具有級聯(lián)的調(diào)制器電路的光學波導的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種硅光學波導(220)，其用于以第一頻率傳輸輸入到所述光學波導的光學信號。所述光學波導包含多個調(diào)制器電路(230T1，230T2)，所述多個調(diào)制器電路(230T1，230T2)沿著硅光學傳輸通道配置。每一調(diào)制器電路包含至少一個諧振結(jié)構(gòu)(250T1，250T2)，當包含所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)的所述調(diào)制器電路處于諧振溫度時，所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)(250T1，250T2)以所述第一頻率諧振。每一調(diào)制器電路具有不同諧振溫度。
【專利說明】具有級聯(lián)的調(diào)制器電路的光學波導
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施例大體上涉及硅光學波導的領(lǐng)域，且更明確地說，涉及硅光學波導中的光學調(diào)制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]基于硅的集成電路早已用作用于微電子應(yīng)用的平臺。例如，計算機、汽車、航空電子設(shè)備、移動裝置、控制及顯示系統(tǒng)以及各種方式的消費型及工業(yè)電子產(chǎn)品中的微處理器傳統(tǒng)上均基于促進及引導電流動的硅平臺。隨著處理需求增大，已調(diào)整基于硅的集成電路的設(shè)計以適應(yīng)較快的處理時間及增大的通信帶寬。首先，此類性能增益已成為特征密度改善的結(jié)果，這意味著技術(shù)已發(fā)展到將數(shù)目不斷增大的特征(例如，晶體管)聚集到硅芯片上。在繼續(xù)努力增大特征密度的同時，也在開發(fā)用于增大基于硅的平臺上的處理速度及帶寬的替代方法。一種此類方法稱作硅光子學。
[0003]術(shù)語“硅光子學”涉及將硅用作光學介質(zhì)的光子系統(tǒng)的研究及應(yīng)用。因此，作為對使用硅來促進電流動的替代或除使用硅來促進電流動之外，還使用硅來引導光子或光的流動。雖然電速度及光速度相同，但是光能夠在比電更寬的頻率范圍內(nèi)載送數(shù)據(jù)，這意味著光的帶寬大于電的帶寬。因此，在相同時間周期期間，光串流可比相當?shù)碾姶鬏d送更多數(shù)據(jù)。據(jù)此，將光用作數(shù)據(jù)載體具有明顯優(yōu)點。此外，將硅用作優(yōu)選光學介質(zhì)允許應(yīng)用既有硅集成電路技術(shù)并與既有硅集成電路技術(shù)緊密整合。硅對波長約1.1微米以上的紅外光是透通的。硅還具有約3.5的高折射率。由此高折射率所提供的緊密的光學限制允許微觀的光學波導，所述微觀的光學波導可具有僅幾百納米的橫截面尺寸，因此促進與當前納米級半導體技術(shù)的整合。因此，可使用既有半導體制造技術(shù)制成硅光子裝置，且由于硅已用作多數(shù)集成電路的襯底，所以可能產(chǎn)生光學組件及電子組件集成到單個微芯片上的混合裝置。
[0004]實踐中，使用絕緣體上硅或SOI技術(shù)而實施硅光子設(shè)備。為了使硅光子組件保持在光學上獨立于晶片的塊狀硅(在所述塊狀硅上制造所述硅光子組件)，有必要具有介入材料。此材料通常為硅石，其在所關(guān)注的波長區(qū)中具有約1.44的低得多的折射率。這引起在硅-硅石界面處光的全內(nèi)反射，且因此所傳輸?shù)墓獗３衷诠柚小?br> [0005]在圖1中說明使用光的數(shù)據(jù)傳播的典型實例。圖1說明包含例如硅波導110的光學傳輸系統(tǒng)100。所述硅波導可構(gòu)成光學傳輸系統(tǒng)100的全部或系統(tǒng)100的僅一個或一個以上部分。所述系統(tǒng)包含多個數(shù)據(jù)輸入通道120，其中每一通道120傳輸呈光脈沖形式的數(shù)據(jù)。為了同時傳輸在多個數(shù)據(jù)通道120上載送的數(shù)據(jù)，由頻率調(diào)制器130調(diào)制每一通道120中的光。來自每一通道120的經(jīng)調(diào)制光接著使用光學多路復用器140而組合到單個傳輸通道150中。經(jīng)多路復用的光接著沿著單個傳輸通道150而傳輸?shù)揭欢它c(未展示)，在所述端點處，所述光在被解多路復用及解調(diào)制之后供端點裝置使用。
[0006]然而，光在光學波導中的傳輸受溫度影響。一般而言，溫度變化可引起裝置尺寸變化(歸因于熱膨脹)及在所述光學波導中所使用的材料的折射率變化。更確切地說，溫度變化可影響在圖1中所說明的光學頻率調(diào)制器130的操作。諧振光子調(diào)制器經(jīng)設(shè)計以僅調(diào)制處于或接近特定已知頻率的接收頻率。為了僅允許調(diào)制特定已知頻率，調(diào)制器包含用以濾出除待通過所述調(diào)制器調(diào)制的已知頻率之外的所有頻率的諧振結(jié)構(gòu)。因此，所述已知頻率為所述諧振結(jié)構(gòu)的諧振頻率。遺憾的是，由于所述諧振結(jié)構(gòu)的折射率趨于根據(jù)溫度而變化，所以被調(diào)制的特定頻率(即，諧振頻率)趨于隨著溫度變化而偏離已知頻率。因此，需要具有容許溫度變化的調(diào)制器電路的硅光學波導。

【發(fā)明內(nèi)容】
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1說明具有娃光學波導的光學傳輸系統(tǒng)。
[0008]圖2說明根據(jù)所揭示的實施例的硅光學波導。
[0009]圖3說明根據(jù)所揭示的實施例的環(huán)形諧振器的頻率/強度曲線圖。
[0010]圖4說明根據(jù)所揭示的實施例的操作硅光學波導的方法。
[0011]圖5說明根據(jù)所揭示的實施例的硅光學波導的頻率/強度曲線圖。
[0012]圖6說明根據(jù)所揭示的實施例的硅光學波導。
[0013]圖7說明根據(jù)所揭示的實施例的硅光學波導的頻率/強度曲線圖。
[0014]圖8說明根據(jù)所揭示的實施例的操作硅光學波導的方法。
[0015]圖9A及9B說明根據(jù)所揭示的實施例的硅光學波導。
[0016]圖10說明根據(jù)所揭示的實施例的處理器系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0017]由于在各種產(chǎn)品及環(huán)境中使用基于硅的集成電路，所以基于硅的集成電路可能暴露于廣泛范圍的溫度條件。然而，在基于硅的光學波導中，溫度波動可引起所包含的光學頻率調(diào)制器的性能降低。因此，為了使得硅光學波導對于溫度變化更穩(wěn)健，本文揭示具有光學頻率調(diào)制器的改進式硅光學波導。
[0018]在圖2中說明改進式硅光學波導210的一個實施例。改進式波導210的所說明部分包含光學傳輸通道220及兩個頻率調(diào)制器電路230T1、230T2，其各自串聯(lián)地耦合到波導210。雖然僅說明兩個頻率調(diào)制器電路(統(tǒng)稱230)，但是改進式硅光學波導210可包含任何數(shù)目的頻率調(diào)制器電路230，如將在下文解釋中變得清楚。在圖2中，每一調(diào)制器電路230包含兩個開關(guān)(例如，開關(guān)240AT1、240BT1)及調(diào)制器(例如，調(diào)制器250T1)。所述開關(guān)(統(tǒng)稱240)耦合到波導210以允許從波導210將特定頻率的光學信號分流到與波導210平行配置的調(diào)制器(統(tǒng)稱250)。因此，由于開關(guān)240經(jīng)調(diào)諧以允許特定頻率的光學信號進入調(diào)制器250，所以開關(guān)240充當將經(jīng)濾波信號提供給調(diào)制器250的帶通濾波器。允許非特定頻率的光學信號沿著波導210無障礙地繼續(xù)行進。
[0019]在每一調(diào)制器電路230中，一個開關(guān)(例如，開關(guān)240AT1)指定為輸入開關(guān)(大體稱作輸入開關(guān)240A)。調(diào)制器電路230中的另一開關(guān)(例如，開關(guān)240BT1)指定為輸出開關(guān)(大體稱作輸出開關(guān)240B)。輸入開關(guān)240A將來自光學傳輸通道220的光學信號稱合到調(diào)制器250。輸出開關(guān)240B將來自調(diào)制器250的光學信號耦合回到光學傳輸通道220。
[0020]開關(guān)頻率響應(yīng)為開關(guān)240的諧振性質(zhì)的結(jié)果。諧振光學開關(guān)為僅使具有與開關(guān)諧振頻率匹配的頻率的信號全部通過或允許傳輸具有與開關(guān)諧振頻率匹配的頻率的信號的開關(guān)。例如，環(huán)形諧振器開關(guān)本質(zhì)上為環(huán)路式光學波導，其圓周允許所要頻率的相長干涉。光學環(huán)形諧振器(其圓周等于對應(yīng)于所要頻率的光學信號的波長的整數(shù)倍(例如，λ、2λ、3λ等))將全部傳遞或傳輸具有所述所要頻率的信號，因為所述信號在其圍繞所述光學環(huán)形諧振器行進時經(jīng)歷相長干涉。相反，在所述環(huán)形諧振器的圓周等于一光學信號的一半波長的奇數(shù)整數(shù)倍(例如，(1/2) λ , (3/2) λ , (5/2) λ等)的情況下，歸因于所產(chǎn)生的相消干涉，所述相同光學環(huán)形諧振器將完全阻擋所述光學信號。所述光學環(huán)形諧振器將僅部分地使其它頻率通過。
[0021]在圖3的曲線圖300中說明環(huán)形諧振器的頻率通過特性。對于給定溫度Τ0，環(huán)形諧振器將使在環(huán)的諧振頻率ω0下的信號全部通過。此在曲線圖300中通過在頻率ωΟ的深波谷而予以證明，其指示相比于其它頻率，環(huán)形諧振器顯著地對在頻率《O下的信號更敏感。實質(zhì)上阻擋在遠離頻率《O的頻率下的信號，同時僅部分阻擋在接近頻率ωΟ的頻率下的信號。然而，如果溫度變化到溫度Tl，那么所述環(huán)形諧振器的諧振頻率偏移到頻率ω I。因此，所述環(huán)形諧振器充當環(huán)的諧振頻率的溫度相依帶通濾波器。
[0022]參考圖2，環(huán)形諧振器開關(guān)24提供到光學調(diào)制器250的經(jīng)濾波入口。光學調(diào)制器250可為諧振調(diào)制器或任何其它類型的頻率調(diào)制器。如開關(guān)240，諧振調(diào)制器經(jīng)調(diào)諧以在特定溫度下起作用。因此，作為一實例，與諧振開關(guān)串聯(lián)的諧振調(diào)制器通常經(jīng)調(diào)諧以在與溫度TO對應(yīng)的溫度TO (在所述溫度下，所述開關(guān)使諧振頻率ωΟ通過)下起作用。所述光學調(diào)制器也可為非諧振類型。不管如何，由共同信號260驅(qū)動諧振調(diào)制器250以調(diào)制經(jīng)由輸入開關(guān)240Α所接收的接收頻率ωΟ。共同信號260用以將電荷注入到調(diào)制器250中，從而改變調(diào)制器250的折射率以實現(xiàn)頻率調(diào)制。經(jīng)調(diào)制頻率接著經(jīng)由輸出開關(guān)240Β而耦合回到光學傳輸通道220。
[0023]在圖2中，每一調(diào)制器電路調(diào)諧到特定溫度。換句話說，每一調(diào)制器電路230內(nèi)的開關(guān)240及調(diào)制器250經(jīng)選擇及/或設(shè)計以在特定溫度下對特定頻率進行濾波及調(diào)制。為了補償溫度變化，每一調(diào)制器電路230調(diào)諧到不同于其它調(diào)制器電路230的經(jīng)調(diào)諧溫度的溫度。因此，當一個調(diào)制器電路因所述溫度不同于其經(jīng)調(diào)諧溫度而不起作用時，另一調(diào)制器電路(其經(jīng)調(diào)諧溫度與實際溫度對應(yīng))起作用。以此方式，波導210經(jīng)設(shè)計以適應(yīng)在各種溫度下的頻率調(diào)制。
[0024]在圖4中說明圖2的波導210的操作的方法400。最初，給定頻率ω O的激光輸入被輸入到所述波導(步驟410)。取決于波導溫度Τ，使用一個或一個以上調(diào)制器電路調(diào)制輸入頻率ωΟ。所述調(diào)制器電路各自經(jīng)調(diào)諧以在不同溫度調(diào)制頻率ωΟ。因此，例如，調(diào)制器電路230Τ1經(jīng)調(diào)諧以在溫度Tl調(diào)制頻率ωΟ。調(diào)制器電路230Τ2經(jīng)調(diào)諧以在不同于溫度Tl的溫度Τ2調(diào)制頻率ωΟ。可包含各自在相應(yīng)溫度TN(步驟420)下調(diào)制頻率ωΟ (步驟430)的額外調(diào)制器電路230ΤΝ。
[0025]在圖5中說明展示在頻率ωΟ下所有調(diào)制器電路230的響應(yīng)的強度對溫度曲線圖500。所述曲線圖說明對于給定頻率ωΟ，每一調(diào)制器電路在不同溫度范圍內(nèi)起作用。例如，在溫度Tl，調(diào)制器電路230Τ1完全起作用，且其它調(diào)制器電路不起作用。在溫度Τ2，調(diào)制器電路230Τ2完全起作用，且其它調(diào)制器電路不起作用。相似地，在溫度ΤΝ，調(diào)制器電路230ΤΝ完全起作用。在介于溫度Tl與溫度Τ2之間的溫度下，調(diào)制器電路230Τ1及230Τ2兩者僅部分起作用。
[0026]曲線圖500還說明由波導210在不同溫度T所提供的調(diào)制深度或調(diào)制程度。例如，在溫度Tl，所示的調(diào)制深度為約-20dB。在溫度T2，所示的調(diào)制深度也為約-20dB。然而，在介于溫度Tl與溫度T2之間的溫度下，由任何一個調(diào)制器電路230所提供的調(diào)制深度實質(zhì)上小于_20dB。不管如何，由于調(diào)制器電路活動的重疊，所以在介于溫度Tl與溫度T2之間的溫度下，調(diào)制器電路230T1及230T2兩者提供一些調(diào)制。因此，所提供的總調(diào)制深度為由個別調(diào)制器電路230所提供的重疊調(diào)制深度的總和。
[0027]有可能設(shè)計具有可變頻率響應(yīng)對溫度曲線圖的調(diào)制器陣列，使得調(diào)制深度的重疊在任何給定溫度僅涉及少數(shù)裝置。因此，在波導的操作期間，如果波導溫度T等于溫度Tl，那么調(diào)制器電路230T1在調(diào)制接收頻率ωΟ中起作用，而其它調(diào)制器電路230Τ2、230ΤΝ不起作用。如果波導溫度T變化且等于溫度Τ2，那么調(diào)制器電路230Τ2在調(diào)制接收頻率ωΟ中起作用，而其它調(diào)制器電路230Τ1、230ΤΝ不起作用。如果波導溫度T變化且等于在溫度Tl與溫度Τ2之間的溫度，那么調(diào)制器電路230Τ1及230Τ2兩者在以減小的調(diào)制深度調(diào)制接收頻率ωΟ中部分起作用，然而調(diào)制器電路230Τ1及230Τ2可經(jīng)設(shè)計及配置使得來自調(diào)制器電路230Τ1、230Τ2兩者的調(diào)制的總和可近似等于任何個別調(diào)制器電路230的最大調(diào)制深度。此為當鄰近調(diào)制器電路230的調(diào)制范圍在每一調(diào)制器電路的調(diào)制深度近似為電路的最大調(diào)制深度的一半的一點重疊時的結(jié)果?；蛘?，可容許調(diào)制深度的一些變化。例如，取決于波導系統(tǒng)的噪聲容限，可容許最大調(diào)制深度的70%的調(diào)制深度。
[0028]因此，光學波導系統(tǒng)促進在溫度范圍內(nèi)的頻率調(diào)制，其中所述溫度范圍取決于串聯(lián)放置在波導中的調(diào)制器電路的數(shù)目及調(diào)制器電路的特性(例如，頻率/溫度響應(yīng))。
[0029]在另一實施例中，移除諧振開關(guān)，且僅提供與光學波導串聯(lián)的諧振環(huán)形調(diào)制器。圖6說明光學波導610的此“無開關(guān)”實施例。在圖6的實施例中，沿著波導610串聯(lián)定位兩個或兩個以上調(diào)制器(統(tǒng)稱調(diào)制器650)。調(diào)制器650經(jīng)選擇及/或設(shè)計以在不同溫度下以頻率ωΟ諧振?；驌Q句話說，對于給定溫度Τ，每一調(diào)制器具有不同諧振頻率。如在圖7中所示，鄰近調(diào)制器650的諧振頻率偏移，使得以每一調(diào)制器650的等于近似其最大調(diào)制深度的一半的調(diào)制深度發(fā)生鄰近調(diào)制器650之間的重疊。因此，在給定溫度Tl下，光學電路經(jīng)設(shè)計使得第一調(diào)制器650Τ1諧振。在溫度Τ2下，第一調(diào)制器650Τ1不再諧振，但是第二調(diào)制器650Τ2諧振。在介于溫度Tl與溫度Τ2之間的溫度Τ3下，第一調(diào)制器650Τ1及第二調(diào)制器650Τ2兩者部分諧振。以此方式，通過級聯(lián)與光學傳輸通道220串聯(lián)的多個調(diào)制器650,光學波導610對于溫度波動更為穩(wěn)健。在波導610中所使用的調(diào)制器650的數(shù)目不受限，除非考慮到成本、空間及總需求。
[0030]在圖8中說明圖6的波導系統(tǒng)的操作的方法800。最初，給定頻率ω O的激光輸入被輸入到所述波導(步驟810)。取決于波導溫度Τ，使用一個或一個以上調(diào)制器而調(diào)制輸入頻率ωΟ。所述調(diào)制器各自經(jīng)調(diào)諧以在不同溫度調(diào)制頻率ωΟ。因此，例如，調(diào)制器650Τ1經(jīng)調(diào)諧以在溫度Tl調(diào)制溫度ωΟ。調(diào)制器650Τ2經(jīng)調(diào)諧以在不同于溫度Tl的溫度Τ2調(diào)制頻率ωΟ?？砂髯栽谙鄳?yīng)溫度TN(步驟820)調(diào)制頻率ωΟ (步驟830)的額外調(diào)制器650ΤΝ。
[0031 ] 在波導的操作期間，如果波導溫度T等于溫度Tl，那么調(diào)制器650Τ1在調(diào)制接收頻率ωΟ中起作用，而其它調(diào)制器650Τ2、650ΤΝ不起作用。如果波導溫度T變化且等于溫度T2，那么調(diào)制器650Τ2在調(diào)制接收頻率ω O中起作用，而其它調(diào)制器電路650Τ1、650ΤΝ不起作用。如果波導溫度T變化且等于在溫度Tl與溫度Τ2之間的溫度，那么調(diào)制器650Τ1及650Τ2兩者在以減小的調(diào)制深度調(diào)制接收頻率ωΟ中部分起作用。由相同信號驅(qū)動兩個調(diào)制器，且因此兩者可結(jié)合起來工作以在接收頻率ωO上編碼所述信號。
[0032]波導210、610可此外如在圖9Α及9Β中所示般修改。在圖9Α及9Β中，通過添加溫度傳感器920及控制電路960而分別修改波導9IOA及波導910Β。在波導910Α、910Β中，通過使用溫度傳感器920 (其輸出使控制電路960可主動驅(qū)動調(diào)制器250、650)而優(yōu)化調(diào)制器250、650的操作。例如，可使用控制算法以使用光學波導的感測溫度在特定感測溫度下驅(qū)動特定調(diào)制器。以此方式，對于給定頻率，可驅(qū)動特定調(diào)制器以提供比由純粹無源調(diào)制電路所提供的調(diào)制深度更大的調(diào)制深度。此外，可使用感測溫度信息以幫助產(chǎn)生用于沿著波導傳輸?shù)奶囟úㄩL，使得所產(chǎn)生的波長對應(yīng)于通信鏈路或波導的其它側(cè)期望接收的波長。
[0033]改進式光學波導可制造為集成電路的部分?？稍诘湫吞幚砥飨到y(tǒng)中使用對應(yīng)集成電路。例如，圖10說明根據(jù)上文所述的實施例的典型處理器系統(tǒng)1500，處理器系統(tǒng)1500包含利用改進式硅光學波導(例如光學波導210、610、910Α及910Β)的處理器及/或存儲器裝置。處理器系統(tǒng)(例如計算機系統(tǒng))通常包括經(jīng)由總線1590而與輸入/輸出(I/O)裝置1520通信的中央處理單元(CPU) 1510，例如微處理器、數(shù)字信號處理器或其它可編程數(shù)字邏輯裝置。存儲器裝置1400通常通過存儲器控制器經(jīng)由總線1590而與CPU1510通信。例如，所述記憶器裝置可包含RAM、硬盤驅(qū)動器、快閃驅(qū)動器或可抽換式存儲器。在計算機系統(tǒng)的情況中，所述處理器系統(tǒng)可包含外圍裝置，例如經(jīng)由總線1590而與CPU1510通信的可抽換式媒體裝置1550。如果需要，那么存儲器裝置1400可與處理器(例如，CPU1510)組合作為單個集成電路。
[0034]處理器系統(tǒng)1500的組件中的任何一者或一者以上可包含上文所述的硅光學波導中的一者或一者以上。例如，CPU1510、I/O裝置1520及存儲器裝置1400可包含硅光學波導。此外，在處理器系統(tǒng)組件的兩者或兩者以上之間經(jīng)由總線1590的通信可經(jīng)由硅光學波導 210、610、910A、910B。
[0035]上文描述及圖式應(yīng)僅被視為說明實現(xiàn)本文所述的特征及優(yōu)點的示范性實施例?？勺龀鰧μ囟ㄌ幚項l件及結(jié)構(gòu)的修改及替換。因此，本發(fā)明不被視為受限于先前描述及圖式，但是僅受限于所附權(quán)利要求書的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光學波導，其包括: 光學傳輸通道，其用于以第一頻率傳輸輸入到所述光學波導的光學信號；以及 多個調(diào)制器電路，其沿著所述光學傳輸通道配置，每一調(diào)制器電路包括至少一個諧振結(jié)構(gòu)，當包含所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)的所述調(diào)制器電路處于諧振溫度時，所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)以所述第一頻率諧振，每一調(diào)制器電路具有不同諧振溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學波導，其中所述多個調(diào)制器電路彼此串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學波導，其中所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)為耦合到所述光學傳輸通道的光學調(diào)制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學波導，其中所述多個調(diào)制器電路各自包含光學調(diào)制器，所述光學調(diào)制器經(jīng)由輸入 開關(guān)及輸出開關(guān)而耦合到所述光學傳輸通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學波導，其中所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)包括所述輸入開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學波導，其中所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)在相應(yīng)諧振溫度下具有最大諧振。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學波導，其中所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)在以所述結(jié)構(gòu)的相應(yīng)諧振溫度為界限的溫度范圍內(nèi)的溫度下部分地諧振。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學波導，其中對應(yīng)于每一調(diào)制器電路的所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)的所述溫度范圍與對應(yīng)于不同調(diào)制器電路的至少一個諧振結(jié)構(gòu)的溫度范圍重疊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學波導，其中所述重疊范圍提供至少一個總溫度范圍，其中至少部分諧振發(fā)生在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學波導，其中在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下的所述至少部分諧振引起在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下調(diào)制所述第一頻率。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學波導，其中在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下，所述第一頻率的調(diào)制深度是恒定的。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學波導，其中由共同信號驅(qū)動所述多個調(diào)制器電路中的每一者。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學波導，其進一步包括溫度傳感器及控制電路，所述控制電路使用由所述溫度傳感器所感測的溫度將驅(qū)動信號施加到所述多個調(diào)制器電路。
14.一種硅光學波導，其包括: 硅光學傳輸通道，其用于以第一頻率傳輸輸入到所述光學波導的光學信號；以及 多個調(diào)制器電路，其沿著所述硅光學傳輸通道配置，每一調(diào)制器電路包括:輸入諧振開關(guān)，其耦合到所述硅光學傳輸通道；輸出諧振開關(guān)，其耦合到所述硅光學傳輸通道；以及調(diào)制器，其耦合在所述輸入諧振開關(guān)與所述輸出諧振開關(guān)之間，至少所述輸入諧振開關(guān)經(jīng)配置以在包含所述輸入諧振開關(guān)的所述調(diào)制器電路處于諧振溫度時以所述第一頻率諧振，每一調(diào)制器電路具有不同諧振溫度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的硅光學波導，其中每一調(diào)制器電路中的所述輸入開關(guān)在以所述相應(yīng)調(diào)制器電路的諧振溫度為界限的溫度范圍內(nèi)的溫度下諧振。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的娃光學波導,其中各自對應(yīng)于所述多個調(diào)制器電路中的一者的所述溫度范圍彼此重疊以提供總溫度范圍，其中以所述第一頻率的諧振發(fā)生在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的硅光學波導，其中在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下，所述第一頻率的調(diào)制深度是恒定的。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的硅光學波導，其中在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下，所述第一頻率的調(diào)制在最小調(diào)制深度與最大調(diào)制深度之間，其中所述最小調(diào)制深度為所述最大調(diào)制深度的至少70%。
19.一種硅光學波導，其包括: 硅光學傳輸通道，其用于以第一頻率傳輸輸入到所述光學波導的光學信號；以及 多個調(diào)制器，其沿著所述硅光學傳輸通道配置，每一調(diào)制器經(jīng)配置以在對應(yīng)諧振溫度下以所述第一頻率諧振，每一調(diào)制器具有不同諧振溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的硅光學波導，其中每一調(diào)制器在以所述調(diào)制器的諧振溫度為界限的溫度范圍內(nèi)的溫度下諧振。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的娃光學波導,其中各自對應(yīng)于所述多個調(diào)制器中的一者的所述溫度范圍彼此重疊以提供總溫度范圍，其中以所述第一頻率的諧振發(fā)生在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的硅光學波導，其中在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下，所述第一頻率的調(diào)制深度是恒定的。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的硅光學波導，其進一步包括溫度傳感器及控制電路，所述控制電路使用由所述溫度傳感器所感測的所述溫度將驅(qū)動信號施加到所述多個調(diào)制器。
24.—種處理器系統(tǒng)，其包括: 處理器，其包含至少一個硅光學波導，所述至少一個硅光學波導包括: 硅光學傳輸通道，其用于以第一頻率傳輸輸入到所述光學波導的光學信號；以及 多個調(diào)制器電路，其沿著所述硅光學傳輸通道配置，每一調(diào)制器電路包括至少一個諧振結(jié)構(gòu)，當包含所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)的所述調(diào)制器電路處于諧振溫度時，所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)以所述第一頻率諧振，每一調(diào)制器電路具有不同諧振溫度。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的處理器系統(tǒng)，其中所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)為耦合到所述硅光學傳輸通道的光學調(diào)制器。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的處理器系統(tǒng)，其中所述多個調(diào)制器電路各自包含光學調(diào)制器，所述光學調(diào)制器經(jīng)由輸入開關(guān)及輸出開關(guān)而耦合到所述硅光學傳輸通道。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的處理器系統(tǒng)，其中所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)為所述輸入開關(guān)。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的處理器系統(tǒng)，其中所述至少一個諧振結(jié)構(gòu)在以所述調(diào)制器電路的諧振溫度為界限的溫度范圍內(nèi)的溫度下諧振。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的處理器系統(tǒng)，其中各自對應(yīng)于所述多個調(diào)制器電路中的一者的所述溫度范圍彼此重疊以提供總溫度范圍，其中以所述第一頻率的諧振發(fā)生在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的處理器系統(tǒng)，其中在所述總溫度范圍內(nèi)的任何溫度下，所述第一頻率的所述調(diào)制深度是恒定的。
31.根據(jù)權(quán)利要求24所述的處理器系統(tǒng)，其中由共同信號驅(qū)動所述多個調(diào)制器電路中的每一者。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的處理器系統(tǒng)，其進一步包括溫度傳感器及控制電路，所述控制電路使用由所述溫度傳感器所感測的所述溫度將驅(qū)動信號施加到所述多個調(diào)制器電路。
33.一種在溫度范圍內(nèi)使用娃光學波導的方法,其包括: 將第一頻率的光學信號輸入到光學傳輸通道； 在所述硅光學波導的溫度等于第一溫度時調(diào)制所述光學信號，所述調(diào)制是使用包含第一諧振結(jié)構(gòu)的具有對應(yīng)第一諧振溫度的第一調(diào)制器電路而執(zhí)行，所述第一諧振溫度等于所述第一溫度；以及 在所述硅光學波導的溫度等于第二溫度時調(diào)制所述光學信號，所述調(diào)制是使用包含第二諧振結(jié)構(gòu)的具有對應(yīng)第二諧振溫度的第二調(diào)制器電路而執(zhí)行，所述第二諧振溫度等于所述第二溫度。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其進一步包括: 在所述硅光學波導的溫度等于第三溫度時調(diào)制所述光學信號，所述第三溫度在所述第一溫度與所述第二溫度之間，所述調(diào)制是在所述電路的對應(yīng)的第一諧振結(jié)構(gòu)及第二諧振結(jié)構(gòu)的部分諧振期間使用所述第一調(diào)制器電路及所述第二調(diào)制器電路而執(zhí)行。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其進一步包括通過使用所述第一諧振結(jié)構(gòu)及所述第二諧振結(jié)構(gòu)而對所 述光學信號進行濾波。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述濾波步驟使用均為環(huán)形諧振器光學開關(guān)的第一諧振結(jié)構(gòu)及第二諧振結(jié)構(gòu)。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述濾波步驟使用均為環(huán)形諧振調(diào)制器的第一諧振結(jié)構(gòu)及第二諧振結(jié)構(gòu)。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其進一步包括以所述第一頻率將所述光學信號調(diào)制到調(diào)制深度，在第一溫度、第二溫度及第三溫度下，所述調(diào)制深度是恒定的。
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其進一步包括使用共同信號而驅(qū)動所述第一調(diào)制器電路及所述第二調(diào)制器電路。
40.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其進一步包括使用溫度傳感器及控制電路，所述控制電路使用由所述溫度傳感器所感測的所述溫度將驅(qū)動信號施加到所述第一調(diào)制器電路及所述第二調(diào)制器電路。
【文檔編號】G02F1/01GK103733099SQ201280027094
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月27日
【發(fā)明者】羅伊·米迪, 古爾特杰·桑胡 申請人:美光科技公司