單片光子集成電路的制作方法
【專利摘要】一種光學(xué)裝置包含位于平面光學(xué)襯底之上的波導(dǎo)板條、第一和第二輸入端口耦合器，以及第一和第二輸出端口耦合器。所述波導(dǎo)板條具有對稱平面。所述第一輸入端口耦合器和所述第二輸入端口耦合器從所述波導(dǎo)板條延伸且具有輸入耦合器對軸線，所述輸入耦合器對軸線位于所述第一輸入端口耦合器與所述第二輸入端口耦合器之間的大約中間。所述輸入耦合器對軸線以非零的第一距離偏離所述對稱平面。所述第一輸出端口耦合器和所述第二輸出端口耦合器從所述波導(dǎo)板條延伸且具有輸出耦合器對軸線，所述輸出耦合器對軸線位于所述第一輸出端口耦合器與所述第二輸出端口耦合器之間的大約中間。所述輸出耦合器對軸線以不同的非零的第二距離偏離所述對稱平面。
【專利說明】單片光子集成電路
[0001]相關(guān)申請案的交叉參考
[0002]本申請案主張由魏曼(Weimann)等人于2011年3月15日申請的題為“具有改進可靠性的磷化銦單片光子集成電路(PIC)光電接收器(Indium Phosphide MonolithicPhotonic Integrated Circuit (PIC) Photoreceiver with Improved Reliability)，，的第61/453，120號美國臨時申請案的權(quán)利，所述申請案與本申請案共同轉(zhuǎn)讓且以引用的方式并入本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請案一般來說是針對光學(xué)裝置以及制造和使用光學(xué)裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]光學(xué)組件在光子集成電路(PIC)上的日益增加的集成提供了使用單個襯底提供日益復(fù)雜的光學(xué)裝置的能力。通常此類裝置包含光程長度調(diào)整器，例如，熱光學(xué)移相器，以調(diào)整PIC上的一個或一個以上光學(xué)波導(dǎo)的光程長度。此類路徑長度調(diào)整器添加了光學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，通常包含為路徑長度調(diào)整器供電的電源，以及維持經(jīng)調(diào)整路徑中的所要相移的反饋控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一個方面提供一種光學(xué)裝置，其包含位于平面光學(xué)襯底之上的波導(dǎo)板條、第一和第二輸入端口耦合器，以及第一和第二輸出端口耦合器。所述波導(dǎo)板條具有對稱平面。所述第一輸入端口稱合器和所述第二輸入端口稱合器從波導(dǎo)板條延伸且具有位于第一輸入端口耦合器與第二輸入端口耦合器之間的大約中間的輸入耦合器對軸線。所述輸入耦合器對軸線以非零的第一距離偏離所述對稱平面。所述第一輸出端口耦合器和所述第二輸出端口率禹合器從波導(dǎo)板條延伸且具有位于第一輸出端口 I禹合器與第二輸出端口 I禹合器之間的大約中間的輸出耦合器對軸線。所述輸出耦合器對軸線以不同的非零的第二距離偏離所述對稱平面。
[0006]另一方面提供一種形成光學(xué)裝置的方法。所述方法包含在平面光學(xué)襯底之上形成波導(dǎo)板條、第一和第二輸入端口I禹合器，以及第一和第二輸出端口I禹合器。所述波導(dǎo)板條具有對稱平面。所述第一輸入端口耦合器和所述第二輸入端口耦合器從波導(dǎo)板條延伸且具有位于第一輸入端口稱合器與第二輸入端口稱合器之間的大約中間的輸入稱合器對軸線。所述輸入耦合器對軸線以非零的第一距離偏離所述對稱平面。所述第一輸出端口耦合器和所述第二輸出端口I禹合器從波導(dǎo)板條延伸且具有位于第一輸出端口I禹合器與第二輸出端口耦合器之間的大約中間的輸出耦合器對軸線。所述輸出耦合器對軸線以不同的非零的第二距離偏離所述對稱平面。
【專利附圖】

【附圖說明】[0007]參考結(jié)合隨附圖式進行的以下描述，其中:
[0008]圖1說明本發(fā)明的一個實施例中的光學(xué)裝置的示意圖，所述光學(xué)裝置例如相干相位檢測接收器；
[0009]圖2說明本發(fā)明的一個實施例中的光學(xué)裝置100的物理元件框圖；
[0010]圖3A和3B分別說明表示本發(fā)明的一個實施例中的光學(xué)裝置100的各種光程的光程的俯視圖和側(cè)視圖；
[0011]圖3C到3G說明穿過圖3A的光程的剖視圖；
[0012]圖4說明可用于各種實施例中的稀釋波導(dǎo)堆疊的截面，包含圖1的光學(xué)裝置100 ；
[0013]圖5說明可用于各種實施例中的無源波導(dǎo)堆疊的截面，包含圖1的光學(xué)裝置100 ；
[0014]圖6說明可用于各種實施例中的光電二極管堆疊的截面，包含圖1的光學(xué)裝置100 ；
[0015]圖7A到7D和圖7B說明可用于光學(xué)裝置100的各種實施例中的90°光學(xué)混合物的方面；以及
[0016]圖8、9A和9B說明本發(fā)明的方法，例如，形成本發(fā)明的光學(xué)裝置的方法，例如，通過圖1到7所描述。
【具體實施方式】
[0017]本文中所描述的一些實施例提供光子集成電路(PIC)，其以降低使用PIC的光學(xué)裝置或系統(tǒng)的復(fù)雜性的創(chuàng)新方式集成光學(xué)功能。更具體來說，在一些實施例中，將在共同光學(xué)襯底上形成的光學(xué)分裂器和一對90°光學(xué)混合物與外部偏光光束分裂器(PBS)組合，以提供不需要經(jīng)由被供電的相位調(diào)整器來調(diào)整光程長度的偏光分集(PD)相干相位檢測接收器。元件的此配置顯著地簡化了一些光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計。
[0018]此功能配置部分地通過使用改進在PIC上提供的光學(xué)功能的精度的創(chuàng)新設(shè)計特征來實現(xiàn)。一些光學(xué)組件對裝置特征的物理尺寸的變化敏感，或?qū)ζx此類尺寸的標稱設(shè)計值敏感。本文中所描述的實施例部分地通過使用高精度圖案化工藝且使用減少此類工藝的工藝變化的虛擬物理特征(下文進一步描述)來減少此類尺寸誤差。此外，通過減少光學(xué)通信操作帶上的相位誤差的設(shè)計因素來提供寬帶寬操作。
[0019]最初轉(zhuǎn)向圖1，說明例如相干相位檢測接收器的光學(xué)裝置100的示意圖。光學(xué)裝置100包含PICllO和在PICllO外部的PBS120。PICllO包含無源3dB分裂器130、X混合物140和Y混合物150。光學(xué)裝置100可用以例如接收經(jīng)偏光多路復(fù)用光學(xué)信號，其中每一偏光可通過正交相移鍵控(QPSK)來調(diào)制。
[0020]PBS120例如從單模光纖(未展示)接收經(jīng)調(diào)制信號。信號可包含可能正交的兩個不同的偏光X和Y。PBS120分離X和Y偏光分量且輸出這些分量作為SX和SY信號。分裂器130接收本機振蕩器(LO)信號且將LO分裂成相等部分:L0X和LOY信號。分裂器130為非偏光分裂器，這意味著所接收X和Y偏光分量是在LOX和LOY輸出信號之間大約相等地劃分。X混合物140接收SX和LOX信號，且Y混合物150接收SY和LOY信號。X混合物140產(chǎn)生平衡的同相且正交的光學(xué)信號對，所述光學(xué)信號對通過光電二極管160轉(zhuǎn)換到電域以產(chǎn)生X通道輸出XIp/XIn和XQp/XQn。Y混合物150產(chǎn)生平衡的同相且正交的光學(xué)信號對，所述光學(xué)信號對通過光電二極管170轉(zhuǎn)換到電域以產(chǎn)生Y通道輸出YIp/YIn和YQp/YQn。在各種實施例中，光電二極管160、170為臺面二極管。
[0021]在光學(xué)裝置100中，希望PBS120的輸出偏光之間的消光比足夠大以提供PBS120輸出處的通道之間的良好隔離。在一些實施例中，消光比至少為大約13dB，其中大約20dB或20dB以上為優(yōu)選的。合適裝置的非限制性實例包含光纖分裂器、棱鏡組合件或微光學(xué)裝置。此類裝置為所屬光學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的。
[0022]一些常規(guī)相干接收器包含用于LO的PBS和用于所接收的經(jīng)調(diào)制信號的PBS。此類接收器已在單個襯底上實施，但在一個或兩個PBS與光學(xué)混合物之間的光程中通常需要相位調(diào)整區(qū)，例如，熱光學(xué)或電光學(xué)移相器。相位調(diào)整器區(qū)通常需要相關(guān)聯(lián)的電觸點和互連件以提供操作功率。在一些情況下，此功率要求在特定系統(tǒng)設(shè)計中為不便利的、昂貴的或不可行的。
[0023]本發(fā)明受益于
【發(fā)明者】對以下情形的認知:當接收器系統(tǒng)具有圖1中所說明的架構(gòu)時，可從接收器設(shè)計中消除移相器區(qū)。預(yù)期光學(xué)裝置100對歸因于形成工藝中的工藝變化產(chǎn)生的物理尺寸的變化敏感。然而，高分辨率圖案化可用以形成具有高尺寸精度的光學(xué)組件，包含具有大約IOOnm或IOOnm以下的均方根(RMS)寬度變化的波導(dǎo)。當將PBS120從襯底移除時，可使用具有精確的穩(wěn)定的且不受PICllO上的工藝變化影響的光程長度的PBS類型。最后，以創(chuàng)新光學(xué)混合物設(shè)計實施混合物140、150，所述創(chuàng)新光學(xué)混合物設(shè)計降低對工藝變化的敏感度且提供寬帶寬操作。當分裂器130、混合物140、150和其間的波導(dǎo)的幾何形狀經(jīng)制造而具有足夠高的尺寸公差時，不需要沿著波導(dǎo)進行相位校正。因此，可在無任何相位調(diào)整區(qū)的情況下操作光學(xué)裝置100，從而免除對相關(guān)聯(lián)的功率和控制機構(gòu)的需要。在一些情況下，此系統(tǒng)在接收器系統(tǒng)設(shè)計中提供顯著優(yōu)點。
[0024]圖2說明PICllO的物理元件框圖。PICllO形成于光學(xué)襯底200上。光學(xué)襯底可為基于光學(xué)裝置100經(jīng)配置以針對其操作的光波段的適當襯底材料類型，例如用于C波段(1530nm - 1565nm)和/或L波段(1565nm-1625nm)操作的InP。舉例來說，襯底200可為襯底材料的晶片或晶片的一部分。襯底可摻雜例如鐵以傳送半絕緣性質(zhì)，且可進一步包含形成于其上的緩沖層，例如InP，以任選地隔離PICllO的光學(xué)元件。
[0025]襯底200包含模式轉(zhuǎn)換區(qū)段205、無源區(qū)段210和光電檢測器區(qū)段215。模式轉(zhuǎn)換區(qū)段205包含模式轉(zhuǎn)換器220、225和230。無源區(qū)段210包含分裂器130和混合物140、150。分裂器130經(jīng)由未引用的波導(dǎo)接收模式轉(zhuǎn)換器225的輸出。X混合物140經(jīng)由波導(dǎo)221接收模式轉(zhuǎn)換器220的輸出且經(jīng)由波導(dǎo)226接收分裂器130的輸出中的一者。Y混合物150經(jīng)由波導(dǎo)231接收模式轉(zhuǎn)換器230的輸出且經(jīng)由波導(dǎo)227接收分裂器130的輸出中的另一者。
[0026]光電檢測器區(qū)段215包含光電二極管160a_160d和光電二極管170a_170d。X混合物140經(jīng)由波導(dǎo)235將光學(xué)輸出XIp、XIn、XQp和XQn提供到相應(yīng)光電二極管160a_160d。Y混合物150經(jīng)由波導(dǎo)240將光學(xué)輸出?ρ、?η、YQp和YQn提供到相應(yīng)光電二極管170a-170d。每一光電二極管160a-160d、170a-170d連接到偏置/輸出單元245的實例。每一單元245包含DC偏置觸點250、RF接地觸點255和RF輸出觸點260。DC偏置觸點250和RF接地觸點255經(jīng)由電容器265電容性地耦合。觸點250、255可連接到外部電源，且觸點260可連接到外部解碼器。
[0027]光電二極管160、170可為任何合適類型。在一些實施例中，可使用PIN光電二極管?；蛘撸墒褂脝涡休d流子(UTC)光電二極管。在一些情況下，與PIN型檢測器相比較，UTC光電二極管可耐受較高光學(xué)輸入功率。此外，UTC光電二極管通常提供超頻率響應(yīng)且因此與PIN型檢測器相比較，提供較大帶寬。本文中描述實施例但不限于為包含UTC型光電檢測器。所屬相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠調(diào)適本文中所描述的方法以用PIN或其它合適光電二極管替代UTC光電二極管。
[0028]PICllO可經(jīng)由單模光纖(SMF，未展示)接收SX、SY和LO信號。SMF可對接耦合到模式轉(zhuǎn)換器220、225和230中的每一者。模式轉(zhuǎn)換器220、225和230操作以將每一 SMF中的SX、SY和LO信號的傳播模式耦合到PICllO上的平面波導(dǎo)傳播模式。因此，例如，模式轉(zhuǎn)換器220將SX信號的SMF傳播模式轉(zhuǎn)換成波導(dǎo)221傳播模式。
[0029]圖3A和3B分別說明光程300的俯視圖和側(cè)視圖，光程300包含模式轉(zhuǎn)換器305和無源光波導(dǎo)310，以及光電二極管堆疊325。觀察圖3B，模式轉(zhuǎn)換器305屬于模式轉(zhuǎn)換區(qū)段205 ;無源光波導(dǎo)310屬于無源區(qū)段210 ;且光電二極管堆疊325屬于光電二極管區(qū)段215。圖3A和3B并不對應(yīng)于PICl 10的任何特定具體元件，而是希望說明PICllO的三維結(jié)構(gòu)的方面。更明確地說，模式轉(zhuǎn)換器305表示模式轉(zhuǎn)換器220、225、230，且波導(dǎo)310表示波導(dǎo)221、226,227 和 231。
[0030]圖3B展示襯底200上的三個垂直區(qū):稀釋波導(dǎo)堆疊315、無源波導(dǎo)堆疊320和光電二極管堆疊325。堆疊315、320和325中的每一者包含如下文所描述的多個材料層。標記模式轉(zhuǎn)換區(qū)段205、無源區(qū)段210和光電二極管區(qū)段215的橫向極限供參考。
[0031]在模式轉(zhuǎn)換區(qū)段205內(nèi)，稀釋波導(dǎo)堆疊315和無源波導(dǎo)堆疊320經(jīng)垂直地且橫向地界定以形成模式轉(zhuǎn)換器305。模式轉(zhuǎn)換器305起作用以有效地將張開部分330所接收的最初經(jīng)由光纖波導(dǎo)傳播模式傳播的光耦合到無源波導(dǎo)堆疊320的傳播模式。模式轉(zhuǎn)換器305包含堆疊315的張開部分330。張開部分330具有初始寬度W1，如圖3A和3C中所說明。在長度L1上，堆疊315既不被堆疊320覆蓋，也不被光電二極管堆疊325覆蓋。在長度L2上，堆疊320部分地或完全地上覆堆疊315。堆疊320具有錐形部分335，錐形部分335從邊緣開始且在長度L2上加寬到寬度W2。相信，錐形部分335的逐漸加寬有助于例如通過使可能具有使光散射作用的不連續(xù)性最小化而將光從張開部分330耦合到無源波導(dǎo)堆疊320。進一步相信，隨著張開部分330變窄，光從稀釋波導(dǎo)堆疊315耦合到無源波導(dǎo)堆疊320，且進一步在稀釋波導(dǎo)堆疊315和無源波導(dǎo)堆疊320兩者內(nèi)沿著無源區(qū)段220傳播。圖3D和3E說明在錐形部分335的寬度增加時的兩個額外位置。在無源區(qū)段210內(nèi)，無源波導(dǎo)堆疊320和稀釋波導(dǎo)堆疊315為大約共同擴張的，如圖3F中所說明。在光電檢測器區(qū)段215內(nèi)，堆疊315、320、325皆為大約橫向共同擴張的，如圖3G中所說明?？纱_定光電檢測器區(qū)段215的橫向極限以為光電二極管160、170以及偏置/輸出單元245提供空間。
[0032]所接收的光學(xué)信號從稀釋波導(dǎo)堆疊315耦合到無源波導(dǎo)堆疊320中且在波導(dǎo)310內(nèi)部分地通過漸消型耦合而傳播。光學(xué)信號如通過堆疊315、320中所界定的光程確定般傳播到光電檢測器區(qū)段215。由光電檢測器區(qū)段215接收的光能通過所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的光學(xué)工藝耦合到形成于堆疊325中的光電二極管，其中光能轉(zhuǎn)換成與光學(xué)信號的強度成比例的電信號。
[0033]圖4更詳細地說明稀釋波導(dǎo)堆疊315的截面。堆疊包含具有相對較高折射率的材料(例如，InxGahAsyP1J的交替核心層410a、410b和410c，以及具有相對較低折射率的材料(例如，InP)的包層420a、420b和440。緩沖層430(例如，InP)位于第一核心層410a與襯底200之間。由于交替層410和420，稀釋波導(dǎo)堆疊315的模式分布緊密匹配提供由模式轉(zhuǎn)換器220接收的信號的SMF內(nèi)的模式分布。因此，來自單模光纖傳播模式的能量良好地耦合到模式轉(zhuǎn)換器220中。
[0034]圖5說明無源波導(dǎo)堆疊320的剖視圖。波導(dǎo)核心層510位于包層440上。在各種實施例中，核心層510為具有大約260nm的厚度和大約1.3 μ m的光致發(fā)光的InxGahAsyPh層。例如InP的包層/分隔層位于核心層510上。包層/分隔層520可為大約450nm。最后，匹配/n觸點層530位于包層/分隔層520上。匹配/n觸點層530可為具有大約300nm的厚度和大約1.3 μ m的光致發(fā)光的InxGahAsyP1Y
[0035]匹配/n觸點層530提供兩個相異功能。第一,層530有助于將光從堆疊320 f禹合到光電二極管160、170。第二，層530可充當用于光電二極管160、170的η觸點。在各種實施例中，層530摻雜有η摻雜劑(例如，硫或錫)到大約lE+18cnT3的濃度。
[0036]圖6說明光電二極管堆疊325的剖視圖。終止蝕刻層610位于匹配/n觸點層530上。終止蝕刻層可為經(jīng)η摻雜到大約lE+18cnT3的20nm的InP。如下文進一步描述，終止蝕刻層610提供與所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的終止于終止蝕刻層上的濕式化學(xué)選擇性蝕刻工藝形成對比的蝕刻速率，且因此可移除在二極管臺面之外的半導(dǎo)體材料。在終止蝕刻層610上形成第一收集層620。第一收集層620是由具有大約200nm的厚度和大約1.3 μ m的光致發(fā)光的InxGahAsyPh層形成。第一收集層620并非有意經(jīng)摻雜(n.1.d.),且展現(xiàn)η-半傳導(dǎo)行為。根據(jù)并非有意經(jīng)摻雜，意味著半傳導(dǎo)層可包含例如來自源雜質(zhì)的雜質(zhì)，高達不會顯著改變半導(dǎo)體的本征性質(zhì)的濃度。此濃度可與例如大約lE12cnT3 —般高。第二收集層630是由具有大約200nm的厚度和大約1.3 μ m的光致發(fā)光的InxGahAsyPh層形成。然而，第二收集層630摻雜有η摻雜劑到大約4E+16cnT3。
[0037]第一和第二分隔層640和650形成于第二收集層630上。第一分隔層640為具有大約20nm的厚度和大約1.45的光.致發(fā)光的InxGahAsyPh15第二分隔層650為具有大約20nm的厚度的InxGahAs層。第一和第二分隔層640、650分別經(jīng)η摻雜而具有大約4E+16cnT3和大約lE+17cnT3的摻雜劑濃度。180nm InxGa1^xAs吸收層660位于第二分隔層650上。吸收層660摻雜有P型摻雜劑，例如鋅或鈹。P摻雜劑濃度具有梯度分布，其中靠近與第二分隔層650的界面處的摻雜劑濃度為大約2E+17cm_3，且靠近吸收層660的頂部的摻雜劑濃度為大約3E+18cm_3。經(jīng)P摻雜InP阻擋層670形成于吸收層660上。阻擋層670中的摻雜劑濃度可為大約3E+18cm_3。Q等級層680形成于InP阻擋層670上。InxGa1^xAs p+觸點層690形成于層680上，且可提供用于連接到光電二極管160、170的觸點層。InP罩帽可形成于層695 上。
[0038]下文表I列出用于堆疊315、320、325內(nèi)的層中的各種層的說明性參數(shù)。表I中所列出的材料經(jīng)展示為(并非限制)基于InP、InxGa1^xAs和Ιη^^Α?^Ρ^。應(yīng)理解，InP/InxGahAsAnxGahAsyPh系統(tǒng)說明一些實施例?？稍谄渌鼘嵤├惺褂闷渌雽?dǎo)體系統(tǒng)，例如InPAnxGahAsAnxGahAsyAl1Y所列出的厚度和摻雜劑濃度為說明性的且可表示優(yōu)選值。這些參數(shù)可變化達所列值的至少大約±60%，同時維持光學(xué)裝置100的功能性。
[0039]表I
[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)裝置，其包括: 第一波導(dǎo)板條，其位于平面光學(xué)襯底之上且具有第一對稱平面； 第一和第二輸入端口稱合器，其從所述第一波導(dǎo)板條延伸且具有第一輸入稱合器對軸線，所述第一輸入稱合器對軸線位于所述第一輸入端口稱合器與所述第二輸入端口稱合器之間的大約中間，且以非零的第一距離偏離所述第一對稱平面；以及 第一和第二輸出端口I禹合器，其從所述第一波導(dǎo)板條延伸且具有第一輸出I禹合器對軸線，所述第一輸出I禹合器對軸線位于所述第一輸出端口I禹合器與所述第二輸出端口I禹合器之間的大約中間，且以非零的第二距離偏離所述第一對稱平面，其中所述非零的第二距離不同于所述非零的第一距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其進一步包括: 第三和第四輸入端口稱合器，其從所述第一波導(dǎo)板條延伸且具有第二輸入稱合器對軸線，所述第二輸入耦合器對軸線位于所述第三輸入耦合器與所述第四輸入耦合器之間的大約中間，且以所述第一距離偏離所述第一對稱平面，使得所述第一對稱平面在所述第一輸入耦合器對軸線與所述第二輸入耦合器對軸線之間的大約中間；以及 第三和第四輸出端口 I禹合器,其從所述第一波導(dǎo)板條延伸且具有第二輸出I禹合器對軸線，所述第二輸出耦合器對軸線位于所述第三輸出端口耦合器與所述第四輸出端口耦合器之間的大約中間，且以所述第二距離偏離所述第一對稱平面，使得所述第一對稱平面在所述第一輸出耦合器對軸線與所述第二輸出耦合器對軸線之間的大約中間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其進一步包括: 第二波導(dǎo)板條，其位于所述平面光學(xué)襯底之上且具有第二對稱平面； 第三和第四輸入端口耦合器，`其從所述第二波導(dǎo)板條延伸且具有第二輸入耦合器對軸線，所述第二輸入耦合器對軸線位于所述第三輸入耦合器與所述第四輸入耦合器之間的大約中間；以及 光學(xué)分裂器，其形成于所述光學(xué)襯底之上且第一分裂器輸出連接到所述第一輸入耦合器和所述第二輸入耦合器中的一者且第二分裂器輸出連接到所述第三輸入耦合器和所述第四輸入I禹合器中的一者。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)裝置，其進一步包括: 第五和第六輸入端口稱合器，其從所述第一波導(dǎo)板條延伸； 第七和第八輸入端口耦合器，其從所述第二波導(dǎo)板條延伸；以及 偏光光束分裂器，其經(jīng)配置以: 分離經(jīng)調(diào)制光學(xué)信號的第一偏光和第二偏光；以及 將所述第一偏光耦合到所述第五輸入光學(xué)耦合器和所述第六輸入光學(xué)耦合器中的一者，且將所述第二偏光耦合到所述第七輸入光學(xué)耦合器和所述第八輸入光學(xué)耦合器中的一者。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)裝置，其中所述光學(xué)分裂器形成于位于稀釋波導(dǎo)堆疊之上的單模無源波導(dǎo)堆疊中，且所述光學(xué)分裂器經(jīng)配置以經(jīng)由形成于所述稀釋波導(dǎo)堆疊中的模式耦合器接收本機振蕩器信號。
6.一種方法，其包括: 形成第一波導(dǎo)板條，所述第一波導(dǎo)板條位于平面光學(xué)襯底之上且具有第一對稱平面；形成第一和第二輸入端口稱合器，所述第一輸入端口稱合器和所述第二輸入端口 I禹合器從所述第一波導(dǎo)板條延伸且具有第一輸入耦合器對軸線，所述第一輸入耦合器對軸線位于所述第一輸入端口稱合器與所述第二輸入端口稱合器之間的大約中間，且以非零的第一距離偏離所述第一對稱平面；以及 形成第一和第二輸出端口I禹合器，所述第一輸出端口I禹合器和所述第二輸出端口I禹合器從所述第一波導(dǎo)板條延伸且具有第一輸出耦合器對軸線，所述第一輸出耦合器對軸線位于所述第一輸出端口耦合器與所述第二輸出端口耦合器之間的大約中間，且以非零的第二距離偏離所述第一對稱平面，其中所述非零的第二距離不同于所述非零的第一距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其進一步包括: 形成第三和第四輸入端口耦合器，所述第三輸入端口耦合器和所述第四輸入端口耦合器從所述第一波導(dǎo)板條延伸且具有第二輸入耦合器對軸線，所述第二輸入耦合器對軸線位于所述第三輸入耦合器與所述第四輸入耦合器之間的大約中間，且以所述第一距離偏離所述第一對稱平面，使得所述第一對稱平面在所述第一輸入耦合器對軸線與所述第二輸入耦合器對軸線之間的大約中間；以及 形成第三和第四輸出端口耦合器，所述第三輸出端口耦合器和所述第四輸出端口耦合器從所述第一波導(dǎo)板條延伸且具有第二輸出耦合器對軸線，所述第二輸出耦合器對軸線位于所述第三輸出端口耦合 器與所述第四輸出端口耦合器之間的大約中間，且以所述第二距離偏離所述第一對稱平面，使得所述第一對稱平面在所述第一輸出耦合器對軸線與所述第二輸出耦合器對軸線之間的大約中間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一波導(dǎo)板條、所述輸入端口耦合器和所述輸出端口耦合器形成于位于稀釋波導(dǎo)堆疊之上的單模無源波導(dǎo)堆疊中，所述稀釋波導(dǎo)堆疊位于所述光學(xué)襯底與所述波導(dǎo)板條之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一輸入端口耦合器和所述第二輸入端口耦合器中的一者連接到形成于所述稀釋波導(dǎo)堆疊中的第一模式轉(zhuǎn)換器，且所述第三輸入端口耦合器和所述第四輸入端口耦合器中的一者連接到形成于所述襯底之上的光學(xué)分裂器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一波導(dǎo)板條、所述輸入耦合器和所述輸出耦合器經(jīng)配置以分離經(jīng)由所述第一模式轉(zhuǎn)換器接收的所接收經(jīng)相移鍵控的光學(xué)信號的同相和正交通道，其中在大約1530nm到大約1570nm的光學(xué)信號波長范圍內(nèi)具有不大于約±5°的相位誤差。
【文檔編號】G02B6/13GK103430064SQ201280012822
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月15日
【發(fā)明者】尼爾斯·魏曼, 文森特·胡茨瑪, 莫漢德·阿克奧奇 申請人:阿爾卡特朗訊