TW202215088A - TeraPHY小晶片光學輸入/輸出系統 - Google Patents

TeraPHY小晶片光學輸入/輸出系統 Download PDF

Info

Publication number
TW202215088A
TW202215088A TW110106688A TW110106688A TW202215088A TW 202215088 A TW202215088 A TW 202215088A TW 110106688 A TW110106688 A TW 110106688A TW 110106688 A TW110106688 A TW 110106688A TW 202215088 A TW202215088 A TW 202215088A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical
optical waveguide
microring
section
microring resonators
Prior art date
Application number
TW110106688A
Other languages
English (en)
Inventor
約翰 菲尼
夫拉地米爾 斯托亞諾維奇
晨 孫
奥登 德瑞克 凡
馬克 泰勒 韋德
Original Assignee
美商爾雅實驗室公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商爾雅實驗室公司 filed Critical 美商爾雅實驗室公司
Publication of TW202215088A publication Critical patent/TW202215088A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125—Bends, branchings or intersections
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • G02B6/12009—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
    • G02B6/12016—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the input or output waveguides, e.g. tapered waveguide ends, coupled together pairs of output waveguides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • G02B6/12009—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
    • G02B6/12019—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the optical interconnection to or from the AWG devices, e.g. integration or coupling with lasers or photodiodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29331—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by evanescent wave coupling
    • G02B6/29335—Evanescent coupling to a resonator cavity, i.e. between a waveguide mode and a resonant mode of the cavity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29331—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by evanescent wave coupling
    • G02B6/29335—Evanescent coupling to a resonator cavity, i.e. between a waveguide mode and a resonant mode of the cavity
    • G02B6/29338—Loop resonators
    • G02B6/29343—Cascade of loop resonators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/421—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical component consisting of a short length of fibre, e.g. fibre stub
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12107—Grating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/17—Multi-pass arrangements, i.e. arrangements to pass light a plurality of times through the same element, e.g. by using an enhancement cavity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/15—Function characteristic involving resonance effects, e.g. resonantly enhanced interaction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

一種光電晶片包含光學輸入接口、光學輸出接口、及光學波導，光學波導具有光學連接至該光學輸入接口的第一端及光學連接至該光學輸出接口的一第二端。光學波導包含一或多個區段。光學波導之不同區段係沿著水平方向、垂直方向、介於水平與垂直之間的方向、或彎曲方向延伸。光電晶片亦包含沿著光學波導之至少一個區段設置的複數光微環共振器。複數光微環共振器中的每一微環共振器係沿著光學波導光學耦合至一不同位置。光電晶片亦包含用以控制複數光微環共振器中之每一微環共振器之共振波長的電路。

Description

TeraPHY小晶片光學輸入/輸出系統
本發明係關於光電晶片，更具體而言，本發明係關於緊密整合之光電晶片。
迄今為止，光訊通聚焦於可插拔及離散形式的因子。某些光學模組之形式因子係已標準化如QSFP28或QSFP-DD形式因子，但卻太大而難以達到晶片輸入/輸出(I/O)所需的密度。雖然目前業界試著使光學裝置更靠近其連接的主ASIC(特徵應用積體電路)如COBO(板上光學裝置協會)所探索之板上形式因子已驅使技術朝向更緊密的形式因子移動，但當代光傳感器所用的光學裝置類型及整合方法無論是從尺寸還是從功率的角度來看，皆不適用於晶片I/O。本發明係自此背景下產生。
在一實施例中，揭露一種光電晶片。光電晶片包含位於光電晶片的第一側上之光學輸入接口。光電晶片亦包含位在光電晶片的第一側上的光學輸出接口。光電晶片亦包含光學波導，光學波導具有光學連接至光學輸入接口的第一端。光學波導亦具有光學連接至光學輸出接口的第二端。光學波導包含沿著第一方向延伸的第一區段。光學波導亦包含自第一區段延伸且自第一方向轉向至與該第一方向相對之第二方向的第二區段。光學波導亦包含自第二區段沿著第二方向延伸的第三區段。第一、第二、及第三區段共同形成光學波導的實質U形部。光電晶片亦包含沿著光學波導之第一區段設置的複數光微環共振器。複數光微環共振器中的每一微環共振器係沿著光學波導之第一區段光學耦合至一不同位置。光電晶片亦包含用以控制複數光微環共振器中的每一微環共振器的共振波長的電路。
在一實施例中，揭露一種光電晶片。光電晶片包含位於光電晶片的第一側上之光學輸入接口。光電晶片亦包含位在光電晶片的第一側上的光學輸出接口。光電晶片亦包含光學波導，光學波導具有光學連接至光學輸入接口的第一端。光學波導亦具有光學連接至光學輸出接口的第二端。光學波導包含沿著第一方向延伸的第一區段。光學波導亦包含自第一區段延伸且自第一方向轉向實質上垂直於第一方向之第二方向的第二區段。光學波導亦包含自第二區段沿著第二方向延伸的第三區段。光學波導亦包含自第三區段延伸且自第二方向轉向實質上與第一方向相對的第三方向的第四區段。光學波導亦包含自第四區段沿著第三方向延伸的第五區段。第一、第二、第三、第四、及第五區段共同形成光學波導的實質C形部。光電晶片亦包含沿著光學波導之第三區段設置的複數光微環共振器。複數光微環共振器中的每一微環共振器係沿著光學波導之第三區段光學耦合至一不同位置。光電晶片亦包含用以控制複數光微環共振器中的每一微環共振器的共振波長的電路。
在一實施例中，揭露一種光電晶片。光電晶片包含位於光電晶片的第一側上之光學輸入接口。光電晶片亦包含位於光電晶片的第二側上的光學輸出接口。光電晶片亦包含光學波導，光學波導具有光學連接至光學輸入接口的第一端。光學波導亦具有光學連接至光學輸出接口的第二端。光電晶片亦包含沿著光學波導設置之複數光微環共振器。複數光微環共振器中的每一微環共振器係沿著光學波導光學耦合至一不同位置。光電晶片亦包含與複數光微環共振器一起形成的電路，電路係用以控制複數光微環共振器中的每一微環共振器的共振波長。
自參考附圖例示本發明之下面詳細說明，將可更明白本發明的其他態樣與優點。
在下面的說明中列舉許多特定細節以提供對本發明的全面瞭解。但熟知此項技藝者應明白，可在缺乏部分或全部此些特定細節的情況下實施本發明。在其他情況下，不詳細說明已知的處理操作以免不必要地模糊本發明。
電子裝置及光學裝置之單一整合包含施行微環系之光學裝置能以遠遠較低的功率要求更緊密地整合光學元件及裝置與積體電路晶片。積體電路技術及光子技術的組合能致使具有不同平面圖的封裝內光學I/O並提供解決晶片I/O挑戰的藍圖。文中針對各種整合光子輸入/輸出(I/O)小晶片之光電巨集之佈局、組織、及平面圖的實施例，整合光子輸入/輸出(I/O)小晶片例如是加州聖塔克拉之Ayar Labs, Inc.所提供的TeraPHY小晶片。
圖1顯示根據某些實施例之例示性多晶片封裝(MCP)組件100的垂直分解圖。MCP 組件100包含MCP 101及設置於MCP 100上方的蓋103，其中熱介面材料(TIM)105係設置於MCP 101與蓋103之間。在某些實施例中，MCP 101包含複數TeraPHY光學I/O小晶片107A及107B、及積體電路晶片109。在某些實施例中，TIM 105係設置於複數TeraPHY光學I/O小晶片107A、107B、及積體電路晶片109上方。蓋103係用以封裝複數TeraPHY光學I/O小晶片107A、107B、及積體電路晶片109。在各種實施例中，積體電路晶片109可為單晶片系統(SoC)處理器、ASIC晶片、場域可程式化閘極陣列(FPGA)晶片、或實質上任何其他類型的積體電路晶片。在各種實施例中，複數TeraPHY光學I/O小晶片107A、107B係利用對應至積體電路晶片109之電I/O介面的各種技術(包含但不限於有機機板、2.5D整合 - Si中介板、嵌入式內連線橋、高密度積聚扇出等)而與積體電路晶片109共封裝。TeraPHY光學I/O小晶片107A、107B被設計適用於積體電路晶片109的電I/O介面以最佳化特定應用的I/O帶寬密度、能量效率、及封裝成本。複數TeraPHY光學I/O小晶片107A及107B中的每一者係用以分別與對應光纖陣列111A及111B光學耦合。
圖2A顯示根據某些實施例之施用TeraPHY小晶片107之系統200之例示性方塊架構。系統200提供文中所指之施用以包含TeraPHY小晶片之任何類型MCP的概略顯示。系統200包含附接至基板201的TeraPHY小晶片107。TeraPHY小晶片107包含光學連接至光學鏈結203的光學介面，經由光學鏈結203可與另一光電裝置如另一TeraPHY小晶片進行雙向光學數據通訊。系統200亦包含附接至基板201的一或多個積體電路晶片205(半導體晶片)。在各種實施例中，一或多個積體電路晶片205包含中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、視覺處理單元(VPU)、特定應用積體電路(ASIC)、場域可程式化閘極陣列(FPGA)、記憶體晶片、HBM堆疊、SoC、微處理器、微控制器、數位訊號處理器(DSP)、加速器晶片、及/或基本上任何其他類型之半導體晶片中的一或多者。在各種實施例中，基板201為有機封裝 and/or中介板. 在某些實施例中，基板201包含介於TeraPHY小晶片107與一或多個積體電路晶片205之間的電連接/繞線207。在某些實施例中，電連接/繞線207係形成於重分佈層(RDL)結構內而重分佈層(RDL)結構係形成於基板201內。在各種實施例中，根據基本上任何半導體封裝業中可行的RDL結構拓撲學及技術來實施RDL結構。基板201內的某些電連接/繞線207係用以將電功率及參考地電位提供予TeraPHY小晶片107及一或多個半導體晶片205中的每一者。又，基板201內的某些電連接/繞線207係用以發射電訊號，電訊號能提供 TeraPHY小晶片107 與一或多個半導體晶片205之間的雙向數位數據通訊。在各種實施例中，TeraPHY小晶片107與一或多個半導體晶片205之間經由電連接/繞線207的數位數據通訊係根據數位數據內連線標準如周邊元件內連表示(PCIe)標準、計算表示鏈結(CXL)標準、Gen-Z標準、開放協調加速器處理器介面(OpenCAPI)、及/或開放記憶體介面(OMI)、及基本上任何其他的數位數據內連線標準。
系統200亦包含光學電源209，光學電源209係連接以將一或多種受控波長的連續波雷射光供給至TeraPHY小晶片107。在某些實施例中，光學電源209為Ayar Labs, Inc.所販售之超新星多波長多接口光源。光學電源209供給連續波(CW)光，連續波(CW)光對TeraPHY小晶片107光學供能。在某些實施例中，光學電源209係用來作為光積體電路(PIC)，光積體電路(PIC)產生複數波長之CW光、多工複數波長之CW光至共用光纖或光學波導上、將經多工之光功率放大並切分至光學電源209之複數輸出接口而傳輸至TeraPHY小晶片107的複數對應CW光輸入接口。
在各種實施例中，光學電源209係經由一或多個光學波導211而光學連接至TeraPHY小晶片107。在各種實施例中，一或多個光學波導211包含形成於基板201內的一或多條光纖及/或一或多個光學波導結構。在某些實施例中，光學電源209係附接至基板201。在某些實施例中，光學電源209經由形成在基板201內的電連接/繞線接收電功率及電控制訊號。在某些實施例中，將光學電源209實施為與基板201實體分離的裝置。在某些此些實施例中，光學電源209係經由一或多條光纖而光學連接至TeraPHY小晶片107。在某些此些實施例中，光學電源209係經由光學連接至基板201之一或多條光纖及經由形成在於基板201內的一或多個光學波導而光學連接至TeraPHY小晶片107。
在某些實施例中，基板201包含電繞線，電繞線係用以載帶TeraPHY光學I/O小晶片107及積體電路晶片205用之電功率、電接地電位、電數據輸入訊號、及電數據輸出訊號。在某些實施例中，積體電路晶片205係經由形成在基板201內的電連接/繞線207而電連接至TeraPHY光學I/O小晶片107。在某些實施例中，將電連接/繞線207實施為基板201內之一或多個RDL結構(複數結構)。圖2B顯示根據某些實施例之圖2A之基板201的垂直橫剖面圖。在某些實施例中，RDL結構(複數結構)之電連接/繞線207係形成於基板201的複數位準中。在某些實施例中，如圖2B中以電連接/繞線207之不同位準之間的垂直線所示，電連接/繞線207包含導電通孔結構以提供形成在基板201的不同位準中之電線路之間的電連接。應瞭解，在各種實施例中，基本上依所需以任何方式組態電連接/繞線207以提供積體電路晶片205與TeraPHY光學I/O小晶片107之間的所需電連接、對積體電路晶片205中的每一者及TeraPHY光學I/O小晶片107提供電功率、及 對積體電路晶片205中的每一者及TeraPHY光學I/O小晶片107提供參考地電位連接。
圖2C顯示根據某些實施例之各種光電半導體晶片技術包含文中所討論之TeraPHY小晶片之內連線計量對跨距的權衡。更具體而言，圖2C顯示實施波長分波多工(WDM)技術之文中所述之TeraPHY小晶片落在針對各種內連線技術之能量效率與帶寬密度之乘積對最大內連線跨距(或數據通訊範圍)的作圖中。以下列單位繪製能量效率與帶寬密度的乘積： 每秒每毫米千兆位元除以每位元皮焦[(Gbps/mm)/(pJ/bit)]。以米(m)為單位繪製最大內連線跨距。圖2C顯示TeraPHY小晶片WDM技術能在封裝內之內連的帶寬-密度及能量成本下提供數公里(km)距離的通訊。圖2C亦顯示TeraPHY小晶片WDM技術與現行光電技術的各種技術計量及比較。以此方式，圖2C顯示TeraPHY小晶片WDM技術的能力尤其相關的實例。圖2C亦顯示TeraPHY小晶片WDM技術致能功率、帶寬、及遲延特性皆類似於封裝內電內連之超過兩公里的封裝外(off-package)數據通訊範圍。TeraPHY小晶片整合數千萬個電晶體及數百個光學裝置以在單一半導體小晶片如互補金氧半導體(CMOS)晶片或絕緣體上覆矽(SOI)晶片提供數Tbps的I/O帶寬。電晶體與光學裝置如微環共振器的單一整合能將TeraPHY小晶片無縫插入CMOS/SOI 多晶片封裝生態系統中並同時致能對主積體電路晶片有彈性的電介面。
圖3顯示根據某些實施例之文中所參考之TeraPHY小晶片107的例示性組織圖。組織圖具有與光介面303分離的電介面301。光介面303係用以與對應光纖陣列單元(FAU)111光學耦合(見圖6B)。在圖3的實例中，電介面301係位於TeraPHY小晶片107的左側而光介面303(FAU 111用之光介面)係位於TeraPHY小晶片107的右側。複數(1至N)個光巨集305-1至305-N係位於光介面303與電介面301之間。電介面301係藉由黏著邏輯307而連接至光巨集305-1至305-N。TeraPHY小晶片107之電介面301可適用於TeraPHY小晶片107所連接之積體電路晶片的邏輯。在圖3的實例中，自電子裝置至光電裝置的數據流係從左到右。相反地，在圖3的實例中，自光電裝置至電子裝置的數據流係從右到左。
電介面301為電路區塊，其係用以處理出入TeraPHY小晶片107所連接之積體電路晶片如乙太網路切換晶片/晶粒、或其他類型之積體電路晶片之電I/O。光巨集305-1至305-N係用以使數據訊號在光學領域與電領域之間轉換。尤其光巨集305-1至305-N中的每一者係用以將經由電介面301所接收的電數據訊號轉換為欲經由光介面303傳輸的光數據訊號。又，光巨集305-1至305-N中的每一者係用以將經由光介面303所接收的光數據訊號轉換為欲經由電介面301傳輸的電數據訊號。光介面303係用以耦合光訊號出入光巨集305-1至305-N。黏著邏輯307致使電介面301彈性(動態或靜態)映射至與光波長相關的光巨集305-1至305-N。以此方式，黏著邏輯307(亦稱為縱橫式電路)提供光巨集305-1至305-N與電介面301之間之電訊號的動態遞送。黏著邏輯307亦提供在物理級別的再定時、再緩衝、及快速重組功能。又，在某些實施例中，黏著邏輯307實施各種錯誤修正及數據級別之鏈結協定以自TeraPHY小晶片107所連接之積體電路晶片卸載某些處理。
圖4顯示根據某些實施例之TeraPHY小晶片107的例示性佈局。 TeraPHY小晶片107之 光與電元件的佈局係設計用以最佳化面積效率、能量效率、效能、及實際考量因素如避免光學波導互串。在某些實施例中，電介面301係沿著一晶片邊緣(圖4中的左側邊緣)配置而與FAR 111光學耦合的光介面303係沿著相對晶片邊緣(圖4中的右側邊緣)配置。在某些實施例中，光介面303包含FAU 111中之每一光纖用的光柵耦合器。在各種實施例中，光介面303包含垂直光柵耦合器、邊緣光柵耦合器、或基本上任何其他類型之光耦合裝置、或其組合以致使FAU 111與光巨集305-1至305-N之光學耦合。在某些實施例中，光介面303係用以與FAU 111內的24條光纖交界。在某些實施例中，光介面303係用以與FAU 111內的16條光纖交界。
黏著邏輯307在電介面301與光巨集305-1至305-N之間遞送數據。黏著邏輯307包含縱橫式開關及與電介面301交界以與光巨集305-1至305-N連接所需的其他電路。在某些實施例中，光巨集305-1至305-N之光發射器(Tx)及光接收器(Rx)係成對組合，每一對Tx/Rx形成光傳感器。黏著邏輯307能將電路徑/通道動態映射至光路徑/通道。光巨集305-1至305-N(針對數據發射(Tx)及數據接收(Rx)而言)係配置於黏著邏輯307與耦合至FAU 111之光介面303之間。光巨集305-1至305-N包含以將電訊號轉換為光訊號的光電電路及用以將光訊號轉換為電訊號的光電電路。
在某些實施例中，電介面301係用以實施先進介面匯流排(AIB)協定以致能TeraPHY小晶片107與一或多個其他積體電路晶片之間的電介面。然而應瞭解，在其他實施例中，電介面107可用以實施非AIB之基本上任何電數據通訊介面。例如，在某些實施例中，電介面107包含數據序列化/去序列化用之高帶寬記憶體(HBM)及坎都(Kandou)匯流排。
在某些實施例中，TeraPHY小晶片107具有長度d1及寬度d2，其中d1約為8.9毫米(mm)而d2約為5.5 mm。應瞭解，文中所用之「約」一詞係指特定值的+/- 10%。在某些實施例中，長度d1係小於約8.9 mm。在某些實施例中，長度d1係大於約8.9 mm。在某些實施例中，寬度d2係小於約5.5 mm。在某些實施例中，寬度d2係大於約5.5 mm。在某些實施例中，電介面301具有約1.3 mm的寬度d3。在某些實施例中，寬度d3係小於約1.3 mm。在某些實施例中，寬度d3係大於約1.3 mm。在某些實施例中，光纖陣列用之光介面303具有約5.2 mm的長度d4及約2.3 mm的寬度d5。在某些實施例中，長度d4係小於約5.2 mm。在某些實施例中，長度d4係大於約5.2 mm。在某些實施例中，光巨集305-1至305-N具有約1.8 mm的寬度d6。在某些實施例中，寬度d6係小於約1.8 mm。在某些實施例中，寬度d6係大於約1.8 mm。在某些實施例中，光巨集305-1至305-N之每一發射器Tx及接收器Rx對具有約0.75 mm的長度d7。在某些實施例中，長度d7係小於約0.75 mm。在某些實施例中，長度d7係大於約0.75 mm。在某些實施例中，光巨集305-1至305-N之發射器Tx及接收器Rx在光介面303內的位置係與光纖節距相對準。在某些實施例中，光巨集305-1至305-N(光巨集之發射器(Tx)及接收器(Rx)對)中之每一者的長度d7係與標準光纖帶中之光纖的節距相匹配。例如，若光纖節距為250微米且光纖帶中之三條光纖係對應至一光巨集305-1至305-N(一光纖將一連續波光自雷射載至發射器(Tx)光巨集，一光纖將具有經調制之光之形式的數據自發射器(Tx)傳輸至光巨集、且一光纖將載帶有經編碼之數據之經調制的光載帶至接收器(Rx)光巨集)，則光巨集長度d7為750微米。
在某些實施例中，光巨集305-1至305-N之數目為8。在某些實施例中，光巨集305-1至305-N之數目係小於8。在某些實施例中，光巨集305-1至305-N之數目係大於8。又，光巨集305-1至305-N中的每一者代表至少一光學接口。在某些實施例中，雙鎖相環(PLL)電路係由光巨集305-1至305-N內之每一發射器Tx/接收器Rx對所共用。在某些實施例中，雙PLL包含涵蓋自24 千兆赫茲(GHz)至32 GHz之頻範圍的PLLU、及涵蓋自15 GHz至24 GHz之頻範圍的PLLD。
TeraPHY小晶片107亦包含管理電路401及通用輸入/輸出(GPIO)元件403，通用輸入/輸出(GPIO)元件403溝通進出TeraPHY小晶片107的電數據訊號。在各種實施例中，GPIO元件403包含序列周邊介面(SPI)元件及/或另一類型的元件以致能晶片外的數據通訊。又，在某些實施例中，TeraPHY小晶片107包含許多其他電路如記憶體(如SRAM)、CPU、類比電路、及/或在CMOS中可實施的任何其他電路。
在某些實施例中，TeraPHY光學I/O小晶片107具有粗波長分波多工4-道(CWDM4)組態，其中光巨集305-1至305-N中的每一者包含四個序列化/去序列化(SerDes)部分(FR-4)或八個SerDes部分(FR-8)。在某些實施例中，光巨集305-1至305-N被分割為複數波長發射(Tx)/接收(Rx)部分，其中每一Tx/Rx部分包含完全整合的類比Tx/Rx前端、序列化/去序列化、數脈數據回復、及微環共振器熱調變數位控制。在某些實施例中，整合在每一Tx/Rx部分/光學巨集305-x光學接口中的光子元件係基於微環共振器(如調制器、濾件)。在某些實施例中，TeraPHY光學I/O小晶片107經由具有嵌入式模式轉換器之邊緣耦合的V溝槽結構光學耦合至FAU 111。
圖5A顯示根據某些實施例之半導體晶圓501之上視圖，許多TeraPHY光學I/O小晶片107係製造於半導體晶圓501上。圖5A亦顯示在自特定TeraPHY光學I/O小晶片107移除基板厚度之後自晶圓501切分出之特定TeraPHY光學I/O小晶片107的特寫圖503。圖5A亦顯示特定TeraPHY光學I/O小晶片107之電介面301(AIB介面)、黏著邏輯307(縱橫電路)、光巨集305-1至305-N (TeraPHY接口)、及光介面303 (光纖耦合器)。圖5A亦顯示特定TeraPHY光學I/O小晶片107之電連接側的特寫圖505，特定TeraPHY光學I/O小晶片107包含平行介面區段507及用以將特定TeraPHY光學I/O小晶片301電連接至基板201中之電連接/繞線207的平行電介面凸塊節距圖案區段509(如參考圖2A所討論的)。在各種實施例中，TeraPHY光學I/O小晶片107係係以低功率之短範圍封裝內電內連技術如經由形成於基板201中的重分佈層(RDL)結構而電連接至積體電路晶片205。
圖5B顯示根據某些實施例之TeraPHY光學I/O小晶片107之平行介面區段507之電連接凸塊507A之一部分及平行電介面凸塊節距圖案區段509之電連接凸塊509A之一部分的掃描式電子顯微鏡(SEM)影像511。在某些實施例中，電連接凸塊507A係根據約55微米的凸塊節距(凸塊中心至凸塊中心的距離)設置。然而應瞭解，在各種實施例中，電連接凸塊507A係根據小於或大於約55微米的節距設置。
圖6A顯示根據某些實施例之TeraPHY光學I/O小晶片107之光子結構的例示性佈局。圖6A顯示TeraPHY光學I/O小晶片107之光學佈局之某些光學波導601及相關的光柵結構603，但為了避免模糊圖6A之光學佈局，並未顯示部分光電佈局如光微環共振器及相關的電子裝置。TeraPHY光學I/O小晶片107的平面圖具有進入TeraPHY光學I/O小晶片107之右側上的光纖。光係自光纖而耦合至TeraPHY光學I/O小晶片107上的光柵耦合器603中。耦合至光柵耦合器603中的光受到光學波導601引導而到達光巨集305-1至305-N的輸入。在某些實施例中，光巨集305-1至305-N中的每一者具有三個光纖連接件，包含用於連續波雷射光輸入至光發射器(Tx輸入)的一光纖連接件、用於自光發射器(Tx輸出)之光學輸出的一光纖連接件、用於經調整之光輸入至光接收器(Rx輸入)的一光纖連接件。
在某些實施例中，圖6A中所示之光學佈局使用單極化光柵耦合器603作為自光纖至TeraPHY光學I/O小晶片107之光學耦合結構。在某些實施例中，當TeraPHY光學I/O小晶片107使用雙極化輸入時，光學佈局包含極化分光光柵耦合器603及之後的光學組合器結構。在某些實施例中，當TeraPHY光學I/O小晶片107使用雙極化輸入且光柵耦合器603支援TE/TM極化狀態兩者時，光學佈局包含極化分光器轉子及之後的光學組合器結構，俾使光巨集305-1至305-N的光學波導介面(Tx輸入、Tx輸出、Rx輸入)具有單極化。在各種實施例中，圖6A之光學佈局為鏡像的、旋轉的、或既鏡像又旋轉的。又，在某些實施例中，TeraPHY光學I/O小晶片107的光纖耦合器陣列303組織包含基於模式轉換器、V溝槽、及/或其他光纖耦合機構的光邊緣耦合器。
圖6B顯示根據某些實施例之用以連接至TeraPHY光學I/O小晶片107的例示性FAU。在某些實施例中，FAU 111將複數光纖連接至TeraPHY光學I/O小晶片107。在某些實施例中，FAU 111包含光纖辮型物607，光纖辮型物607包含連接至TeraPHY光學I/O小晶片107之光纖耦合器陣列303的複數光纖。在某些實施例中，光纖辮型物607內的某些光纖為極化維持單模式光纖(PMF)，其係用以載帶來自TeraPHY小晶片107之外部雷射裝置之連續波雷射光者。又，在某些實施例中，光纖辮型物607內的某些光纖為非極化維持單一模式光纖(SMF)，其係用以載帶經調制的光訊號進及/或出TeraPHY光學I/O小晶片107。在某些實施例中，FAU 111包含機械傳送(MT)套圈609如MTP®連接器、或其他類似類型的光學連接器。在某些實施例中，FAU 111係用以將上至24條光纖連接至TeraPHY光學I/O小晶片107。例如，在某些實施例中，將MT套圈609組態為2x12 MTP®連接器套圈、或其他類似類型的光學連接器。
圖6C顯示根據某些實施例之如圖6A中所示之對應至光學接口區域605之光巨集305-1至305-N中之特定光巨集305-x的一組光柵耦合器611、613、615的特寫佈局圖。光柵耦合器611、613、615中的每一者係光學耦合至對應光纖。在某些實施例中，光柵耦合器611係光學耦合至對應光纖，連續波雷射光係經由光纖而被供給至光巨集305-x。在此些實施例中，光柵耦合器611亦光學耦合至光學波導617，光學波導617將連續波雷射光供給至光巨集305-x。又，在某些此些實施例中，光柵耦合器613係光學耦合至，光訊號係經由光學波導619而自光巨集305-x輸出。又，在此些實施例中，光柵耦合器613亦光學耦合至對應光纖，經調制的光訊號係經由光纖而被發射。
在某些實施例中，光柵耦合器613係光學耦合至對應光纖，連續波雷射光係經由光纖而被供給至光巨集305-x。在此些實施例中，光柵耦合器613亦光學耦合至光學波導619，光學波導619將連續波雷射光供給至光巨集305-x。又，在此些實施例中，光柵耦合器611係光學耦合至光學波導617，光訊號係經由光學波導617而自光巨集305-x輸出。又，在此些實施例中，光柵耦合器611亦光學耦合至對應光纖，經調制的光訊號係經由光纖而被發射。
光柵耦合器615係光學耦合至光纖，TeraPHY光學I/O小晶片107經由光纖而接收經調制的光訊號。光柵耦合器615亦光學耦合至光學波導621，光學波導621將接收到之經調制的光訊號供給至光巨集305-x。光學波導617、619、及621係形成於TeraPHY光學I/O小晶片107內以分別在光柵耦合器611、613、及615與光巨集305-x之間遞送/引導光。在某些實施例中，光對準結構623、625、及627係分別形成於光柵耦合器611、613、及615附近以協助對應光纖與光柵耦合器611、613、及615的對準。
圖6D顯示根據某些實施例之如圖6C中所示之對應至一區域629之光柵耦合器615的特寫圖。光柵耦合器615係用來作為垂直光柵耦合器，光纖係光學耦合至垂直光柵耦合器。光柵耦合器615係光學耦合至光學波導621，光學波導621將光直接遞送至光巨集305-x。在圖6D的例示性實施例中，光柵耦合器615亦光學耦合至光學波導631，光學波導631初始沿著遠離光巨集305-x的方向遞送光接著轉約180度將光朝向光巨集305-x送回。在各種實施例中，基於下列需要，實施及使用光學波導631：哪一遠離光柵耦合器615之初始傳播方向對於在對應光纖與光耦合至光巨集305-x之光學波導621之間耦合光更有效率。應瞭解，在某些實施例中，光柵耦合器611及613係以類似光柵耦合器615的方式形成，俾以亦光學連接至迴圈返回型光學波導，迴圈返回型光學波導初始沿著遠離光巨集305-x 的方向自光柵耦合器延伸之後朝向光巨集305-x返回。例如參考圖6C，在某些實施例中，光柵耦合器611亦光學連接至迴圈返回型光學波導633且光柵耦合器613亦光學連接至迴圈返回型光學波導635。此外，在某些實施例中，垂直光柵耦合器611、613、及615中的一或多者係被對應的水平光柵耦合器所取代以致能對應光纖邊緣耦合至TeraPHY光學I/O小晶片107。
圖7顯示根據某些實施例之光巨集305-1至305-N中之特定者(被示為光巨集305-x)的例示性佈局。光巨集305-x包含M個發射(Tx)部分 701-1至701-M及M個接收(Rx)部分703-1至703-M。光巨集305-x之光學部分可指光發射器部分 701-1至701-M中的單一者、或光接收器部分703-1至703-M中的單一者、或光發射器部分 701-1至701-M之單一者與光接收器部分703-1至703-M中之對應單一者的組合，其中控制光發射器部分 701-1至701-M中的單一者及光接收器部分703-1至703-M中的單一者以在單一波長之光下操作。圖7之例示性佈局顯示光學波導705之繞線及光微環共振器707-1至707-M在光巨集705-x之發射(Tx)部內的設置。微環共振器707-1至707-M具有調制器的功能。圖7的例示性佈局亦顯示光學波導709的繞線及光微環共振器711-1至711-M在光巨集705-x之接收(Rx)部內的設置。微環共振器711-1至711-M具有光偵測器的功能。在某些實施例中，控制微環共振器707-1至707-M及711-1至711-M中的一或多者，使其具有光多工器及/或光解多工器的功能。
發射(Tx)部分 701-1至701-M與接收(Rx)部分703-1至703-M中的每一對應對形成光巨集305-x 的Tx/Rx部分。例如，Tx部分701-1及Rx部分703-1共同形成光巨集305-x之部分1。發射(Tx)部分 701-1至701-M包含具有下列功能的電路：用以藉著操作微環共振器707-1至707-M而將自光柵耦合器611通過光學波導617進入之具有特定波長的連續波雷射光調制為具有特定波長之經調制的光流，而將具有位元流形式之電數據直譯為經調制的光流，具有特定波長之經調制的光流係自光巨集305-x通過光學波導619而傳輸至光柵耦合器613。在某些實施例中，發射(Tx)部分 701-1至701-M中的每一者包含同相訊號產生及/或相交訊號產生用之電路、注頻鎖相振盪器電路、及相位內插器電路。接收(Rx)部分703-1至703-M包含具有下列功能的電路：用以藉著操作微環共振器711-1至711-M，從自光柵耦合器615通過光學波導621進入之經調制的光流內，偵測特定波長的光。接收(Rx)部分703-1至703-M內的電路將微環共振器711-1至711-M偵測到之具有對應波長的光轉譯為電領域中的位元流。在某些實施例中，接收(Rx)部分703-1至703-M中的每一者包含同相訊號產生及/或相交訊號產生(I/Q訊號產生)用之電路、注頻鎖相振盪器(ILO)電路、相位內插器(PI)電路、轉阻放大器(TIA)電路、及訊號等化(EQ)電路。在某些實施例中，接收(Rx)部分703-1至703-M使用各別之虛置微環光偵測器(PD)以在接收器類比前端中更較佳地匹配及對共模雜訊提供穩健(如供給)。
光學波導617將來自光柵耦合器611之連續波雷射光遞送至發射(Tx)部分 701-1至701-M內之微環共振器707-1至707-M中的每一者。光學波導619亦將來自發射(Tx)部分 701-1至701-M內之微環共振器707-1至707-M之經調制的光遞送至光柵耦合器613以傳輸離開TeraPHY光學I/O小晶片107。在某些實施例中，光學波導617及光學波導619為單一連續形成之光學波導的部分。在某些實施例中，可調變發射(Tx)部分 701-1至701-M內之微環共振器707-1至707-M中的每一者，使其在特定光波長下操作。又，在某些實施例中，可調變特定微環共振器707-x，以使共振器707-x在與微環共振器707-1至707-M中非707-x之其他者受調變操作的特定光波長不同的波長下操作。在某些實施例中，對應加熱裝置708-1至708-M係設置於微環共振器707-1至707-M中的每一者的附近以提供微環共振器的共振波長的熱調變。在某些實施例中，對應加熱裝置708-1至708-M係設置於與特定微環共振器707-x外接的內區域內，以提供特定微環共振器707-x之共振波長的熱調變。在某些實施例中，微環共振器707-1至707-M中的每一者的加熱裝置708-1至708-M係連接至對應發射(Tx)部分內的對應電控制電路，操作以熱調變微環共振器的共振波長。在某些實施例中，微環共振器707-1至707-M中的每一者係連接至對應發射(Tx)部分內的對應電調變電路，操作以電調變微環共振器的共振波長。在各種實施例中，微環共振器707-1至707-M中的每一者以光學調制器及/或光多工器的部分操作。
光學波導621將來自光柵耦合器615之進入之經調制的光遞送至接收(Rx)部分703-1至703-M內的微環共振器711-1至711-M。在某些實施例中，可調變接收(Rx)部分703-1至703-M內之微環共振器711-1至711-M中的每一者，使其在特定的光波長下操作。又，在某些實施例中，可調變微環共振器711-x被調變操作的特定光波長，以使共振器711-x在與微環共振器711-1至711-M中非711-x之其他者受調變操作的特定光波長不同的波長下操作。在某些實施例中，對應的加熱裝置712-1至712-M係設置於微環共振器711-1至711-M中的每一者附近以提供微環共振器的共振波長的熱調變。在某些實施例中，對應加熱裝置712-1至712-M係設置於與特定微環共振器711-x外接的內區域內，以提供特定微環共振器711-x之共振波長的熱調變。在某些實施例中，微環共振器711-1至711-M中之每一者的加熱裝置712-1至712-M of係連接至對應接收(Rx)部分內的對應電控制電路，操作以熱調變微環共振器的共振波長。在某些實施例中，微環共振器711-1至711-M中的每一者係連接至對應接收(Rx)部分內的對應電調變電路，操作以電調變微環共振器的共振波長。在各種實施例中，微環共振器711-1至711-M中的每一者以光偵測器及/或光學解多工器的部分操作。
在某些實施例中，藉著在光巨集305-x內的各種位置處包含不同數目之PLL可變化光巨集305-x之平面圖的架構。例如，在某些實施例中，將集中型的PLL設置於時脈脊內並扇出至光巨集305-x兩側處的部分。在各種實施例中，PLL被複製為橫跨光巨集305-x的複數PLL實例，每一PLL實例係專屬於特定發射(Tx)/接收(Rx)部分、或由一子組之發射(Tx)/接收(Rx)部分所共用。在各種實施例中，光巨集305-x的其他平面圖組態包含光巨集之複數直欄且具有橫跨通過的光子橫列以增加邊緣帶寬密度、及/或並排交錯發射(Tx)與接收(Rx)光巨集以增加邊緣帶寬密度。
光巨集305-x包含光及電元件兩者。光學波導617、619、及621係佈局於光巨集305-x中以避免光學波導互串並最小化光學波導長度，最小化光學波導長度能最少化光學損失而對應地改善系統的能量效率。光巨集305-x的佈局方式能最小化電元件與光元件之間的距離以最小化電線路長度，進而改善光巨集305-x的能量效率 ，致使更快的訊號傳輸及減少晶片尺寸。
TeraPHY光學I/O小晶片107包含一組(N個)光巨集305-1至305-N。每一光巨集305-x包含該組(M)光發射器部分 701-1至701-M及光接收器部分703-1至703-M，其係以邏輯方式分組在一起而在各自之光學波導617、619、及 621上發射或接收複數(W)不同光波長之位元。在各種實施例中，考慮到可針對光波長之數目(W)中的一特定者調變任何數目之光發射器部分 701-1至701-M及/或光接收器部分703-1至703-M，可依需要定義光發射器部分 701-1至701-M及光接收器部分703-1至703-M的數目(M)及不同光波長的數目(W)。然而，若光微環共振器707-1至707-M中之複數者或光微環共振器711-1至711-M中之複數者欲傳輸或接收被調變至相同光波長的數據位元，則應管理通道/波長衝突。光巨集305-x的平面圖及組織代表用以控制下列計量的可調整自由度：光學波導617、619、621的長度(其與光學損失直接關聯)；光巨集305-x的面積(其和製造成本相關聯)；每位元所消耗的能量(能量效率)；電訊號的完整度(其和效能相關聯)；電封裝逃逸(針對特定組晶片尺寸及特定電凸塊之間距/節距的物理可用電數據輸入及輸出量)；光封裝逃逸(針對特定組晶片尺寸及特定光纖之間距/節距的可用物理光數據輸入及輸出量)。
圖8A顯示根據某些實施例之經由光學鏈結805而光學連接至第二電腦系統803的第一電腦系統801的圖示。在各種實施例中，第一電腦系統 801基本上代表包含電連接至至少一個TeraPHY光學I/O小晶片107A(如電連接/繞線207A所示)之至少一個積體電路晶片205A之半導體晶片的任何封裝組。在某些實施例中，至少一個積體電路晶片205A及至少一個TeraPHY光學I/O小晶片107A係封裝於共用基板201A上。至少一個TeraPHY光學I/O小晶片107A係連接以經由一或多個光學波導211A自光學電源209A接收光功率。至少一個TeraPHY光學I/O小晶片107A係對應至文中所討論之TeraPHY小晶片107。光學電源209A係與參考圖2A所述之光學電源209相同。
在各種實施例中，第二電腦系統803基本上代表包含電連接至至少一個TeraPHY光學I/O小晶片107B(如電連接/繞線207B所示)之至少一個積體電路晶片205B之半導體晶片的任何封裝組。在某些實施例中，至少一個積體電路晶片205B及至少一個TeraPHY光學I/O小晶片107B係封裝於共用基板201B上。至少一個TeraPHY光學I/O小晶片107B係連接以經由一或多個光學波導211B自光學電源209B接收光功率。至少一個TeraPHY光學I/O小晶片107B 係對應至文中所討論的TeraPHY小晶片107。光學電源209B係與參考圖2A所述之光學電源209相同。又，在某些實施例中，光電源209A及209B為相同的光電源。第一電腦系統 801之TeraPHY光學I/O小晶片107A係經由光學鏈結805而光學連接至第二電腦系統803之TeraPHY光學I/O小晶片107B。在某些實施例中，光學鏈結805為光纖陣列。
圖8B顯示根據某些實施例之第一電腦系統801之TeraPHY光學I/O小晶片107A與第二電腦系統803之TeraPHY光學I/O小晶片107B之間之光學連接的更詳細圖示。在某些實施例中，如文中所述之TeraPHY光學I/O小晶片107的相同方式組態TeraPHY光學I/O小晶片107A及107B中之每一者。TeraPHY光學I/O小晶片107A包含至少一光巨集305A。TeraPHY光學I/O小晶片107B包含至少一光巨集305B。如文中所述之光巨集305-x的相同方式組態光巨集305A及305B中的每一者。
光巨集305A之光柵耦合器613係經由一或多個光學波導211A如光纖而光學連接至光學電源209A。光巨集305A之光柵耦合器611係光學連接至光巨集305B之光柵耦合器615。以此方式，光巨集305A之發射器部分701-1至701-M所產生之經調制之光訊號係傳輸至光巨集305B之接收器部分703-1至703-M。在某些實施例中，發射器部分701-1至701-M所產生之經調制之光訊號傳達光巨集305A 自積體電路晶片205A 所接收之電訊號形式的數據。傳達數據之經調制之光訊號係光學耦合至光巨集305B之光微環共振器711-1至711-M中 且被光巨集305B之接收器部分703-1至703-M解調制為電訊號，電訊號經由電連接/繞線207B而傳輸至晶片205B。
光巨集305B之光柵耦合器613係經由一或多個光學波導211B如光纖光學而連接至光學電源209B。光巨集305B之光柵耦合器611係光學連接至光巨集305A之光柵耦合器615。以此方式，光巨集305B之發射器部分701-1至701-M所產生之經調制之光訊號係傳輸至光巨集305A之接收器部分703-1至703-M。在某些實施例中，光巨集305B之發射器部分701-1至701-M所產生之經調制之光訊號經由電連接/繞線207B將積體電路晶片205B所提供的數據傳達至光巨集305B。傳達積體電路晶片205B所提供之數據之經調制之光訊號係光學耦合至光巨集305A之光微環共振器711-1至711-M中且被光巨集305A之接收器部分703-1至703-M解調制為電訊號，電訊號經由電連接/繞線207A而傳輸至晶片205A。
由於小晶片上之智財(IP)建立區塊極為密集，因此TeraPHY光學I/O小晶片107具有小占用面積。此些IP建立區塊包含在極小之晶片面積中用以將複數波長之光多工及解多工至光學波導上、及調制光及用以作為光偵測器的光微環共振器(例如每一微環共振器具有10微米直徑)。由於控制光學裝置的電路與其所控制的光學裝置係緊密整合至相同的晶片上，因此晶片上的IP建立區塊亦極為密集，能最佳化空間效率。
在各種實施例中，就光學路徑佈局(光學波導及微環共振器之設置、位向、形狀、尺寸等)、繞線平面圖(電訊號繞線及/或光訊號繞線)、及光電元件及電路(如發射(Tx)部分 701-1至701-M、接收(Rx)部分703-1至703-M、時脈平滑電路、電介面黏著電路、鎖相環電路的組織等)，可以不同方式組態TeraPHY光學I/O小晶片107內的光巨集305-1至305-N。圖9至16顯示TeraPHY光學I/O小晶片107內與光學路徑佈局、繞線平面圖、及光電元件之組織、及電路相關的各種例示性光巨集305-1至305-N組態實施例。對於極微縮的平面電製造處理例如但不限於45奈米(nm)製造技術節點處理而言，在晶圓各種固定電晶體閘極層之位向(長邊緣)。在某些實施例中，參考圖9至16所述之例示性光巨集305-1至305-N組態假設已設定晶圓位向而使閘極層之閘極結構的較長邊緣係沿著南北方向延伸。雖然圖9至16 顯示用以在TeraPHY光學I/O小晶片107中實施之某些例示性光巨集305-1至305-N組態實施例，但應瞭解，此些光巨集305-1至305-N組態實施例中的任何變化皆為可行且有效的。例如，可將圖9至16之例示性光巨集305-1至305-N組態實施例中的任何者旋轉至基本上任何角度(相對於橫跨晶圓之南北方向)及/或以圖9至16中所示者的鏡像組態(南北及/或東西)實施。又，在各種實施例中，在眾多參數中尤其可就光學波導區段的長度、光學波導區段的曲率、微環共振器與光學波導之間的相對位置、沿著特定光學波導之微環共振器之間的相對位置、沿著特定光學波導之微環共振器的數目、電控制電路與對應微環共振器之間的相對位置，修改圖9至16之例示性光巨集305-1至305-N組態實施例中的任何者。
在各種實施例中， TeraPHY光學I/O小晶片107之閘極層(及大致上晶圓的閘極層)包含由下列者所形成的閘極結構：多晶矽、金屬、及/或基本上可用以作為場效電晶體(如金氧半導體場效電晶體(MOSFET)、或接面場效電晶體(JFET))、雙極接面電晶體(BJT)、及/或其他類型之電晶體裝置之閘極的任何其他材料。應瞭解，可利用基本上任何半導體製造處理製造文中所述之各種光巨集305-1至305-N組態實施例如圖7及9至16所示者，尤其適合利用CMOS 半導體製造處理加以製造。又，文中所述之各種光巨集305-1至305-N組態實施例之施行可獨立於形成在TeraPHY光學I/O小晶片107中的電晶體為平面電晶體、FinFET電晶體、奈米管FET電晶體、絕緣體上覆矽電晶體、及/或任何其他類型的電晶體。又，可以在TeraPHY光學I/O小晶片107之矽體中所形成、在TeraPHY光學I/O小晶片107內沉積為多晶矽結構、及/或在TeraPHY光學I/O小晶片107之另一光學致能層中所形成之結構的光子元件(光學波導、微環共振器等)實施文中所述之各種光巨集305-1至305-N組態實施例。
圖7及9至16顯示各種例示性光巨集305-x組態實施例光學波導的繞線、光微環共振器之相對位置、及電路/電裝置之相對位置。應瞭解，在各種實施例中，可控制圖9至16之例示性光巨集305-x組態中所示之光微環，使其操作成為光調制器、光多工器、光偵測器、光學解多工器、光學增加/減少濾件、及/或可實施成為光微環共振器之任何其他光學元件。圖7及9至16之各種光巨集305-x組態實施例顯示各種光學路徑佈局(光學波導路徑)及微環共振器組織的實例：1)最佳化驅動器/接收器電路與光子元件之間的內連線寄生；2)最佳化全局巨集時脈分佈；及3)最佳化光巨集305-x耦合點與接收器光偵測器之間的飛時測距路徑長度不匹配。
圖9顯示根據某些實施例之例示性光巨集305-x1之光學路徑佈局，其係用於數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片107，其中光學路徑佈局包含U形光學波導901。光學波導901包含第一水平(東西位向)區段901A、彎曲區段901B、及第二水平(東西位向)區段901C。在某些實施例中，彎曲之區段901B自第一水平區段901A彎曲約180度而達第二水平區段901C，反之亦然。第一水平區段901A係光學連接至第一光學接口 902A、且第二水平區段901B係光學連接至第二光學接口 902B。在各種實施例中，第一光學接口 902A係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。又，在各種實施例中，第二光學接口 902B係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。
在某些實施例中，光學波導901之第一水平區段901A、彎曲區段901B、及第二水平區段901C係由相同材料如矽、多晶矽、氮化矽、或適合用來作為光學波導之任何其他材料所形成。在某些實施例中，光學波導901之第一水平區段901A、彎曲之區段901B、及第二水平區段901C中的任一或多者的形成材料係不同於光學波導901之第一水平區段901A、彎曲之區段901B、及第二水平區段901C之一或多其他者的形成材料，俾使光學波導901係由材料組合如矽、多晶矽、氮化矽、及/或適合用來作為光學波導之任何其他材料中的兩或更多者的組合所形成。又，在某些實施例中，形成光學波導901之第一水平區段901A、彎曲之區段901B、及第二水平區段901C中的每一者，使其具有實質類似垂直橫剖面的形狀。然而，在某些實施例中，形成光學波導901之第一水平區段901A、彎曲之區段901B、及第二水平區段901C中的任一或多者，使其所具有之垂直橫剖面形狀係不同於光學波導901之第一水平區段901A、彎曲之區段901B、及第二水平區段901C之一或多其他者的垂直橫剖面形狀。又，在某些實施例中，形成光學波導901之第一水平區段901A、彎曲之區段901B、及第二水平區段901C中的任一或多者，使其垂直橫剖面形狀隨著沿著光傳播通過光學波導901的方向的長度變化。
光巨集305-x1包含光學耦合至U形光學波導901之第一水平區段901A的光微環共振器903-1至903-X(其中X為大於零的整數)，俾使通過光學波導901的光可漸逝地耦合至光微環共振器903-1至903-X中且俾使通過光微環共振器903-1至903-X的光可漸逝地耦合至光學波導901中。光巨集305-x1亦包含光學耦合至U形光學波導901之第二水平區段901C的光微環共振器905-1至905-Y(其中Y為大於零的整數)，俾使通過光學波導901的光可漸逝地耦合至光微環共振器905-1至905-Y中且俾使通過光微環共振器905-1至905-Y之光可漸逝地耦合至光學波導901中。光巨集305-x1顯示光學佈局的特定實例，在光學佈局中光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中的每一者係光學耦合至U形光學波導901之水平區段901A及901C兩者中的一者。又，在光巨集305-x1的光學佈局中光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中的每一者係沿著U形光學波導901的外側/邊緣設置。在某些實施例中，光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y係相對於光學波導901設置，俾使光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中之每一者與光學波導901之間的各別最小分離距離係實質相同。然而，在某些實施例中，光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y係相對於光學波導901設置，俾使光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中之不同者與光學波導901之間存在不同的最小分離距離。
在各種實施例中，光微環共振器903-1至903-X相對於彼此係以實質固定節距(中心與中心之間的距離)設置。然而，在其他實施例中，光微環共振器903-1至903-X相對於彼此並未以實質相同之節距設置。又，在各種實施例中，光微環共振器905-1至905-Y係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器905-1至905-Y相對於彼此並未以實質相同之節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y之相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器903-1至903-X 及905-1至905-Y中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y之相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約50微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約40微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約30微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約20微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約10微米的外直徑。
光微環共振器903-1至903-X係與電控制電路 907交界。光微環共振器905-1至905-Y係與電控制電路 909交界。在某些實施例中，電控制電路907及909包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導901內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路907及909包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中之一或多者作為光接收器如光偵測器之用，以偵測光學波導901內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路907及909包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導901內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路907及909包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中之一或多者而在特定共振光波長下操作。又，在某些實施例中，電子裝置911係形成於U形光學波導901之內區域內，其中電子裝置911支援光巨集305-x1的操作。在某些實施例中，電子裝置911包含時脈產生及傳輸電路、I/Q訊號產生電路、ILO電路、PI電路、TIA電路、訊號EQ電路、及/或用以支援光巨集305-x1之操作的其他類型電路。
在某些實施例中，藉著最小化光巨集305-x1內之光學波導901的長度而最佳化光巨集305-x1之光學路徑佈局。藉著使光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y分別沿著光學波導901之第一水平區段901A及第二水平區段901C兩者設置以減少/限制光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y的節距，並使光學波導901之第一及第二光學接口902A及902B位於光巨集305-x1之相同側上，以最小化光巨集305-x1內之光學波導901的長度。然而應瞭解，在其他實施例中，光巨集305-x1之光學路徑佈局係用以使光微環共振器903-1至903-X及905-1至905-Y中的所有者皆沿著光學波導901的相同如沿著第一水平區段901A或第二水平區段901C設置。
圖10顯示根據某些實施例之例示性光巨集305-x2之光學路徑佈局，其係用於數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片107，其中光學路徑佈局包含C形光學波導1001。C形光學波導1001包含第一水平(東西位向)區段1001A、第一彎曲區段1001B、垂直(南北位向)區段1001C、第二彎曲區段1001D、及第二水平(東西位向)區段1001E。在某些實施例中，第一彎曲區段1001B自第一水平區段1001A彎曲約90度而達垂直區段1001C，反之亦然。在某些實施例中，第二彎曲區段1001D自垂直區段1001C彎曲約90度而達第二水平區段1001E，反之亦然。第一水平區段1001A係光學連接至第一光學接口 1002A且第二水平區段1001E係光學連接至第二光學接口 1002B。在各種實施例中，第一光學接口 1002A係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。又，在各種實施例中，第二光學接口 1002B係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。
在某些實施例中，光學波導1001之第一水平區段1001A、第一彎曲區段1001B、垂直區段1001C、第二彎曲區段1001D、及第二水平區段1001E係由相同材料如矽、多晶矽、氮化矽、或適合用來作為光學波導之任何其他材料所形成。在某些實施例中，光學波導1001之第一水平區段1001A、第一彎曲區段1001B、垂直區段1001C、第二彎曲區段1001D、及第二水平區段1001E中的任一或多者的形成材料係不同於光學波導1001之第一水平區段1001A、第一彎曲區段1001B、垂直區段1001C、第二彎曲區段1001D、及第二水平區段1001E之一或多其他者的形成材料，俾使光學波導1001 係由材料組合如矽、多晶矽、氮化矽、及/或適合用來作為光學波導之任何其他材料中的兩或更多者的組合所形成。又，在某些實施例中，形成光學波導1001之第一水平區段1001A、第一彎曲區段1001B、垂直區段1001C、第二彎曲區段1001D、及第二水平區段1001E中的每一者，使其具有實質類似垂直橫剖面的形狀。然而，在某些實施例中，形成光學波導1001之第一水平區段1001A、第一彎曲區段1001B、垂直區段1001C、第二彎曲區段1001D、及第二水平區段1001E中的任一或多者，使其所具有之垂直橫剖面形狀係不同於光學波導1001之第一水平區段1001A、第一彎曲區段1001B、垂直區段1001C、第二彎曲區段1001D、及第二水平區段1001E之一或多其他者的垂直橫剖面形狀。又，在某些實施例中，形成光學波導1001之第一水平區段1001A、第一彎曲區段1001B、垂直區段1001C、第二彎曲區段1001D、及第二水平區段1001E中的任一或多者，使其垂直橫剖面形狀隨著沿著光傳播通過光學波導1001的方向的長度變化。
光巨集305-x2包含光學耦合至C形光學波導1001之垂直區段1001C的光微環共振器1003-1至1003-X(其中X為大於零的整數)，俾使通過光學波導1001的光可漸逝地耦合至光微環共振器1003-1至1003-X中且俾使通過光微環共振器1003-1至1003-X之光可漸逝地耦合至光學波導1001中。在某些實施例中，光巨集305-x2不具有光耦合至C形光學波導1001的第一水平區段1001A、第一彎曲區段1001B、第二彎曲區段1001D、或第二水平區段1001E中之任一者的任何微環共振器。在某些實施例中，光巨集305-x2內的所有微環共振器如1003-1至1003-X係光學耦合至C形光學波導1001之垂直區段1001C。在某些實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X中的每一者係沿著C形光學波導1001之垂直區段1001C的相同側/邊緣設置。例如，圖10顯示沿著C形光學波導1001之垂直區段1001C之外側/邊緣設置的光微環共振器1003-1至1003-X中的每一者 。在圖10的例示性實施例中，第一彎曲區段1001B及第二彎曲區段1001D的位向俾使第一光學接口 1002A及第二光學接口 1002B係位於光巨集305-x2的左側(西側)。然而，在某些替代性實施例中，第一彎曲區段1001B及第二彎曲區段1001D的位向(翻轉水平)俾使第一光學接口 1002A及第二光學接口 1002B係位於光巨集305-x2之右側(東側)。在此些替代性實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X中的每一者係沿著C形光學波導1001之垂直區段1001C的內側/邊緣設置。
在某些實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X係相對於光學波導1001設置，俾使光微環共振器1003-1至1003-X中的每一者與光學波導1001之間之各別最小分離距離係實質相同。然而，在某些實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X係相對於光學波導1001設置，俾使光微環共振器1003-1至1003-X中的每一不同者與光學波導1001之間具有不同的最小分離距離。在各種實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X係相對於彼此以實質相同的節距設置。然而，在其他實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1003-1至1003-X中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1003-1至1003-X中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1003-1至1003-X中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1003-1至1003-X中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，藉著最小化光巨集305-x2內之光學波導1001的長度而最佳化光巨集305-x2之光學路徑佈局。藉著減少/限制光微環共振器1003-1至1003-X的節距，並使光學波導1001之第一及第二光學接口1002A及1002B位於光巨集305-x2之相同側上，以最小化光巨集305-x2內之光學波導1001的長度。
在某些實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X中的每一者具有大於零且小於或等於約50微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X中的每一者具有大於零且小於或等於約40微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X中的每一者具有大於零且小於或等於約30微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X中的每一者具有大於零且小於或等於約20微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1003-1至1003-X中的每一者具有大於零且小於或等於約10微米的外直徑。
光微環共振器1003-1至1003-X係與電控制電路 1005交界。在某些實施例中，電控制電路1005包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1003-1至1003-X中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1001內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1005包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1003-1至1003-X中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1001內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1005包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1003-1至1003-X中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1001內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1005包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1003-1至1003-X中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1003-1至1003-X中之一或多者而在特定共振光波長下操作。又，在某些實施例中，電子裝置係形成於C形光學波導1001之內區域內，其中電子裝置支援光巨集352-x2的操作。在某些實施例中，電子裝置包含時脈產生及傳輸電路、I/Q訊號產生電路、ILO電路、PI電路、TIA電路、訊號EQ電路、及/或用以支援光巨集305-x2之操作的其他類型電路。
圖11顯示根據某些實施例之例示性光巨集305-x3之光學路徑佈局，其係用於數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片107，其中光學路徑佈局包含C形光學波導1101。C形光學波導1101包含第一水平(東西位向)區段1101A、第一彎曲區段1101B、垂直(南北位向)區段1101C、第二彎曲區段1101D、及第二水平(東西位向)區段1101E。在某些實施例中，第一彎曲區段1101B自第一水平區段1101A彎曲約90度而達垂直區段1101C，反之亦然。在某些實施例中，第二彎曲區段1101D自垂直區段1101C彎曲約90度而達第二水平區段1101E，反之亦然。第一水平區段1101A係光學連接至第一光學接口 1102A且第二水平區段1101E係光學連接至第二光學接口 1102B。在各種實施例中，第一光學接口 1102A係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。又，在各種實施例中，第二光學接口 1102B係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。
在某些實施例中，光學波導1101之第一水平區段1101A、第一彎曲區段1101B、垂直區段1101C、第二彎曲區段1101D、及第二水平區段1101E係由相同材料如矽、多晶矽、氮化矽、或適合用來作為光學波導之任何其他材料所形成。在某些實施例中，光學波導1101之第一水平區段1101A、第一彎曲區段1101B、垂直區段1101C、第二彎曲區段1101D、及第二水平區段1101E中的任何一或多者的形成材料係不同於光學波導1101之第一水平區段1101A、第一彎曲區段1101B、垂直區段1101C、第二彎曲區段1101D、及第二水平區段1101E中的一或多個其他者的形成材料，俾使光學波導1101 係由材料組合如矽、多晶矽、氮化矽、及/或適合用來作為光學波導之任何其他材料中的兩或更多者的組合所形成。又，在某些實施例中，形成光學波導1101之第一水平區段1101A、第一彎曲區段1101B、垂直區段1101C、第二彎曲區段1101D、及第二水平區段1101E中的每一者，使其具有實質類似垂直橫剖面的形狀。然而，在某些實施例中，形成光學波導1101之第一水平區段1101A、第一彎曲區段1101B、垂直區段1101C、第二彎曲區段1101D、及第二水平區段1101E中的任何一或多者，使其所具有之垂直橫剖面形狀係不同於光學波導1101之第一水平區段1101A、第一彎曲區段1101B、垂直區段1101C、第二彎曲區段1101D、及第二水平區段1101E中的一或多個其他者的垂直橫剖面形狀。又，在某些實施例中，形成光學波導1101之第一水平區段1101A、第一彎曲區段1101B、垂直區段1101C、第二彎曲區段1101D、及第二水平區段1101E中的任何一或多者，使其垂直橫剖面形狀隨著沿著光傳播通過光學波導1101的方向的長度變化。
光巨集305-x3包含光學耦合至C形光學波導1101之第一水平區段1101A的光微環共振器1103-1至1103-X(其中X為大於零的整數)，俾使通過光學波導1101的光可漸逝地耦合至光微環共振器1103-1至1103-X中且俾使通過光微環共振器1103-1至1103-X之光可漸逝地耦合至光學波導1101中。光巨集305-x3包含光學耦合至C形光學波導1101之垂直區段1101C的光微環共振器1105-1至1105-Y(其中Y為大於零的整數)，俾使通過光學波導1101的光可漸逝地耦合至光微環共振器1105-1至1105-Y中且俾使通過光微環共振器1105-1至1105-Y的光可漸逝地耦合至光學波導1101中。光巨集305-x3亦包含光學耦合至C形光學波導1101之第二水平區段1101E的光微環共振器1107-1至1107-Z(其中Z為大於零的整數)，俾使通過光學波導1101的光可漸逝地耦合至光微環共振器1107-1至1107-Z中且俾使通過光微環共振器1107-1至1107-Z的光可漸逝地耦合至光學波導1101中。在光巨集305-x3的光學佈局中，光微環共振器1103-1至1103-X、1105-1至1105-Y、及1107-1至1107-Z中的每一者係沿著C形光學波導1101的外側/邊緣設置。在某些實施例中，光微環共振器1103-1至1103-X、1105-1至1105-Y、及1107-1至1107-Z係相對於光學波導1101設置，俾使光微環共振器1103-1至1103-X、1105-1至1105-Y、及1107-1至1107-Z中每一者與光學波導1101之間之各別最小分離距離係實質相同。然而，在某些實施例中，光微環共振器1103-1至1103-X、1105-1至1105-Y、及1107-1至1107-Z係相對於光學波導1101設置，俾使光微環共振器1103-1至1103-X、1105-1至1105-Y、及1107-1至1107-Z中之每一不同者與光學波導1101之間有不同的最小分離距離。
在各種實施例中，光微環共振器1103-1至1103-X係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器1103-1至1103-X相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1103-1至1103-X中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1003-1至1003-X中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1103-1至1103-X中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1103-1至1103-X中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。
在各種實施例中，光微環共振器1105-1至1105-Y係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器1105-1至1105-Y相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1105-1至1105-Y中相鄰設置者之間的節距，避免光微環共振器1105-1至1105-Y中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1105-1至1105-Y中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1105-1至1105-Y中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。
在各種實施例中，光微環共振器1107-1至1107-Z係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器1107-1至1107-Z相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1107-1至1107-Z中相鄰設置者之間的節距，避免光微環共振器1107-1至1107-Z中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1107-1至1107-Z中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1107-1至1107-Z中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。
在某些實施例中，藉著最小化光巨集305-x3內之光學波導1101的長度而最佳化光巨集305-x3之光學路徑佈局。藉著減少/限制光微環共振器1103-1至1103-X的節距、減少/限制光微環共振器1105-1至1105-Y的節距、及減少/限制光微環共振器1107-1至1107-Z的節距，並使光學波導1101之第一及第二光學接口1102A及1102B位於光巨集305-x3之相同側上，以最小化光巨集305-x3內之光學波導1101的長度。在某些實施例中，光微環共振器1103-1至1103-X、1105-1至1105-Y、及1107-1至1107-Z中的每一者具有大於零且小於或等於約50微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1103-1至1103-X、1105-1至1105-Y、及1107-1至1107-Z中的每一者具有大於零且小於或等於約40微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1103-1至1103-X、1105-1至1105-Y、及1107-1至1107-Z中的每一者具有大於零且小於或等於約30微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1103-1至1103-X、1105-1至1105-Y、及1107-1至1107-Z中的每一者具有大於零且小於或等於約20微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1103-1至1103-X、1105-1至1105-Y、及1107-1至1107-Z中的每一者具有大於零且小於或等於約10微米的外直徑。
光微環共振器1103-1至1103-X係與電控制電路 1109交界。在某些實施例中，電控制電路1109包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1103-1至1103-X中的一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1101內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1109包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1103-1至1103-X中的一或多者作為光接收器如光偵測器之用，以偵測光學波導1101內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1109包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1103-1至1103-X中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1101內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1109包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1103-1至1103-X中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1103-1至1103-X中之一或多者而在特定共振光波長下操作。
光微環共振器1105-1至1105-Y係與電控制電路 1111交界。在某些實施例中，電控制電路1111包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1105-1至1105-Y中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1101內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1111包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1105-1至1105-Y中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1101內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1111包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1105-1至1105-Y中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1101內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1111包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1105-1至1105-Y中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1105-1至1105-Y中之一或多者而在特定共振光波長下操作。
光微環共振器1107-1至1107-Z係與電控制電路 1113交界。在某些實施例中，電控制電路1113包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1107-1至1107-Z中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1101內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1113包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1107-1至1107-Z中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1101內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1113包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1107-1至1107-Z中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1101內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1113包含包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1107-1至1107-Z中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1107-1至1107-Z中之一或多者而在特定共振光波長下操作。
又，在某些實施例中，電子裝置1115係形成於C形光學波導1101之內區域內，其中電子裝置1115支援光巨集305-x3的操作。在某些實施例中，電子裝置1115包含時脈產生及傳輸電路、I/Q訊號產生電路、ILO電路、PI電路、TIA電路、訊號EQ電路、及/或用以支援光巨集305-x3之操作的其他類型電路。
圖12顯示根據某些實施例之例示性光巨集305-x4之光學路徑佈局，其係用於數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片107，其中光學路徑佈局包含C形光學波導1201。C形光學波導1201包含第一水平(東西位向)區段1201A、第一彎曲區段1201B、垂直(南北位向)區段1201C、第二彎曲區段1201D、及第二水平(東西位向)區段1201E。在某些實施例中，第一彎曲區段1201B自第一水平區段1201A彎曲約90度而達垂直區段1201C，反之亦然。在某些實施例中，第二彎曲區段1201D自垂直區段1201C彎曲約90度而達第二水平區段1201E，反之亦然。第一水平區段1201A係光學連接至第一光學接口 1202A且第二水平區段1201E係光學連接至第二光學接口 1202B。在各種實施例中，第一光學接口 1202A係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。又，在各種實施例中，第二光學接口 1202B係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。
在某些實施例中，光學波導1201之第一水平區段1201A、第一彎曲區段1201B、垂直區段1201C、第二彎曲區段1201D、及第二水平區段1201E係由相同材料如矽、多晶矽、氮化矽、或適合用來作為光學波導之任何其他材料所形成。在某些實施例中，光學波導1201之第一水平區段1201A、第一彎曲區段1201B、垂直區段1201C、第二彎曲區段1201D、及第二水平區段1201E中的任一或多者的形成材料係不同於光學波導1201之第一水平區段1201A、第一彎曲區段1201B、垂直區段1201C、第二彎曲區段1201D、及第二水平區段1201E之一或多其他者的形成材料，俾使光學波導1201 係由材料組合如矽、多晶矽、氮化矽、及/或適合用來作為光學波導之任何其他材料中的兩或更多者的組合所形成。又，在某些實施例中，形成光學波導1201之第一水平區段1201A、第一彎曲區段1201B、垂直區段1201C、第二彎曲區段1201D、及第二水平區段1201E中的每一者，使其具有實質類似垂直橫剖面的形狀。然而，在某些實施例中，形成光學波導1201之第一水平區段1201A、第一彎曲區段1201B、垂直區段1201C、第二彎曲區段1201D、及第二水平區段1201E中的任一或多者，使其所具有之垂直橫剖面形狀係不同於光學波導1201之第一水平區段1201A、第一彎曲區段1201B、垂直區段1201C、第二彎曲區段1201D、及第二水平區段1201E之一或多其他者的垂直橫剖面形狀。又，在某些實施例中，形成光學波導1201之第一水平區段1201A、第一彎曲區段1201B、垂直區段1201C、第二彎曲區段1201D、及第二水平區段1201E中的任一或多者，使其垂直橫剖面形狀隨著沿著光傳播通過光學波導1201的方向的長度變化。
光巨集305-x4包含光學耦合至C形光學波導1201之垂直區段1201C的光微環共振器1203-1至1203-X (其中X為大於零的整數)，俾使通過光學波導1201的光可漸逝地耦合至光微環共振器1203-1至1203-X中且俾使通過光微環共振器1203-1至1203-X之光可漸逝地耦合至光學波導1201中。光巨集305-x4亦包含光學耦合至C形光學波導1201之垂直區段1201C的光微環共振器1205-1至1205-Y (其中Y為大於零的整數)，俾使通過光學波導1201之光可漸逝地耦合至光微環共振器1205-1至1205-Y中且俾使通過光微環共振器1205-1至1205-Y之光可漸逝地耦合至光學波導1201中。光微環共振器1203-1至1203-X係沿著光學波導1201之外側/邊緣設置。光微環共振器1205-1至1205-Y係沿著光學波導1201之內側/邊緣設置。在某些實施例中，光微環共振器1203-1至1203-X 及1205-1至1205-Y之設置俾使光微環共振器1203-1至1203-X與光學波導1201之間的光學耦合位置係自光微環共振器1205-1至1205-Y與光學波導1201之光學耦合位置偏離/與其交錯 (不重疊)。以此方式，光微環共振器1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y不會光學耦合至沿著光學波導1201的相同位置，以避免光微環共振器1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y中之不同者之間的光學相互耦合。在某些實施例中，光巨集305-x4不會有任何微環共振器光學耦合至C形光學波導1201之第一水平區段1201A、第一彎曲區段1201B、第二彎曲區段1201D、或第二水平區段1201E中的任一者。在某些實施例中，光巨集305-x4內的所有微環共振器如1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y係光學耦合至C形光學波導1201之垂直區段1201C。
在某些實施例中，光微環共振器1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y係相對於光學波導1201設置，俾使光微環共振器1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y中之每一者與光學波導1201之間之各別最小分離距離係實質相同。然而，在某些實施例中，光微環共振器1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y 係相對於光學波導1201設置，俾使光微環共振器1203-1至1203-X 及1205-1至1205-Y中之每一不同者與光學波導1201之間有不同的最小分離距離。在各種實施例中，光微環共振器1203-1至1203-X係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器1203-1至1203-X相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1203-1至1203-X中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1203-1至1203-X中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1203-1至1203-X中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1203-1至1203-X中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在各種實施例中，光微環共振器1205-1至1205-Y係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器1205-1至1205-Y相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1205-1至1205-Y中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1205-1至1205-Y中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1205-1至1205-Y中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1205-1至1205-Y中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，藉著最小化光巨集305-x4內之光學波導1201的長度而最佳化光巨集305-x4之光學路徑佈局。藉著減少/限制光微環共振器1203-1至1203-X的節距、減少/限制光微環共振器1205-1至1205-Y的節距，使光學波導1201之第一及第二光學接口1202A及1202B位於光巨集305-x4之相同側上，以最小化光巨集305-x4內之光學波導1201的長度。
在某些實施例中，光微環共振器1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約50微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約40微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約30微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約20微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1203-1至1203-X及1205-1至1205-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約10微米的外直徑。
光微環共振器1203-1至1203-X係與電控制電路 1207交界。在某些實施例中，電控制電路1207包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1203-1至1203-X中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1201內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1207包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1203-1至1203-X中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1201內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1207包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1203-1至1203-X中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1201內之光訊號的增加/減少濾件。 在某些實施例中，電控制電路1207包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1203-1至1203-X中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1203-1至1203-X中之一或多者而在特定共振光波長下操作。
光微環共振器1205-1至1205-Y係與電控制電路 1209交界。在某些實施例中，電控制電路1209包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1205-1至1205-Y中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1201內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1209包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1205-1至1205-Y中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1201內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1209包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1205-1至1205-Y中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1201內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1209包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1205-1至1205-Y中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1205-1至1205-Y中之一或多者而在特定共振光波長下操作。又，在某些實施例中，電控制電路 1207及/或電控制電路 1209包含用以支援光巨集305-x4之操作的電子元件/電路如時脈產生及傳輸電路、I/Q訊號產生電路、ILO電路、PI電路、TIA電路、訊號EQ電路、及/或其他類型的電路。
應瞭解，圖9之U形光學波導901及圖10、11、及12C各別之形光學波導1001、1101、及1201係用以在光巨集305-x 的相同側上接收輸入光及發射輸出光。更具體而言，U/C形光學波導901、1001、1101、及1201的輸入接口及輸出接口係位於光巨集305-x的相同側上。因此，U/C形光學波導901、1001、1101、及1201適合用於光進入及離開TeraPHY光學I/O小晶片107之相同側的光學封裝逃逸組態(optical package escape configuration)。又，應瞭解，U/C形光學波導901、1001、1101、及1201之水平區段之間的內區域若具有充分尺寸及形狀時可包含電子裝置。
在某些實施例中，光巨集305-x之光學波導接口可有利地位於光巨集305-x的不同側上如位於相反側上(從相對方向離開)或位於相鄰側上 (以相對於彼此90度偏差的方式離開)。圖13、14、15、及16顯示光學波導接口係位於光巨集305-x之不同側上之TeraPHY光學I/O小晶片107之光巨集305-x的例示性光學路徑佈局。
圖13顯示根據某些實施例之例示性光巨集305-x5之光學路徑佈局，其係用於數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片107，其中光學路徑佈局包含實質上線性形狀的光學波導1301，對應的光學接口1302A及1302B係位於光巨集305-x5的相反側。光學接口 1302A係位於光巨集305-x5的左側(西側)而光學接口 1302B係位於光巨集305-x5的右側(東側)。在各種實施例中，第一光學接口 1302A係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。又，在各種實施例中，第二光學接口 1302B係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。
在某些實施例中，光學波導1301係由單一材料如矽、多晶矽、氮化矽、或適合用來作為光學波導之任何其他材料所形成。在某些實施例中，光學波導1301之不同區段係以不同材料所形成，俾使光學波導1301 係由材料組合如矽、多晶矽、氮化矽、及/或適合用來作為光學波導之任何其他材料中的兩或更多者的組合所形成。又，在某些實施例中，形成光學波導1301使其具有實質上固定的垂直橫剖面形狀。然而，在某些實施例中，使用光學波導1301之不同區段而使其具有不同的垂直橫剖面形狀。又，在某些實施例中，光學波導1301之垂直橫剖面形狀隨著沿著光傳播通過光學波導1301的方向的長度變化。
光巨集305-x5包含光學耦合至光學波導1301的光微環共振器1303-1至1303-X(其中X為大於零的整數)，俾使光通過光學波導1301的光可漸逝地耦合至光微環共振器1303-1至1303-X中且俾使通過光微環共振器1303-1至1303-X之光可漸逝地耦合至光學波導1301中。在某些實施例中，光微環共振器1303-1至1303-X中的每一者係沿著光學波導1301的相同側/邊緣設置。例如，圖13顯示光微環共振器1303-1至1303-X中的每一者中的每一者係沿著光學波導1301的上(北)側/邊緣設置。在某些實施例中，光微環共振器1303-1至1303-X係相對於光學波導1301設置，俾使光微環共振器1303-1至1303-X中之每一者與光學波導1301之間之各別最小分離距離係實質相同。然而，在某些實施例中，光微環共振器1303-1至1303-X係相對於光學波導1301設置，俾使光微環共振器1303-1至1303-X 中之每一個不同者與光學波導1301之間有不同的最小分離距離。
在某些實施例中，設置光微環共振器1303-1至1303-X俾使其不沿著光學波導1301光學耦合至相同位置，以避免光微環共振器1303-1至1303-X中之不同者之間的相互耦合。在各種實施例中，光微環共振器1303-1至1303-X相對於彼此係以實質固定節距(中心與中心之間的距離)設置。然而，在其他實施例中，光微環共振器1303-1至1303-X相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1303-1至1303-X中之相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1303-1至1303-X中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1303-1至1303-X中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1303-1至1303-X中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，藉著減少/限制光微環共振器1303-1至1303-X的節距而最小化光巨集305-x5內之光學波導1301的長度。
在某些實施例中，光微環共振器1303-1至1303-X中的每一者具有大於零且小於或等於約50微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1303-1至1303-X中的每一者具有大於零且小於或等於約40微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1303-1至1303-X中的每一者具有大於零且小於或等於約30微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1303-1至1303-X中的每一者具有大於零且小於或等於約20微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1303-1至1303-X中的每一者具有大於零且小於或等於約10微米的外直徑。
光微環共振器1303-1至1303-X係與電控制電路 1305交界。在某些實施例中，電控制電路1305包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1303-1至1303-X中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1301內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1305包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1303-1至1303-X中之一或多者作為光接收器如光偵測器之用，以偵測光學波導1301內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1305包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1303-1至1303-X中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1301內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1305包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1303-1至1303-X中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1303-1至1303-X中之一或多者而在特定共振光波長下操作。又，在某些實施例中，光巨集305-x5包含額外的電子裝置支援光巨集305-x5的操作如時脈產生及傳輸電路、I/Q訊號產生電路、ILO電路、PI電路、TIA電路、訊號EQ電路、及/或用以支援光巨集305-x5之操作的其他類型電路。
圖14顯示根據某些實施例之例示性光巨集305-x6之光學路徑佈局，其係用於數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片107，其中光學路徑佈局包含S形光學波導1401。光學波導1401包含第一水平(東西位向)區段1401A、第一彎曲區段1401B、第二水平(東西位向)區段1401C、第二彎曲區段1401D、及第三水平(東西位向)區段1401E. 在某些實施例中，第一彎曲區段1401B自第一水平區段1401A彎曲約180度而達第二水平區段1401C，反之亦然。在某些實施例中，第二彎曲區段1401D自第二水平區段1401C彎曲約180度而達第三水平區段1401E，反之亦然。第一水平區段1401A係光學連接至第一光學接口 1402A。第三水平區段1401E係光學連接至第二光學接口 1402B。第一光學接口 1402A及第二光學接口 1402B係位於光巨集305-x6的相反側上。第一光學接口 1402A係位於光巨集305-x6的左側(西側)上而光學接口 1402B係位於光巨集305-x6的右側(東側)上。在各種實施例中，第一光學接口 1402A係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。又，在各種實施例中，第二光學接口 1402B係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。
在某些實施例中，光學波導1401之第一水平區段1401A、第一彎曲區段1401B、第二水平區段1401C、第二彎曲區段1401D、及第三水平區段1401E係由相同材料如矽、多晶矽、氮化矽、或適合用來作為光學波導之任何其他材料所形成。在某些實施例中，光學波導1401之第一水平區段1401A、第一彎曲區段1401B、第二水平區段1401C、第二彎曲區段1401D、及第三水平區段1401E中的任一或多者的形成材料係不同於光學波導1401之第一水平區段1401A、第一彎曲區段1401B、第二水平區段1401C、第二彎曲區段1401D、及第三水平區段1401E中之一或多其他者的形成材料，俾使光學波導1401 係由材料組合如矽、多晶矽、氮化矽、及/或適合用來作為光學波導之任何其他材料中的兩或更多者的組合所形成。又，在某些實施例中，形成光學波導1401之第一水平區段1401A、第一彎曲區段1401B、第二水平區段1401C、第二彎曲區段1401D、及第三水平區段1401E中的每一者，使其具有實質類似垂直橫剖面的形狀。然而，在某些實施例中，形成光學波導1401之第一水平區段1401A、第一彎曲區段1401B、第二水平區段1401C、第二彎曲區段1401D、及第三水平區段1401E中的任一或多者，使其所具有之垂直橫剖面形狀係不同於光學波導1401之第一水平區段1401A、第一彎曲區段1401B、第二水平區段1401C、第二彎曲區段1401D、及第三水平區段1401E之一或多其他者的垂直橫剖面形狀。又，在某些實施例中，形成光學波導1401之第一水平區段1401A、第一彎曲區段1401B、第二水平區段1401C、第二彎曲區段1401D、及第三水平區段1401E中的任一或多者，使其垂直橫剖面形狀隨著沿著光傳播通過光學波導1401的方向的長度變化。
光巨集305-x6包含光學耦合至S形光學波導1401之第一水平區段1401A的光微環共振器1403-1至1403-X(其中X為大於零的整數)，俾使通過光學波導1401的光可漸逝地耦合至光微環共振器1403-1至1403-X中且俾使通過光微環共振器1403-1至1403-X之光可漸逝地耦合至光學波導1401中。光巨集305-x6亦包含光學耦合至S形光學波導1401之第二水平區段1401C的光微環共振器1405-1至1405-Y(其中Y為大於零的整數)，俾使通過光學波導1401的光可漸逝地耦合至光微環共振器1405-1至1405-Y中且俾使通過光微環共振器1405-1至1405-Y之光可漸逝地耦合至光學波導1401中。光巨集305-x6亦包含光學耦合至S形光學波導1401之第三水平區段1401E的光微環共振器1407-1至1407-Z(其中Z為大於零的整數)，俾使通過光學波導1401的光可漸逝地耦合至光微環共振器1407-1至1407-Z中且俾使通過光微環共振器1407-1至1407-Z之光可漸逝地耦合至光學波導1401中。
光巨集305-x6顯示特定例示性光學佈局，其中光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z中之每一者係光學耦合至S形光學波導1401之三個水平區段1401A、1401C、及1401E中的一者。在某些實施例中，光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z係相對於光學波導1401設置俾使光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z中之每一者與光學波導1401之間的各別最小分離距離係實質相同。然而，在某些實施例中，光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z係相對於光學波導1401設置俾使光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z中之不同者與光學波導1401之間有不同的最小分離距離。
在各種實施例中，光微環共振器1403-1至1403-X係相對於彼此以實質相同的節距(中心與中心之間的距離)設置。然而，在其他實施例中，光微環共振器1403-1至1403-X相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1403-1至1403-X中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1403-1至1403-X中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1403-1至1403-X中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1403-1至1403-X中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，光微環共振器1403-1至1403-X不會沿著光學波導1401光學耦合至相同位置，以避免光微環共振器1403-1至1403-X中之不同者之間的光學相互耦合。
又，在各種實施例中，光微環共振器1405-1至1405-Y係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器1405-1至1405-Y相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1405-1至1405-Y中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1405-1至1405-Y中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1405-1至1405-Y中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1405-1至1405-Y中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，光微環共振器1405-1至1405-Y不會沿著光學波導1401光學耦合至相同位置，以避免光微環共振器1405-1至1405-Y中之不同者之間的光學相互耦合。
又，在各種實施例中，光微環共振器1407-1至1407-Z係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器1407-1至1407-Z相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1407-1至1407-Z中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1407-1至1407-Z中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1407-1至1407-Z中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1407-1至1407-Z中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，光微環共振器1407-1至1407-Z不會沿著光學波導1401光學耦合至相同位置，以避免光微環共振器1407-1至1407-Z中之不同者之間的光學相互耦合。
在某些實施例中，光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z中的每一者具有大於零且小於或等於約50微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z中的每一者具有大於零且小於或等於約40微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z中的每一者具有大於零且小於或等於約30微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z中的每一者具有大於零且小於或等於約20微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z中的每一者具有大於零且小於或等於約10微米的外直徑。
光微環共振器1403-1至1403-X係與電控制電路 1409交界。在某些實施例中，電控制電路1409包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1403-1至1403-X中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1401內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1409包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1403-1至1403-X中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1401內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1409包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1403-1至1403-X中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1401內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1409包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1403-1至1403-X中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1403-1至1403-X中之一或多者而在特定共振光波長下操作。
光微環共振器1405-1至1405-Y係與電控制電路 1411交界。在某些實施例中，電控制電路1411包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1405-1至1405-Y中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1401內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1411包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1405-1至1405-Y中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1401內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1411包含電路具有下列功能之電路：用以使微環共振器1405-1至1405-Y中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1401內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1411包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1405-1至1405-Y中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1405-1至1405-Y中之一或多者而在特定共振光波長下操作。
光微環共振器1407-1至1407-Z係與電控制電路 1413交界。在某些實施例中，電控制電路1413包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1407-1至1407-Z中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1401內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1413包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1407-1至1407-Z中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1401內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1413包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1407-1至1407-Z中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1401內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1413包含包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1407-1至1407-Z中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1407-1至1407-Z中之一或多者而在特定共振光波長下操作。又，在某些實施例中，光巨集305-x6包含額外電子裝置以支援光巨集305-x6之操作如時脈產生及傳輸電路、I/Q訊號產生電路、ILO電路、PI電路、TIA電路、訊號EQ電路、及/或用以支援光巨集305-x6之操作的其他類型電路。
在某些實施例中，藉著最小化光巨集305-x6內之光學波導1401的長度而最佳化光巨集305-x6之光學路徑佈局 。藉著使光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z分別沿著光學波導1401的第一水平區段1401A、第二水平區段1401C、及第三水平區段1401E中的每一者設置、及藉著減少/限制光微環共振器1403-1至1403-X、1405-1至1405-Y、及1407-1至1407-Z的節距，以最小化光巨集305-x6內之光學波導1401的長度。在光巨集305-x6之光學路徑佈局的某些實施例中，一或多個額外的光微環共振器係沿著第一彎曲區段1401B及/或第二彎曲區段1401D設置，俾使一或多個額外的光微環共振器與光學波導1401光學耦合。應瞭解，在各種實施例中，可修改光巨集305-x6的光學路徑佈局使得S形光學波導1401變成蛇形光學波導，蛇形光學波導包含基本上任何數目之水平線性形狀區段及任何數目之彎曲區段以及沿著蛇形光學波導設置以與蛇形光學波導光學耦合之基本上任何數目之光微環共振器。又，在某些實施例中，蛇形光學波導之不同之水平線性形狀區段及/或彎曲區段可具有不同長度，俾使不同數目之光微環共振器係沿著蛇形光學波導之水平線性形狀區段中的不同者設置。
圖15顯示根據某些實施例之例示性光巨集305-x7之光學路徑佈局，其係用於數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片107，其中光學路徑佈局包含Z形光學波導1501。Z形光學波導1501包含第一水平(東西位向)區段1501A、第一彎曲區段1501B、垂直(南北位向)區段1501C、第二彎曲區段1501D、及第二水平(東西位向)區段1501E。在某些實施例中，第一彎曲區段1501B自第一水平區段1501A彎曲約90度而達垂直區段1501C，反之亦然。在某些實施例中，第二彎曲區段1501D自垂直區段1501C彎曲約90度而達第二水平區段1501E，反之亦然。以此方式，光學波導1501之垂直區段1501C係沿著實質垂直於光學波導1501之第一水平區段1501A及第二水平區段1501E中之每一者的方向延伸。第一彎曲區段1501B及第二彎曲區段1501D相對於彼此具有鏡像位向(其具有相對於彼此之水平翻轉的位向)。第一水平區段1501A係光學連接至第一光學接口 1502A而第二水平區段1501E係光學連接至第二光學接口 1502B。第一光學接口 1502A及第二光學接口 1502B係位於光巨集305-x7的相反側上。第一光學接口 1502A係位於光巨集305-x7的左側(西側)上。光學接口 1502B係位於光巨集305-x7的右側(東側)上。在各種實施例中，第一光學接口 1502A係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。又，在各種實施例中，第二光學接口 1502B係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。
在某些實施例中，光學波導1501之第一水平區段1501A、第一彎曲區段1501B、垂直區段1501C、第二彎曲區段1501D、及第二水平區段1501E係由相同材料如矽、多晶矽、氮化矽、或適合用來作為光學波導之任何其他材料所形成。在某些實施例中，光學波導1501之第一水平區段1501A、第一彎曲區段1501B、垂直區段1501C、第二彎曲區段1501D、及第二水平區段1501E中之任一或多者的形成材料係不同於光學波導1501之第一水平區段1501A、第一彎曲區段1501B、垂直區段1501C、第二彎曲區段1501D、及第二水平區段1501E中之任一或多其他者的形成材料，俾使光學波導1501 係由材料組合如矽、多晶矽、氮化矽、及/或適合用來作為光學波導之任何其他材料中的兩或更多者的組合所形成。又，在某些實施例中，形成光學波導1501之第一水平區段1501A、第一彎曲區段1501B、垂直區段1501C、第二彎曲區段1501D、及第二水平區段1501E中的每一者，使其具有實質類似垂直橫剖面的形狀。然而，在某些實施例中，形成光學波導1501之第一水平區段1501A、第一彎曲區段1501B、垂直區段1501C、第二彎曲區段1501D、及第二水平區段1501E中之任一或多者，使其所具有之垂直橫剖面形狀係不同於光學波導1501之第一水平區段1501A、第一彎曲區段1501B、垂直區段1501C、第二彎曲區段1501D、及第二水平區段1501E中之任一或多其他者的垂直橫剖面形狀。又，在某些實施例中，形成光學波導1501之第一水平區段1501A、第一彎曲區段1501B、垂直區段1501C、第二彎曲區段1501D、及第二水平區段1501E中之任一或多者，使其垂直橫剖面形狀隨著沿著光傳播通過光學波導1501的方向的長度變化。
光巨集305-x7包含Z形光學波導1501之第一水平區段1501A的光微環共振器1503-1至1503-X(其中X為大於零的整數)，俾使通過光學波導1501的光可漸逝地耦合至光微環共振器1503-1至1503-X中且俾使通過光微環共振器1503-1至1503-X之光可漸逝地耦合至光學波導1501中。光巨集305-x7亦包含光學耦合至Z形光學波導1501之垂直區段1501C的光微環共振器1505-1至1505-Y(其中Y為大於零的整數)，俾使通過光學波導1501的光可漸逝地耦合至光微環共振器1505-1至1505-Y中且俾使通過光微環共振器1505-1至1505-Y之光可漸逝地耦合至光學波導1501中。光巨集305-x7亦包含光學耦合至Z形光學波導1501之第二水平區段1501E的光微環共振器1507-1至1507-Z(其中Z為大於零的整數)，俾使通過光學波導1501的光可漸逝地耦合至光微環共振器1507-1至1507-Z中且俾使通過光微環共振器1507-1至1507-Z之光可漸逝地耦合至光學波導1501中。
在某些實施例中，光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z係相對於光學波導1501設置，俾使光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z中之每一者與光學波導1501之間之各別最小分離距離係實質相同。然而，在某些實施例中，光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z係相對於光學波導1501設置，俾使光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z中之不同者與光學波導1501之間有不同的最小分離距離。
在各種實施例中，光微環共振器1503-1至1503-X係相對於彼此以實質相同的節距(中心與中心之間的距離)設置。然而，在其他實施例中，光微環共振器1503-1至1503-X相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1503-1至1503-X中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1503-1至1503-X中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1503-1至1503-X中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1503-1至1503-X中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，光微環共振器1503-1至1503-X不會沿著光學波導1501光學耦合至相同位置，以避免光微環共振器1503-1至1503-X中之不同者之間的光學相互耦合。
又，在各種實施例中，光微環共振器1505-1至1505-Y係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器1505-1至1505-Y相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1505-1至1505-Y中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1505-1至1505-Y中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1505-1至1505-Y中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1505-1至1505-Y中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，光微環共振器1505-1至1505-Y不會沿著光學波導1501光學耦合至相同位置，以避免光微環共振器1505-1至1505-Y中之不同者之間的光學相互耦合。
又，在各種實施例中，光微環共振器1507-1至1507-Z係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器1507-1至1507-Z相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1507-1至1507-Z中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1507-1至1507-Z中相鄰設置者之間的光漸逝耦合. 在某些實施例中，最小化光微環共振器1507-1至1507-Z中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1507-1至1507-Z中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，光微環共振器1507-1至1507-Z不會沿著光學波導1501光學耦合至相同位置，光微環共振器1507-1至1507-Z中之不同者之間的光學相互耦合。
在某些實施例中，光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z中之每一者具有大於零且小於或等於約50微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z中之每一者具有大於零且小於或等於約40微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z中之每一者具有大於零且小於或等於約30微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z中之每一者具有大於零且小於或等於約20微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z中之每一者具有大於零且小於或等於約10微米的外直徑。
光微環共振器1503-1至1503-X係與電控制電路 1509交界。在某些實施例中，電控制電路1509包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1503-1至1503-X中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1501內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1509包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1503-1至1503-X中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1501內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1509包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1503-1至1503-X中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1501內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1509包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1503-1至1503-X中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1503-1至1503-X中之一或多者而在特定共振光波長下操作。
光微環共振器1505-1至1505-Y係與電控制電路 1511交界。在某些實施例中，電控制電路1511包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1505-1至1505-Y中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1501內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1511包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1505-1至1505-Y中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1501內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1511包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1505-1至1505-Y中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1501內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1511包含包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1505-1至1505-Y中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1505-1至1505-Y中之一或多者而在特定共振光波長下操作。
光微環共振器1507-1至1507-Z係與電控制電路 1513交界。在某些實施例中，電控制電路1513包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1507-1至1507-Z中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1501內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1513包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1507-1至1507-Z中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1501內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1513包含包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1507-1至1507-Z中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1501內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1513包含包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1507-1至1507-Z中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1507-1至1507-Z中之一或多者而在特定共振光波長下操作。又，在某些實施例中，光巨集305-x7包含額外的電子裝置支援光巨集305-x7的操作，包含時脈產生及傳輸電路、I/Q訊號產生電路、ILO電路、PI電路、TIA電路、訊號EQ電路、及/或用以支援光巨集305-x7之操作的其他類型電路。
在某些實施例中，藉著最小化光巨集305-x7內之光學波導1501的長度而最佳化光巨集305-x7之光學路徑佈局。藉著減少/限制光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z的節距，以最小化光巨集305-x7內之光學波導1501的長度。在光巨集305-x7之光學路徑佈局的某些實施例中，一或多個額外的光微環共振器係沿著第一彎曲區段1501B及/或第二彎曲區段1501D設置，俾使一或多個額外的光微環共振器與光學波導1501光學耦合。應瞭解，在各種實施例中，可修改光巨集305-x7的光學路徑佈局使得Z形光學波導1501的垂直區段1501C被線性形狀的區段1501’C所取代，線性形狀的區段1501’C相對於Z形光學波導1501中之第一水平區段1501A及第二水平區段1501E中的每一者以非直角之角度(小於90度或大於90度)延伸。又，在某些實施例中，Z形光學波導1501之第一水平區段1501A、垂直區段1501C、及/或第二水平區段1501E具有不同的長度，俾使光微環共振器1503-1至1503-X、1505-1至1505-Y、及1507-1至1507-Z中的不同數目 X、Y、及Z係分別沿著光學波導1501之第一水平區段1501A、垂直區段1501C、及第二水平區段1501E中的一不同者設置。
圖16顯示根據某些實施例之例示性光巨集305-x8之光學路徑佈局，其係用於數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片107，其中光學路徑佈局包含勾形光學波導1601。光學波導1601包含第一水平(東西位向)區段1601A、第一彎曲區段1601B、第二水平(東西位向)區段1601C、第二彎曲區段1601D、及垂直區段(南北位向)區段1601E。在某些實施例中，第一彎曲區段1601B自第一水平區段1601A彎曲約180度而達第二水平區段1601C，反之亦然。在某些實施例中，第二彎曲區段1601D自第二水平區段1601C彎曲約90度而達垂直區段1601E，反之亦然。第一水平區段1601A係光學連接至第一光學接口 1602A。垂直區段1601E係光學連接至第二光學接口 1602B。第一光學接口 1602A及第二光學接口 1602B係位於光巨集305-x8的相鄰側上。第一光學接口 1602A係位於光巨集305-x8之左側(西側)上而光學接口 1602B係位於光巨集305-x8之下側(南側)上。在各種實施例中，第一光學接口 1602A係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。又，在各種實施例中，第二光學接口 1602B係被形成為垂直光柵耦合器或水平(邊緣)光柵耦合器。
在某些實施例中，光學波導1601之第一水平區段1601A、第一彎曲區段1601B、第二水平區段1601C、第二彎曲區段1601D、及垂直區段1601E係由相同材料如矽、多晶矽、氮化矽、或適合用來作為光學波導之任何其他材料所形成。在某些實施例中，光學波導1601之第一水平區段1601A、第一彎曲區段1601B、第二水平區段1601C、第二彎曲區段1601D、及垂直區段1601E中之任一或多者的形成材料係不同於光學波導1601之第一水平區段1601A、第一彎曲區段1601B、第二水平區段1601C、第二彎曲區段1601D、及垂直區段1601E中之一或多其他者的形成材料，俾使光學波導1601 係由材料組合如矽、多晶矽、氮化矽、及/或適合用來作為光學波導之任何其他材料中的兩或更多者的組合所形成。又，在某些實施例中，形成光學波導1601之第一水平區段1601A、第一彎曲區段1601B、第二水平區段1601C、第二彎曲區段1601D、及垂直區段1601E中的每一者，使其具有實質類似垂直橫剖面的形狀。然而，在某些實施例中，形成光學波導1601之第一水平區段1601A、第一彎曲區段1601B、第二水平區段1601C、第二彎曲區段1601D、及垂直區段1601E中之任一或多者，使其所具有之垂直橫剖面形狀係不同於光學波導1601之第一水平區段1601A、第一彎曲區段1601B、第二水平區段1601C、第二彎曲區段1601D、及垂直區段1601E中之一或多其他者的垂直橫剖面形狀。又，在某些實施例中，形成光學波導1601之第一水平區段1601A、第一彎曲區段1601B、第二水平區段1601C、第二彎曲區段1601D、及垂直區段1601E中之任一或多者，使其垂直橫剖面形狀隨著沿著光傳播通過光學波導1601的方向的長度變化。
光巨集305-x8包含光學耦合至勾形光學波導1601之第一水平區段1601A的光微環共振器1603-1至1603-X(其中X為大於零的整數)，俾使通過光學波導1601的光可漸逝地耦合至光微環共振器1603-1至1603-X中且俾使通過光微環共振器1603-1至1603-X之光可漸逝地耦合至光學波導1601中。光巨集305-x8亦包含光學耦合至勾形光學波導1601之第二水平區段1601C的光微環共振器1605-1至1605-Y(其中Y為大於零的整數)，俾使通過光學波導1601的光可漸逝地耦合至光微環共振器1605-1至1605-Y中且俾使通過光微環共振器1605-1至1605-Y之光可漸逝地耦合至光學波導1601中。
光巨集305-x8顯示特定例示性光學佈局，其中光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y中之每一者係光學耦合至勾形光學波導1601之兩個水平區段1601A及1601C中的一者。在某些實施例中，光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y係相對於光學波導1601設置俾使光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y中的每一者與光學波導1601之間之各別最小分離距離係實質相同。然而，在某些實施例中，光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y係相對於光學波導1601設置俾使光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y中之不同者與光學波導1601之間有不同的最小分離距離。
在各種實施例中，光微環共振器1603-1至1603-X係相對於彼此以實質相同的節距(中心與中心之間的距離)設置。然而，在其他實施例中，光微環共振器1603-1至1603-X相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1603-1至1603-X中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1603-1至1603-X中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1603-1至1603-X中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1603-1至1603-X中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，光微環共振器1603-1至1603-X不會沿著光學波導1601光學耦合至相同位置，以避免光微環共振器1603-1至1603-X中之不同者之間的光學相互耦合。
又，在各種實施例中，光微環共振器1605-1至1605-Y係相對於彼此以實質相同節距設置。 然而，在其他實施例中，光微環共振器1605-1至1605-Y相對於彼此並未以實質相同節距設置。在某些實施例中，以一距離設定光微環共振器1605-1至1605-Y中相鄰設置者之間的節距，以避免光微環共振器1605-1至1605-Y中相鄰設置者之間的光漸逝耦合。在某些實施例中，最小化光微環共振器1605-1至1605-Y中相鄰設置者之間的節距並同時確保光微環共振器1605-1至1605-Y中之相鄰設置者之間不會發生光的漸逝耦合。在某些實施例中，光微環共振器1605-1至1605-Y不會沿著光學波導1601光學耦合至相同位置，以避免光微環共振器1605-1至1605-Y中之不同者之間的光學相互耦合。
在某些實施例中，光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約50微米。在某些實施例中，光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約40微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約30微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約20微米的外直徑。在某些實施例中，光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y中的每一者具有大於零且小於或等於約10微米的外直徑。
光微環共振器1603-1至1603-X係與電控制電路 1607交界。在某些實施例中，電控制電路1607包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1603-1至1603-X中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1601內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1607包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1603-1至1603-X中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1601內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1607包含具有下列功能之電路：用以使微環共振器1603-1至1603-X中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1601內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1607包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1603-1至1603-X中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1603-1至1603-X中之一或多者而在特定共振光波長下操作。
光微環共振器1605-1至1605-Y係與電控制電路 1609交界。在某些實施例中，電控制電路1609包含發射(Tx)部分電路，發射(Tx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1605-1至1605-Y中之一或多者作為光學調制器之用，以調制特定波長之光而在光學波導1601內產生特定波長的光流，其中光流傳送數位數據。在某些實施例中，電控制電路1609包含接收(Rx)部分電路，接收(Rx)部分電路係用以獨立控制微環共振器1605-1至1605-Y中之一或多者作為光接收器如光偵測器用，以偵測光學波導1601內之特定波長之經調制的光流而產生能代表特定波長之經調制的光流所傳送之數位數據的電訊號。在某些實施例中，電控制電路1609包含電路具有下列功能之電路：用以使微環共振器1605-1至1605-Y中之一或多者重新導向操作成為用以多工或解多工光學波導1601內之光訊號的增加/減少濾件。在某些實施例中，電控制電路1609包含具有下列功能之電路：用以控制與微環共振器1605-1至1605-Y中之一或多者各別相關的加熱裝置，以熱調變微環共振器1605-1至1605-Y中之一或多者而在特定共振光波長下操作。又，在某些實施例中，光巨集305-x8包含額外的電子裝置以支援光巨集305-x8的操作，如時脈產生及傳輸電路、I/Q訊號產生電路、ILO電路、PI電路、TIA電路、訊號EQ電路、及/或用以支援光巨集305-x8之操作的其他類型電路。
在某些實施例中，藉著最小化光巨集305-x8內之光學波導1601的長度而最佳化光巨集305-x8之光學路徑佈局。藉著使光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y分別沿著光學波導1601的第一水平區段1601A及第二水平區段1601C中的每一者設置、及藉著減少/限制光微環共振器1603-1至1603-X及1605-1至1605-Y的節距，以最小化光巨集305-x8內之光學波導1601的長度。在光巨集305-x8之光學路徑佈局的某些實施例中，一或多個額外的光微環共振器係沿著第一彎曲區段1601B及/或第二彎曲區段1601D設置，俾使一或多個額外的光微環共振器光學耦合光學波導1601。應瞭解，在各種實施例中，可修改光巨集305-x8之光學路徑佈局使得勾形光學波導1601變成蛇形光學波導，蛇形光學波導包含基本上任何數目之水平線性形狀區段及任何數目之彎曲區段以及沿著蛇形光學波導設置以與蛇形光學波導光學耦合之基本上任何數目之光微環共振器。又，在某些實施例中，蛇形光學波導之不同之水平線性形狀區段及/或彎曲區段可具有不同長度，俾使不同數目之光微環共振器係沿著蛇形光學波導之水平線性形狀區段中的不同者設置。
文中揭露光電晶片如TeraPHY光學I/O小晶片107的各種實施例，光電晶片包含位於光電晶片的第一側上之光學輸入接口及位於光電晶片的第一側的光學輸出接口。光電晶片亦包含光學波導，光學波導具有光學連接至光學輸入接口的第一端。光學波導亦具有光學連接至光學輸出接口的第二端。在某些實施例中，光學波導延伸通過光巨集如光巨集305-x。光學波導包含沿著第一方向延伸的第一區段。光學波導亦包含自第一區段延伸且自第一方向轉向與該第一方向相對的第二方向的第二區段。光學波導亦包含自第二區段沿著第二方向延伸的第三區段。光學波導之第一、第二、及第三區段共同形成光學波導的實質U形部如圖9之光學波導901。光電晶片亦包含沿著光學波導之第一區段設置的複數光微環共振器。複數光微環共振器中的每一微環共振器係沿著光學波導之第一區段光學耦合至一不同位置。在某些實施例中，以第一方向量測複數光微環共振器係根據一實質相同之中心與中心之間的距離(節距)設置。在某些實施例中，以第一方向量測複數光微環共振器之設置俾使複數光微環共振器中之相鄰者之間有至少兩個不同之中心與中心之間的距離。
光電晶片亦包含用以控制複數光微環共振器中之每一微環共振器之共振波長的電路。在某些實施例中，光電晶片包含具有下列功能的電路：用以控制複數光微環共振器中之至少某些者以調制通過光學輸入與光學輸出之間之光學波導之特定波長之光。在某些實施例中，光電晶片包含具有下列功能的電路：用以控制複數光微環共振器中之至少某些者以使其操作成為各別光偵測器裝置的一部而偵測通過光學波導之特定波長的光。在某些實施例中，複數光微環共振器為第一複數光微環共振器，光電晶片亦包含沿著光學波導之第三區段設置的第二複數光微環共振器。第二複數光微環共振器之每一微環共振器係沿著光學波導之第三區段光學耦合至一不同位置。在某些實施例中，以第二方向量測第二複數光微環共振器係根據一實質相同之中心與中心之間的距離(節距)設置。在某些實施例中，以第二方向量測第二複數光微環共振器之設置俾使第二複數光微環共振器中之相鄰者之間有至少兩個不同之中心與中心之間的距離。光電晶片亦包含用以控制第二複數光微環共振器中之每一微環共振器之共振波長的電路。在某些實施例中，光電晶片包含包含具有下列功能的電路：用以控制第二複數光微環共振器中之至少某些者以調制通過光學輸入與光學輸出之間之光學波導之特定波長之光。在某些實施例中，光電晶片包含具有下列功能的電路：用以控制第二複數光微環共振器中之至少某些者以使其操作成為各別光偵測器裝置的一部而偵測通過光學波導之特定波長的光。
在某些實施例中，光學波導之U形部描繪光電晶片之第一區域及第二區域，其中第一區域係與光學波導的U形部部分外接，其中第二區域與第一區域係位於光學波導之U形部的相對側上。在某些實施例中，上述第一及第二複數光微環共振器中的每一者係位於第二區域內。在某些實施例中，用以控制第一複數光微環共振器之每一微環共振器之共振波長的電路係與第一複數光微環共振器一起形成於第二區域內。又，在某些實施例中，用以控制第二複數光微環共振器之每一微環共振器之共振波長的電路係與第二複數光微環共振器一起形成於第二區域內。
在某些實施例中，光電晶片包含沿著光學波導之第二區段設置的第三複數光微環共振器。第三複數光微環共振器之每一微環共振器係光學耦合至光學波導之第二區段的一不同位置。在某些實施例中，以實質上垂直於第一及第二方向延伸的第三方向量測，第三複數光微環共振器係根據一實質相同之中心與中心之間的距離(節距)設置。在某些實施例中，以第三方向量測第三複數光微環共振器之設置俾使第三複數光微環共振器中之相鄰者之間有至少兩個不同之中心與中心之間的距離。在某些實施例中，光電晶片包含用以控制第三複數光微環共振器中之每一微環共振器之共振波長的電路。在某些實施例中，光電晶片包含具有下列功能的電路：用以控制第三複數光微環共振器中之至少某些者以調制通過光學輸入與光學輸出之間之光學波導之特定波長之光。在某些實施例中，光電晶片包含具有下列功能的電路：用以控制第三複數光微環共振器中之至少某些者以使其操作成為各別光偵測器裝置的一部而偵測通過光學波導之特定波長的光。
在某些實施例中，光學波導的實質U形部描繪光電晶片之第一區域及第二區域，其中第一區域與光學波導的U形部部分外接，其中第二區域與第一區域係位於光學波導之U形部的相對側上，其中第一、第二、及第三複數光微環共振器中的每一者係設置於第二區域內。在某些實施例中，用以控制第一複數光微環共振器之每一微環共振器之共振波長的電路係與第一複數光微環共振器一起形成在第二區域內。又，在此些實施例中，用以控制第二複數光微環共振器之每一微環共振器之共振波長的電路係與第二複數光微環共振器一起形成在第二區域內。又，在此些實施例中，用以控制第三複數光微環共振器之每一微環共振器之共振波長的電路係與第三複數光微環共振器一起形成在第二區域內。
文中揭露光電晶片如TeraPHY光學I/O小晶片107的各種實施例，光電晶片包含位於光電晶片的第一側上之光學輸入接口及亦位於光電晶片的第一側的光學輸出接口。光電晶片亦包含光學波導，光學波導具有光學連接至光學輸入接口的第一端。光學波導亦具有光學連接至光學輸出接口的第二端。在某些實施例中，光學波導通過光巨集如光巨集305-x。光學波導包含：1)沿著第一方向延伸的第一區段；2)自第一區段延伸且自第一方向轉向實質上垂直於第一方向的第二方向的第二區段；3)自第二區段沿著第二方向延伸的第三區段；4)自第三區段延伸且自第二方向轉向實質上與第一方向相對的第三方向的第四區段；及5)自第四區段沿著第三方向延伸的第五區段，其中第一、第二、第三、第四、及第五區段共同形成光學波導的實質C形部如圖10、11、及12之光學波導1001、1101、及1201。光電晶片亦包含沿著光學波導之第三區段設置的複數光微環共振器。複數光微環共振器中的每一微環共振器係沿著光學波導之第三區段光學耦合至一不同位置。在某些實施例中，以第二方向量測複數光微環共振器係根據一實質相同之中心與中心之間的距離(節距)設置。在某些實施例中，以第二方向量測複數光微環共振器之設置俾使複數光微環共振器中之相鄰者之間有至少兩個不同之中心與中心之間的距離。
光電晶片亦包含用以控制沿著光學波導之第三區段設置之複數光微環共振器中之每一微環共振器之共振波長的電路。在某些實施例中，光電晶片包含具有下列功能的電路：用以控制複數光微環共振器中之至少某些者以調制通過光學輸入與光學輸出之間之光學波導之特定波長之光。在某些實施例中，光電晶片包含具有下列功能的電路：用以控制複數光微環共振器中之至少某些者以使其操作成為各別光偵測器裝置而偵測通過光學波導之特定波長的光。在某些實施例中，光學波導之實質上C形部描繪光電晶片之第一區域及第二區域，其中第一區域係與光學波導的C形部部分外接，其中第二區域與第一區域係位於光學波導之C形部的相對側上。在某些實施例中，沿著光學波導之第三區段設置的複數光微環共振器為設置於第二區域內的第一複數光微環共振器。在某些實施例中，光電晶片包含沿著第一區域內之光學波導之第三區段設置的第二複數光微環共振器。在某些實施例中，第一及第二複數光微環共振器之每一微環共振器係沿著光學波導之第三區段光學耦合至一不同位置。在某些實施例中，以第二方向量測第二複數光微環共振器係根據一實質相同之中心與中心之間的距離(節距)設置。在某些實施例中，以第二方向量測第二複數光微環共振器之設置俾使第二複數光微環共振器中之相鄰者之間有至少兩個不同之中心與中心之間的距離。
在某些實施例中，光電晶片包含用以控制第二複數光微環共振器中之每一微環共振器之共振波長的電路。在某些實施例中，光電晶片包含具有下列功能的電路：用以控制第二複數光微環共振器中之至少某些者以調制通過光學輸入與光學輸出之間之光學波導之特定波長之光。在某些實施例中，光電晶片包含具有下列功能的電路：用以控制第二複數光微環共振器中之至少某些者以使其操作成為各別光偵測器裝置而偵測通過光學波導之特定波長的光。在某些實施例中，用以控制第一複數光微環共振器中之每一微環共振器之共振波長的電路係與第一複數光微環共振器一起形成於第二區域內，用以控制第二複數光微環共振器中之每一微環共振器之共振波長的電路係與第二複數光微環共振器一起形成於第一區域內。
文中揭露光電晶片如TeraPHY光學I/O小晶片107的各種實施例，光電晶片包含位於光電晶片的第一側上之光學輸入接口及亦位於光電晶片的第二側的光學輸出接口。光電晶片亦包含光學波導，光學波導具有光學連接至光學輸入接口的第一端。光學波導亦具有光學連接至光學輸出接口的第二端。在某些實施例中，光學波導延伸通過光巨集如光巨集305-x。在各種實施例中，光學波導係用作為圖13、14、15、及16之光學波導1301、1401、1501、及1601。光電晶片亦包含沿著光學波導設置之複數光微環共振器。複數光微環共振器中的每一微環共振器係沿著光學波導光學耦合至一不同位置。光電晶片亦包含和複數光微環共振器一起形成之電路，電路係用以控制複數光微環共振器中的每一微環共振器的共振波長。在某些實施例中，光電晶片之分別對應光學輸入接口及光學輸出接口的第一及第二側係位於光電晶片的相反側。在某些實施例中，光電晶片之分別對應光學輸入接口及光學輸出接口的第一及第二側為光電晶片的相鄰側。
在某些實施例中，光學波導包含：1)沿著第一方向延伸的第一區段；2)自第一區段延伸且自第一方向轉向不同於第一方向之第二方向的第二區段；3)自第二區段沿著第二方向延伸的第三區段；4)自第三區段延伸且自第二方向轉回第一方向的第四區段；及5)自第四區段沿著第一方向延伸的第五區段。在某些實施例中，第二方向係偏離第一方向約180度。在某些實施例中，第二方向係偏離第一方向約90度。在某些實施例中，複數光微環共振器為沿著光學波導之第一區段設置的第一複數光微環共振器。在某些實施例中，光電晶片包含沿著光學波導之第三區段設置且介於光學波導之第一與第三區段之間的第二複數光微環共振器，其中第二複數光微環共振器中之每一微環共振器係沿著光學波導之第三區段光學耦合至一不同位置。在某些實施例中，光電晶片亦包含與第二複數光微環共振器一起形成之電路，電路係用以控制第二複數光微環共振器之每一微環共振器的共振波長。在某些實施例中，光電晶片包含沿著光學波導之第五區段設置且介於光學波導之第三及第五區段之間的第三複數光微環共振器，其中第三複數光微環共振器之每一微環共振器係沿著光學波導之第五區段光學耦合至一不同位置。在某些實施例中，光電晶片包含與第三複數光微環共振器一起形成之電路，電路係用以控制第三複數光微環共振器之每一微環共振器的共振波長。
在某些實施例中，光學波導包含：1)沿著第一方向延伸的第一區段；2)自第一區段延伸且自第一方向轉向至與第一方向不同之第二方向的第二區段；3)自第二區段沿著第二方向延伸的第三區段；4)自第三區段延伸且自第二方向轉向至與第一及第二方向皆不同之第三方向的第四區段；及5)自第四區段沿著第三方向延伸的第五區段。在某些實施例中，第二方向係偏離第一方向約180度而第三方向係偏離第二方向約90度。在某些實施例中，複數光微環共振器為沿著光學波導之第一區段設置的第一複數光微環共振器。在某些實施例中，光電晶片包含沿著光學波導之第三區段設置且介於光學波導之第一及第三區段之間的第二複數光微環共振器，其中第二複數光微環共振器之每一微環共振器係沿著光學波導之第三區段光學耦合至一不同位置。在某些實施例中，光電晶片包含與第二複數光微環共振器一起形成的電路，電路係用以控制第二複數光微環共振器之每一微環共振器的共振波長。
前述實施例之說明係基於說明及例示的目的提供。其意不在排除其他可能或限制本發明。一特定實施例中的獨立元件或特徵部大致上不限於該特定實施例，而是若在可應用的情況下可互換且可用於選定的實施例中，即便文中未特別顯示或說明。一特定實施例中的獨立元件或特徵部可以許多方式變化。此類變化不應被視為脫離本發明，且所有此類修改應被包含於本發明之範疇內。
雖然為了清楚瞭解的目的已詳細說明前述實施例，但應明白，在隨附請求項的範疇內可進行某些變化及修改。例如應瞭解，來自文中所揭露之任何實施例的一或多個特徵可與文中所揭露之任何其他實施例的一或多個特徵結合。因此，本發明之實施例應被認為是例示性而非限制性的，且實施例不限於文中所揭露的細節，在請求項之範疇及等效物內可進行修改。
100:MCP 組件 101:MCP 103:蓋 105:熱介面材料 107,107A,107B:TeraPHY光學I/O小晶片 109:積體電路晶片 111:光纖陣列單元(FAU) 111A,111B:光纖陣列 200:系統 201,201A,201B:基板 203:光學鏈結 205,205A,205B:積體電路晶片 207,207A,207B:電連接/繞線 209,209A,209B:光學電源 211,211A,211B:光學波導 301:電介面 303:光介面 305-1至305-N,305A,305B,305-x,305-x1,305-x2,305-x3,305-x4,305-x5,305-x6,305-x7,305-x8:光巨集 307:黏著邏輯 401:管理電路 403:通用輸入/輸出(GPIO)元件 501:半導體晶圓 503:特寫圖 505:特寫圖 507:平行介面區段 507A:電連接凸塊 509:平行電介面凸塊節距圖案區段 509A:電連接凸塊 511:掃描式電子顯微鏡(SEM)影像 601:光學波導 603:光柵結構/光柵耦合器 605:光學接口區域 607:光纖辮型物 609:機械傳送(MT)套圈 611,613,615:光柵耦合器 617,619,621:光學波導 623,625,627:光對準結構 631,633,635:光學波導 701-1至701-M:發射(Tx)部分 703-1至703-M:接收(Rx)部分 705:光學波導 705-x:光巨集 707-1至707-M,707-x:光微環共振器 708-1至708-M:加熱裝置 709:光學波導 711-1至711-M,711-x:光微環共振器 712-1至712-M:加熱裝置 801:第一電腦系統 803:第二電腦系統 805:光學鏈結 901:U形光學波導 901A:第一水平區段 901B:彎曲區段 901C:第三水平區段 902A:第一光學接口 902B:第二光學接口 903-1至903-X:光微環共振器 905-1至905-Y:光微環共振器 907,909:電控制電路 1001:C形光學波導 1001A:第一水平區段 1001B:第一彎曲區段 1001C:垂直區段 1001D:第二彎曲區段 1001E:第二水平區段 1002A:第一光學接口 1002B:第二光學接口 1003-1至1003-X:光微環共振器 1005:電控制電路 1101:C形光學波導 1101A:第一水平區段 1101B:第一彎曲區段 1101C:垂直區段 1101D:第二彎曲區段 1101E:第二水平區段 1102A:第一光學接口 1102B:第二光學接口 1103-1至1103-X:光微環共振器 1105-1至1105-Y:光微環共振器 1107-1至1107-Z:光微環共振器 1109:電控制電路 1111:電控制電路 1113:電控制電路 1115:電子裝置 1201:C形光學波導 1201A:第一水平區段 1201B:第一彎曲區段 1201C:垂直區段 1201D:第二彎曲區段 1201E:第二水平區段 1202A:第一光學接口 1202B:第二光學接口 1203-1至1103-X:光微環共振器 1205-1至1205-Y:光微環共振器 1207:電控制電路 1209:電控制電路 1301:線性形狀波導 1302A,1302B:光學接口 1303-1至1303-X:光微環共振器 1305:電控制電路 1401:S形光學波導 1401A:第一水平區段 1401B:第一彎曲區段 1401C:第二水平區段 1401D:第二彎曲區段 1401E:第三水平區段 1402A:第一光學接口 1402B:第二光學接口 1403-1至1403-X:光微環共振器 1405-1至1405-Y:光微環共振器 1407-1至1407-Z:光微環共振器 1409:電控制電路 1411:電控制電路 1413:電控制電路 1501:Z形光學波導 1501A:第一水平區段 1501B:第一彎曲區段 1501C:垂直區段 1501D:第二彎曲區段 1501E:第二水平區段 1502A:第一光學接口 1502B:第二光學接口 1503-1至1503-X:光微環共振器 1505-1至1505-Y:光微環共振器 1507-1至1507-Z:光微環共振器 1509:電控制電路 1511:電控制電路 1513:電控制電路 1601:勾形光學波導 1601A:第一水平區段 1601B:第一彎曲區段 1601C:第二水平區段 1601D:第二彎曲區段 1601E:垂直區段 1602A:第一光學接口 1602B:第二光學接口 1603-1至1603-X:光微環共振器 1605-1至1605-Y:光微環共振器 1607:電控制電路 1609:電控制電路
圖1顯示根據某些實施例之例示性多晶片封裝(MCP)組件的垂直分解圖。
圖2A顯示根據某些實施例之施用TeraPHY小晶片之系統之例示性方塊架構。
圖2B顯示根據某些實施例之圖2A之基板的垂直橫剖面圖。
圖2C顯示根據某些實施例之各種光電半導體晶片技術包含文中所討論之TeraPHY小晶片的內連線計量對範圍的權衡。
圖3顯示根據某些實施例之文中所參考之TeraPHY小晶片的例示性組織圖。
圖4顯示根據某些實施例之TeraPHY小晶片的例示性佈局。
圖5A顯示根據某些實施例之半導體晶圓的上視圖，許多TeraPHY光學I/O小晶片係製造於半導體晶圓上。
圖5B顯示根據某些實施例之TeraPHY光學I/O小晶片之一部分的掃描式電子顯微鏡(SEM)影像。
圖6A顯示根據某些實施例之TeraPHY光學I/O小晶片之光子結構的例示性佈局。
圖6B顯示根據某些實施例之用以連接至TeraPHY光學I/O小晶片的例示性FAU。
圖6C顯示根據某些實施例之如圖6A中所示之對應至光學接口區域之特定光巨集的一組光柵耦合器的特寫佈局圖。
圖6D顯示根據某些實施例之如圖6C中所示之對應至一區域之光柵耦合器的特寫圖。
圖7顯示根據某些實施例之特定光巨集的例示性佈局。
圖8A顯示根據某些實施例之經由光學鏈結而光學連接至第二電腦系統的第一電腦系統的圖示。
圖8B顯示根據某些實施例之第一電腦系統之TeraPHY光學I/O小晶片與第二電腦系統之TeraPHY光學I/O小晶片之間之光學連接的更詳細圖示。
圖9顯示根據某些實施例之數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片之光巨集的例示性光學路徑佈局，其中光學路徑佈局包含U形光學波導。
圖10顯示根據某些實施例之數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片之光巨集的例示性光學路徑佈局，其中光學路徑佈局包含C形光學波導。
圖11顯示根據某些實施例之數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片之光巨集的例示性光學路徑佈局，其中光學路徑佈局包含C形光學波導。
圖12顯示顯示根據某些實施例之數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片之光巨集的例示性光學路徑佈局，其中光學路徑佈局包含C形光學波導。
圖13顯示根據某些實施例之數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片之光巨集的例示性光學路徑佈局，其中光學路徑佈局包含實質上線性形狀的光學波導。
圖14顯示根據某些實施例之數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片之光巨集的例示性光學路徑佈局，其中光學路徑佈局包含S形光學波導。
圖15顯示根據某些實施例之數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片之光巨集的例示性光學路徑佈局，其中光學路徑佈局包含Z形光學波導。
圖16顯示根據某些實施例之數據輸入/輸出TeraPHY光學I/O小晶片之光巨集的例示性光學路徑佈局，其中光學路徑佈局包含勾形光學波導。
100:MCP組件
101:MCP
103:蓋
105:熱介面材料
107A,107B:TeraPHY光學I/O小晶片
109:積體電路晶片
111A,111B:光纖陣列

Claims (30)

  1. 一種光電晶片，包含： 位於該光電晶片的一第一側上之一光學輸入接口； 位在該光電晶片的該第一側上的一光學輸出接口； 一光學波導，具有光學連接至該光學輸入接口的一第一端，該光學波導具有光學連接至該光學輸出接口的一第二端，該光學波導包含沿著一第一方向延伸的一第一區段、自該第一區段延伸且自該第一方向轉向至與該第一方向實質相反之一第二方向的一第二區段、及自該第二區段沿著該第二方向延伸的一第三區段，其中該第一、該第二、及該第三區段共同形成該光學波導的一實質U形部； 沿著該光學波導之該第一區段設置的複數光微環共振器，該複數光微環共振器中的每一微環共振器係沿著該光學波導之該第一區段光學耦合至一不同位置；及 一電路，用以控制該複數光微環共振器中的每一微環共振器的一共振波長。
  2. 如請求項1之光電晶片，更包含： 一電路，用以控制該複數光微環共振器中之至少某些者以調制通過該光學波導在光學輸入與光學輸出之間行進之一特定波長之光。
  3. 如請求項1之光電晶片，更包含： 一電路，用以控制該複數光微環共振器中之至少某些者以使其操作成為一各別光偵測器裝置的一部而偵測通過該光學波導之一特定波長的光。
  4. 如請求項1之光電晶片，其中該複數光微環共振器為第一複數光微環共振器，該光電晶片包含沿著該光學波導之該第三區段設置的第二複數光微環共振器，該第二複數光微環共振器之每一微環共振器係沿著該光學波導之該第三區段光學耦合至一不同位置，該光電晶片包含用以控制該第二複數光微環共振器中之每一微環共振器之一共振波長的一電路。
  5. 如請求項4之光電晶片，更包含： 一電路，用以控制該第二複數光微環共振器中之至少某些者以調制通過該光學波導於光學輸入與光學輸出之間行進之一特定波長之光。
  6. 如請求項4之光電晶片，更包含： 一電路，用以控制該第二複數光微環共振器中之至少某些者以使其操作成為一各別光偵測器裝置的一部而偵測通過該光學波導之一特定波長的光。
  7. 如請求項4之光電晶片，其中該光學波導的該實質U形部描繪該光電晶片之一第一區域及一第二區域，其中該第一區域係與該光學波導的該U形部呈部分外接，其中該第二區域與該第一區域係位於該光學波導之該U形部的相反側上，其中該第一及該第二複數光微環共振器中的每一者係設置於該第二區域內。
  8. 如請求項7之光電晶片，其中用以控制該第一複數光微環共振器之每一微環共振器之該共振波長的該電路係與該第一複數光微環共振器一起形成於該第二區域內，且其中用以控制該第二複數光微環共振器之每一微環共振器之該共振波長的該電路係與該第二複數光微環共振器一起形成於該第二區域內。
  9. 如請求項4之光電晶片，更包含： 沿著該光學波導之該第二區段設置的第三複數光微環共振器，該第三複數光微環共振器之每一微環共振器係光學耦合至沿著該光學波導之該第二區段的一不同位置；及 一電路，用以控制該第三複數光微環共振器中之每一微環共振器之一共振波長。
  10. 如請求項9之光電晶片，更包含： 一電路，用以控制該第三複數光微環共振器中之至少某些者以調制通過該光學波導在光學輸入與光學輸出之間行進之一特定波長之光。
  11. 如請求項9之光電晶片，更包含： 一電路，用以控制該第三複數光微環共振器中之至少某些者以使其操作成為一各別光偵測器裝置的一部而偵測通過該光學波導之一特定波長的光。
  12. 如請求項9之光電晶片，其中該光學波導的該實質U形部描繪該光電晶片之一第一區域及一第二區域，其中該第一區域與該光學波導的該U形部呈部分外接，其中該第二區域與該第一區域係位於該光學波導之該U形部的相反側上，其中該第一、該第二、及該第三複數光微環共振器中的每一者係設置於該第二區域內。
  13. 如請求項12之光電晶片，其中用以控制該第一複數光微環共振器之每一微環共振器之該共振波長的該電路係與該第一複數光微環共振器一起形成在該第二區域內，且其中用以控制該第二複數光微環共振器之每一微環共振器之該共振波長的該電路係與該第二複數光微環共振器一起形成在該第二區域內，且其中用以控制該第三複數光微環共振器之每一微環共振器之該共振波長的該電路係與該第三複數光微環共振器一起形成在該第二區域內。
  14. 一種光電晶片，包含： 位於該光電晶片的一第一側上之一光學輸入接口； 位在該光電晶片的該第一側上的一光學輸出接口； 一光學波導，具有光學連接至該光學輸入接口的一第一端，該光學波導具有光學連接至該光學輸出接口的一第二端，該光學波導包含沿著一第一方向延伸的一第一區段、自該第一區段延伸且自該第一方向轉向實質上垂直於該第一方向之一第二方向的一第二區段、自該第二區段沿著該第二方向延伸的一第三區段、自該第三區段延伸且自該第二方向轉向實質上與該第一方向相反的一第三方向的一第四區段、及自該第四區段沿著該第三方向延伸的一第五區段，其中該第一、該第二、該第三、該第四、及該第五區段共同形成該光學波導的一實質C形部； 沿著該光學波導之該第三區段設置的複數光微環共振器，該複數光微環共振器中的每一微環共振器係沿著該光學波導之該第三區段光學耦合至一不同位置；及 一電路，用以控制該複數光微環共振器中的每一微環共振器的一共振波長。
  15. 如請求項14之光電晶片，更包含： 一電路，用以控制該複數光微環共振器中之至少某些者以調制通過該光學波導在光學輸入與光學輸出之間行進之一特定波長之光。
  16. 如請求項14之光電晶片，更包含： 一電路，用以控制該複數光微環共振器中之至少某些者以使其操作成為一各別光偵測器裝置而偵測通過該光學波導之一特定波長的光。
  17. 如請求項14之光電晶片，其中該光學波導之該實質C形部描繪該光電晶片之一第一區域及一第二區域，其中該第一區域係與該光學波導的該C形部呈部分外接，其中該第二區域與該第一區域係位於該光學波導之該C形部的相反側上，其中該複數光微環共振器為設置於第二區域內的第一複數光微環共振器，該光電晶片包含沿著該第一區域內之該光學波導之該第三區段設置的第二複數光微環共振器，該第一及該第二複數光微環共振器之每一該微環共振器係沿著該光學波導之該第三區段光學耦合至一不同位置，該光電晶片包含用以控制該第二複數光微環共振器中之每一該微環共振器之一共振波長的一電路。
  18. 如請求項17之光電晶片，更包含： 一電路，用以控制該第二複數光微環共振器中之至少某些者以調制通過該光學波導在光學輸入與光學輸出之間行進之一特定波長之光。
  19. 如請求項17之光電晶片，更包含： 一電路，用以控制該第二複數光微環共振器中之至少某些者以使其操作成為一各別光偵測器裝置而偵測通過該光學波導之一特定波長的光。
  20. 如請求項17之光電晶片，其中用以控制該第一複數光微環共振器中之每一微環共振器之該共振波長的該電路係與該第一複數光微環共振器一起形成於該第二區域內，且其中用以控制該第二複數光微環共振器中之每一微環共振器之該共振波長的該電路係與該第二複數光微環共振器一起形成於該第一區域內。
  21. 一種光電晶片，包含： 位於該光電晶片的一第一側上之一光學輸入接口； 位於該光電晶片的一第二側上之一光學輸出接口； 一光學波導，具有光學連接至該光學輸入接口的一第一端，該光學波導具有光學連接至該光學輸出接口的一第二端； 沿著該光學波導設置之複數光微環共振器，該複數光微環共振器中的每一微環共振器係沿著該光學波導而光學耦合至一不同位置；及 與該複數光微環共振器一起形成的一電路，係用以控制該複數光微環共振器中的每一微環共振器的一共振波長。
  22. 如請求項21之光電晶片，其中該光電晶片之該第一及該第二側 為該光電晶片之相反側。
  23. 如請求項21之光電晶片，其中該光電晶片之該第一及該第二側 為該光電晶片之相鄰側。
  24. 如請求項21之光電晶片，其中該光學波導包含沿著第一方向延伸的第一區段、自該第一區段延伸且自該第一方向轉向不同於該第一方向之一第二方向的一第二區段、自該第二區段沿著該第二方向延伸的一第三區段、自該第三區段延伸且自該第二方向轉回該第一方向的一第四區段、及自該第四區段沿著該第一方向延伸的一第五區段，其中該複數光微環共振器為沿著該光學波導之該第一區段設置的第一複數光微環共振器。
  25. 如請求項24之光電晶片，更包含： 沿著該光學波導之該第三區段設置且介於該光學波導之該第一與該第三區段之間的第二複數光微環共振器，該第二複數光微環共振器中之每一微環共振器係沿著該光學波導之該第三區段光學耦合至一不同位置； 一電路，與該第二複數光微環共振器一起形成並用以控制該第二複數光微環共振器之每一該微環共振器的一共振波長； 沿著該光學波導之該第五區段設置且介於該光學波導之該第三與該第五區段之間的第三複數光微環共振器，該第三複數光微環共振器之每一微環共振器係沿著該光學波導之該第五區段光學耦合至一不同位置；及 一電路，與該第三複數光微環共振器一起形成並用以控制該第三複數光微環共振器之每一微環共振器的一共振波長。
  26. 如請求項24之光電晶片，其中第二方向係偏離該第一方向約180度。
  27. 如請求項24之光電晶片，其中第二方向係偏離該第一方向約90度。
  28. 如請求項21之光電晶片，其中該光學波導包含沿著該第一方向延伸的一第一區段、自該第一區段延伸且自該第一方向轉向至與該第一方向不同之一第二方向的一第二區段、自該第二區段沿著該第二方向延伸的一第三區段、自該第三區段延伸且自該第二方向轉向至與該第一及該第二方向皆不同之一第三方向的一第四區段、及自該第四區段沿著該第三方向延伸的一第五區段，其中該複數光微環共振器為沿著該光學波導之該第一區段設置的第一複數光微環共振器。
  29. 如請求項28之光電晶片，更包含： 沿著該光學波導之該第三區段設置且介於該光學波導之該第一與該第三區段之間的第二複數光微環共振器，該第二複數光微環共振器中之每一微環共振器係沿著該光學波導之該第三區段光學耦合至一不同位置； 一電路，與該第二複數光微環共振器一起形成並用以控制該第二複數光微環共振器之每一微環共振器的一共振波長。
  30. 如請求項28之光電晶片，其中該第二方向係偏離該第一方向約 180度，且其中該第三方向係偏離該第二方向約90度。
TW110106688A 2020-02-26 2021-02-25 TeraPHY小晶片光學輸入/輸出系統 TW202215088A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062981726P 2020-02-26 2020-02-26
US62/981,726 2020-02-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202215088A true TW202215088A (zh) 2022-04-16

Family

ID=77490520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110106688A TW202215088A (zh) 2020-02-26 2021-02-25 TeraPHY小晶片光學輸入/輸出系統

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11579361B2 (zh)
EP (1) EP4111247A4 (zh)
JP (1) JP2023515064A (zh)
KR (1) KR20220143733A (zh)
CN (1) CN115398294A (zh)
TW (1) TW202215088A (zh)
WO (1) WO2021173732A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114787675B (zh) * 2019-10-15 2023-12-29 埃亚尔实验室公司 硅光子器件的多芯片封装
JP2023538839A (ja) 2020-08-06 2023-09-12 セレッシャル エイアイ インコーポレイテッド コヒーレントなフォトニックコンピューティングアーキテクチャ
US20230080274A1 (en) * 2021-09-03 2023-03-16 The Regents Of The University Of California Thin-film optical voltage sensor for voltage sensing
TW202401060A (zh) * 2022-02-28 2024-01-01 美商爾雅實驗室公司 具有簡化遠端光功率供應器的光通訊系統

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140193155A1 (en) 2013-01-10 2014-07-10 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Microphotonic Coupled-Resonator Devices
US10135218B2 (en) 2015-10-02 2018-11-20 Ayar Labs, Inc. Multi-wavelength laser system for optical data communication links and associated methods
CA3030736C (en) 2016-07-14 2022-12-20 Ayar Labs, Inc. Laser module for optical data communication system
US10330875B2 (en) 2017-02-01 2019-06-25 Ayar Labs, Inc. Optical module and associated methods
US11101912B2 (en) * 2018-07-12 2021-08-24 Ayar Labs, Inc. Electro-optical interface module and associated methods

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220143733A (ko) 2022-10-25
WO2021173732A1 (en) 2021-09-02
EP4111247A4 (en) 2024-03-13
US20230194782A1 (en) 2023-06-22
JP2023515064A (ja) 2023-04-12
US11822119B2 (en) 2023-11-21
US20210286129A1 (en) 2021-09-16
CN115398294A (zh) 2022-11-25
EP4111247A1 (en) 2023-01-04
US11579361B2 (en) 2023-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202215088A (zh) TeraPHY小晶片光學輸入/輸出系統
US10615903B2 (en) Method and system for a polarization immune wavelength division multiplexing demultiplexer
US10523337B2 (en) Method and system for large silicon photonic interposers by stitching
US11705972B2 (en) Pooled memory system enabled by monolithic in-package optical I/O
KR101520143B1 (ko) 점대점 통신을 위한 광학 엔진
US8346087B2 (en) Wavelength-division multiplexing for use in multi-chip systems
US8320761B2 (en) Broadband and wavelength-selective bidirectional 3-way optical splitter
US7889996B2 (en) Optical-signal-path routing in a multi-chip system
US9316784B2 (en) Single- layer full-mesh, point-to-point network
TW202208968A (zh) 使用光頻梳產生器的積體cmos光電wdm通訊系統
CN116964501A (zh) 用于将光模块共同封装在开关封装基板上的方法
US20230275671A1 (en) Optical Communication System with a Simplified Remote Optical Power Supply
CN107121794B (zh) 光调制器元件及其制造方法以及具备其的光调制模块
TWI855456B (zh) 光互連裝置及其製造方法
TW202240217A (zh) 用於乙太網路交換器的低功率光學輸入/輸出小晶片(TeraPHYe)