TWI390810B - 用於外腔體二極體雷射的半導體光學放大器設備及具有該放大器設備之通訊系統 - Google Patents

Description

用於外腔體二極體雷射的半導體光學放大器設備及具有該放大器設備之通訊系統

本發明相關於用於外腔體二極體雷射的半導體光學放大器。

在緊密波長劃分多工(DWDM)光纖系統中，多重分隔資料串流並存地傳播在一單一光纖之中，其中各個該等資料串流係藉由一特定通道頻率或波長之雷射的調變輸出而創造。可達到於波長大約0.4奈米或大約50十億赫茲(GHz)的通道分隔，其允許超過128個通道，可藉由目前可得之光纖及光纖放大器之頻寬範圍之內的一單一光纖來攜帶。在未來，更大的頻寬需求將可能導致更小的通道分隔。

DWDM係大幅地依據分佈回饋(DFB)雷射，其使用相關於一回饋控制迴路中的參考標準具而操作，參考標準具用以定義波長格。相關於個別之DFB雷射之製造的統計變異，導致通道中心波長的分佈跨過該波長格，且因此個別之DFB傳送器僅在用於一單一通道或小數量的相鄰通道的情況有用。

連續地可調諧外腔體二極體雷射(ECDL)，已被發展且因為其較高的光學性能、高可靠性、及高製造產量而獲得普及。外腔體雷射必須能夠在有效地壓制相關於所有其他外腔體模式發出雷射的同時，於可選擇的波長提供一穩定、單一模式輸出。此可能難以達成。

一典型的ECDL包含：一增益媒介二極體，其具有一抗反射塗層刻面及一反射或部分反射刻面；一端部鏡；以及一波長選擇元件(濾光器)。該端部鏡及反射刻面，形成一外部雷射腔體。通常選擇該增益媒介的參數，以最大化該ECDL的輸出功率。該ECDL的輸出功率係藉由，在其他事物中，增加該增益媒介的增益及操作電流，而最大化。典型地，藉由ECDL可獲得的輸出功率係在10至20毫瓦特(mW)的範圍中。

雖然ECDL通常提供較整合傳送器，諸如DFB雷射及分佈布雷格反射器(DBR)雷射，更高的光學功率，ECDL之輸出功率仍是兩倍低於一些製造者網路之需求。藉由模式穩定性需求及可靠度考量，指定此功率限制。增加一增益媒介的增益且操作電流以最大化ECDL輸出功率，可導致ECDL可能變成無法在單一模式中且開始多重模式的發出雷射光。換言之，該ECDL開始同時地於不同頻率發出雷射光或跳躍在幾個不同頻率之間。如上所述，該增益媒介被用於，諸如在一光學通訊系統中之可調諧(tunable)ECDL之中之時，此非穩定性可能無法被接受。

在各種實施例中，一外腔體二極體雷射(ECDL)可被形成，以不須將被動元件整合在該ECDL的增益媒介內的複雜性，而可致能一高功率輸出光束的產生。亦即，在各種實施例中，一增益晶片或其他增益媒介可包含兩獨立部 分，其等被稱為一增益部及一分隔半導體光學放大器(SOA)。其等獨立地控制的主動元件，可提供比可能使用傳統ECDL設計者更大的光學功率。在此使用的“主動”，意指該材料之增益/吸收峰值，係與該發射波長重疊。如果正偏壓，則導致增益；如果負偏壓，則導致吸收。“被動”，意指該增益/吸收峰值，係由該發射波長解調成一較短波長(較寬之能帶隙材料)。此材料不放大或吸收光。取代地，如果正偏壓或負偏壓，該材料改變其之折射率。使用此一實施例，一可調諧雷射傳送器，可被提供以致能輸出40毫瓦(mW)或一整個光學能帶，諸如C－或L－能帶的功率。

現在參照第1圖，顯示一組態用於光學通訊之ECDL100的區塊圖，ECDL100包含一增益媒介，其可採用一增益晶片102的形式。增益晶片102可包含一部分反射前刻面106及一實質上不反射後刻面104，其塗佈有一抗反射(AR)塗層，以最小化其刻面上的反射。非必須地，增益晶片102可具有一彎曲波導結構於該增益媒介上，以實現該不反射後刻面104。該外腔體元件包含一校準透鏡108、一或多個腔內濾光元件110、及一反射元件114。一般而言，反射元件114可為一外部反射元件，諸如鏡、光柵、稜鏡、其他反射器、或回反射器，其亦可提供該調諧功能而取代該調諧元件110。如下將要更進一步敘述，至少一部分的增益晶片102將亦可視作腔體部的一部分。

除了該ECDL腔體元件，ECDL100採用數個輸出側元 件，其用於隔離及資料調變。如在第1圖中所說明的該等輸出側元件，包含一輸出校準透鏡116、一光學隔離器118、一光纖耦合透鏡120、及一輸出光纖部130，其等可為一光纖的一部分。

在各種實施例中，增益晶片102可包含一對部或部分，其等被稱為一第一部分20及一第二部分30。更詳而言之，第一部分20可為一腔體增益部，而第二部分30可為SOA部。在此方式中，增益部20可提供用於雷射腔體的增益，而SOA部30可放大沿著波導25延伸通過增益晶片102的該輸出光。在各種實施例中，各部可被獨立地以不同陽極電極及一共用陰極電極而控制。然而，在其他實施例中，該等用於各部的電極可為整體地獨立(即，分隔陰極及陽極電極)。如第1圖所示，一溝槽40可形成於第一部分20及第二部分30之間，以形成用於該雷射腔體的輸出鏡。在此案例中，刻面106係製作為實質上無反射。此可藉由施加抗反射(AR)塗層及/或彎曲該接近刻面的波導而達成。在各種實施例中，溝槽40可使用蝕刻技術或聚焦離子束(FIB)碾磨而形成。溝槽40可相對地窄而淺。例如，在一實施例中，儘管本發明的範圍並不侷限於此事項，該溝槽40的寬度可小於大約1微米且可具有小於大約4微米的深度。

如另顯示在第1圖中，一偏壓電路130可被耦合至增益晶片102。偏壓電路130可提供一偏壓電流至增益部20及SOA部30的陽極電極。

注意，藉由有別於增益部20而獨立地控制SOA部30 ，SOA部30可動作作為所謂的依據所提供的偏壓電流之極性的關閉器。即，如果負偏壓被提供至SOA部30，則其可動作作為一關閉器，而吸收從增益部20前進之大部分的光。當ECDL100從一通道調諧至另一通道時，此一負偏壓可提供以阻擋玷汙的瞬變光，該光來自沿著該耦接該處之光纖的傳送。然而，當想要的光學能量被提供至SOA部30，則偏壓電路130可提供一正偏壓電流，以回應於該偏壓電流的位準而放大該光學能量。

因為增益晶片102不包含任何被動部(較高的能帶隙材料)，而不須將主動/被動整合在一單一基板上，故可實現不昂貴的生產及改善的產量。因此，用於複雜處理步驟的需求，諸如將充分攪拌的重新生長或量子與被動元件(如布雷格鏡或相調變器)整合，可被避免。

ECDL100的基本操作如下。第一及第二可控制電壓，係提供至增益晶片102，且更明確地，係分別提供至增益部20及SOA部30，而導致電流跨過該二極體接面，其產生光學能量(即，光子)的發射，其係增益於增益部20中且放大於SOA部30中。該等發射的光子在部分反射整合溝槽鏡40及反射元件114之間，向前向後通過，其全體地定義一“有效”雷射腔體的末端(即，上述的該兩反射器)。該等光子向前向後通過之時，係產生複數的共振，或“發出雷射”模式。該等模式除了一者之外，係藉由腔內濾光元件110而抑制。在該唯一的發出雷射模式中，光學能量(光子)部暫時地佔據該外部雷射腔體，且同時在該外部雷 射腔體之光子的一部分最終通過部份反射溝槽鏡40。

包含經由部分反射溝槽鏡40離開該雷射腔體的光子的光，通過該SOA部30，其倍化(multiple)光子的數量；以及輸出校準透鏡116，其校準該光進入一光束中。然後，該輸出光束通過光學隔離器118。光學隔離器118係採用以避免返回反射光(back－reflected light)，係被返回進入該外部雷射腔體，且該光學隔離器118係一非必須元件。該光束通過該光學隔離器之後，其係射入輸出光纖130。

經由該輸入電流(一般用於高於2.5GHz的通訊速率)的適當調變或經由配置在該輸出光束的光學路徑中之一外部元件的調變，資料可被在該輸出光束上調變，以產生光學資料訊號。然後，如此一訊號被發射進入光纖130且傳送在一基於光纖的網路之上以產生非常高頻寬之通訊能力。

如上所述，已經被考慮及/或實行之其他類型的可調諧雷射，包含DFB以及DBR雷射。DBR以及DFB雷射兩者都被考慮為“整合”雷射，因為所有之該等雷射組件係整合在一共用組件之中。雖然此係生產優勢，整合之架構意謂調諧係耦合至雷射二極體操作，導致較ECDL更低的調諧品質。

例如，DFB雷射具有老化問題。更詳而言之，使用一DFB雷射之時，該增益部之特性隨時間而改變。此現象被認知為“老化”。老化導致波長偏移因為該頻率參考及該主動增益部係耦合在一晶片中。相反地，該頻率參考(即，濾光元件)係由該ECDL的增益晶片而退耦合，隨時提 供改善的頻率穩定性。

該ECDL設計之超越該高整合DFB及DBR設計的固有優勢，係該ECDL之可調諧濾光器可從該增益部退耦合的事實，且所以可作成非常穩定。結果，不像DFB及DBR雷射，ECDL不須外部波長鎖定器(locker)。在一ECDL中的該分隔調諧器，可藉由基本地與其他控制參數非串話，諸如雷射二極體電流加以控制，且此導致較典型之全整合可調諧雷射，更簡化且更穩健的調諧演算法。

現在參照第2及3圖，顯示具有不同特徵之增益晶片的一替換實施例。特定地，第2及3圖顯示具有不同地組態之波導的實施例。該等波導，係從一後刻面部延伸經由一增益部；一耦合於該處的溝槽，其動作作為一鏡；至一SOA部；其依次接觸該增益晶片的一前刻面。參照第2圖，增益晶片200具有一後刻面210及一前刻面215。一波導250係適用通過增益晶片200，使其接觸後刻面210；延伸通過增益部220；通過溝槽240及SOA部230；以依次連接前刻面215。注意在第2圖的實施例中，波導250係組態使其相關於各前及後刻面210及215呈角度(即，非垂直)。另注意在第2圖的實施例中，溝槽240係組態以垂直於波導250。第2圖亦顯示增益部220與第一電極260以及SOA部230與第二電極270耦合。雖然未顯示在第2圖的實施例中，可理解一共用陰極或接地電極可同時出現在增益部220及SOA部230兩處或分隔接地電極可出現在增益晶片200的不同部分。

參照第3圖，增益晶片300具有一後刻面310及一前刻面315。一波導350係適用通過增益晶片300，使其接觸後刻面310；延伸通過增益部320；通過溝槽340及SOA部330；以依次連接前刻面315。注意在第3圖的實施例中，波導350係組態使其彎曲。其係垂直於在該晶片中心部中的各前及後刻面310及315，且於接近前及後刻面310及315處呈角度(即，非垂直)。另注意在第3圖的實施例中，溝槽340係組態以垂直於波導350。第3圖亦顯示增益部320與第一電極360以及SOA部330與第二電極370耦合。一共用陰極或接地電極380可同時出現在增益部320及SOA部330兩處或分隔接地電極可出現在增益晶片300的不同部分。

在第2圖的實施例中，波導250可傾斜以於刻面兩者提供大約六度的傾斜。亦注意在第2圖的實施例中，溝槽240係組態以垂直於波導250。因此，在第2圖的實施例中，係採用一傾斜之波導幾何學。即，在此組態中，溝槽340形成於該處的平面，係以一相關於該基板材料之結晶平面結構的角度而傾斜。增益晶片200係由該基板材料而形成。相反地，增益晶片300使用一彎曲之波導幾何學，以達成接近該等刻面的相同傾斜。在此實例中，溝槽340係平行於該基板材料的結晶平面，而該波導/刻面介面仍呈角度。為了獲得此一組態，波導350的部分可被彎曲或切成圓弧。

該呈角度及垂直波導/接合介面，係組態以取得習知光學現象的優勢。更詳而言之，該等光學現象關於當光通 過兩具有不同折射率的材料之間之時的行為。依據該等折射率之間的不同及入射角度，改變入射功率量將被反射。在法線入射的案例中，實質上所有反射光係耦合在波導之中；而在呈角度入射的案例中(理想係大約6度)，大部分的反射光離開該波導(被分散)且因此與該腔體光線並無互動。

考慮前述光學現象，在一實施例中，一溝槽可藉由移除或改變在增益及SOA部之間的平面部分材料而形成，以在該兩部之間形成一間隙。此創造兩材料空氣介面，其相關於折射率之間的不同。這些沿著垂直組態之折射率的不同，產生在該間隙之部分反射，導致一低反射性鏡(即，2－10%)。因此，一溝槽定義用於一ECDL(例如，第1圖之反射元件40)之有效雷射腔體的反射器，另一方面，該雷射腔體係藉由一外部反射元件(例如，第1圖之反射元件114)而定義。

在各種實施例中，一增益媒介可包含一基板層及一主動層。該主動層可包含量子井(quantum well)及阻礙(barrier)層。該阻礙層可為n－或p－摻雜磷化銦(InP)層。該量子井層可為磷砷化銦鎵(InGaAsP)層。再者，在該阻礙層中可有一或多種摻雜物。在本發明之一實施例中，該阻礙層可以n－類型摻雜物，諸如硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、或其他合適的摻雜物，以控制(例如，減少)該增益媒介的穿透電流(transparency current)(Itr)。該量子井層中的材料與該阻礙層中的材料之間(亦稱為應變量子井或應變層 結構)具有非匹配的結晶晶格。

第4圖係依據本發明之一實施例之光學系統500的高位準區塊圖。該範例光學系統500包含一傳送器502，其傳送一光學訊號至一接收器504，且可藉由一光纖而耦合。該傳送器502可包含該ECDL100，一調變器510，以及一資料源512。該資料源512提供在該光學系統500中被傳送的資料。例如，該資料源512可提供資料，聲音，圖，視頻等。該調變器510，依據來自該資料源512的資料而調變來自ECDL100的雷射光束。

第5圖係依據本發明之另一實施例之通訊系統900，其中一光學網路係藉由一使用可調諧ECDL的光學系統而耦合至複數資料及聲音用戶線。該通訊系統包含一光學網路902，一網路切換器904，一資料終端906，以及一聲音終端908。該調變資料可操作於許多在多從存取協定中之通道，例如但不受限於：波長劃分多工(WDM)，緊密波長劃分多工(DWDM)，頻率劃分多重存取(FDMA)或相似者。

網路切換器904提供網路切換操作，藉由安裝在光纖線卡910上的光學收發器而促進。各光纖線卡包含：一多重狀態多工器/解多工器(mux/demux)912；一循環器組，其包含循環器914；一接收器組，其包含接收器916；以及一傳送器組，其包含傳送器918。該mux/demux係被動光學裝置，其從一多重通道光學訊號而劃分波長(或通道)；或取決於該光的傳播方向而將各種個別光學路徑上的波長(或通道)，合併入一多重通道光學訊號。

在接收模式中，解多工之後，各獨立通道係經由在該循環器組中的對應循環器914，而通過至在該在該接收器組中的對應接收器916。各接收器916可包含一光偵測器，定框器(framer)，以及解碼器(未顯示)。切換器(未顯示)，在對應用戶線920之其一之上，分別地耦接該接收器至至一資料或聲音終端906或908。

在傳送模式中，各線卡傳送器組包含一組雷射922，包含n(例如，128)個ECDL，其以選自該電信波長格之各通道的中心頻率之其一而發射光線。各用戶資料串流，係光學地調變至對應ECDL的輸出光束上，該ECDL係依據本發明敘述於上的一實施例之建構及操作。一定框器924，允許定框，指標產生以及量化用於來自半整合的ECDL及相關驅動器的資料傳送。來自各雷射的該調變資訊，係經由一對應的循環器，通過進入mux/demux912，其耦合用於傳送之一單一光纖的輸出。顯示在該實施例中之光纖線卡的操作係雙工，意指可能雙向通訊。

雖然本發明已經藉由相關於有限數量的實施例而敘述，那些熟知本技術者可由此領會許多修改及改變。該等附加的申請專利範圍，欲包含所有落在本發明範疇之內的此等修改及改變。

20‧‧‧第一部分

25‧‧‧波導

30‧‧‧第二部分

40‧‧‧溝槽

100‧‧‧外腔體二極體雷射

102‧‧‧增益晶片

104‧‧‧不反射後刻面

106‧‧‧部分反射前刻面

108‧‧‧校準透鏡

110‧‧‧腔內濾光元件

114‧‧‧反射元件

116‧‧‧輸出校準透鏡

118‧‧‧光學隔離器

120‧‧‧光纖耦合透鏡

130‧‧‧輸出光纖部

200‧‧‧增益晶片

210‧‧‧後刻面

215‧‧‧前刻面

220‧‧‧增益部

230‧‧‧SOA部

240‧‧‧溝槽

250‧‧‧波導

260‧‧‧第一電極

270‧‧‧第二電極

300‧‧‧增益晶片

310‧‧‧後刻面

315‧‧‧前刻面

320‧‧‧增益部

330‧‧‧SOA部

340‧‧‧溝槽

350‧‧‧波導

360‧‧‧第一電極

370‧‧‧第二電極

500‧‧‧光學系統

502‧‧‧傳送器

504‧‧‧接收器

510‧‧‧調變器

512‧‧‧資料源

900‧‧‧通訊系統

902‧‧‧光學網路

904‧‧‧網路切換器

906‧‧‧資料終端

908‧‧‧聲音終端

910‧‧‧光纖線卡

912‧‧‧多重狀態多工器/解多工器

914‧‧‧循環器

916‧‧‧接收器

918‧‧‧傳送器

920‧‧‧用戶線

922‧‧‧雷射

924‧‧‧定框器

第1圖係依據本發明一實施例之一外腔體二極體雷射的區塊圖。

第2圖係依據本發明一實施例之說明一增益晶片的區塊圖。

第3圖係依據本發明另一實施例之說明一增益晶片的區塊圖。

第4圖係依據本發明一實施例之一系統的區塊圖。

第5圖係依據本發明另一實施例之一系統的區塊圖。

20‧‧‧第一部分

25‧‧‧波導

30‧‧‧第二部分

40‧‧‧溝槽

100‧‧‧外腔體二極體雷射

102‧‧‧增益晶片

104‧‧‧大致地不反射後刻面

106‧‧‧部分反射前刻面

108‧‧‧校準透鏡

110‧‧‧腔內濾光元件

114‧‧‧反射元件

116‧‧‧輸出校準透鏡

118‧‧‧光學隔離器

120‧‧‧光纖耦合透鏡

130‧‧‧輸出光纖部

Claims (16)

1. 一種用於外腔體二極體雷射的半導體光學放大器(SOA)設備，包含：一整合結構，其具有經由通過該處之一波導而光學地連接的前刻面及後刻面，該整合結構另包含：一增益部，在外腔體雷射中，提供光學能量上的一增益操作，該增益操作係藉由一第一電訊號而控制，其中該增益部係該外腔體雷射的一部分並係耦接至第一獨立電極及一共用電極；一SOA部，配置於鄰近該增益部，以反應於一第二電訊號而放大藉由該外腔體雷射所射出的該光學能量，該SOA部耦接至一第二獨立電極及該共同電極；一溝槽鏡，在該整合結構的基板內具有寬度及深度，並配置在該增益部及該SOA部之間，其中該增益部與該SOA部係被形成在具有量子井層與阻障層的主動層之中，而並未整合被動元件；以及一偏壓電路，耦接以提供一獨立偏壓電流給各個該第一及第二獨立電極，其中該SOA部係在該偏壓電路提供一負偏壓至該第二獨立電極時，實質上關閉所有藉由該外腔體雷射所射出的光學能量。
2. 如申請專利範圍第1項之SOA設備，其中該SOA部係在從一第一通道調諧(tuning)至一第二通道的期間，實 質上關閉所有藉由該外腔體雷射所射出的光學能量。
3. 如申請專利範圍第1項之SOA設備，其中該溝槽鏡係經由一聚焦離子束(FIB)操作而形成。
4. 如申請專利範圍第1項之SOA設備，其中該前刻面及後刻面包含一抗反射塗層。
5. 如申請專利範圍第1項之SOA設備，其中該整合結構不包含一被動元件。
6. 如申請專利範圍第5項之SOA設備，其中該整合結構包含一基板，該基板包含該增益部及該SOA部，該基板具有形成於其上的複數半導體層，該整合結構僅包含主動元件。
7. 如申請專利範圍第6項之SOA設備，其中在該量子井層的材料與該阻障層的材料間存在有結晶格失配。
8. 如申請專利範圍第1項之SOA設備，其中該波導係彎曲，使其實質上垂直於接近於該溝槽鏡之該整合結構的該前刻面及後刻面，以及相關於接近於該前刻面及後刻面的該整合結構的前刻面及後刻面而呈一角度，其中該溝槽鏡係平行於該整合結構之該基板的結晶平面。
9. 如申請專利範圍第1項之SOA設備，其中該整合結構的SOA部係對該光學能量提供大約大於3分貝(dB)的增益。
10. 一種用於外腔體二極體雷射的半導體光學放大器(SOA)設備，包含：一外腔體雷射的外腔體部，其包含一校準透鏡、一濾 光器、及一反射部；以及該外腔體雷射的增益媒介，該增益媒介具有一前刻面及一實質上無反射的後刻面，該等刻面係經由通過該處的一波導而光學地耦合，該增益媒介另包含：一增益部，其反應於一第一電訊號而增益自發性射出，以及耦接至第一獨立電極與共用電極；以及一SOA部，其經由一溝槽鏡而耦接至該增益部，該溝槽鏡具有寬度及深度在整合結構的一材料內以反應於一第二電訊號而放大該外腔體雷射所射出的光學能量，其中該SOA部係耦接至第二獨立電極與該共用電極，該增益部與該SOA部係形成在具有量子井層及阻障層的主動層中，而未整合被動元件並在該量子井層與該阻障層間具有結晶格失配。
11. 如申請專利範圍第10項之SOA設備，其中該波導係彎曲，使其實質上垂直於接近於該溝槽鏡之該前刻面及後刻面，以及相對於接近於該前刻面及後刻面的前刻面及後刻面而呈一角度，其中該溝槽鏡係平行於該整合結構材料之結晶平面。
12. 如申請專利範圍第10項之SOA設備，另包含一偏壓電路，耦接以提供該一獨立偏壓電流給各個該第一及第二獨立電極，其中該SOA部係在該偏壓電路提供一負偏壓至該第二獨立電極時、在從一第一通道調諧至一第二通道的期間，實質上關閉所有該放大的光學能量。
13. 如申請專利範圍第10項之SOA設備，其中該增益 媒介包含一基板，該基板包含該增益部及該SOA部，該基板具有形成於其上的複數半導體層，該增益媒介僅包含主動元件，且另包含一偏壓電路，以提供該第一電訊號及該第二電訊號。
14. 一種具有半導體光學放大器(SOA)之通訊系統，包含：一多工器/解多工器；一循環器組，其耦接至該多工器/解多工器；以及一傳送器組，其耦接至該循環器組；該傳送器組具有各自包含一外腔體二極體雷射(ECDL)的傳送器；該外腔體二極體雷射(ECDL)包含一增益媒介；該增益媒介具有於該處從一後刻面延伸至一前刻面的一波導；該增益媒介另包含：一增益部，其反應於一第一電訊號，以增益沿著該波導行進的光學能量；一半導體光學放大器(SOA)部，其配置於鄰近該增益部，以反應於一第二電訊號而放大沿著該波導行進的該增益光學能量，其中該增益部與該SOA部係形成在主動層中，該主動層具有量子井層及阻障層並在該量子井層與該阻障層間具有結晶格失配；以及一溝槽鏡，其形成在該增益部及該SOA部之間，該溝槽鏡在該基板內具有寬度及深度，及一偏壓電路，耦接至第一獨立電極與第二獨立電極，其中該增益部係耦接至該第一獨立電極及一共用電極，且該SOA部係耦接至該第二獨立電極及該共用電極，而其中該SOA部係在該偏壓電路提供負偏壓至該第二獨立電極時、在從一第一通道調諧至一第 二通道的期間，實質上關閉所有該增益的光學能量。
15. 如申請專利範圍第14項之通訊系統，其中該基板具有形成於其上的複數半導體層，該增益媒介僅包含主動元件。
16. 如申請專利範圍第14項所述之通訊系統，其中該波導係被彎曲，使得其係實質垂直於該整合結構中接近該溝槽鏡的該前及後刻面及相對於接近該前及後刻面的該整合結構的該前與後刻面呈一角度，其中該溝槽鏡係平行於該基板的結晶平面。