得る。たとえば、図４のパルス整形４２０又は同調可能位相シフタ４２４、図６のパルス整形６０４若しくは６０８又は同調可能位相シフタ６１２、図５のチャープ・ブラッグ格子５０４、或いは図７のチャープ・ブラッグ格子７０４が、図３に示されている位相シフタとして実装され得る。デバイスを監視及び制御するために、図３の熱光学位相シフト３０４が、図８のデバイスとして実装され、したがって、監視及び制御され得る。

次に、開示されるデバイスが使用され得る概略回路を示す、図９を参照する。概して９００で参照される、回路は、限定はしないが、図４及び図５の送信機及び受信機、図６及び図７の送信機及び受信機、又はフォトニック・デバイスに関与する任意の他の実装形態など、送信機９０４及び受信機９０８を備える。送信機９０４はチャネル９１２に情報を送信し得、受信機９０８はチャネル９１２から情報を受信し得る。したがって、送信機９０４、受信機９０８及びチャネル９１２は、すべて、システムの性能に影響を与え得る。したがって、送信機９０４又は受信機９０８の１つ又は複数の構成要素、さらには送信機９０４又は受信機９０８全体としての性能を評価することは不十分であり得、そうではなく、システム全体の性能を評価することが必要とされ得る。

必要とされる出力をシステムが提供することを保証するための必要とされる値は、較正モデルの一部としてＭＣＵ９１６内に記憶され得る。ＭＣＵ９１６は、ディスプレイ、キーボード、マウス又はタッチ・スクリーンなどのポインティング・デバイスなど、Ｉ／Ｏデバイスを備え得る、インターフェース１２０を介してアクセスされ得ることが諒解されよう。

次に、上記の図９の概略回路、又は上記の図４～図７の回路のいずれかなど、デバイス、システム又はサブシステムの較正モデルを生成することに関連するエンティティの概略図を示す、図１０を参照する。較正モデルは、たとえばシステムの設計中に、オフラインで生成され得る。そのモデルは、その後、回路がテストのために利用可能であるときにオフライン較正中に使用され、さらに、システムが使用されるときにオンライン監視及び制御中に使用され得る。

モデル・ベースの較正及び物理的モデル１００８が、温度、クロック・ジッタ、レーザー・ノイズなどのノイズなど、回路及び環境に関係する入力パラメータ１００４のセットを受信し得る。これらのパラメータは、任意の適切な機器によって測定され得、適切なインターフェースを介して、手動で又は自動的に報告され得る。

モデル生成中に、モデル・ベースの較正及び物理的モデル１００８は、制御され得る入力パラメータ１０１２についての指示と、範囲、正確さ又は分解能など、それらの特性とをさらに受信し得る。たとえば、パラメータは、各々がそれ自体の特性をもつ、レーザー・バイアス、変調器バイアス、位相シフタ・バイアス、ＴＩＡバイアス、熱電冷却器バイアスなどを含み得る。

システムの適用可能な出力又は性能は、限定はしないが、ビット・エラー・レート、スループット、フレーム損失など、応答パラメータとも呼ばれる、１つ又は複数の出力パラメータ１０１６として表され得る。

入力パラメータ１００４の測定値、制御パラメータ１０１２の値、及び値出力パラメータ１０１６が、較正モデルを生成するためにモデル・ベースの較正及び物理的モデル１００８によって使用され得る。温度及びジッタなどの入力パラメータと、Ｖ位相シフタ、Ｉレーザー、Ｖ変調器又はＶ増幅器などの制御されるパラメータと、ビット・エラー・レートなどの出力パラメータとの値を相関させた、表が作成され得る。以下の表１が、そのような表についての実例を示す。

したがって、３００度ケルビンの温度及び１０ｐＳのジッタの条件の下で、２＊１０^－６のビット・レートが、以下の制御パラメータ、すなわち、３Ｖの位相シフタ電圧、２０ｍＡのレーザー電流、２．５Ｖの変調器電圧、及び５．５Ｖの増幅器電圧を適用することによって、達成され得る。

表１は例にすぎず、測定値と、適用されるべき制御と、回路の出力との間の関係を実証することを単に意図していることが諒解されよう。いくつかの状況では、より多くの入力パラメータ、制御パラメータ又は出力パラメータが存在し得る。さらなる状況では、同じタイプのいくつかのパラメータが存在し得、たとえば、次数３のフィルタが３つの位相シフタ電圧値を必要とし得る。

上記で開示される位相シフタの実例では、適用されるべき制御は電圧であり、出力は、伝搬される光の位相を示す、抵抗である。

次に、本開示のいくつかの実施例による、較正モデルを生成するための方法のフローチャートを示す、図１１を参照する。

ステップ１１００において、たとえば、温度などの入力パラメータ、入力電圧などの制御パラメータ、及び抵抗、ビット・エラー・レートなどの出力（応答）パラメータなどを決定することを含む、モデル生成プロセスが設計され得る。入力パラメータ、制御パラメータ及び出力パラメータについて、いくつかの特性が決定され得、それは、たとえば、分解能であって、より高い分解能が、より正確であり得るが、実施される必要があるより多くの測定、及びモデルを決定するためのより多くの処理時間により、より時間がかかり得る、分解能であり、実現可能な又は推奨された値範囲、たとえば、よりエネルギー的に効率的であるか又はデバイスのより長い耐用年数を提供する、値などであり、制約などである。

様々な実験設計方策又は方法論が、データ収集の時間及びコストを低減するために適用され得ることが諒解されよう。最適化された設計のいくつかの非限定的な実例は、Ａ最適、Ｖ最適、Ｄ最適、ソボル・シーケンスなどを含み得る。

ステップ１１０４では、入力パラメータが測定され得（又は随意に、可能な場合設定され得）、制御されるパラメータの値が適用され得、得られた出力測定値がとられ得る。たとえば、電圧が適用され得、得られた抵抗が測定され得、この測定値に基づいて、適切なバイアス電圧が、必要とされる位相調整のために決定され得る。測定値は、上記の表１と同様のデータ構造においてまとめられ得る。

測定値に基づいて、ステップ１１０８において、たとえば表１中の行として表される離散ポイントに基づいて、モデルが作成され得る。モデルは、線形又は非線形回帰、ガウス過程回帰などの数学的技法、ニューラル・ネットワーク（ＮＮ：ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）、深層ＮＮ、浅層ＮＮ、クラスタリング、次元削減などのＡＩ技法などに基づき得る。

１つ又は複数のデバイスの任意の知られている物理的モデルが、使用され得、モデルに組み込まれ得る。いくつかの実施例では、モデルは、統合され得、すべての制御されるパラメータと、すべての出力パラメータとを組み合わせ得る。他の実施例では、たとえば、いくつかのパラメータが互いに直交するとき、モデルは、２つ又はそれ以上の別個のモデル、及び随意により単純なモデルとして、実装され得る。

ステップ１１１２では、モデルは、たとえば、数学的技法、コンピューティング技法などを使用して、最適化され、より正確にされ得る。たとえば、モデルの線形エリアが、決定され、他のエリアとは別個に扱われ得、非線形エリアが、制御されるパラメータのより高い分解能を必要とし得る。

ステップ１１１６では、モデルは、式、ルックアップ・テーブル、それらの組合せ、又は任意の他の様式のいずれかの形態で、記憶され得る。モデルは、ＭＣＵ、又はＭＣＵにとってアクセス可能なデータ記憶デバイス内に記憶され得る。

いくつかの実施例では、結果が不十分である、たとえば、出力パラメータが満足な値を取得しない場合、１つ又は複数のデバイスの再設計が実施され得る。たとえば、図３に示されているデバイスでは、位相シフトはバイアス電圧と長さとの乗算に依存し、したがって、デバイスの長さは、電圧を増加させることなしにより大きい位相を可能にするために、増加され得る。モデルがデバイスの設計中に生成されており、所定の数を超える数のパラメータにより極めて複雑であることが判明した場合、設計は準最適であり、デバイス、システム又はサブシステムは再設計される必要があると推論され得ることが諒解されよう。

較正プロセスに加えて、追加の測定が実施され得、それらの結果は、フォトニック・デバイス又はシステムの他の態様、或いは製造プロセスを評価するために使用される。そのような測定値は、材料パラメータ及び製造プロセスに関する情報を提供し得る回路の緩和時間と、サブシステム、回路又はシステム全体の応答関数の情報を提供し得る、インパルス応答とを含み得る。

次に、概して１２００で参照される、較正モデルの作成及び使用のための方法のフローチャートを示す、図１２を参照する。

ステップ１２０４では、モデルは、上記の図１１に関連して詳述されたように、オフラインで生成され得る。

ステップ１２０８では、１つ又は複数のデバイスが、ステップ１２０４で生成されたモデルを使用して、オフラインで較正され得る。較正は、各そのようなデバイスについて動作ポイントを調整することを提供し得る。フォトニック・デバイスが比較的大きい傾向があるので、製造プロセスのばらつきが、デバイス間で、及び各デバイス上で存在し、それらの挙動に対する著しい影響を有し得る。したがって、各そのようなデバイスについて個々の較正が必要とされ得る。

ステップ１２１２では、入力パラメータの測定値と必要とされる出力パラメータとが、モデルに提供され得る。測定された入力パラメータと必要とされる出力値との組合せが特定の場合（たとえば、表１などの測定値表中の特定の行）に対応しないことがあり、したがって、モデルは、既存の状況下の制御パラメータのための推奨値を提供することを必要とされ得ることが諒解されよう。単純化した線形の実例では、その値は、モデルを生成するために使用されるデータ中の他の値を補間することによって取得され得る。

ステップ１２１６では、モデルは、必要とされる出力を生じることになる制御パラメータのための必要とされる値を決定し得、ステップ１２２０では、制御パラメータの値は、特定のデバイスに関連して記憶され得る。表１中の複数の行が、必要とされる出力を取得するために制御パラメータをどのように変化させるべきかを決定するためにモデルによって使用され得、ただし、少数の行のみが、必要とされる出力に対応し得る、ことが諒解されよう。

ステップ１２２４では、そのデバイスが使用され得、オンライン監視及び制御が、回路、環境などの既存の条件及び変化する条件に従って、実施され得る。

デバイスを動作させることが、オフライン較正のステップ１２１６で取得された制御パラメータの値で開始し得る。ステップ１２２８では、入力パラメータの測定値と必要とされる出力パラメータとは、モデルによって受信され得る。

ステップ１２３２では、受信された測定値と予想された出力値とを使用して、モデルは、オフライン較正のステップ１２１６と同様に、必要とされる出力を達成するために制御パラメータのために適用されるべき値を決定し得る。それらの値は、最初に上記のステップ１２１６で決定されたものであり得、デバイスが使用される既存の条件及び変化する条件により、向上が必要とされ得る。

ステップ１２３６では、ＭＣＵは、導波路中を伝搬する光の必要とされる位相を示す必要とされる抵抗など、必要とされる出力を達成するために、金属層間の必要とされる電圧など、決定された値又はそれらの値を設定するためのコマンドを適用し得る。

本発明は、システム、方法、及び／又はコンピュータ・プログラム製品であり得る。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を行わせるためのコンピュータ可読プログラム命令をその上に有する、コンピュータ可読記憶媒体（ｍｅｄｉｕｍ）（又は媒体（ｍｅｄｉａ））を含み得る。

コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスによる使用のための命令を保持及び記憶することができる有形デバイスであり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、たとえば、限定はしないが、電子記憶デバイス、磁気記憶デバイス、光記憶デバイス、電磁記憶デバイス、半導体記憶デバイス、又は上記の任意の好適な組合せであり得る。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な実例の非網羅的リストは、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ：ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ又はフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ：ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ：ｐｏｒｔａｂｌｅ ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｋ）、メモリ・スティック、フロッピー・ディスク、命令を記録したパンチカード又は溝内の隆起した構造などの機械的に符号化されたデバイス、及び上記の任意の好適な組合せを含む。本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、電波又は他の自由に伝搬する電磁波、導波路又は他の伝送媒体中を伝搬する電磁波（たとえば、光ファイバー・ケーブルを通過する光パルス）、或いはワイヤを通して送信される電気的信号など、それ自体一時的信号であるものとして解釈されるべきでない。

本明細書で説明されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスにダウンロードされるか、或いは、ネットワーク、たとえば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク及び／又はワイヤレス・ネットワークを介して、外部コンピュータ又は外部記憶デバイスにダウンロードされ得る。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバー、ワイヤレス送信、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ及び／又はエッジ・サーバを備え得る。各コンピューティング／処理デバイス中のネットワーク・アダプタ・カード又はネットワーク・インターフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶するためにコンピュータ可読プログラム命令をフォワーディングする。

本発明の動作を行うためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ：ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ－ｓｅｔ－ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、或いは「Ｃ」、Ｃ＃、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、Ｐｈｙｔｏｎ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋなどの１つ又は複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コード又はオブジェクト・コードのいずれかなどであり得る。コンピュータ可読プログラム命令は、完全にユーザのコンピュータ上で実行されるか、部分的にユーザのコンピュータ上で実行されるか、独立したソフトウェア・パッケージとして実行されるか、部分的にユーザのコンピュータ上で及び部分的にリモート・コンピュータ上で実行されるか、或いは完全にリモート・コンピュータ又はサーバ上で実行され得る。後者のシナリオでは、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）又はワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ：ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）を含む、任意のタイプのネットワークを通してユーザのコンピュータに接続され得るか、或いはその接続は、（たとえば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを通して）外部コンピュータに対して行われ得る。いくつかの実施例では、たとえば、プログラマブル論理回路、フィールドプログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、又はプログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ａｒｒａｙ）を含む、電子回路が、本発明の態様を実施するために、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用して、電子回路を個人化することによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行し得る。

本発明の態様が、本発明の実施例よる方法、装置（システム）、及びコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照しながら本明細書で説明される。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック、並びにフローチャート図及び／又はブロック図におけるブロックの組合せが、コンピュータ可読プログラム命令によって実装され得ることを理解されよう。

これらのコンピュータ可読プログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は機械を作り出すための他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサに提供され得、したがって、コンピュータ又は他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサを介して実行する命令は、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実装するための手段を作成する。これらのコンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、プログラマブル・データ処理装置、及び／又は他のデバイスに、特定の様式で機能するように指示することができる、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得、したがって、命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行為の態様を実装する命令を含む、製造品を備える。

コンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ実装プロセスを作り出すために、一連の動作ステップをコンピュータ、他のプログラマブル装置又は他のデバイス上で実施させるように、コンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、又は他のデバイスにロードされ得、したがって、コンピュータ、他のプログラマブル装置、又は他のデバイス上で実行する命令は、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実装する。

図中のフローチャート及びブロック図は、本発明の様々な実施例によるシステム、方法、及びコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能性、及び動作を示す。この点について、フローチャート又はブロック図における各ブロックは、（１つ又は複数の）指定された論理関数を実装するための１つ又は複数の実行可能な命令を備える、命令のモジュール、セグメント、又は部分を表し得る。いくつかの代替実装形態では、ブロックにおいて記載される機能は、図において記載される順序から外れて行われ得る。たとえば、連続して示されている２つのブロックが、事実上、実質的に同時に実行され得るか、又はそれらのブロックは、関与する機能性に応じて、時々逆順で実行され得る。また、ブロック図及び／又はフローチャート図の各ブロック、並びにブロック図及び／又はフローチャート図におけるブロックの組合せが、指定された機能又は行為を実施するか、或いは専用ハードウェアとコンピュータ命令との組合せを行う、専用ハードウェアベースのシステムによって実装され得ることに留意されたい。

本明細書で使用される専門用語は、特定の実施例について説明するためのものにすぎず、本発明を限定するものではない。本明細書で使用される単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、コンテキストが別段に明確に示さない限り、複数形をも含むものとする。さらに、本明細書で使用される「備える／含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／又は「備える／含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、述べられた特徴、完全体、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素の存在を明示するが、１つ又は複数の他の特徴、完全体、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はそれらのグループの存在又は追加を排除しないことを理解されよう。

以下の特許請求の範囲におけるすべてのミーンズ・プラス・ファンクション要素又はステップ・プラス・ファンクション要素の対応する構造、材料、行為、及び均等物は、具体的に請求される他の請求される要素と組み合わせて機能を実施するための任意の構造、材料、又は行為を含むものとする。本発明の説明は、例示及び説明のために提示されたが、網羅的なものでも、開示される形態における本発明に限定されるものでもない。多くの修正及び変形が、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく当業者には明らかであろう。実施例は、本発明の原理及び実際的適用例を最も良く説明するために、並びに他の当業者が、企図される特定の用途に適しているような様々な修正を伴う様々な実施例のために本発明を理解することを可能にするために、選定及び説明された。

Claims (7)

1. フォトニック・システムを較正するデバイスであって、
   ｐドープ領域と真性シリコンバルク導波路とｎドープ領域とを含むＰＩＮ接合を備えるフォト・ディテクタと、
   前記フォト・ディテクタに接続された２つの金属層であって、前記ｐドープ領域と前記ｎドープ領域とが前記真性シリコンバルク導波路と接しており、前記２つの金属層が前記真性シリコンバルク導波路とは接していない、２つの金属層と、
   前記２つの金属層間の電気パラメータの値を測定するための、前記２つの金属層間に接続された測定デバイスであって、前記電気パラメータが前記真性シリコンバルク導波路中を伝搬する光の量を示し、それにより、前記真性シリコンバルク導波路への測定が行われてエネルギー浪費を回避する、測定デバイスと、
   前記２つの金属層間に接続された電圧源であって、前記２つの金属層間に電圧を適用することが、前記真性シリコンバルク導波路の屈折率を変化させ、それにより、前記真性シリコンバルク導波路中を伝搬する光の位相に影響を及ぼし、適用されるべき前記電圧が、前記測定デバイスによって測定された前記値に従って決定される、電圧源と
   を備える、デバイス。
2. 前記デバイスが、第２のｐドープ領域と第２のｎドープ領域とをさらに備え、前記第２のｐドープ領域と前記第２のｎドープ領域とが、前記ｐドープ領域と前記ｎドープ領域とよりも高いレベルにドープされる、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記デバイスが、シリコン層の上に配置された二酸化ケイ素層上に配置された、請求項１に記載のデバイス。
4. 前記電気パラメータの前記値が、前記フォト・ディテクタのパラメータを評価するために測定される、請求項１に記載のデバイス。
5. 前記電気パラメータの前記値が、フォト・ダイオードを通る光の量を評価するために測定され、前記電圧が、光の前記量を制御するために適用される、請求項１に記載のデバイス。
6. 前記電気パラメータが、抵抗又はコンダクタンスである、請求項１に記載のデバイス。
7. 前記測定デバイスが、オーム計又はアンペア計である、請求項１に記載のデバイス。