專利名稱：雙向光電子設(shè)備中的串擾減小的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域涉及雙向或者多通道光電子設(shè)備，包括雙向光電子收發(fā)器。特別地，在此公開了(i)光源驅(qū)動電路、(ii)多功能封裝及(iii)在波導(dǎo)襯底上形成的陷光(light-trapping)結(jié)構(gòu),用于減小雙向光電子設(shè)備中的串擾。
背景技術(shù)：
雙向光電子收發(fā)器是可以同時(i)接收一個或多個輸入光信號并生成對應(yīng)的輸出電信號及(ii)接收一個或多個輸入電信號并生成對應(yīng)的輸出光信號的設(shè)備。更一般地說，多通道光電子設(shè)備是可以對兩對或更多對對應(yīng)的電和光信號(每一對都包括一個“通道”)同時處理電和光信號之間這種變換的設(shè)備。這種多通道設(shè)備可以是“單向的”(即，其中所有的輸入信號都是光信號而所有的對應(yīng)輸出信號都是電信號，或者反過來)或者“雙向的”(如上面已經(jīng)描述過的)。總的來說，輸入和輸出信號(光和電信號)可以以任何合適的方式發(fā)送與接收，所述方式包括，例如，自由空間傳播(光或電)，通過導(dǎo)線、線纜或跡線的電傳導(dǎo)(電)，或者在光纖或波導(dǎo)中作為引導(dǎo)模式傳播(光)。在電信設(shè)備中，光信號(輸入和輸出)從光纖或波導(dǎo)接收或發(fā)送到其中而電信號從導(dǎo)線、線纜或跡線接收或發(fā)送到其中是很普遍的。在這種背景下，每個信號(電或光)一般都包括根據(jù)給定策略調(diào)制的載波，來編碼數(shù)字或模擬信息(例如，數(shù)字數(shù)據(jù)流、模擬或數(shù)字視頻信號或者模擬或數(shù)字音頻信號)。以上提到的(i)輸入光信號和輸出電信號之間與(ii)輸入電信號和輸出光信號之間的對應(yīng)性是根據(jù)它們各自調(diào)制策略編碼的信息的對應(yīng)性。存在許多把信息編碼到電或光載波信號上的調(diào)制策略。電調(diào)制策略的一個常見的例子包括基帶數(shù)字幅值調(diào)制；另一個常見的例子包括射頻(RF)電載波的幅值調(diào)制。光調(diào)制策略的一個常見的例子包括可見或近紅外線光學載波的幅值調(diào)制。在有些實例中，多種電或光調(diào)制策略可以一起使用或者彼此疊加。在有些例子中，通過對輸入和輸出信號(電或光)使用不同的載波頻率，輸入和輸出信號都可以由公共的發(fā)送介質(zhì)載送(例如，由公共光纖或波導(dǎo)載送的輸入和輸出光信號，或者由公共導(dǎo)線、線纜或跡線載送的輸入和輸出電信號)。在其它例子中，輸入和輸出電信號可以由單獨的導(dǎo)線或跡線載送，或者輸入和輸出光信號可以由單獨的光纖或波導(dǎo)載送。一般來說，必須注意限制多通道或雙向光電子設(shè)備中串擾的影響。電串擾指電信號(輸入或輸出)不利地影響另一個電信號的接收或生成，而光串擾指光信號(輸入或輸出)干擾另一個光信號的接收或生成。從原理上講，串擾問題會在任何一個或者兩個方向出現(xiàn)(即，輸入影響輸出、輸出影響輸入，或者兩者兼有)，而限制在兩個方向的串擾會是有利的。在實踐當中，在雙向設(shè)備中，(用以驅(qū)動光源生成輸出光信號的)輸入電信號的絕對值一般大于(由一般較弱的輸入光信號的光電檢測所生成的)輸出電信號。因此，一般來說，輸入電信號影響輸出電信號(或者其從輸入光信號的生成)的程度大于輸出電信號影響輸入電信號(或者從輸出光信號的生成)的程度。類似地，在雙向設(shè)備中，輸出光信號的絕對值一般大于輸入光信號。因此，一般來說，輸出光信號影響輸入光信號(或者從輸出電信號的生成)的程度大于輸入光信號影響輸出光信號(或者其從輸入電信號的生成)的程度。多通道或雙向光電子設(shè)備中的串擾可以多種方式顯現(xiàn)出來。在一個例子中，在存在輸入電信號時，對于由光電檢測器對輸入光信號的接收和對對應(yīng)輸出電信號的生成，電串擾會導(dǎo)致減小的靈敏度。在另一個例子中，在存在輸出光信號時，對于由光電檢測器對輸入光信號的接收和對對應(yīng)輸出電信號的生成，光串擾會導(dǎo)致減小的靈敏度。在那些例子 及其它例子中，這種減小的靈敏度會顯現(xiàn)出來，例如，作為減小的信噪比、對于數(shù)字信號來說增加的誤碼率，或者增加的噪聲基底(noise floor)。簡單地說，靈敏度就是確保對在輸入光信號上編碼的信息的輸出電信號有足夠可靠編碼(例如，對于數(shù)字數(shù)據(jù)信號，為了保證低于指定限值的誤碼率；對于各種類型的信號，可以建立各種合適的標準)所需的最小光功率。相對于在不存在輸入電信號或輸出光信號情況下的靈敏度，當存在施加到光源的輸入電信號或者結(jié)果輸出光信號時，光電檢測器的靈敏度一般是劣化的。這種劣化可以通稱為或者量化為“串擾代價”，其表示為有和沒有施加到光源的輸入電信號情況下光電檢測器的靈敏度之比(或者表示為例如靈敏度之間的差值，單位為dBm)。是提高雙向光電子設(shè)備的光電檢測性能的一種途徑，而且，在有些實例中，為了滿足設(shè)備的光電檢測性能需求，減小光或電串擾可能是必需的。類似地，在存在輸入光信號或者輸出電信號的情況下，串擾代價可以針對關(guān)于在輸入電信號上編碼的信息的輸出光信號的可靠編碼進行量化。

發(fā)明內(nèi)容
一種雙向光電子設(shè)備，包括光電檢測器、光源及用于光源的驅(qū)動電路。光電檢測器布置成(i )接收調(diào)制成編碼第一發(fā)送信息的輸入光信號，及(ii )響應(yīng)于所述輸入光信號而生成調(diào)制成編碼所述第一發(fā)送信息的輸出電信號。光源布置成(i)接收調(diào)制成編碼第二發(fā)送信息的輸入電信號，及(i i )響應(yīng)于所述輸入電信號而生成調(diào)制成編碼所述第二發(fā)送信息的輸出光信號。一種米用雙向光電子設(shè)備的方法包括在光電檢測器處接收輸入光信號；響應(yīng)于所述輸入光信號，利用所述光電檢測器生成輸出電信號；在所述光源處接收輸入電信號；及響應(yīng)于所述輸入電信號，利用所述光源生成輸出光信號。所述光源具有用于接收輸入電信號的第一和第二電導(dǎo)線，而所述驅(qū)動電路可以布置成把所述輸入電信號的第一部分施加到光源的第一電導(dǎo)線，并且把所述輸入電信號的第二部分施加到光源的第二電導(dǎo)線，其中輸入電信號的所述第二部分是輸入電信號的所述第一部分的基本成比例的反向復(fù)制。所述方法還可以包括執(zhí)行一個優(yōu)化過程，來確定減小或者最小化設(shè)備中電串擾的選定縮放因子。所述雙向光電子設(shè)備，或者多通道光電子設(shè)備，可以包括布置成封裝其部件的保護性封裝件。所述保護性封裝件包括分散在其體積中的中空介電微球，從而把由于該封裝件中所存在的不希望的電信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于所述封裝件中沒有所述微球時設(shè)備所呈現(xiàn)的水平。所述保護性封裝件還可以包括分散在其體積中的光吸收體，從而把由于該封裝件中所存在的不希望的光信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于所述封裝件中沒有所述光吸收體時光電子設(shè)備所呈現(xiàn)的水平。所述雙向光電子設(shè)備，或者多通道光電子設(shè)備，可以包括在波導(dǎo)襯底上的光波導(dǎo)層中形成的一個或多個光收集器或者光阱。每個光收集器或者光阱包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面及沉積在所述側(cè)表面上的基本不透明的涂層。每個光阱的側(cè)表面布置成定義所述光波導(dǎo)層的對應(yīng)螺旋區(qū)域；該區(qū)域包括所述光阱的開口與閉合端。每個光收集器的側(cè)表面布置成把在波導(dǎo)層中傳播但沒有被波導(dǎo)引導(dǎo)的光信號重定向成傳播到光講的開口中。所述雙向光電子設(shè)備還可以布置成(i )使得在有輸入電信號施加到光源的情況下光電檢測器的靈敏度在沒有輸入電信號施加到光源的情況下光電檢測器的靈敏度的大約 3dBm之內(nèi)，(i i )使得光電檢測器呈現(xiàn)出小于大約3dBm的串擾代價，或者(i i i )使得輸入電信號的第二部分相對于該電信號的第一部分的選定縮放因子令光電檢測器呈現(xiàn)最小串擾代價。當參考在附圖中例示并在以下所寫的描述或所附權(quán)利要求中公開的示例實施方式時，關(guān)于多通道或雙向光電子設(shè)備的目的和優(yōu)點可以變得顯而易見。


圖I不意性地例不了不例雙向光電子設(shè)備中的電和光信號。圖2示意性地例示了圖I的示例雙向光電子設(shè)備中不希望的電和光信號。圖3不意性地例不了另一種不例雙向光電子設(shè)備中的電和光信號。圖4示意性地例示了圖3的示例雙向光電子設(shè)備中不希望的電和光信號。圖5不意性地例不了另一種不例雙向光電子設(shè)備中的電和光信號。圖6不意性地例不了用于雙向光電子設(shè)備的傳統(tǒng)光源驅(qū)動電路。圖7示意性地例示了用于雙向光電子設(shè)備的示例光源驅(qū)動電路。圖8示意性地例示了輸入電信號及該輸入電信號中由圖7的驅(qū)動電路產(chǎn)生的第一和第二部分。圖9示意性地例示了用于雙向光電子設(shè)備的另一種示例驅(qū)動電路的一部分。圖10是用于圖9的驅(qū)動電路的串擾代價對激光二極管陰極電壓幅值的圖。圖11示意性地例示了用于雙向光電子設(shè)備的另一種示例驅(qū)動電路的一部分。圖12是用于圖11的驅(qū)動電路的串擾代價對激光二極管陰極電壓幅值的圖。圖13和14示意性地例示了用于雙向光電子設(shè)備的其它示例驅(qū)動電路的部分。圖15是波導(dǎo)襯底上的光源、波導(dǎo)及示例陷光結(jié)構(gòu)的示意性平面圖。圖16是波導(dǎo)襯底上的光源、波導(dǎo)及示例陷光結(jié)構(gòu)的示意性平面圖，其示出了引導(dǎo)和雜散光信號的路徑。圖17A、18A和19A是光波導(dǎo)層的各種不例側(cè)表面及靠近一個光波導(dǎo)形成的基本不透明涂層的示意性截面圖。
圖17B、18B和19B是光波導(dǎo)層的各種不例側(cè)表面及遠離任一光波導(dǎo)形成的基本不透明涂層的示意性截面圖。圖20是包括示例陷光結(jié)構(gòu)的示例雙向光電子設(shè)備的示意性平面圖。圖21示意性地例示了在另一種示例雙向光電子設(shè)備上的保護性封裝件。圖22示意性地例示了封裝件中分散的光吸收體的粒子。圖23示意性地例示了封裝件中分散的中空介電微球。圖24示意性地例示了封裝件中分散的光吸收體的粒子和中空介電微球。圖25示意性地例示了在另一種示例雙向光電子設(shè)備上的光學封裝件和保護性封裝件。 應(yīng)當指出，本公開內(nèi)容中所描繪的實施方式僅僅是示意性地示出的，可能不是所有特征都全面詳細地或者以正確的比例示出。為了清晰起見，某些特征或結(jié)構(gòu)相對其它的特征或結(jié)構(gòu)可能夸大。附圖不應(yīng)當認為是按比例的。還應(yīng)當指出，所示出的實施方式僅僅是示例性的，而且不應(yīng)當認為是限制所寫描述或所附權(quán)利要求的范圍。
具體實施例方式多通道或雙向光電子設(shè)備中的電串擾會通過許多機制或途徑出現(xiàn)，涉及光電檢測器、光源、用于光源的驅(qū)動電路或者用于光電檢測器的放大或過濾電路。這種電串擾常常是由于那些元件兩兩之間或多個之間的電容性或電感性耦合。多通道或雙向光電子設(shè)備中的光串擾會通過許多機制或途徑出現(xiàn)，涉及光電檢測器、光源、波導(dǎo)、過濾器、分光器或光組合器、光抽頭或者其它的光學元件。這種光串擾常常是由于那些元件兩兩之間或多個之間不希望的光的散射、反射或者透射。隨著多通道或雙向光電子設(shè)備的尺寸減小，電或光串擾一般會更加嚴重。不管造成串擾(光或電)的特定機制或者機制組合如何，都將期望通過多通道或雙向光電子設(shè)備的合適布置或改裝來減小串擾。在圖I和2中不意性地例不了雙向光電子設(shè)備的一個例子,該設(shè)備包括信號光電檢測器114 (一般來說是，但不必是，光電二極管)和光源116 (—般來說是，但不必是，激光二極管)。所述示例設(shè)備還包括監(jiān)視光電檢測器118，但是，不包括這種監(jiān)視光電檢測器的設(shè)備也應(yīng)當屬于本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍。圖I例示了期望的電和光信號，而圖2例示了會導(dǎo)致串擾的不希望的電和光信號。在圖I中，輸入光信號14沿光波導(dǎo)104傳播并且被信號光電檢測器114接收。信號光電檢測器114從輸入光信號14生成輸出電信號24，而且輸出電信號24從信號光電檢測器114被導(dǎo)電跡線124和導(dǎo)電導(dǎo)線134發(fā)送?？梢悦子萌魏魏线m的光學或電氣兀件來發(fā)送輸入光信號14或者輸出電信號24。輸入電信號26通過導(dǎo)電導(dǎo)線136和導(dǎo)電跡線126發(fā)送到光源116。光源116從輸入電信號26生成沿光波導(dǎo)106傳播的輸出光信號16?？梢悦子萌魏魏线m的光學或電氣兀件都來發(fā)送輸入電信號26或者輸出光信號16。在具有監(jiān)視光電檢測器118的設(shè)備中,輸出光信號16的一部分被分出來，形成監(jiān)視光信號18 (在圖I和2的例子中，該信號沿光波導(dǎo)108傳播；也可以采用其它合適的光學元件；用于分出監(jiān)視光信號18的合適的光學布置在下面描述)。監(jiān)視光信號是由監(jiān)視光電檢測器118接收的，監(jiān)視光電檢測器118又生成由導(dǎo)電跡線128和導(dǎo)電導(dǎo)線138發(fā)送的監(jiān)視電信號28 (在圖I和2的例子中；也可以采用其它合適的導(dǎo)電元件)。監(jiān)視電信號28—般充當?shù)焦庠纯刂齐娐?未示出)的輸入，其中光源控制電路生成、修改、調(diào)節(jié)或以別的方式控制輸入電信號26。一般來說，監(jiān)視電信號28在合適的反饋布置中耦合到這種控制電路，用于維持輸出光信號16期望的輸出水平。光電檢測器、光源、波導(dǎo)和跡線一般位于襯底10上。導(dǎo)電導(dǎo)線可以用來電連接到不在襯底10上的附加電路元件。在有些例子中，這種附加電路元件可以與襯底10 —起位于電路板上。也可以采用許多其它的布置。在圖2中，示出了從光源116或?qū)щ娵E線/電線126/136傳播到信號光電檢測器114或?qū)щ娵E線/電線124/134的不希望的輸入電信號46 (即，輸入電信號26中沒有到達光源116而是到達一個不同的、不希望的位置的部分；術(shù)語“不希望的”將指電或光信號中類似地沒有到達其預(yù)期目的地而是到達一個不同的、不希望的位置的任何部分)。類似地示出了從監(jiān)視光電檢測器118 (如果存在的話)或者跡線/電線128/138傳播到信號光電檢測器114或者跡線/電線124/134的不希望的監(jiān)視電信號48。那些不希望的信號4 6或48中的任何一個或者兩個，通過干擾信號光電檢測器114對輸出電信號24的生成或者干擾跡線/電線124/134對輸出電信號24的發(fā)送,會使輸出電信號24變形。還不出了從信號光電檢測器114或跡線/電線124/134傳播到光源116、跡線/電線126/136、監(jiān)視光電檢測器118或者跡線/電線128/138的不希望的輸出電信號44。那些不希望的信號44會干擾對應(yīng)跡線/電線對輸入或監(jiān)視電信號26/28的發(fā)送、干擾監(jiān)視光電檢測器118對監(jiān)視電信號28的生成或者干擾光源116對輸入電信號26的接收。因為信號光電檢測器114、光源116、監(jiān)視光電檢測器118和對應(yīng)的跡線/電線不是要直接彼此電連接，因此上述傳播一般本質(zhì)上是放射狀的并且由于信號光電檢測器114、光源116、監(jiān)視光電檢測器118、對應(yīng)的跡線/電線、用于光源116的驅(qū)動電路或者用于光電檢測器114的放大或過濾電路兩兩之間或多個之間的各種電容性或者電感性電耦合而出現(xiàn)。因此，不希望的電信號44/46/48的傳播會在襯底10上面、下面和通過襯底10發(fā)生。圖2是示例性的，而且不一定示出了不希望的電信號的每種可能的源或者這種信號的每個可能的不希望的到達位置。而且，在圖2中，還示出了從光源116朝向信號光電檢測器114傳播的不希望的輸出光信號36。類似地示出了從監(jiān)視光電檢測器118 (如果存在的話)傳播到信號光電檢測器114的不希望的監(jiān)視光信號38。那些不希望的信號36或38中的任何一個或者兩個會干擾信號光電檢測器114對輸入光信號14的接收(例如，通過它們自己被信號光電檢測器114接收并且充當不希望的背景噪聲)。還示出了從信號光電檢測器116傳播到光源116和監(jiān)視光電檢測器118的不希望的輸入光信號34。那些不希望的信號34會干擾輸出光信號116的生成(例如，通過進入光源116的不希望的光學反饋)或者干擾監(jiān)視光電檢測器118對監(jiān)視光信號18的接收。因為在圖I和2的例子中光波導(dǎo)104和106是分開的(即，不要光學率禹合)，所以上述傳播一般不是處于任何引導(dǎo)的光學模式，而是來自在信號光電檢測器114、光源116或監(jiān)視光電檢測器118附近的各種散射或反射元件、結(jié)構(gòu)或者介質(zhì)、或者來自波導(dǎo)104、106或108分別與信號光電檢測器114、光源116或監(jiān)視光電檢測器118之間的不良光學耦合。因此，不希望的光信號34/36/38的傳播會在襯底10上面、下面或者在襯底10中發(fā)生。圖2是示例性的，而且不一定示出了不希望的光信號的每種可能的源或者這種信號的每個可能的不希望的到達位置。圖3和4中不出了雙向光電子設(shè)備的另一個例子,該設(shè)備除輸入和輸出光信號都沿公共的光波導(dǎo)102傳播之外，基本上與圖I和2的例子類似。分光器/光組合器110導(dǎo)引輸入光信號14從光波導(dǎo)102沿光波導(dǎo)104傳播,并且導(dǎo)引輸出光信號16從光波導(dǎo)106沿光波導(dǎo)102傳播(沿與輸入光信號14相反的方向)。分光器/光組合器110可以包括適于導(dǎo)引輸入和輸出光信號14/16的任何兀件或者元件組合。分光器/光組合器110可以包括位于光波導(dǎo)102、104和106的端面之間的用于自由空間光束的分束器(例如，象在共同擁有的美國專利第7，031，575號、美國專利第7，142，772號、美國專利第7，366，379號、美國專利第7，622，708號或者美國公報第2010/0078547號中所公開的，所述每個專利或公報都通過引入并入于此)，或者可以在不提供光信號的自由空間傳播的任何間隔的連結(jié)波導(dǎo)102、104和106中實現(xiàn)(例如，象在共同擁有的美國專利第7，330，6 19號、美國專利第7，813，604號或者美國公報第2010/0272395號中所公開的，所述每個專利或公報都通過引用并入于此)。可以采用類似的元件或布置來分出一部分輸出光信號16,形成監(jiān)視光信號18。分光器/光組合器110可以根據(jù)光信號的譜分離(例如，二向色分束器或者其它過濾器，或者光柵)或者光信號的差分偏振或者根據(jù)用于分離光信號的任何其它合適基礎(chǔ)起作用。在圖4中，除了那些已經(jīng)在圖2中描述過的不希望的信號，還有幾種另外的不希望的光信號會導(dǎo)致串擾。另外的不希望的光信號34和36會從分光器/光組合器110作為無引導(dǎo)信號發(fā)出，而且會朝著信號光電二極管114、光源116或者監(jiān)視光電二極管118傳播(直接地或者作為散射或反射的結(jié)果)。此外，因為光波導(dǎo)104和106都光學耦合到光波導(dǎo)102，所以會出現(xiàn)沿波導(dǎo)象被支持的光學模式那樣傳播的不希望的光信號。不希望的輸入光信號54會沿波導(dǎo)106傳播到光源116，或者沿光波導(dǎo)108傳播到監(jiān)視光電二極管118。類似地，不希望的輸出光信號56會沿波導(dǎo)104傳播到信號光電檢測器114。圖2和4是示例性的，因為它們不一定示出了不希望的光或電信號的每個可能的源或者這種信號的每個可能的不希望的到達位置。特別地，沒有示出在激光源116和監(jiān)視光電檢測器118之間傳播的不希望的光或電信號。這種不希望的信號會而且會常常出現(xiàn)，但一般來說不象不希望的光信號34/36/38或不希望的電信號44/46/48有那么大問題(就串擾而言)，因為光源116和監(jiān)視光電檢測器118是要經(jīng)波導(dǎo)108光耦合和通過光源控制電路(未示出)電耦合的。然而，以下所公開的方法與裝置可以用來減輕可能存在并引起串擾的任何不希望的光或電信號的影響，而不僅是明確示出或描述的那些不希望的信號。圖I至4是示例性的，還因為它們僅僅示出了單個光源116和單個信號光電檢測器114，S卩，所述示例性雙向設(shè)備將象所謂的雙工器一樣起作用。更一般地說，雙向光電子設(shè)備可以包括任何期望數(shù)量的光源或者信號光電檢測器，而且這種設(shè)備應(yīng)當屬于本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍。不希望的光或電信號可以從那些多個光源或光電檢測器中的任何一個出現(xiàn)，并且通過到達任何一個其它的光源或光電檢測器而導(dǎo)致串擾。例如，在圖5中示意性地例示了所謂的三工器(為了清晰起見，省略了許多細節(jié)和不希望的信號)，其中兩個獨立的輸入光信號14a/14b被對應(yīng)的信號光電檢測器114a/114b接收，以生成對應(yīng)的輸出電信號26a/26b。更一般地說，在通用的多通道光電子設(shè)備中，串擾代價會由于任何其它輸入或輸出信號(電或光)的不希望的部分而對任何輸入或輸出信號(電或光)出現(xiàn)。隨著多通道或雙向設(shè)備的總體尺寸縮小，以上所述的光串擾和電串擾趨于變得更加顯著。特別地，在其中光電檢測器、光源、波導(dǎo)和跡線全都位于邊緣尺寸為IOmm或者更小的公共襯底上的多通道或雙向設(shè)備中，串擾會變得大到足以從根本上劣化設(shè)備的性能。例如，在5mm襯底10上組裝的雙向設(shè)備(例如，其中光源和光電檢測器在彼此的2或3mm范圍之內(nèi))中，觀察到了大于3dB的電串擾代價，而且觀察到了大于3dB的光串擾代價。不管導(dǎo)致電或光串擾的特定機制或者機制組合如何，都期望通過雙向設(shè)備的合適布置或者改裝來減小電或光串擾。光源驅(qū)動電路在圖6的功能性框圖中例示了傳統(tǒng)的雙向光電子設(shè)備，該設(shè)備包括光電檢測器114、光源116和用于光源116的驅(qū)動電路150。光電檢測器114布置成接收調(diào)制成編碼第一發(fā)送信息的輸入光信號14,并且作為響應(yīng)生成調(diào)制成編碼第一發(fā)送信息的輸出電信號24。光電檢測器114可以包括p-i-n光電二極管、雪崩光電二極管或者任何其它合適的光電檢測器。P-i-n光電二極管114在圖6的例子中示出，其連接到電路115并被電壓Vpd反向偏置。輸出電信號24示出為穿過電路115，其中電路115可以包括與光電二極管114串聯(lián)的單個電阻器，或者可以包括任何合適的過濾、阻抗匹配、放大或者其它有源或無源電路系統(tǒng)(例如，跨阻抗放大器和關(guān)聯(lián)的部件與電壓源)。 傳統(tǒng)雙向光電子設(shè)備的光源116布置成，從單極信號源23接收調(diào)制成編碼第二發(fā)送信息的輸入電信號26,并且作為響應(yīng)生成調(diào)制成編碼第二發(fā)送信息的輸出光信號16。光源116具有第一和第二電力輸入線126a/126b，而且在圖6的例子中包括激光二極管116。光源116在電力輸入線126a接收由驅(qū)動電路150施加的輸入電信號26,并在電力輸入線126b連接到由驅(qū)動電路150施加的電壓輸入電信號26可以包括或者可以不包括DC偏移，而且可以經(jīng)電路152和154而AC耦合或DC耦合到光源116。電路152和154每個都可以包括為DC稱合輸入電信號26布置的簡單連線或二極管、為AC稱合輸入電信號26布置的單個電容器，或者可以包括用于把輸入電信號26施加到光源116的任何合適的過濾、阻抗匹配、放大或者其它有源或無源電路系統(tǒng)。運算放大器AMP&反饋阻抗Zw晶體管IYs和電阻器Ru在圖6的例子中示出，而且包括用于調(diào)節(jié)由激光二極管116發(fā)射出的平均光功率的控制電路?？刂婆c監(jiān)視電壓，Vcon和Vmon，分別施加到運算放大器AMPw以調(diào)節(jié)通過晶體管IYs并由此通過激光二極管116的平均電流?？刂婆c監(jiān)視電壓可以以任何合適的方式生成(例如，通過監(jiān)視輸出光信號16的平均功率，或者通過監(jiān)視輸入電信號26的平均功率)。許多合適的布置都是已知的而且可以用于調(diào)節(jié)通過激光二極管116的平均電流，或者，如果期望的話，這種調(diào)節(jié)可以完全省略(并且從后續(xù)的圖中省略)。在圖7的功能性框圖中例示了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性雙向光電子設(shè)備，該設(shè)備包括光電檢測器114、光源116和用于光源116的驅(qū)動電路250。光電檢測器114布置成(i )接收調(diào)制成編碼第一發(fā)送信息的輸入光信號14及(i i )生成調(diào)制成編碼第一發(fā)送信息的輸出電信號24。輸出電信號24可以包括基帶幅值調(diào)制數(shù)字信號；也可以采用其它合適的調(diào)制策略或者載波頻率。光電檢測器114可以包括p-i-n光電二極管、雪崩光電二極管或者任何其它合適的光電檢測器。在圖7的例子中示出的p-i-n光電二極管114連接到電路115并且被電壓Vpd反向偏置。輸出電信號24示出為穿過電路115，其中電路115可以包括與光電二極管114串聯(lián)的單個電阻器，或者可以包括任何合適的過濾、阻抗匹配、放大或者其它的有源或無源電路系統(tǒng)(例如，跨阻抗放大器和關(guān)聯(lián)的部件與電壓源)。雙向光電子設(shè)備的光源116布置成(i)從雙極信號源25接收調(diào)制成編碼第二發(fā)送信息、作為反向復(fù)制信號26a/26b的輸入電信號及(ii)作為響應(yīng)生成調(diào)制成編碼第二發(fā)送信息的輸出光信號16。雙極輸入電信號26a/26b將統(tǒng)稱為輸入電信號26。輸入電信號26可以包括基帶幅值調(diào)制數(shù)字信號；也可以采用其它合適的調(diào)制策略或者載波頻率。光源116具有第一和第二電力輸入線126a/126b，而且在圖7的例子中包括激光二極管116。光源116分別在第一和第二電力輸入線126a和126b接收由驅(qū)動電路250施加的、作為第一和第二部分27a/27b的輸入電信號26,并且電源電壓V15在第二電力輸入線126b通過驅(qū)動電路250施加。輸入電信號26可以包括或者可以不包括DC偏移，而且可以經(jīng)驅(qū)動電路250而AC稱合或DC稱合到光源116 (作為第一和第二輸入電信號部分27a/27b)。電路250可以包括由電氣或電子領(lǐng)域技術(shù)人員為接收輸入電信號26并且作為響應(yīng)分別向電力輸入線126a/126b施加第一和第二部分27a/27b而設(shè)計出的許多布置中的任何一種，如下所述，而且本公開內(nèi)容及所附權(quán)利要求應(yīng)當被解釋為包括象在這里所公開地那樣運行的任何電路布置。電路250可以包括任何合適的無源部件、有源部件、電壓或電流源、過濾電路系統(tǒng)、阻抗匹配電路系統(tǒng)、放大電路系統(tǒng)或者其它用于接收輸入電信號26并且作為響應(yīng)分別向電力輸入線126a/126b施加第一和第二部分27a/27b的有源或無源電路系統(tǒng)。驅(qū)動電路250還可以包括附加的控制或調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)，用于控制流經(jīng)光源116的平均電流(并由此控制 來自光源116的平均光輸出功率)(如圖6)，但是，為了清晰起見，這種電路系統(tǒng)從圖中省略了。光源116具有用于接收輸入電信號26的對應(yīng)部分27a/27b的第一和第二電力輸入線126a/126b。盡管附圖的不例實施方式把輸入電信號26不出為雙極信號26a/26b,但是驅(qū)動電路250也可以實現(xiàn)成接收單極輸入電信號26并通過電氣或電子領(lǐng)域中已知的方法生成第一和第二部分27a/27b，而且這種利用單極輸入信號的實現(xiàn)應(yīng)當屬于本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍。如上所述，驅(qū)動電路250布置成把輸入電信號26的第一部分27a施加到光源116的第一電力輸入線126a,并且把輸入電信號26的第二部分27b施加到光源116的第二電力輸入線126b。驅(qū)動電路250布置成使得輸入電信號的第二部分27b是第一部分27a的基本上成比例的反向復(fù)制，如圖8中示意性例示的。輸入電信號26可以包括或者可以不包括DC偏置(任何一種情況在圖8的例子中都沒有示出)。輸入電信號26施加到電力輸入線126a/126b的部分27a/27b每個都可以包括DC偏置，這種DC偏置可以從輸入電信號26a/26b的DC偏置(如果其中存在的話)導(dǎo)出，可以由驅(qū)動電路250 (在合適的水平下)添加或者改變，或者可以彼此不同。在一種不例實施方式中，光源116包括半導(dǎo)體光源,一般是激光二極管。在這種實施方式中，第一電力輸入線126a包括激光二極管116的陰極，而第二電力輸入線126b包括激光二極管116的陽極。在傳統(tǒng)的激光驅(qū)動電路(例如圖6中所示的那種電路)中，一般來說，單極輸入電信號26 (經(jīng)輸入線126a)只施加到激光二極管116的陰極。激光二極管陰極的電壓遵循輸入電信號的時間變化，而激光二極管陽極(輸入線126b )的電壓以從根本上更小的幅值變化。在許多傳統(tǒng)的激光驅(qū)動電路中，激光二極管的陽極實際上通過與到的連接并聯(lián)且在其附近的相對大的對地電容(例如，在圖6中，電路154將包括單個電容器)而RF接地。相對而言，驅(qū)動電路250 (圖7中所示)布置成把輸入電信號26的反向的成比例復(fù)制27a/27b傳送到激光二極管116的電力輸入線126a/126b。在圖7的設(shè)備中，激光二極管陽極和陰極的電壓都根據(jù)輸入電信號26而變化，但具有更小而且相反的幅值(作為信號27a/27b);由驅(qū)動電路250驅(qū)動的、跨激光二極管116的整個電壓降可以類似于由傳統(tǒng)驅(qū)動電路150驅(qū)動的電壓降。已經(jīng)觀察到，根據(jù)本公開內(nèi)容布置的、具有驅(qū)動電路250的雙向光電子設(shè)備呈現(xiàn)出比具有驅(qū)動電路150的傳統(tǒng)雙向設(shè)備小的電串擾(所有其它因素都相等，例如，電輸入信號的幅值、光電檢測器和光源的類型與相對位置，等等；即，只關(guān)于激光二極管116的雙極對單極調(diào)制有區(qū)別)。以上指出的電串擾的減小一般只有在某些情況下才能觀察到或者操作上顯著，一般是當激光二極管116和光電檢測器114位置足夠靠近的時候。例如，在其中光電檢測器114 (p-i-n光電二極管)和光源116 (激光二極管)位于公共襯底上隔開大約4至5mm的(如圖6中布置的)雙向光電子設(shè)備中，觀察到由于激光二極管工作而造成的僅大約O. 5dBm的串擾代價，在許多常見的工作場景中，這一般是可以容忍的。但是，在另一個例子中，在其中光電檢測器114 (p-i-n光電二極管)和光源116 (激光二極管)位于公共襯底上隔開大約2_的(如圖6中布置的)雙向光電子設(shè)備中，觀察到由于激光二極管工作而造成的更顯著的光電檢測器性能劣化。一般來說，觀察到大約4至5dBm的串擾代價。圖9例示了示例驅(qū)動電路250的簡化部分，其中包括R19、R77、R78和R88的電阻器網(wǎng)絡(luò)用來從輸入電信號26產(chǎn)生電信號部分27a/27b。R77和R78構(gòu)成在其電阻器之間接地的分壓器，而且信號部分27a/27b分別通過電阻器R19和R88。當R19和R88的值變化時 (保持R19+R88 ^ 22Ω )，信號部分27a/27b是彼此的基本反向復(fù)制，具有變化而且通過接近一的最小縮放因子(當R19=R88=11Q時)的相對絕對縮放因子。當輸入電信號施加到驅(qū)動電路250和光源116時，這種對稱布置產(chǎn)生小于大約3dBm的串擾代價，從在驅(qū)動電路150和光源116工作過程中對光電檢測器114所觀察到的4至5dBm的串擾代價有了改進。然而，圖9的對稱布置并沒有產(chǎn)生優(yōu)于圖6布置的最大改進。R19=12Q且R88=9Q的驅(qū)動電路250布置產(chǎn)生僅大約2. 5dBm的串擾代價，這似乎是對圖9的示例布置可以實現(xiàn)的最小串擾代價。在那種布置中，激光陽極(導(dǎo)線126b)的電壓調(diào)制的幅值似乎稍大于激光陰極(導(dǎo)線126a，相對于陽極反向調(diào)制)的電壓調(diào)制的幅值。對于給定的激光二極管或者其它的激光源116，光電二極管或者其它的光電檢測器114，光源和光電檢測器的空間布置及驅(qū)動電路250的特定布置，信號部分27a/27b的相對幅值(即，縮放因子)都可以優(yōu)化，來實現(xiàn)當輸入電信號通過驅(qū)動電路250施加到光源116時的最小串擾代價(在圖10的圖中例示)。圖11例示了另一種示例驅(qū)動電路250的簡化部分，其類似于圖9的驅(qū)動電路，但是示出了附加的細節(jié)，包括用于激光二極管116的偏置電路的RF等效電路(R34/35、C30/31、L10/11)。就象在圖9的例子中一樣，包括R13、R16、R32和R33的電阻器網(wǎng)絡(luò)用來從輸入電信號26產(chǎn)生電信號部分27a/27b。R32和R33構(gòu)成在其電阻器之間接地的分壓器，而且信號部分27a/27b分別通過電阻器R13和R16。當R13和R16的值變化時(保持R13+R16 ^ 18Ω )，信號部分27a/27b是彼此的基本反向復(fù)制，具有變化而且通過接近一的最小縮放因子(當R13=R16=9Q時)的相對絕對縮放因子。當輸入電信號施加到驅(qū)動電路250和光源116時，這種對稱布置產(chǎn)生小于大約O. 3dB的串擾代價，從在(除了光源116的單極驅(qū)動之外，基本上象圖11中那樣布置的)驅(qū)動電路150和光源116工作過程中對光電檢測器114所觀察到的O. 8至I. OdB的串擾代價有了改進。同樣，圖11的對稱布置并沒有產(chǎn)生優(yōu)于圖6布置的最大改進。R13=11Q且R16=6. 8 Ω的驅(qū)動電路250布置產(chǎn)生僅大約O. I至O. 2dB的串擾代價，這似乎是對圖11的示例布置可以實現(xiàn)的最小“串擾代價”(如圖12的圖中所示)。在那種布置中，激光陽極(導(dǎo)線126b)的電壓調(diào)制的幅值似乎稍大于激光陰極(導(dǎo)線126a，相對于陽極反向調(diào)制)的電壓調(diào)制的幅值。對于給定的激光二極管或者其它的激光源116，光電二極管或者其它的光電檢測器114，光源和光電檢測器的空間布置及驅(qū)動電路250的特定布置，信號部分27a/27b的相對幅值(即，縮放因子)都可以優(yōu)化，來實現(xiàn)當輸入電信號通過驅(qū)動電路250施加到光源116時光電檢測器靈敏度的最小減小。圖13和14更具體地例示了示例驅(qū)動電路250和激光二極管116。圖13的示例驅(qū)動電路250包括輸入電信號26到激光二極管116的AC稱合,而且可以通過改變例如電阻器R3和R4的值針對最小化的串擾代價(即，針對在輸入電信號26施加到激光二極管116的過程中最大化的光電二極管靈敏度)進行優(yōu)化。作為替代，為了實現(xiàn)最小化的串擾代價，R7和R8、R1和R2或者三對電阻器的各種組合都可以改變。如果改變R1/R2或者R7/R8，那么所關(guān)聯(lián)的無功(reactive)元件可能也需要改變，及維持相關(guān)頻率范圍上激光陽極與陰極電壓的足夠相位匹配。圖14的不例驅(qū)動電路250包括輸入電信號26到激光二極管116的DC耦合，而且可以通過改變例如電阻器Rl和R2的值針對最小化的串擾代價進行優(yōu)化。在那種情況下，為了維持相關(guān)頻率范圍上激光陽極與陰極電壓的足夠相位匹配，無功元件(例如，C1/C2或者L1/L2)可能也需要改變。 在此重申，圖7、9、11、13和14的實施方式是示例性的，而且可以構(gòu)造許多其它具有更多或更少元件、或者具有不同元件布置的電路，不過這些電路都屬于本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍。特別地，示例實施方式的有些元件是可選的，而且它們的存在不一定是必需的(例如，圖8中的二極管D2或者電感器L4和L5 ;圖9中的二極管D2和D3)。陷光結(jié)構(gòu)用于光電子設(shè)備的常見配置包括在其上形成一個或多個光波導(dǎo)的襯底10及安裝在所述襯底上并且定位成把其光輸出信號的至少一部分發(fā)射到襯底上的光波導(dǎo)中的至少一個光源。這樣發(fā)射的光信號以對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式沿光波導(dǎo)傳播，該引導(dǎo)光學模式基本上限定在兩個橫向的方向中。光波導(dǎo)一般是在襯底10上生長、沉積或者以別的方式形成的一層或多層合適的芯部或包層材料中形成的；那些層可以統(tǒng)稱為光波導(dǎo)層20。襯底10充當光波導(dǎo)層20的結(jié)構(gòu)性支撐。對光波導(dǎo)層20中一層或多層的空間選擇性處理(通過材料的沉積、除去或者變更)定義了光波導(dǎo)；那些被處理過的層(或者那些層被處理過的區(qū)域)常常充當波導(dǎo)芯部，所述芯部具有比充當波導(dǎo)包層的包圍層稍高的折射率。一種典型的波導(dǎo)襯底包括只有包層的區(qū)域和除包層之外還有一個或多個芯層的區(qū)域。在具有多芯部波導(dǎo)的襯底的有些例子中，不同的區(qū)域可以存在不同數(shù)量的芯層，波導(dǎo)一般是由存在所有芯層的那些區(qū)域定義的。在本公開內(nèi)容的范圍之內(nèi)，可以采用許多其它的芯部/包層配置。情況常常是光源116與光波導(dǎo)106之間的光學稱合不完善,而且由光源發(fā)射的部分光信號沒有以引導(dǎo)光學模式作為輸出光信號16傳播，而是作為不希望的光信號36溢出到周圍。溢出的雜散光信號的某一小部分在光波導(dǎo)層20的一層或多層中傳播，而沒有被任何光波導(dǎo)在其對應(yīng)光學模式中限制。在光波導(dǎo)層中傳播的雜散光信號有可能會干擾或者破壞波導(dǎo)襯底上其它光學部件(包括光學檢測器或者其它光源)的性能。特別地，如以上所指出的，在多通道或雙向光電子設(shè)備(例如，雙向光電子收發(fā)器)中，在存在雜散光信號36的情況下(常常描述或者量化為所謂的“串擾代價”)，由光源發(fā)射出并在光波導(dǎo)層中傳播的雜散光信號會干擾光電檢測器114對進入的光信號14的接收，降低光電檢測器114對進入的光信號14的靈敏度。減小雜散光信號對光電子設(shè)備性能的負面影響的一種方式是在波導(dǎo)襯底10上或者在波導(dǎo)層20中提供阻光或者陷光結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的一些例子在以下中公開于2002年 7 月 9 日授予Gampp 的、題為“Lateral trenching for cross couplingsuppression in integrated optical chips，，的美國專利第 6，418，246 號；于2005 年 10 月 25 日授予 Steenblik 等人的、題為“Planar optical waveguide”的美國專利第6，959，138號；于2007 年 5 月 22 日授予 Steenblik 等人的、題為 “Planar optical waveguide”的美國專利第7，221,845號；于2007 年 10 月 2 日授予 Goushcha 等人的、題為 “Fast Si diodes and arrayswith high quantum efficiency built on dielectricalIyisolated wafers，，的美國專利第 7，276，770 號；于2009 年 5 月 12 日授予 Mihalakis 的、題為 “Single MEMS imager opticalengine”的美國專利第7，530, 693號；于2002 年 9 月 26 日以 Wechstrom 的名義公開的、題為 “Chemiluminescent gasanalyzer”的美國專利公報第2002/0137227號；于2004年8月5日以Kitcher等人的名義公開的、題為“Deep trenches foroptical and electrical isolation” 的美國專利公報第 2004/0151460 號;于2005年5月19日以Vonsovici等人的名義公開的、題為“Integrated opticalarrangement”的美國專利公報第2005/0105842號；于2008年I月24日以Steenblik等人的名義公開的、題為“Planar opticalwaveguide”的美國專利公報第2008/0019652號；及于2009年3月26以Pang等人的名義公開的、題為“Beam dump for avery-high-intensity laser beam” 的美國專利公報第 2009/0080084 號。圖15至20示意性地例示了在波導(dǎo)襯底10或者其上面的光波導(dǎo)層20上形成的改進的陷光結(jié)構(gòu)(即，一個或多個光收集器和一個或多個光阱)。在圖15和16中，任何合適類型或配置的光波導(dǎo)106在波導(dǎo)襯底10上的光波導(dǎo)層20中形成。光波導(dǎo)層20和波導(dǎo)襯底10可以包括多種合適材料中的任何一種，同時仍然在本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。在一種常見的實現(xiàn)中，襯底10包括硅，而波導(dǎo)層20可以包括二氧化硅、摻雜的二氧化硅、硅氮化物或者硅氧氮化物中的一種或多種。光波導(dǎo)的一些合適的例子在共同擁有的美國專利第6，975，798號；第7，136，564號；第7，164，838 號；第 7，184，643 號；第 7，373，067 號；第 7，394，954 號；第 7，397，995 號或第7，646，957號或者共同擁有的公報第2010/0092144號中公開，這些都通過引用并入于此。光源116位于襯底10上或者位于波導(dǎo)層20的一層或多層上，并且定位成發(fā)射光信號(或者至少光信號的第一部分16，下文中稱為發(fā)射的光信號16)，以沿光波導(dǎo)106作為引導(dǎo)光學模式傳播，該模式基本上在兩個橫向方向中被波導(dǎo)106限制。光信號的第二雜散部分36 (下文中稱為雜散光信號36)從光源116在光波導(dǎo)層20中傳播，沒有被波導(dǎo)106在引導(dǎo)光學模式中限制。光源116可以包括光信號16或36的任何源，包括但不限于激光二極管或者發(fā)光二極管、光纖、獨立襯底上的另一個光波導(dǎo)、或者分束器或抽頭，這些當中的任何一個都可以形成或安裝在襯底10或者波導(dǎo)層20上。如果沒有任何的陷光結(jié)構(gòu)，光信號的雜散部分36可能傳播通過光波導(dǎo)層20并有可能干擾或破壞襯底10上的其它光學部件的性能。圖15和16示意性地例示了包括光收集器310a/310b/310c (總稱為光收集器310x或者統(tǒng)稱為光收集器310)和光阱320的陷光結(jié)構(gòu)。盡管在附圖的示例實施方式中示出了三個光收集器310和一個光阱320，但是，在本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，任何合適數(shù)量的一個或多個光收集器或者一個或多個光阱都可以采用。每個光收集器310x都包括光波導(dǎo)層20的一個或多個側(cè)表面312及側(cè)表面312上的基本不透明的涂層330 (圖17A/18A/19A)。每個光阱320都包括光波導(dǎo)層20的一個或多個側(cè)表面322及側(cè)表面322上的基本不透明的涂層330 (圖17B/18B/19B)。側(cè)表面312/322 —般基本上與襯底10和光波導(dǎo)層20垂直，即，它們關(guān)于水平的襯底10基本上是垂直的。名稱水平與垂直是相對的，而不是要指示絕對的空間朝向。盡管圖17A/18A/19A示出了在一個波導(dǎo)106附近形成的側(cè)表面312 (例如，就象對于光收集器310a的情況)，但是光收集器310x也可以在襯底10上任何合適的位置形成，包括遠離任何波導(dǎo)的位置(因此，將類似于圖17B/18B/19B)。同樣，盡管圖17B/18B/19B示出了遠離任何波導(dǎo)形成的側(cè)表·面322，但是光阱320也可以在襯底10上任何合適的位置形成，包括在波導(dǎo)106附近的位置(因此，將類似于圖17A/18A/19A)。雜散光信號36在光波導(dǎo)層20中從光源116傳播,遇到側(cè)表面312及其基本上不透明的涂層330，而且在那個方向被阻止進一步傳播。涂層330 —般吸收入射光的一部分而反射剩余的部分。每個光收集器3 IOx的側(cè)表面312都布置成把雜散光信號的反射部分(直接地或者在由另一個光收集器310x重定向后)朝向光阱320導(dǎo)引。光阱320的側(cè)表面322及基本上不透明的涂層330定義了光波導(dǎo)層20對應(yīng)的螺旋區(qū)域。該螺旋區(qū)域包括開口 324和閉合端326。雜散光信號36在光波導(dǎo)層20中傳播到開口 324中的部分重復(fù)地從表面322和涂層330進一步反射到螺旋區(qū)域中，直到到達閉合端326 (如圖16中所不)。一般來說,在每次反射時,雜散光信號36都有一部分被吸收,剩余部分被反射。螺旋區(qū)域可以以任何合適的方式布置，而且一般對著大于大約180°的弧。在有些實施方式中，螺旋區(qū)域可以是角狀(cornuate)螺旋區(qū)域(S卩，朝閉合端326逐漸變細的漸細角形螺旋)?；旧喜煌该鞯耐繉?30 —般布置成在光源330的工作波長范圍上呈現(xiàn)光吸收，以在雜散光信號36重復(fù)地從側(cè)表面312/322反射時實現(xiàn)對雜散光信號36的衰減。常?？梢圆捎媒饘偻繉觼硖峁嵸|(zhì)性的不透明和合適程度的光吸收。在一個例子中，可以在大約1200-1700nm的工作波長范圍上采用鉻或者鈦；可以用在任何其它合適的波長范圍上的任何其它合適金屬都應(yīng)當屬于本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍。大于大約150nm的涂層330的厚度一般可以提供充分的不透明度，而且可以采用更大的厚度來確保足夠的不透明度。在其中鉻或鈦層沉積在光波導(dǎo)層20的側(cè)表面312/322上的一個例子中，其中光波導(dǎo)層20包括例如二氧化硅、硅氮化物或者具有類似折射率的其它介電材料，大約45%的入射雜散光信號36被吸收,而大約55%的雜散光信號36被反射。代表雜散光信號36的每條射線在到達光阱320的閉合端326之前都要經(jīng)歷4至6次或者更多的反射，因此，當?shù)竭_光阱320的閉合端326時，只有大約3% (在6次反射后)至大約9% (在4次反射后)的原始光功率留在雜散光信號36中。在那么低的水平,雜散光信號36不太可能干擾或者破壞襯底上其它光學設(shè)備的工作。如果還有附加的反射，雜散光信號36的一部分從光阱通過其開口324重新出現(xiàn)，一般它將被衰減到基本可以忽略的水平(例如，小于大約1%或者甚至小于大約 O. 1%)。反射抑制層(S卩，抗反射涂層)可以用來作為涂層330的一部分，在側(cè)表面312/322與金屬吸收層之間。由于雜散光信號36重復(fù)地遇到表面312/322，因此，在每次遇到表面312/322時反射的光量的減少(伴隨著所吸收的量的增加)增強了雜散光信號36的衰減。任何合適的反射抑制層或者抗反射涂層都可以采用。有些例子在共同擁有的公報第US2006/0251849號中公開，該公報通過引用并入于此。圖17A/17B、18A/18B和19A/19B的例子中的側(cè)表面312/322示出為延伸通過整個光波導(dǎo)層20，但不延伸到波導(dǎo)襯底10當中。在本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，也可以采用其它合適的深度。讓側(cè)表面312/322延伸通過整個光波導(dǎo)層20 —般是優(yōu)選的。側(cè)表面312/322可以延伸到波導(dǎo)襯底10當中。常?？赡艹霈F(xiàn)光波導(dǎo)層20、波導(dǎo)106、表面 312/322和涂層330按晶片級(on a wafter scale)形成或沉積，以便同時在許多波導(dǎo)襯底上制造光收集器和光阱。側(cè)表面312/322可以在這種晶片級的制造過程中例如通過任何合適的干或濕蝕刻工藝形成，一般是通過把一個或多個溝槽蝕刻到光波導(dǎo)層20中(并且有可能延伸到襯底10當中，如以上所指出的)。如在圖17A/17B、18A/18B或者19A/19B的示例布置中所示，對于層330可以采用不同的布置。在圖17A/17B的布置中，涂層330只覆蓋側(cè)表面312/322。在實踐當中，那可能是全部所需的，但還是在實踐當中，那種布置可能難以實現(xiàn)，尤其是利用標準的光刻沉積技術(shù)以在許多波導(dǎo)襯底上同時形成光收集器和光阱。保形(即，非定向)沉積技術(shù)不是很好地適用于只特定朝向表面的選擇性覆蓋，而定向沉積技術(shù)不是很好地適用于只垂直表面的選擇性覆蓋。圖18A/18B的布置實現(xiàn)起來會是最容易的，通過簡單涂覆全部或者近乎全部波導(dǎo)襯底10和光波導(dǎo)層20的暴露表面。如果沒有理由避免涂層330在波導(dǎo)106或者波導(dǎo)襯底10或光波導(dǎo)層20的其它部分上的存在，而且如果可以采用至少有些保形的沉積的話，那么可以采用那種方法。介于之間的方法是由圖19A/19B中所示的示例性布置例示的，其中涂層330部分地跨波導(dǎo)襯底10或光波導(dǎo)層20的水平表面延伸。襯底10或者波導(dǎo)層20的部分可以被掩模，以防止涂層330沉積到不期望的區(qū)域上。光波導(dǎo)106和光波導(dǎo)層20的不同布置在圖17A/17B、18A/18B或者19A/19B的示例布置中示出。那些例子中的任何一種波導(dǎo)布置都可以與那些例子中的任何一種針對涂層330示出的布置以任意組合的方式采用。在圖17A/17B所示的例子中，光波導(dǎo)106包括在頂部和底部較低折射率的包層之間的單個較高折射率芯部。在圖17A中，側(cè)表面312示出為在波導(dǎo)106附近，在圖17B中所示的側(cè)表面322附近只存在兩個包層。在圖18A/18B所示的例子中，光波導(dǎo)層106包括一對較高折射率的芯部及頂部、中間和底部較低折射率的包層。在圖18A中，側(cè)表面312示出為在波導(dǎo)106附近，在圖18B中所示的側(cè)表面322附近存在僅三個包層。在圖19A/19B所示的例子中，光波導(dǎo)106包括一個較高折射率的芯部及兩個較高折射率的芯層，而包層包括頂部、中上部、中下部和底部較低折射率的包層。在圖19A中，側(cè)表面312示出為在波導(dǎo)106附近，在圖19B中所示的側(cè)表面322附近存在四個包層和兩個芯層(沒有芯部)。在各個包層之間示出邊界，以指示包層沉積在何處中斷，以便允許中間芯部或芯層的沉積或構(gòu)圖，但是，這種邊界可能或者可能不容易在完成的設(shè)備中顯見，尤其是如果采用相同的材料用于不同的包層的話。在圖15和16的示例實施方式中，第一光收集器310a是彎曲的的，從而反射并重定向從光源116發(fā)散的雜散光信號36的一部分,朝光講320的開口 324會聚。收集器310a可以例如近似橢圓的一部分，其中光源116位于該橢圓的一個焦點附近,而光講320的開口324位于該橢圓的另一個焦點附近。光收集器310a的布置僅僅是示例性的；也可以采用彎曲的光收集器表面的其它布置。而且，在圖15和16的示例實施方式中，光收集器310b和310c具有一個或多個平的表面312,這些表面布置成重定向雜散光信號36 (—個這種表面312用于光收集器310b ；三個不同的平的片段用于光收集器310c)。那些各個平的表面312布置成通過兩次或更多次相繼的反射把雜散光信號36的一部分重定向到光阱320的開口 324中。光收集器310b和310c的布置僅僅是示例性的；也可以采用平的光收集器表面的其它布置。為了進一步減小避開光收集器和光阱的雜散光信號36的量，光波導(dǎo)106可以包括彎曲的片段。在其彎曲的片段之前，光波導(dǎo)可以在光收集器310a和310b之間通過。在其彎曲的片段之后，波導(dǎo)可以在光收集器310a和光阱320的開口 324之間通過。光收集器310b布置成基本上阻擋從光源116通過位于第一光收集器310a與光講320的開口 324之間的光波導(dǎo)層20的基本上所有直線傳播路徑。在此公開的光收集器和光阱可以在利用波導(dǎo)襯底上的光波導(dǎo)實現(xiàn)的廣泛多種光電子設(shè)備中采用。一個這種例子在圖20中示意性地例示，并且包括分束器110和111及光電檢測器114和118。光源116發(fā)射沿光波導(dǎo)106傳播的發(fā)射光信號16。部分18由分束器111分出來并導(dǎo)引到光電檢測器118。來自光電檢測器118的電信號可以用作例如光源116的反饋控制。發(fā)射光信號16的剩余部分沿光波導(dǎo)106傳播，直到其離開設(shè)備。進入設(shè)備的輸入光信號14沿波導(dǎo)106傳播,直到其被分束器110導(dǎo)引到光電檢測器114。光電檢測器114/118中任何一個或者兩者的性能都會受到在光波導(dǎo)層20中傳播的雜散光信號36的影響；那些影響可以通過光收集器310和光阱320的存在而減小或消除。分束器110/111可以以任何合適的方式實現(xiàn)，同時仍然在本公開內(nèi)容或所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)?？梢圆捎貌▽?dǎo)分束器或者抽頭(例如，象在已經(jīng)通過引用并入于此的共同擁有的專利和公報中所公開的)。作為替代，光波導(dǎo)106可以包括一個間隙，光信號14、16或18可以在波導(dǎo)的片段 之間跨該間隙作為自由空間光束(即，無引導(dǎo)的)傳播。分束器可以插入到波導(dǎo)片段之間，用于導(dǎo)引各個自由空間光信號沿其它波導(dǎo)傳播(例如，象在已經(jīng)通過引用并入于此的共同擁有的專利和公報中所公開的)。應(yīng)當指出，不管是怎么實現(xiàn)的，分束器110/111本身都可以充當光源116和作為雜散光信號36的源。提供一個或多個光收集器310或光阱320來減小從用于光波導(dǎo)的分束器產(chǎn)生的雜散光信號的傳播是期望的，而且這種實現(xiàn)應(yīng)當屬于本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍。多功能封裝在根據(jù)本公開內(nèi)容的多通道或雙向光學設(shè)備的一種示例性實施方式中，采用多功能封裝件500來封裝多通道或雙向光電子設(shè)備，包括一個或多個信號光電檢測器114、一個或多個光源116、一個或多個監(jiān)視光電檢測器118 (如果存在的話)、光波導(dǎo)102 (如果存在的話)、104、106和108 (如果存在的話)、導(dǎo)電跡線124、126和128 (如果存在的話)及導(dǎo)電導(dǎo)線134、136和138 (如果存在的話)。如果代替所列出的那些或者除此之外還采用其它的光學或電氣元件，那么那些元件也可以(或者代替地)被封裝。封裝件500的一個目的是提供對光電檢測器、光源、波導(dǎo)和雙向設(shè)備的電氣連線的化學與機械保護；因此，封裝件500可以被稱為保護性封裝件。設(shè)備的部件可以是相對精密的，可以在相對惡劣的環(huán)境中(大的溫度波動、高濕度，等等)部署，或者在安裝過程中或者部署的時候會忍受粗暴的處理或?qū)Υ?。出于那些原因中的一個或多個，傳統(tǒng)上是把這種設(shè)備的精密部分封裝起來。一般來說，保護性封裝件可以包括合適的聚合物(例如，硅酮、環(huán)氧樹脂或者聚氨酯聚合物；在有些實例中光學透明的聚合物會是優(yōu)選的)，所述聚合物在處于未固化形態(tài)(一般是液態(tài)或半液態(tài))時涂到襯底10上，在襯底10上放置雙向設(shè)備的部件(例如，就象在圖21中示意性例示的雙向設(shè)備的側(cè)面正視圖中；為了清晰起見，省略了許多結(jié)構(gòu)性細節(jié)和所有的信號)。如果襯底10安裝在另一個更大的襯底或電路板上，那么封裝件可以延伸超出襯底10，到另一個襯底或者電路板上。依賴于雙向設(shè)備的本質(zhì)和期望的部署環(huán)境，封裝件500可以根據(jù)其多種屬性來選擇。未固化的封裝件優(yōu)選地是充分流動的，以 基本上填滿雙向設(shè)備的構(gòu)形(例如，填滿部件之間的空間、圍繞導(dǎo)線完全流動，等等)；是充分粘滯的，以在涂覆和固化過程中保留在適當?shù)奈恢?；在固化之后是充分硬的，以便提供足夠的機械支撐和保護；在固化之后是充分軟的，使得熱膨脹或收縮不會過度壓迫或者甚至折斷設(shè)備或者其任何部件(包括例如互連，如電線)，并且對在使用環(huán)境中有可能遇到的適當?shù)奈镔|(zhì)陣列(例如，潮濕環(huán)境中的水蒸氣)有化學抵抗力。合適封裝件的例子包括，但不限于，硅酮橡膠、凝膠、環(huán)氧樹脂或者聚氨酯。封裝件500還可以進一步包括光吸收體。吸收體可以是可以混合到封裝件配方中而(在固化之前或之后)基本上不會破壞其物理化學屬性適用性的任何物質(zhì)。吸收體可以溶解、懸浮或者以別的方式分散在未固化的封裝件中(并且在涂覆過程中和固化之后都保留在那里)，并且吸收光信號14和16 —個或多個波長的光。作為把這種吸收體混合到封裝件500中的結(jié)果，不希望的光信號34/36/38在襯底10之上(即，在封裝件500中)傳播的部分被衰減了。因此，包括光吸收體的保護性封裝件500可以用來減小由于那些不希望的光信號而產(chǎn)生的光串擾。適當選擇的染料可以溶解在封裝件500中，充當光吸收體。作為代替或者附加地，不可溶的粒子510可以懸浮在封裝件中，充當光吸收體(圖22和24)。合適的粒子的例子可以包括碳粒子(例如，碳黑、燈黑或者乙炔黑)、礦物顏料(例如，黑色鐵氧體或赤鐵礦、黑色尖晶石、鈷黑、錳黑、礦物黑或者黑土 )、金屬粒子或者半導(dǎo)體粒子，優(yōu)選地具有在大約
O.01 μ m和大約50 μ m之間的平均粒子尺寸。一個優(yōu)選的例子包括具有在大約20 μ m和大約30μπι之間的平均粒子尺寸的碳黑粒子，而且其中碳黑粒子占封裝件成分重量的大約O. 1%和大約2%之間。吸收體(不管其類型或成分)可以以一定的量存在，使得產(chǎn)生在大約1-5CHT1和大約200CHT1之間的消光系數(shù)K (在工作相關(guān)的波長范圍上)(其中吸收系數(shù)K是用透射的光功率除以等于e—u的入射光功率定義的，其中L是通過封裝件的光路長度)。(相對于對具有相同封裝件但沒有光吸收體的相同設(shè)備所觀察到的光串擾代價)當光吸收體結(jié)合到封裝件500中時，觀察到了大約IdB和大約5dB之間的光串擾代價的減小。相對于在具有更高介電常數(shù)的封裝件中將存在的電串擾，通過減小保護性封裝件500的平均或有效介電常數(shù)，雙向設(shè)備中由于不希望的電信號44/46/48在襯底10上傳播的部分而產(chǎn)生的電串擾的水平可以降低。為了減小封裝件500的平均介電常數(shù)，它可以包括懸浮的、中空介電微球520 (見圖23和24)?？梢陨虡I(yè)獲得各種尺寸的這種微球，而且常常包括基于二氧化娃的玻璃。在一種不例實施方式中，米用中空二氧化娃微球，其具有大約60 μ m的中值直徑和從大約30 μ m到大約105 μ m (百分之十到百分之九十)或者從大約10 μ m到大約120 μ m (全范圍)的直徑范圍；也可以采用其它合適的材料或尺寸(例如，大約40 μ m和大約70 μ m之間的中值直徑)。微球可以懸浮在未固化的封裝件中，并且在涂覆過程中和固化之后保留在那里。為了適當?shù)販p小雙向設(shè)備中的電串擾，微球可以占封裝件成分體積的大約25%和大約75%之間，對應(yīng)于封裝件有效介電常數(shù)大約25%和大約50%之間的減小(相對于無微球的封裝件)。相對于無微球時大約2. 8的介電常數(shù)，具有在那個體積分數(shù)范圍內(nèi)的微球的硅酮封裝件500可以分別呈現(xiàn)出在大約2. 5和大約I. 7之間的有效介電常數(shù)。當中空微球結(jié)合到封裝件500中時，(相對于對具有相同封裝件但沒有微球的相同設(shè)備觀察到的電串擾代價，)觀察到了大約O. IdB和大約3dB之間的電串擾代價的減小。可歸因于中空微球的電串擾減小的量會依賴多種因素而變，例如，襯底上光電子部件和導(dǎo)電元件的具體布置；其中電信號耦合到光電子設(shè)備或者從光電子設(shè)備耦合的方式，例如單極、 雙極或者差分耦合；或者除中空微球之外用來減小電串擾的其它措施。在保護性封裝件500的許多例子中，需要填料來增加未固化聚合物的粘滯性，以方便把它涂到設(shè)備上。如果沒有足夠的粘滯性，在涂覆的過程中，未固化的聚合物易于流動超出期望被封裝的那些區(qū)域(例如，就象對于粘滯性小于大約400-600cps的未固化封裝件配方的情況)。常常使用填料把未固化聚合物的粘滯性提高到一個在涂覆過程中合適的水平，并且在固化之后填料保持結(jié)合到封裝件中。固態(tài)二氧化硅粒子常常用作填料，但易于呈現(xiàn)出相對大的介電常數(shù)(依賴于具體成分，在大約3和8之間)。將這種高介電填料粒子結(jié)合到封裝件500中將趨于提高其有效介電常數(shù)，由此也增加了被封裝的設(shè)備中的電串擾(超過了若封裝件500不包括填料時所呈現(xiàn)的電串擾)。但是，中空微球520可以充當填料，把未固化聚合物的粘滯性提高到涂覆所期望的水平，同時還減小了其有效介電常數(shù)(和被封裝的設(shè)備的電串擾)。已經(jīng)觀察到，中空微球大約25%和大約50%之間的體積分數(shù)產(chǎn)生未固化娃酮封裝件混合物在適于涂到設(shè)備的范圍之內(nèi)的粘滯性(例如，從幾千厘泊直到幾萬厘泊；更粘滯的配方也可以采用，但由于流得慢，所以很難涂)。那個范圍的體積分數(shù)似乎還使得微球可以保持分散在較低粘滯性的封裝件配方中；如果在較低粘滯性的封裝件配方中有較低的體積分數(shù)，微球會趨于與封裝件分離。但是，如果可以促使所得混合物以期望的微球體積分數(shù)在期望的地方流動，那么，對于具有不同粘滯性(更高或更低)的其它未固化封裝件配方，也可以采用其它的體積分數(shù)(更高或更低)。快速固化封裝件可以用來降低或避免低粘滯性封裝件流到不希望的區(qū)域上。在此對包括中空介電微球的封裝件所公開或請求保護的有效介電常數(shù)或電串擾的減小是相對于沒有微球或任何其它填料的相同封裝件來表達的。串擾中的那些減小在工作中是顯著的和期望的。但是，有可能一種更實際的比較是在具有微球的封裝件和具有固態(tài)填料粒子的相同封裝件之間，以產(chǎn)生類似粘滯性的各自的體積分數(shù)(在適于涂到設(shè)備的范圍之內(nèi))進行比較。從這種方式來看，利用中空微球?qū)崿F(xiàn)的有效介電常數(shù)和電串擾的相對減小甚至大于在此所公開的那些。除了提供由于微球的存在而產(chǎn)生的減小之外，用中空微球代替固態(tài)填料粒子還消除了由于填料粒子而產(chǎn)生的有效介電常數(shù)的增大。太高的中空微球體積分數(shù)會產(chǎn)生太粘滯以至于不能在設(shè)備上正確流動的未固化封裝件混合物，限制了通過結(jié)合微球可以減小有效介電常數(shù)的程度。粘滯性在大約400cps和大約600cps之間的未固化聚合物(無微球)會具有高達大約50%的微球體積分數(shù)，并且保持充分流動，用于涂到設(shè)備上。更高的體積分數(shù)或者更高的初始粘滯性趨于產(chǎn)生不能很好地流動來封裝設(shè)備的封裝件混合物?？梢圆捎酶〕跏颊硿缘奈垂袒庋b件配方來容納更高的微球體積分數(shù)(并因此有更低的有效介電常數(shù))，同時仍然充分流動，用于涂到設(shè)備上。一定范圍的未固化封裝件粘滯性與微球體積分數(shù)的組合可以用來產(chǎn)生封裝件混合物的流動與封裝件有效介電常數(shù)的減小的期望組合。在一種優(yōu)選實施方式中，光吸收體粒子510和中空介電微球520都結(jié)合到保護性封裝件500中(圖24)。以這種方式，單種封裝件500可以同時實現(xiàn)雙向光電子設(shè)備中電和光串擾的減小。在有些實例中，通過充當光散射器，微球520的存在可以增強光吸收體粒子510的作用。從微球520散射的光通過封裝件500傳播更大的距離，從而增加了遇到吸收體粒子510的可能性。如果與中空微球結(jié)合，避免高介電或?qū)щ娢阵w粒子(例如，金屬或者 碳粒子)會是期望的，這是因為那些將趨于增大封裝件介電常數(shù)。另一方面，中空介電微球可以用來至少部分地偏移(或者完全偏移，或者不止偏移)由于這種吸收體粒子而產(chǎn)生的封裝件有效介電常數(shù)的增大。如果采用導(dǎo)電的吸收體粒子，優(yōu)選地是確保封裝件的完全固化，來降低或避免導(dǎo)電粒子不希望的聚集或還原及封裝件有效介電常數(shù)的伴隨增加。除了保護性封裝件500之外，還可以采用光學封裝件600 (在此也稱為“第一級封裝件”;圖25)(保護性封裝件500在與光學封裝件600結(jié)合使用時也可以稱為“第二級”封裝件)。如果雙向設(shè)備包括由光信號14、16或18遵循的光路的任何自由空間部分，那么一般需要光學封裝件600，至少在那些空間排除了保護性封裝件。例如，如果采用包括位于波導(dǎo)102、104和106的端面之間的分束器的分光器/光組合器110，那么光學封裝件可以填充波導(dǎo)與分束器之間的光路。類似地，波導(dǎo)端面與光電檢測器或光源之間的任何間隙都可以利用光學封裝件填充。這種封裝件600的使用可以防止封裝件500或外來物質(zhì)對光透射表面的污染或者對光路的阻擋。光學封裝件600還可以選擇成提供與波導(dǎo)、光電檢測器、光源或其它元件匹配的折射率，以便減小設(shè)備中不希望的反射。這種反射會充當期望光信號的光學損耗的源，而且還充當會導(dǎo)致附加光串擾的不希望的光信號的源。第一級封裝件600還可以提供防止設(shè)備的環(huán)境性降級(例如，在存在濕氣的情況下被侵蝕)的保護。合適材料的例子可以包括，但不限于，硅酮或者環(huán)氧樹脂聚合物。當采用光學封裝件600時，它可以在封裝件500的涂覆與固化之前涂到雙向設(shè)備并固化。作為替代，假定封裝件500和600在固化之前可以保留在適當?shù)奈恢貌⑶一旧喜换旌?，那么封裝件500可以在光學封裝件600涂覆之后但在其固化之前涂覆，而且兩種封裝件可以在公共的固化工藝中一起固化。組僉在此公開了用于減小多通道或雙向光電子設(shè)備中串擾的三種技術(shù)用于光源的雙極驅(qū)動的驅(qū)動電路、波導(dǎo)襯底上的光收集器和光阱及具有減小的介電常數(shù)或者充當光吸收體的封裝件。那些技術(shù)中的每一種都可以單獨使用。但是，在其所公開的任何變體中，在單個光電子設(shè)備中組合使用任何兩種或全部三種技術(shù)也都應(yīng)當被認為屬于本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍。在一個例子中，光收集器和光阱的使用結(jié)合光學吸收封裝件的使用可以比單獨使用這些技術(shù)更大程度地減小光串擾；在這種實施方式中，如果需要或者期望的話，封裝件可以基本上覆蓋光收集器或光阱的側(cè)表面。在另一個例子中，使用雙極激光驅(qū)動電路和具有中空微球的封裝件可以比單獨使用這些技術(shù)更大程度地減小電串擾。光收集器和光阱、雙極激光驅(qū)動電路及同時結(jié)合光吸收體和中空微球的封裝件的使用在有些例子中呈現(xiàn)出還要低的電或光串擾水平。
所公開的示例實施方式與方法的等同都應(yīng)當屬于本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍。所公開的示例實施方式與方法及其等同都可以改變，但是仍然屬于本公開內(nèi)容或者所附權(quán)利要求的范圍。在以上的具體描述中，在幾種示例實施方式中，為了使所公開內(nèi)容流暢，各個特征可以分組到一起。本公開內(nèi)容的這種方法不是要解釋為反映任何所要求保護的實施方式都需要比在對應(yīng)權(quán)利要求中明確陳述更多的特征的意思。相反，就象所附權(quán)利要求所反映的，創(chuàng)新性主題可以處于比單個所公開示例實施方式的全部特征少的狀態(tài)。因而，所附權(quán)利要求在此結(jié)合到具體描述中，每項權(quán)利要求都自己代表一種單獨的所公開實施方式。但是，本公開內(nèi)容還應(yīng)當被認為隱含地公開了具有出現(xiàn)在本公開內(nèi)容或所附權(quán)利要求中的一個或多個所公開或保護特征的任何合適組合的任何實施方式(即，不兼容或相互排斥的特征集合)，包括可能沒有在此明確公開的一個或多個特征的那些集合。除了在此明確公開或保護的用于如下的方法(i)用于使用任何明確或隱含公開的設(shè)備或裝置；或者(ii)用于制造任何明確或隱含公開的設(shè)備或裝置，本公開內(nèi)容還應(yīng)當被認為隱含地公開了用于使用或制造任何明確或隱含公開的設(shè)備或裝置的一般性方法。還應(yīng)當指出，所附權(quán)利要求的范圍不一定包含了在此所公開的全部主題。對于本公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求來說，除非(i)明確地另外陳述，例如，通過使用“不是…就是…”、“只有其中一個”或者類似的語言；或者(ii)所列出的備選方案中的兩個或者更多個在特定的背景下相互排斥，在這種情況下“或者”將只包含涉及非相互排排斥選方案的那些組合，否則連接詞“或者”應(yīng)當認為是包含性的(例如，“一只狗或者一只貓”將解釋為“一只狗或者一只貓或者二者兼有”;例如，“一只狗、一只貓或者一只老鼠”將解釋為“一只狗或者一只貓或者一只老鼠或者任何兩個或者全部三個”)。對于本公開內(nèi)容或所附權(quán)利要求來說，不管在哪里出現(xiàn)，措辭“包含”、“包括”、“具有”及其變體都應(yīng)當認為是開放性術(shù)語，具有就象在其每個實例之后附上短語“至少” 一樣的意義。在所附權(quán)利要求中，如果在裝置權(quán)利要求中期望引用美國法典第35卷112節(jié)第6段的規(guī)定，那么措辭“裝置(means)”將出現(xiàn)在那項設(shè)備(apparatus)權(quán)利要求中。如果在方法權(quán)利要求中期望引用那些規(guī)定，那么措辭“用于…的步驟”將出現(xiàn)在那項方法權(quán)利要求中。相反，如果措辭“裝置”或“用于…的步驟”沒有在一項權(quán)利要求中出現(xiàn)，那么對那項權(quán)利要求就不打算引用美國法典第35卷112節(jié)第6段的規(guī)定。按照要求提供了摘要，作為對本專利著作中具體主題的那些搜索的幫助。但是，摘要不是要暗示所陳述的任何元件、特征或限制有必要被任何特定的權(quán)利要求包含。由每項權(quán)利要求包含的主題的范圍應(yīng)當只由那項權(quán)利要求的陳述來確定。
權(quán)利要求
1.一種雙向光電子設(shè)備，包括 (a)光電檢測器，布置成(i )接收調(diào)制成編碼第一發(fā)送信息的輸入光信號，及(ii )響應(yīng)于所述輸入光信號而生成調(diào)制成編碼所述第一發(fā)送信息的輸出電信號； (b )光源，布置成(i )接收調(diào)制成編碼第二發(fā)送信息的輸入電信號，及(i i )響應(yīng)于所述輸入電信號而生成調(diào)制成編碼所述第二發(fā)送信息的輸出光信號，所述光源具有用于接收所述輸入電信號的第一電導(dǎo)線和第二電導(dǎo)線；及 (C)驅(qū)動電路,布置成把所述輸入電信號的第一部分施加到所述光源的第一電導(dǎo)線并且把所述輸入電信號的第二部分施加到所述光源的第二電導(dǎo)線，其中所述輸入電信號的第二部分是所述輸入電信號的第一部分的基本上成比例的反向復(fù)制。
2.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光源包括激光二極管，所述第一電導(dǎo)線包括該激光二極管的陰極，而所述第二電導(dǎo)線包括該激光二極管的陽極。
3.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述輸入電信號包括一個或多個幅值調(diào)制的RF載波信號或者一個或多個基帶數(shù)字幅值調(diào)制信號。
4.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述輸出電信號包括一個或多個幅值調(diào)制的RF載波信號或者一個或多個基帶數(shù)字幅值調(diào)制信號。
5.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光電檢測器耦合到跨阻抗放大器。
6.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光電檢測器包括p-i-n光電二極管或者雪崩光電二極管。
7.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述輸入電信號的第二部分相對于所述輸入電信號的第一部分的選定縮放因子令所述光電檢測器呈現(xiàn)出最小串擾代價。
8.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述輸入電信號的第二部分相對于所述輸入電信號的第一部分的縮放因子大約是一。
9.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述輸入電信號的第一部分和第二部分彼此相差輸入電信號偏移。
10.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述輸入電信號AC耦合到所述光源。
11.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述輸入電信號DC耦合到所述光源。
12.如權(quán)利要求I所述的雙向光電子設(shè)備，還包括布置成封裝所述光電檢測器和光源的保護性封裝件，該保護性封裝件包括分散在其體積中的中空介電微球，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的電信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述保護性封裝件中沒有所述中空介電微球的情況下由所述雙向光電子設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
13.如權(quán)利要求12所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述保護性封裝件還包括分散在其體積中的光吸收體，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的光信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述保護性封裝件中沒有所述光吸收體的情況下由所述雙向光電子設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
14.如權(quán)利要求13所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所存在的所述光吸收體的量使得在所述雙向光電子設(shè)備的工作波長范圍上所述保護性封裝件的消光系數(shù)K在大約IcnT1和大約200CHT1之間。
15.如權(quán)利要求13所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光吸收體包括分散在所述保護性封裝件中的碳粒子。
16.如權(quán)利要求15所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述保護性封裝件包括重量占大約.0. 1%和大約2%之間的碳粒子。
17.如權(quán)利要求12或者13所述的雙向光電子設(shè)備,其中,所存在的所述中空介電微球的量使得所述保護性封裝件的介電常數(shù)在大約I. 7和大約2. 5之間。
18.如權(quán)利要求12或者13所述的雙向光電子設(shè)備,其中,所存在的所述中空介電微球的量使得具有所述中空介電微球的保護性封裝件的平均介電常數(shù)比無所述中空介電微球的保護性封裝件的介電常數(shù)小大約25%和大約50%之間。
19.如權(quán)利要求12或者13所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述保護性封裝件包括體積占大約25%和大約50%之間的中空介電微球。
20.如權(quán)利要求12或者13所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述中空介電微球具有大約.40iim和大約70 iim之間的中值直徑。
21.如權(quán)利要求12或者13所述的雙向光電子設(shè)備,其中,所述中空介電微球包括中空二氧化硅微球。
22.如權(quán)利要求12或者13所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述保護性封裝件包括硅酮、環(huán)氧樹脂或者聚氨酯聚合物。
23.如權(quán)利要求12或者13所述的雙向光電子設(shè)備，還包括光學封裝件，該光學封裝件布置成填充所述雙向光電子設(shè)備中自由光路的一個或多個片段，并且在所述保護性封裝件下面封裝所述雙向光電子設(shè)備的一部分。
24.如權(quán)利要求1、12或者13所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光源和光電檢測器位于公共襯底上，且在彼此的大約2mm范圍之內(nèi)。
25.如權(quán)利要求1、12或者13所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光源和光電檢測器位于邊緣尺寸小于大約IOmm的公共襯底上。
26.如權(quán)利要求1、12或者13所述的雙向光電子設(shè)備,其中,在輸入電信號施加到光源或者輸出光信號從光源發(fā)出的情況下光電檢測器的靈敏度在沒有輸入電信號施加到光源而且沒有輸出光信號從光源發(fā)出的情況下所述光電檢測器的靈敏度的大約3dB之內(nèi)。
27.如權(quán)利要求1、12或者13所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光電檢測器呈現(xiàn)出小于大約3dB的串擾代價。
28.如權(quán)利要求I、12或者13所述的雙向光電子設(shè)備，還包括 波導(dǎo)襯底； 所述波導(dǎo)襯底上的一組一個或多個光波導(dǎo)層； 在一個或多個所述光波導(dǎo)層中形成的一個或多個光波導(dǎo)，每個所述光波導(dǎo)都布置成基本上在兩個橫向方向中限定對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式,其中所述光源位于所述波導(dǎo)襯底上或者一個或多個所述光波導(dǎo)層上，所述光源被布置成發(fā)射所述輸出光信號的第一部分以所述對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式沿一個所述光波導(dǎo)傳播； 在所述光波導(dǎo)層中形成的一個或多個光收集器，每個所述光收集器包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面和所述側(cè)表面上基本不透明的涂層；及 在所述光波導(dǎo)層中形成的一個或多個光阱，每個所述光阱包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面和所述側(cè)表面上基本不透明的涂層， 其中每個光阱的側(cè)表面布置成定義所述光波導(dǎo)層的對應(yīng)螺旋區(qū)域，該區(qū)域包括所述光阱的開口和閉合端 '及 每個光收集器的側(cè)表面布置成把所述輸出光信號的第二部分的對應(yīng)部分重定向成傳播到一個所述光阱的開口中，其中所述輸出光信號的第二部分在一個或多個所述光波導(dǎo)層中從所述光源傳播，而沒有被任何所述光波導(dǎo)以所述對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式限定。
29.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備,其中,所述波導(dǎo)襯底包括娃或者摻雜娃,而且每個光波導(dǎo)層包括二氧化硅、摻雜二氧化硅、硅氮化物或者硅氧氮化物。
30.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光源包括激光二極管或者發(fā)光二極管。
31.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光收集器和光阱的側(cè)表面包括一個或多個所述光波導(dǎo)層的蝕刻邊緣。
32.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光收集器和光阱的側(cè)表面的基本上不透明的涂層包括金屬層。
33.如權(quán)利要求32所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述金屬層是吸收型的。
34.如權(quán)利要求32所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述金屬層是反射型的。
35.如權(quán)利要求32所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述金屬層是吸收型的，而且所述基本上不透明的涂層包括所述側(cè)表面與金屬層之間的反射抑制層。
36.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，一個或多個所述光收集器的側(cè)表面是彎曲的，從而重定向所述輸出光信號中從光源發(fā)散的第二部分的對應(yīng)部分以朝一個所述光講會聚。
37.如權(quán)利要求36所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光收集器的彎曲的側(cè)表面近似橢圓的一部分，其中該橢圓的一個焦點位于所述光源處，而該橢圓的另一個焦點位于對應(yīng)光講的開口處。
38.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，一個或多個所述光收集器包括一個或多個基本上平的側(cè)表面，并且布置成通過來自所述平的側(cè)表面的兩次或更多次相繼反射來重定向所述輸出光信號的第二部分的對應(yīng)部分。
39.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，引導(dǎo)所述輸出光信號的第一部分的光波導(dǎo)包括彎曲片段，并且在所述彎曲片段之前布置成在第一個所述光收集器和第二個所述光收集器之間通過，且在所述彎曲片段之后布置成在所述第一個光收集器和光阱的開口之間通過，而且所述第二個光收集器布置成基本上阻擋位于所述第一個光收集器與所述光阱的開口之間的從所述光源通過所述光波導(dǎo)層的基本上所有直線傳播路徑。
40.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述螺旋區(qū)域?qū)χ笥诖蠹s180°的弧。
41.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述螺旋區(qū)域的至少一部分是角狀螺 旋區(qū)域。
42.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光源和光電檢測器位于公共襯底上，且在彼此的大約2mm范圍之內(nèi)。
43.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光源和光電檢測器位于邊緣尺寸小于大約IOmm的公共襯底上。
44.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備,其中,在輸入電信號施加到光源或者輸出光信號從光源發(fā)出的情況下光電檢測器的靈敏度在沒有輸入電信號施加到光源而且沒有輸出光信號從光源發(fā)出的情況下所述光電檢測器的靈敏度的大約3dB之內(nèi)。
45.如權(quán)利要求28所述的雙向光電子設(shè)備，其中，所述光電檢測器呈現(xiàn)出小于大約3dB的串擾代價。
46.一種方法,包括 (a)在光電檢測器處接收調(diào)制成編碼第一發(fā)送信息的輸入光信號，并且響應(yīng)于所述輸入光信號利用所述光電檢測器生成調(diào)制成編碼所述第一發(fā)送信息的輸出電信號； (b)在光源處接收調(diào)制成編碼第二發(fā)送信息的輸入電信號，并且響應(yīng)于所述輸入電信號利用所述光源生成調(diào)制成編碼所述第二發(fā)送信息的輸出光信號，所述光源具有用于接收所述輸入電信號的第一電導(dǎo)線和第二電導(dǎo)線；及 (C)利用驅(qū)動電路把所述輸入電信號的第一部分施加到所述光源的第一電導(dǎo)線，并且利用所述驅(qū)動電路把所述輸入電信號的第二部分施加到所述光源的第二電導(dǎo)線，其中所述輸入電信號的第二部分是所述輸入電信號的第一部分的基本上成比例的反向復(fù)制。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述光源包括激光二極管，所述第一電導(dǎo)線包括該激光二極管的陰極，而所述第二電導(dǎo)線包括該激光二極管的陽極。
48.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述輸入電信號包括一個或多個幅值調(diào)制的RF載波信號或者一個或多個基帶數(shù)字幅值調(diào)制信號。
49.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述輸出電信號包括一個或多個幅值調(diào)制的RF載波信號或者一個或多個基帶數(shù)字幅值調(diào)制信號。
50.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述光電檢測器耦合到跨阻抗放大器。
51.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述光電檢測器包括p-i-n光電二極管或者雪崩光電二極管。
52.如權(quán)利要求46所述的方法,其中,所述輸入電信號的第二部分相對于所述輸入電信號的第一部分的選定縮放因子令所述光電檢測器呈現(xiàn)出最小串擾代價。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，還包括執(zhí)行一個優(yōu)化過程來確定所述選定縮放因子。
54.如權(quán)利要求46所述的方法,其中，所述輸入電信號的第二部分相對于所述輸入電信號的第一部分的縮放因子大約是一。
55.如權(quán)利要求46所述的方法,其中，所述輸入電信號的第一部分和第二部分彼此相差輸入電信號偏移。
56.如權(quán)利要求46所述的方法,其中，所述輸入電信號AC稱合到所述光源。
57.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述輸入電信號DC耦合到所述光源。
58.如權(quán)利要求46所述的方法，其中，布置保護性封裝件來封裝所述光電檢測器和光源，該保護性封裝件包括分散在其體積中的中空介電微球，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的電信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述保護性封裝件中沒有所述中空介電微球的情況下由雙向設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
59.如權(quán)利要求58所述的方法，其中，所述保護性封裝件還包括分散在其體積中的光吸收體，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的光信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述保護性封裝件中沒有所述光吸收體的情況下由光電子設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其中，所存在的所述光吸收體的量使得在光電子設(shè)備的工作波長范圍上所述保護性封裝件的消光系數(shù)K在大約IcnT1和大約200CHT1之間。
61.如權(quán)利要求59所述的方法，其中，所述光吸收體包括分散在所述保護性封裝件中的碳粒子。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，所述保護性封裝件包括重量占大約0.1%和大約.2%之間的碳粒子。
63.如權(quán)利要求58或者59所述的方法，其中，所存在的所述中空介電微球的量使得所述保護性封裝件的介電常數(shù)在大約I. 7和大約2. 5之間。
64.如權(quán)利要求58或者59所述的方法，其中，所存在的所述中空介電微球的量使得具有所述中空介電微球的保護性封裝件的平均介電常數(shù)比無所述中空介電微球的保護性封裝件的介電常數(shù)小大約25%和大約50%之間。
65.如權(quán)利要求58或者59所述的方法，其中，所述保護性封裝件包括體積占大約25%和大約50%之間的中空介電微球。
66.如權(quán)利要求58或者59所述的方法，其中，所述中空介電微球具有大約40y m和大約70 ii m之間的中值直徑。
67.如權(quán)利要求58或者59所述的方法,其中，所述中空介電微球包括中空二氧化娃微球。
68.如權(quán)利要求58或者59所述的方法，其中，所述保護性封裝件包括硅酮、環(huán)氧樹脂或者聚氨酯聚合物。
69.如權(quán)利要求58或者59所述的方法,還包括光學封裝件,該光學封裝件布置成填充光電子設(shè)備中自由光路的一個或多個片段，并且在所述保護性封裝件下面封裝所述光電子設(shè)備的一部分。
70.如權(quán)利要求46、58或者59所述的方法,其中，所述光源和光電檢測器位于公共襯底上，且在彼此的大約2mm范圍之內(nèi)。
71.如權(quán)利要求46、58或者59所述的方法，其中，所述光源和光電檢測器位于邊緣尺寸小于大約IOmm的公共襯底上。
72.如權(quán)利要求46、58或者59所述的方法,其中，在輸入電信號施加到光源或者輸出光信號從光源發(fā)出的情況下光電檢測器的靈敏度在沒有輸入電信號施加到光源而且沒有輸出光信號從光源發(fā)出的情況下所述光電檢測器的靈敏度的大約3dB之內(nèi)。
73.如權(quán)利要求46、58或者59所述的方法，其中，所述光電檢測器呈現(xiàn)出小于大約3dB的串擾代價。
74.如權(quán)利要求46、58或者59所述的方法，其中 在波導(dǎo)襯底上的一個或多個光波導(dǎo)層中形成一個或多個光波導(dǎo)，每個所述光波導(dǎo)都布置成基本上在兩個橫向方向中限定對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式； 所述光源位于所述波導(dǎo)襯底上或者一個或多個所述光波導(dǎo)層上，所述光源被布置成發(fā)射所述輸出光信號的第一部分以所述對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式沿一個所述光波導(dǎo)傳播； 在所述光波導(dǎo)層中形成一個或多個光收集器，每個所述光收集器包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面和所述側(cè)表面上基本不透明的涂層；及 在所述光波導(dǎo)層中形成一個或多個光阱，每個所述光阱包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面和所述側(cè)表面上基本不透明的涂層； 每個光阱的側(cè)表面布置成定義所述光波導(dǎo)層的對應(yīng)螺旋區(qū)域，該區(qū)域包括所述光阱的開口和閉合端 '及 每個光收集器的側(cè)表面布置成把所述輸出光信號的第二部分的對應(yīng)部分重定向成傳播到一個所述光阱的開口中，其中所述輸出光信號的第二部分在一個或多個所述光波導(dǎo)層中從所述光源傳播，而沒有被任何所述光波導(dǎo)以所述對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式限定。
75.如權(quán)利要求74所述的方法,其中,所述波導(dǎo)襯底包括娃或者摻雜娃,而且每個光波導(dǎo)層包括二氧化硅、摻雜二氧化硅、硅氮化物或者硅氧氮化物。
76.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，所述光源包括激光二極管或者發(fā)光二極管。
77.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，所述光收集器和光阱的側(cè)表面包括一個或多個所述光波導(dǎo)層的蝕刻邊緣。
78.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，所述光收集器和光阱的側(cè)表面的基本上不透明的涂層包括金屬層。
79.如權(quán)利要求78所述的方法，其中，所述金屬層是吸收型的。
80.如權(quán)利要求78所述的方法，其中，所述金屬層是反射型的。
81.如權(quán)利要求78所述的方法，其中，所述金屬層是吸收型的，而且所述基本上不透明的涂層包括所述側(cè)表面與金屬層之間的反射抑制層。
82.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，一個或多個所述光收集器的側(cè)表面是彎曲的，從而重定向所述輸出光信號中從光源發(fā)散的第二部分的對應(yīng)部分以朝一個所述光阱會聚。
83.如權(quán)利要求82所述的方法，其中，所述光收集器的彎曲的側(cè)表面近似橢圓的一部分，其中該橢圓的一個焦點位于所述光源處，而該橢圓的另一個焦點位于對應(yīng)光阱的開口處。
84.如權(quán)利要求74所述的方法,其中，一個或多個所述光收集器包括一個或多個基本上平的側(cè)表面，并且布置成通過來自所述平的側(cè)表面的兩次或更多次相繼反射來重定向所述輸出光信號的第二部分的對應(yīng)部分。
85.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，引導(dǎo)所述輸出光信號的第一部分的光波導(dǎo)包括彎曲片段，并且在所述彎曲片段之前布置成在第一個所述光收集器和第二個所述光收集器之間通過，且在所述彎曲片段之后布置成在所述第一個光收集器和光阱的開口之間通過，而且所述第二個光收集器布置成基本上阻擋位于所述第一個光收集器與所述光阱的開口之間的從所述光源通過所述光波導(dǎo)層的基本上所有直線傳播路徑。
86.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，所述螺旋區(qū)域?qū)χ笥诖蠹s180°的弧。
87.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，所述螺旋區(qū)域的至少一部分是角狀螺旋區(qū)域。
88.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，所述光源和光電檢測器位于公共襯底上，且在彼此的大約2mm范圍之內(nèi)。
89.如權(quán)利要求74所述的方法備，其中，所述光源和光電檢測器位于邊緣尺寸小于大約IOmm的公共襯底上。
90.如權(quán)利要求74所述的方法,其中，在輸入電信號施加到光源或者輸出光信號從光源發(fā)出的情況下光電檢測器的靈敏度在沒有輸入電信號施加到光源而且沒有輸出光信號從光源發(fā)出的情況下所述光電檢測器的靈敏度的大約3dB之內(nèi)。
91.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，所述光電檢測器呈現(xiàn)出小于大約3dB的串擾代價。
92.—種多通道光電子設(shè)備,包括 兩個或更多個光電子部件；及 保護性封裝件，布置成封裝所述光電子部件， 其中 每個光電子部件包括(a)光電檢測器，該光電檢測器布置成(i )接收調(diào)制成編碼對應(yīng)發(fā)送信息的對應(yīng)輸入光信號，及(ii )響應(yīng)于所述對應(yīng)輸入光信號而生成調(diào)制成編碼所述對應(yīng)發(fā)送信息的對應(yīng)輸出電信號；或者(b)光源，該光源布置成(i)接收調(diào)制成編碼對應(yīng)發(fā)送信息的對應(yīng)輸入電信號，及(ii )響應(yīng)于所述對應(yīng)輸入電信號而生成調(diào)制成編碼所述對應(yīng)發(fā)送信息的對應(yīng)輸出光信號；及 所述保護性封裝件包括分散在其體積中的中空介電微球，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的電信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述保護性封裝件中無所述中空介電微球的情況下由所述多通道光電子設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
93.一種雙向光電子設(shè)備，包括 (a)第一光電子部件，包括光電檢測器，該光電檢測器布置成(i)接收調(diào)制成編碼第一發(fā)送信息的輸入光信號，及(ii )響應(yīng)于所述輸入光信號而生成調(diào)制成編碼所述第一發(fā)送信息的輸出電信號； (b)第二光電子部件，包括光源，該光源布置成(i)接收調(diào)制成編碼第二發(fā)送信息的輸入電信號，及(ii)響應(yīng)于所述輸入電信號而生成調(diào)制成編碼所述第二發(fā)送信息的輸出光信號，該光源具有用于接收所述輸入電信號的第一電導(dǎo)線和第二電導(dǎo)線；及 (c)保護性封裝件，布置成封裝所述光電檢測器和光源，該保護性封裝件包括分散在其體積中的中空介電微球，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的電信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述保護性封裝件中無所述中空介電微球的情況下由所述雙向光電子設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
94.如權(quán)利要求92或者93所述的設(shè)備，其中，所存在的所述中空介電微球的量使得所述保護性封裝件的介電常數(shù)在大約I. 7和大約2. 5之間。
95.如權(quán)利要求92或者93所述的設(shè)備，其中，所存在的所述中空介電微球的量使得具有所述中空介電微球的保護性封裝件的平均介電常數(shù)比無所述中空介電微球的保護性封裝件的介電常數(shù)小大約25%和大約50%之間。
96.如權(quán)利要求92或者93所述的設(shè)備，其中，所述保護性封裝件包括體積占大約25%和大約50%之間的中空介電微球。
97.如權(quán)利要求92或者93所述的設(shè)備，其中，所述中空介電微球具有大約40iim和大約70 ii m之間的中值直徑。
98.如權(quán)利要求92或者93所述的設(shè)備,其中，所述中空介電微球包括中空二氧化娃微球。
99.如權(quán)利要求92或者93所述的設(shè)備，其中，所述保護性封裝件包括硅酮、環(huán)氧樹脂或者聚氨酯聚合物。
100.如權(quán)利要求92或者93所述的設(shè)備，其中，所述光電子部件位于公共襯底上，且在彼此的大約2mm范圍之內(nèi)。
101.如權(quán)利要求92或者93所述的設(shè)備，其中，所述光電子部件位于邊緣尺寸小于大約IOmm的公共襯底上。
102.如權(quán)利要求92或者93所述的設(shè)備，還包括光學封裝件，該光學封裝件布置成填充光電子設(shè)備中自由光路的一個或多個片段，并且在所述保護性封裝件下面封裝所述光電子設(shè)備的一部分。
103.如權(quán)利要求92或者93所述的設(shè)備，其中，所述保護性封裝件還包括分散在其體積中的光吸收體，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的光信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述保護性封裝件中沒有所述光吸收體的情況下由光電子設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
104.如權(quán)利要求103所述的設(shè)備，其中，所述光源和光電檢測器位于公共襯底上，且在彼此的大約2mm范圍之內(nèi)。
105.如權(quán)利要求103所述的設(shè)備，其中，所述光源和光電檢測器位于邊緣尺寸小于大約IOmm的公共襯底上。
106.如權(quán)利要求103所述的設(shè)備，其中，在輸入電信號施加到光源或者輸出光信號從光源發(fā)出的情況下光電檢測器的靈敏度在沒有輸入電信號施加到光源而且沒有輸出光信號從光源發(fā)出的情況下所述光電檢測器的靈敏度的大約3dB之內(nèi)。
107.如權(quán)利要求103所述的設(shè)備，其中，所述光電檢測器呈現(xiàn)出小于大約3dB的串擾代價。
108.如權(quán)利要求103所述的設(shè)備，還包括光學封裝件，該光學封裝件布置成填充光電子設(shè)備中自由光路的一個或多個片段，并且在所述保護性封裝件下面封裝所述光電子設(shè)備的一部分。
109.如權(quán)利要求103所述的設(shè)備，其中，所存在的所述光吸收體的量使得在光電子設(shè)備的工作波長范圍上所述保護性封裝件的消光系數(shù)K在大約Icnf1和大約200CHT1之間。
110.如權(quán)利要求103所述的設(shè)備，其中，所述光吸收體包括分散在所述保護性封裝件中的碳粒子。
111.如權(quán)利要求110所述的設(shè)備，其中，所述保護性封裝件包括重量占大約0.1%和大約2%之間的碳粒子。
112.如權(quán)利要求103所述的設(shè)備，還包括 波導(dǎo)襯底； 所述波導(dǎo)襯底上的一組一個或多個光波導(dǎo)層； 在一個或多個所述光波導(dǎo)層中形成的一個或多個光波導(dǎo)，每個所述光波導(dǎo)都布置成基本上在兩個橫向方向中限定對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式,其中所述光源位于所述波導(dǎo)襯底上或者一個或多個所述光波導(dǎo)層上，所述光源被布置成發(fā)射所述輸出光信號的第一部分以所述對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式沿一個所述光波導(dǎo)傳播； 在所述光波導(dǎo)層中形成的一個或多個光收集器，每個所述光收集器包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面和所述側(cè)表面上基本不透明的涂層；及 在所述光波導(dǎo)層中形成的一個或多個光阱，每個所述光阱包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面和所述側(cè)表面上基本不透明的涂層， 其中每個光阱的側(cè)表面布置成定義所述光波導(dǎo)層的對應(yīng)螺旋區(qū)域，該區(qū)域包括所述光阱的開口和閉合端 '及 每個光收集器的側(cè)表面布置成把所述輸出光信號的第二部分的對應(yīng)部分重定向成傳播到一個所述光阱的開口中，其中所述輸出光信號的第二部分在一個或多個所述光波導(dǎo)層中從所述光源傳播，而沒有被任何所述光波導(dǎo)以所述對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式限定。
113.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，所述波導(dǎo)襯底包括硅或者摻雜硅，而且每個光波導(dǎo)層包括二氧化硅、摻雜二氧化硅、硅氮化物或者硅氧氮化物。
114.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，所述光源包括激光二極管或者發(fā)光二極管。
115.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備,其中，所述光源包括光纖或者另一個襯底上的光波導(dǎo)。
116.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，所述光源包括插入所述光波導(dǎo)的片段之間的間隙中的光波導(dǎo)分離器、光波導(dǎo)抽頭或者自由空間分束器。
117.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，所述光收集器和光阱的側(cè)表面包括一個或多個所述光波導(dǎo)層的蝕刻邊緣。
118.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，所述光收集器和光阱的側(cè)表面的基本上不透明的涂層包括金屬層。
119.如權(quán)利要求118所述的設(shè)備，其中，所述金屬層是吸收型的。
120.如權(quán)利要求118所述的設(shè)備，其中，所述金屬層是反射型的。
121.如權(quán)利要求118所述的設(shè)備，其中，所述金屬層是吸收型的，而且所述基本上不透明的涂層包括所述側(cè)表面與金屬層之間的反射抑制層。
122.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，一個或多個所述光收集器的側(cè)表面是彎曲的，從而重定向所述輸出光信號中從光源發(fā)散的第二部分的對應(yīng)部分以朝一個所述光阱會聚。
123.如權(quán)利要求122所述的設(shè)備，其中，所述光收集器的彎曲的側(cè)表面近似橢圓的一部分，其中該橢圓的一個焦點位于所述光源處，而該橢圓的另一個焦點位于對應(yīng)光阱的開口處。
124.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備,其中，一個或多個所述光收集器包括一個或多個基本上平的側(cè)表面，并且布置成通過來自所述平的側(cè)表面的兩次或更多次相繼反射來重定向所述輸出光信號的第二部分的對應(yīng)部分。
125.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，引導(dǎo)所述輸出光信號的第一部分的光波導(dǎo)包括彎曲片段，并且在所述彎曲片段之前布置成在第一個所述光收集器和第二個所述光收集器之間通過，且在所述彎曲片段之后布置成在所述第一個光收集器和光阱的開口之間通過，而且所述第二個光收集器布置成基本上阻擋位于所述第一個光收集器與所述光阱的開口之間的從所述光源通過所述光波導(dǎo)層的基本上所有直線傳播路徑。
126.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，所述螺旋區(qū)域?qū)χ笥诖蠹s180°的弧。
127.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，所述螺旋區(qū)域的至少一部分是角狀螺旋區(qū)域。
128.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，所述光源和光電檢測器位于公共襯底上，且在彼此的大約2mm范圍之內(nèi)。
129.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，所述光源和光電檢測器位于邊緣尺寸小于大約IOmm的公共襯底上。
130.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備,其中，在輸入電信號施加到光源或者輸出光信號從光源發(fā)出的情況下光電檢測器的靈敏度在沒有輸入電信號施加到光源而且沒有輸出光信號從光源發(fā)出的情況下所述光電檢測器的靈敏度的大約3dB之內(nèi)。
131.如權(quán)利要求112所述的設(shè)備，其中，所述光電檢測器呈現(xiàn)出小于大約3dB的串擾代價。
132.一種光學裝置，包括 波導(dǎo)襯底； 所述波導(dǎo)襯底上的一組一個或多個光波導(dǎo)層； 在一個或多個所述光波導(dǎo)層中形成的一個或多個光波導(dǎo)，每個所述光波導(dǎo)都布置成基本上在兩個橫向方向中限定對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式； 光源，位于所述波導(dǎo)襯底上或者一個或多個所述光波導(dǎo)層上，所述光源發(fā)出光信號并布置成發(fā)射所述光信號的第一部分以所述對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式沿一個所述光波導(dǎo)傳播；在所述光波導(dǎo)層中形成的一個或多個光收集器，每個所述光收集器包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面和所述側(cè)表面上基本不透明的涂層；及 在所述光波導(dǎo)層中形成的一個或多個光阱，每個所述光阱包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面和所述側(cè)表面上基本不透明的涂層， 其中 每個光阱的側(cè)表面布置成定義所述光波導(dǎo)層的對應(yīng)螺旋區(qū)域，該區(qū)域包括所述光阱的開口和閉合端；及 每個光收集器的側(cè)表面布置成把所述光信號的第二部分的對應(yīng)部分重定向成傳播到一個所述光阱的開口中，其中所述光信號的第二部分在一個或多個所述光波導(dǎo)層中從所述光源傳播，而沒有被任何所述光波導(dǎo)以所述對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式限定。
133.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，所述波導(dǎo)襯底包括硅或者摻雜硅，而且每個光波導(dǎo)層包括二氧化硅、摻雜二氧化硅、硅氮化物或者硅氧氮化物。
134.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，所述光源包括激光二極管或者發(fā)光二極管。
135.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，所述光源包括光纖或者另一個襯底上的光波導(dǎo)。
136.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，所述光源包括插入到所述光波導(dǎo)的片段之間的間隙中的光波導(dǎo)分離器、光波導(dǎo)抽頭或者自由空間分束器。
137.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，所述光收集器和光阱的側(cè)表面包括一個或多個所述光波導(dǎo)層的蝕刻邊緣。
138.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，所述光收集器和光阱的側(cè)表面的基本上不透明的涂層包括金屬層。
139.如權(quán)利要求138所述的光學裝置，其中，所述金屬層是吸收型的。
140.如權(quán)利要求138所述的光學裝置，其中，所述金屬層是反射型的。
141.如權(quán)利要求138所述的光學裝置，其中，所述金屬層是吸收型的，而且所述基本上不透明的涂層包括所述側(cè)表面與金屬層之間的反射抑制層。
142.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，一個或多個所述光收集器的側(cè)表面是彎曲的，從而重定向所述光信號中從光源發(fā)散的第二部分的對應(yīng)部分以朝一個所述光阱會聚。
143.如權(quán)利要求142所述的光學裝置，其中，所述光收集器的彎曲的側(cè)表面近似橢圓的一部分，其中該橢圓的一個焦點位于所述光源處，而該橢圓的另一個焦點位于對應(yīng)光講的開口處。
144.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，一個或多個所述光收集器包括一個或多個基本上平的側(cè)表面，并且布置成通過來自所述平的側(cè)表面的兩次或更多次相繼反射來重定向所述光信號的第二部分的對應(yīng)部分。
145.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，引導(dǎo)所述光信號的第一部分的光波導(dǎo)包括彎曲片段，并且在所述彎曲片段之前布置成在第一個所述光收集器和第二個所述光收集 器之間通過，且在所述彎曲片段之后布置成在所述第一個光收集器和光阱的開口之間通過，而且所述第二個光收集器布置成基本上阻擋位于所述第一個光收集器與所述光阱的開口之間的從所述光源通過所述光波導(dǎo)層的基本上所有直線傳播路徑。
146.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，所述螺旋區(qū)域?qū)χ笥诖蠹s180°的弧。
147.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，所述螺旋區(qū)域的至少一部分是角狀螺旋區(qū)域。
148.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，所述光源和光電檢測器位于波導(dǎo)襯底上，且在彼此的大約2mm范圍之內(nèi)。
149.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，其中，所述光源和光電檢測器位于邊緣尺寸小于大約IOmm的波導(dǎo)襯底上。
150.如權(quán)利要求132所述的光學裝置，還包括布置成封裝位于所述波導(dǎo)襯底上的所述光源和光電檢測器的保護性封裝件，該保護性封裝件包括分散在其體積中的中空介電微球，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的電信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述保護性封裝件中沒有所述中空介電微球的情況下由多通道設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
151.如權(quán)利要求150所述的光學裝置，其中，所述保護性封裝件還包括分散在其體積中的光吸收體，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的光信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述保護性封裝件中沒有所述光吸收體的情況下由光電子設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
152.一種制造光學裝置的方法，該方法包括 在波導(dǎo)襯底上形成的一組光波導(dǎo)層中的一個或多個中形成一個或多個光波導(dǎo)，每個所述光波導(dǎo)布置成基本上在兩個橫向方向中限定對應(yīng)的弓I導(dǎo)光學模式； 把發(fā)射光信號的光源放到所述波導(dǎo)襯底上或者一個或多個所述光波導(dǎo)層上，并且把所述光源布置成發(fā)射所述光信號的第一部分以所述對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式沿一個所述光波導(dǎo)傳播； 在所述光波導(dǎo)層中形成一個或多個光收集器，每個光收集器包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面和沉積到所述側(cè)表面上的基本不透明的涂層； 在所述光波導(dǎo)層中形成一個或多個光阱，每個光阱包括所述光波導(dǎo)層的一個或多個側(cè)表面和沉積到所述側(cè)表面上的基本不透明的涂層； 把每個光阱的側(cè)表面布置成定義所述光波導(dǎo)層的對應(yīng)螺旋區(qū)域，該區(qū)域包括所述光阱的開口與閉合端；及把每個光收集器的側(cè)表面布置成重定向所述光信號的第二部分的對應(yīng)部分以傳播到一個所述光阱的開口中，所述光信號的第二部分在一個或多個所述光波導(dǎo)層中從光源傳播，沒有被任何所述光波導(dǎo)以所述對應(yīng)的引導(dǎo)光學模式限定。
153.如權(quán)利要求152所述的方法,其中,所述波導(dǎo)襯底包括娃或者摻雜娃,而且每個光波導(dǎo)層包括二氧化硅、摻雜二氧化硅、硅氮化物或者硅氧氮化物。
154.如權(quán)利要求152所述的方法，其中，所述光源包括激光二極管或者發(fā)光二極管。
155.如權(quán)利要求152所述的方法,其中，所述光源包括光纖或者另一個襯底上的光波導(dǎo)。
156.如權(quán)利要求152所述的方法，其中，所述光源包括插入到所述光波導(dǎo)的片段之間的間隙中的光波導(dǎo)分離器、光波導(dǎo)抽頭或者自由空間分束器。
157.如權(quán)利要求152所述的方法,其中，形成所述光收集器和光講包括蝕刻一個或多個所述光波導(dǎo)層的邊緣以形成其側(cè)表面。
158.如權(quán)利要求152所述的方法，其中，所述光收集器和光阱的側(cè)表面的基本上不透明的涂層包括金屬層。
159.如權(quán)利要求158所述的方法，其中，所述金屬層是吸收型的。
160.如權(quán)利要求158所述的方法，其中，所述金屬層是反射型的。
161.如權(quán)利要求158所述的方法，其中，所述金屬層是吸收型的，而且所述基本上不透明的涂層包括所述側(cè)表面與金屬層之間的反射抑制層。
162.如權(quán)利要求152所述的方法，其中，一個或多個所述光收集器的側(cè)表面是彎曲的，從而重定向所述光信號中從光源發(fā)散的第二部分的對應(yīng)部分以朝一個所述光阱會聚。
163.如權(quán)利要求162所述的方法，其中，所述光收集器的彎曲的側(cè)表面近似橢圓的一部分，其中該橢圓的一個焦點位于所述光源處，而該橢圓的另一個焦點位于對應(yīng)光阱的開口處。
164.如權(quán)利要求152所述的方法,其中，一個或多個所述光收集器包括一個或多個基本上平的側(cè)表面，并且布置成通過來自所述平的側(cè)表面的兩次或更多次相繼反射來重定向所述光信號的第二部分的對應(yīng)部分。
165.如權(quán)利要求152所述的方法，其中，引導(dǎo)所述光信號的第一部分的光波導(dǎo)包括彎曲片段，并且在所述彎曲片段之前布置成在第一個所述光收集器和第二個所述光收集器之間通過，且在所述彎曲片段之后布置成在所述第一個光收集器和光阱的開口之間通過，而且所述第二個光收集器布置成基本上阻擋位于所述第一個光收集器與所述光阱的開口之間的從所述光源通過所述光波導(dǎo)層的基本上所有直線傳播路徑。
166.如權(quán)利要求152所述的方法，其中，所述螺旋區(qū)域?qū)χ笥诖蠹s180°的弧。
167.如權(quán)利要求152所述的方法，其中，所述螺旋區(qū)域的至少一部分是角狀螺旋區(qū)域。
168.如權(quán)利要求152所述的方法，還包括利用保護性封裝件來封裝位于所述波導(dǎo)襯底上的光源和光電檢測器，該保護性封裝件包括分散在其體積中的中空介電微球，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的電信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述保護性封裝件中沒有所述中空介電微球的情況下由多通道設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
169.如權(quán)利要求168所述的方法，其中，所述保護性封裝件還包括分散在其體積中的光吸收體，從而把由于該保護性封裝件中所存在的不希望的光信號產(chǎn)生的串擾代價減小到低于在所述 保護性封裝件中沒有所述光吸收體的情況下由光電子設(shè)備呈現(xiàn)的水平。
全文摘要
一種雙向光電子設(shè)備，包括光電檢測器、光源及用于光源的驅(qū)動電路。所述光源具有用于接收輸入電信號的第一和第二電導(dǎo)線，而所述驅(qū)動電路可以布置成把所述輸入電信號的第一和第二部分分別施加到第一和第二電導(dǎo)線，其中輸入電信號的所述第二部分是輸入電信號所述第一部分的基本成比例的反向復(fù)制?？梢詰?yīng)用保護性封裝件，所述保護性封裝件包括減小電串擾的中空介電微球，并且還可以包括減小光串擾的光吸收體。所述設(shè)備的波導(dǎo)襯底可以包括光收集器或者光阱，用于重定向并衰減光信號在襯底上的波導(dǎo)層中傳播但沒有被波導(dǎo)引導(dǎo)的部分。
文檔編號G02B6/42GK102714556SQ201180006313
公開日2012年10月3日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者A·瑞茲, J·S·帕斯拉斯基, P·C·塞瑞卡爾, R·A·維斯 申請人:Hoya美國公司