波向量匹配的諧振器及總線波導(dǎo)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種光學(xué)設(shè)備，包括：折射率是的na波導(dǎo)，用于攜帶至少一個波長的至少一個模，以及具有諧振波長的至少一個諧振器。所述諧振器具有小于諧振波長的103倍的模體積。在使用中所述波導(dǎo)中的光垂直地耦合于所述至少一個諧振器，并且所述波導(dǎo)和所述至少一個諧振器被設(shè)置為提供所述諧振器的至少一個模和所述波導(dǎo)的至少一個模之間的波向量匹配。
【專利說明】波向量匹配的諧振器及總線波導(dǎo)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備相對于耦合至一個或多個納米/微光子諧振器的總線波導(dǎo)具有低至中等的折射率，用于光通信，尤其用于波分復(fù)用(WDM)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]被稱為WDM的波分復(fù)用是用于通過允許多數(shù)據(jù)信道通過單光纖傳輸線傳輸，來增加光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量的技術(shù)。
[0003]該技術(shù)的不同實施已經(jīng)被報導(dǎo)。圖1中所示的最普遍的方法依賴于分別調(diào)制的并且由多路器結(jié)合至單信道的多個波長激光器。Fang等人(光學(xué)快報2008，卷16，4413頁)提出了使用硅技術(shù)來實施25個分布式反饋激光器，集成地耦合至以40Gb/s操作的25個調(diào)制器并且共同復(fù)用至單波導(dǎo)來形成波分復(fù)用lTb/s數(shù)據(jù)流。這種方法的問題是WDM設(shè)備的不同組件之間的接口生成大量的使源(一個或多個)不穩(wěn)定的背反射。此外，這種方法的復(fù)雜性導(dǎo)致了極其嚴(yán)格的制造公差，這在實踐中是難以實現(xiàn)的。
[0004]基于具有一系列附加至硅總線波導(dǎo)的典型諧振波長的可調(diào)環(huán)形諧振器的另一種方法已經(jīng)由Dong (光學(xué)快報，2010，卷18，9852頁)通過使用熱可重構(gòu)微環(huán)諧振器以及由Xu(光學(xué)快報，2006，卷14，9430頁)通過使用在連接至PIN結(jié)點的微諧振器中的載波注入證明。該技術(shù)允許了在基于單硅設(shè)備中的光濾波、調(diào)制和復(fù)用的組合。然而，由于在兩種材料之間的折射率的失配，硅波導(dǎo)的使用使得設(shè)備與光纖的集成相對地復(fù)雜和低效。
[0005]US6411752描述了在交叉柵波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上具有一系列垂直稱合的光環(huán)形諧振器設(shè)備的波長調(diào)制器裝置。諧振器垂直地耦合在總線波導(dǎo)的頂部并且通過緩沖層與波導(dǎo)分離。諧振在耦合至環(huán)形的光與經(jīng)過總線波導(dǎo)的光干擾時發(fā)生。在US6411752中描述的調(diào)制器具有的問題是，其需要滿足嚴(yán)格的波向量(被定義為|k|=2n/X，方向為垂直于波前)的匹配條件，該匹配條件限制了對總線波導(dǎo)和環(huán)形諧振器的材料的選擇。這些阻止了大部分用于低插入損耗操作的有前景的配置的使用，例如基于玻璃的總線波導(dǎo)和硅環(huán)形諧振器。
[0006]光斑尺寸轉(zhuǎn)換器是目前最流行的對于在不同尺度、成分和折射率的波導(dǎo)之間耦合的普遍問題的解決方案[舉例參看US5199092]。該技術(shù)需要待解決的波導(dǎo)的一個或二者的錐狀化來得到在失配模之間的過渡。錐形，尤其是尖端的制造是有挑戰(zhàn)性的。雖然這種方法在理想情況下表現(xiàn)良好[光學(xué)快報11，2927-2939 (2003)];通常，每個接口 1.5_2dB的損耗被報導(dǎo)。其它的問題是高性能平版印刷技術(shù)被需求來制造轉(zhuǎn)換器，并且由于累積損耗，可以被級聯(lián)(cascade)的設(shè)備的數(shù)量是有限的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用在光通信中的光學(xué)設(shè)備，包括:波導(dǎo)，該波導(dǎo)的折射率是na，用于攜帶一個波長的至少一個模(mode);以及至少一個諧振器，該至少一個諧振器具有諧振波長，其中所述諧振器具有小于諧振波長的IO3倍的模體積(mode volume);其中，在使用中所述波導(dǎo)中的光垂直地耦合于所述至少一個諧振器，并且所述波導(dǎo)和所述諧振器(一個或多個)被適配，從而在所述諧振器的至少一個模和所述波導(dǎo)的至少一個模之間的波向量匹配被實現(xiàn)。
[0008]諧振器(一個或多個)可以在折射率是不等于na的nb的層中，并且該設(shè)備還包括:折射率為η。的勢壘層，其中n。< na且n。< nb ;以及折射率是nd < nb的襯底，其中諧振器層在所述勢壘層和所述襯底之間，并且所述波導(dǎo)在所述勢壘層的頂部并且與所述諧振器(一個或多個)對齊，從而允許了在波導(dǎo)和諧振器(一個或多個)之間的光耦合。所述下方覆層可以具有不均勻的厚度和/或不均勻的成分。所述勢壘層可以具有不均勻的厚度。
[0009]所述波導(dǎo)可以是單模波導(dǎo)或多模波導(dǎo)。
[0010]諧振器(一個或多個)攜帶一個或多個模，其中在該一個或多個模中，至少一個空腔模在空間上與通過所述波導(dǎo)傳播的至少一個模重疊，從而允許光耦合從所述波導(dǎo)至所述諧振器。
[0011]所述設(shè)備可以具有N個波長特定諧振器，從而能夠作為N階濾波器來操作。
[0012]至少一個諧振器可以被嵌入在PIN節(jié)點內(nèi)形成諧振器-調(diào)制器。所述至少一個諧振器-調(diào)制器可以是電吸收調(diào)制器。
[0013]多個諧振器可以被耦合在一起以形成作為具有“平頂(flat-top)”光譜響應(yīng)的光延遲線的波導(dǎo)。
[0014]所述至少一個諧振器可以被適配為提供在諧振頻率的兩個退化諧振。
[0015]所述波導(dǎo)可以是介質(zhì)波導(dǎo)或聚合物波導(dǎo)。所述波導(dǎo)可以由玻璃制成，例如氮氧化硅或TRIPLEX或HYDEX波導(dǎo)。
[0016]所述諧振器可以選自廣泛范圍的設(shè)備，例如光子晶體缺陷空腔、離子(plasmonic)結(jié)構(gòu)、納米天線或開口環(huán)。
[0017]所述光子晶體可以由氮化硅或者諸如磷化銦、砷化鎵、氮化鎵或磷化銦鎵的II1-V半導(dǎo)體材料制成。
[0018]當(dāng)所述諧振器是光子晶體時,諧振器可以具有經(jīng)設(shè)計的模色散(engineered modedispersion)，從而使得所述諧振器內(nèi)的光路徑在給定的波長間隔上是連續(xù)的。
[0019]當(dāng)所述諧振器是光子晶體時，所述至少一個諧振器可以被摻雜有具有對應(yīng)于被摻雜的諧振器的諧振波長的吸收帶的材料，其中耦合至空腔的諧振模激發(fā)光生載波(photogenerated carrier)。
[0020]所述諧振器可以由硅/鍺多層制成。
[0021]光布置可以是:在使用中所述波導(dǎo)中的光被垂直地耦合至所述至少一個諧振器。
[0022]所述設(shè)備可以具有多個諧振器，每個諧振處于不同波長。調(diào)制器可以與每個諧振器相關(guān)聯(lián)。調(diào)制器可以被操作來改變與其相關(guān)聯(lián)的諧振器的諧振波長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]本發(fā)明的多個方面將參照附圖以僅為示例的方式被表述，其中，
[0024]圖2示出了被簡化的WDM調(diào)制器設(shè)備的分解視圖；
[0025]圖3示出了圖2中的WDM調(diào)制器的橫截面視圖；
[0026]圖4不出了表現(xiàn)WDM設(shè)備與光纖和光檢測布置一同使用的原理圖；
[0027]圖5示出了表現(xiàn)設(shè)備的操作原理的原理圖；[0028]圖6示出了耦合至聚合物波導(dǎo)并且使用集成的PIN 二極管調(diào)諧的光子晶體空腔調(diào)制器的實驗傳輸稱合響應(yīng)；
[0029]圖7示出了示例諧振器的模型輪廓(a)，對應(yīng)的k_空間分布(b)以及總線波導(dǎo)的k-空間分布(c)；
[0030]圖8示出了(a)與波導(dǎo)k_空間重疊的諧振器的k_空間區(qū)域的特寫以及(b)當(dāng)不同的總線波導(dǎo)被使用時的模擬耦合響應(yīng)(3D時域有限差分)；
[0031]圖9示出了耦合至標(biāo)稱等同光子晶體空腔的不同總線波導(dǎo)(具有不同的有效折射率)的實驗傳輸曲線響應(yīng)；
[0032]圖10示出了具有沿著X方向xh間隔的內(nèi)孔和沿著y方向yh間隔的內(nèi)孔的標(biāo)準(zhǔn)六邊PhC晶格；
[0033]圖11示出了波向量空間強度輪廓；
[0034]圖12示出了測得的PhC空腔的基模的消減比(extinction ratio),作為在yh的變化(以百分比)的函數(shù)；
[0035]圖13示出了(a)傳統(tǒng)空腔和(b)白光空腔的傳輸頻譜；
[0036]圖14示出了作為頻率可選光檢測器操作的WDM調(diào)制器設(shè)備的橫截面視圖；以及
[0037]圖15示出了基于耦合至總線波導(dǎo)的金屬結(jié)構(gòu)的諧振器的橫截面。
【具體實施方式】
[0038]圖2和3示意了 WDM調(diào)制器設(shè)備6。該設(shè)備具有折射率是na的總線波導(dǎo)24，整體地與光子晶體裝配10集成。該光子晶體裝配10具有由折射率是nb的材料制成并且被放置在折射率是nd的襯底層14和折射率是η。的勢壘介電層16之間的光子晶體板12。該光子晶體板12具有由一系列缺陷空腔中斷而形成規(guī)則晶格的氣孔20的網(wǎng)絡(luò)。
[0039]每個諧振器由光子晶體中的結(jié)構(gòu)缺陷建立，從而形成集中在缺陷區(qū)域的光模?？涨荒５哪ｓw積足夠小來生成寬闊的波向量分布，導(dǎo)致了與波導(dǎo)的耦合的增加。尤其是，每個空腔的模體積小于波長的IO3倍，其中該波長是空腔的諧振波長。每個缺陷空腔是具有諧振條件的光諧振器，該諧振條件由缺陷空腔的尺寸來指示。根據(jù)特定的應(yīng)用，設(shè)備中的每個諧振器可以被設(shè)計為具有唯一的諧振波長。只有處于諧振頻率的波導(dǎo)模耦合于空腔時執(zhí)行濾波功能。
[0040]每個諧振器被嵌入在光子晶體板12的P摻雜區(qū)26和N摻雜區(qū)28之間以形成諧振調(diào)制器22 (為了清晰在圖2中只示出了一個)。每個諧振器-解調(diào)器可以通過分別地改變施加至與其關(guān)聯(lián)的P和N摻雜區(qū)26和28的電壓來被單獨地控制。因此在波導(dǎo)中的不同光的波長可以通過使用諧振器解調(diào)器而被單獨地和分別地調(diào)制，波導(dǎo)中的每個光波長匹配于一個諧振器解調(diào)器。這一點將在隨后詳細(xì)地描述。
[0041]總線波導(dǎo)24沿著光子晶體10的長度軸延展，并且被放置在勢壘層的頂部從而垂直于一系列缺陷空腔18排列。勢壘層的厚度形狀可以是多變的以促進(jìn)或抑制波導(dǎo)和WDM設(shè)備中的不同部分的缺陷空腔之間的耦合。折射率na、nb、η。和nd的相對值被選擇以促進(jìn)通過總線波導(dǎo)24傳播的至少一個模和通過出現(xiàn)在光子晶體板12上的諧振空腔18傳播的一系列模之間的垂直倏逝耦合。這在下列條件組被滿足時被典型地實現(xiàn):In。< na，n。< nb, nb Φ na, nd < nj。在大多數(shù)情況中，使用的材料具有nb > 1.8。[0042]如圖4所示，圖2和3中的WDM調(diào)制器設(shè)備6可以被用在內(nèi)聯(lián)(in-line)調(diào)制配置中。在這里，光纜被用于將光傳輸至設(shè)備。使用WDM調(diào)制器設(shè)備來將光濾波和調(diào)制，并且接下來通過另一個光纜被傳輸至內(nèi)聯(lián)波長可選的光電探測器。
[0043]圖5示出了設(shè)備的操作原理。這是在不同的時間沿著波導(dǎo)傳播的多波長信號的示意圖表示。在這種情況中，設(shè)備具有處于λ 2和λ 3諧振的兩個諧振器。
[0044]在時間tl時，由具有λ 1、λ 2、λ 3波長的三個波代表的多波長信號被I禹合至波導(dǎo)。該波導(dǎo)運載由模傳播向量Ii=Z3Inrff7^ci定義的單模，其中入^是真空波長’并且^^是波導(dǎo)在該波長的有效折射率。信號經(jīng)由全內(nèi)反射生成在勢壘層延展的倏逝場在波導(dǎo)中傳輸。
[0045]在時間t2時，多波長信號經(jīng)過第一缺陷空腔諧振器。通過空腔傳播的模的倏逝尾延展至勢壘層，導(dǎo)致在波導(dǎo)模和空腔模之間的倏逝耦合。第一缺陷空腔諧振器被設(shè)計為在λ 2諧振，引起了信號的λ 2分量與缺陷空腔諧振器的自發(fā)耦合。
[0046]通過在PIN節(jié)點兩端施加電壓來實現(xiàn)信號調(diào)制。這通過載波離子色散效應(yīng)生成了穿過缺陷空腔的調(diào)整空腔的折射率和諧振波長的電流。當(dāng)空腔偏諧振時，分量不被影響地經(jīng)過空腔的λ2。因此，通過改變施加至PIN節(jié)點的電壓，λ2光可以被可選地調(diào)制。圖6示出了對此的實驗數(shù)據(jù)。可選地，可以通過使用形成在嵌入在偏置PIN節(jié)點內(nèi)的硅/鍺多層23中的缺陷空腔諧振器來實現(xiàn)調(diào)制。穿過PIN節(jié)點的場的生成改變了硅/鍺多層的吸收帶。通過改變穿過PIN節(jié)點的場，諧振器可以作為電吸收調(diào)制器被操作。
[0047]在時間t4時，經(jīng)過第二缺陷空腔諧振器的多波長信號具有諧振波長λ 3，引起了信號的λ 3分量的耦合和調(diào)制。在時間t5時，在λ 3的被調(diào)制的模耦合回波導(dǎo)。因此，在波導(dǎo)輸出處的光被波分復(fù)用 ，該光具有被調(diào)制來運載不同的數(shù)據(jù)/信息的不同波長。
[0048]同時，兩個諧振器被示出，可以理解的是，圖5中所示的操作的基本原理可以被延展至N個缺陷空腔諧振器，其主要限制是諧振器的自由頻譜范圍。在很多情況中，單模光子晶體空腔會被用于給出超過500nm的自由頻譜范圍，從而提供極大數(shù)量的WDM信道。
[0049]在波導(dǎo)和空腔模之間的耦合強度由重疊的空間模以及在兩個模之間匹配的波向量來決定?？臻g重疊由勢壘層的厚度以及缺陷空腔諧振器的設(shè)計來控制。在波導(dǎo)和空腔模之間的倏逝耦合發(fā)生在勢壘層。因此，勢壘層的厚度控制了在兩個模的倏逝尾之間的重疊程度[光學(xué)快報 30，1476-1478 (2005)]。
[0050]圖7 (a)示出了示例諧振器的模輪廓。缺陷空腔諧振器被設(shè)計為具有多達(dá)諧振波長的IO3倍的模體積。參看圖7b，由于這種強空間限制，被支持的模具有寬波向量空間(寬動量分布)。為了實現(xiàn)在空腔模和總線波導(dǎo)之間的耦合，在二者之間必須有k-空間重疊(參見圖7c中的相對應(yīng)的波向量空間)。
[0051]圖8a示出了空腔的波向量空間與兩個不同的被標(biāo)記(A和B)的波導(dǎo)的波向量的重疊區(qū)域的特寫。參看曲線A，通過適當(dāng)?shù)剡x擇總線波導(dǎo)有效折射率，存在導(dǎo)致與空腔強烈耦合的強重疊。曲線B示出的是，由于在圖8a中顯示的k-空間輪廓的復(fù)雜度，在總線波導(dǎo)的nrff中的相對小變化可以顯著地改變重疊，從而降低了耦合效率。當(dāng)前的制造技術(shù)可以將總線波導(dǎo)的IWf控制在必要容差內(nèi)。圖9示出了該點的實驗演示。在這種情況中，空腔表現(xiàn)出了具有不同諧振頻率和波向量分布的兩種模。通過改變波導(dǎo)r^f，與兩個模的耦合可以大幅度地改變。[0052]圖10-12示出了光子晶體空腔可以被設(shè)計以使得空腔模表現(xiàn)適于匹配特定波導(dǎo)的波向量空間的波向量空間的示例。
[0053]圖10示出了具有沿著X方向間隔的xh的內(nèi)孔和沿著y方向yh間隔的內(nèi)孔的標(biāo)準(zhǔn)PhC晶格。通過扭曲/擠壓/拉伸標(biāo)準(zhǔn)(六邊)光子晶體晶格，波向量空間可以被用于在期望區(qū)域中發(fā)展更高的強度，實現(xiàn)改善的耦合。
[0054]通過使用具有內(nèi)孔的六邊晶格(間隔在接下來鄰近的孔之間)，其中等于晶格周期a的內(nèi)孔間隔作為起始點，可以通過以X方向拉伸/擠壓晶格和/或以y方向拉伸/擠壓晶格來扭曲六邊晶格。在X方向中，內(nèi)孔距離Xh從其原始值a改變?yōu)楦呋蚋≈岛?或根據(jù)解析公式改變。同樣地，在y方向中，垂直內(nèi)孔間距yh從其原始值(sqrt (3)/2)*a改變?yōu)楦呋蚋≈岛?或根據(jù)解析公式改變。因此，模分布由于在光子晶體帶結(jié)構(gòu)中的變化和其在不同方向的滲透深度而間接地變化；和/或由于與某些孔的模交互而直接地變化。這允許了耦合至不同類型的光子晶體空腔實現(xiàn)改善的參數(shù)(例如自由頻譜范圍和Q因子)選擇的靈活性。
[0055]特定光子晶體空腔的耦合效率可以被調(diào)諧/校正而不會強烈地影響空腔設(shè)計或甚至切換至不同類型的空腔。設(shè)計空腔k_空間的可替換方法是在空腔中引進(jìn)槽，類似于[應(yīng)用物理快報94，063503 (2009)，其內(nèi)容通過引用合并于此]中所實施的和/或參照波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)空腔。
[0056]圖11示出了波向量空間強度輪廓。通過減少該孔內(nèi)間隔、扭曲原始六邊晶格，波向量空間的強度在包圍區(qū)域中增強。除了在期望k_空間區(qū)域內(nèi)的強度的特定增強，晶格扭曲也可以被用于得到相反的效果。在這種情況下，大約k=0 (抑制全內(nèi)反射的區(qū)域)的強度可以被降低從而減少從空腔的光子損失。通過在X和/或y方向拉伸/擠壓晶格，空腔的質(zhì)量因子可以被提高。
[0057]圖12示出了測得的PhC空腔的基本模的消減比，作為在yh的變化(以百分比)的函數(shù)?？梢杂^察到的是消減比隨著在Yh百分比的增加而降低。
[0058]相比于現(xiàn)有技術(shù)，例如US6411752和光學(xué)快報30，1476-1478 (2005)，在本發(fā)明的設(shè)備中，用于波向量匹配的操作被很大地改善并且在兩個不同模之間的有效耦合變得可行。這種k-空間匹配原理允許對許多不同應(yīng)用的范圍的創(chuàng)建。下面的方程示出了可以如何優(yōu)化特定應(yīng)用:
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)設(shè)備，包括: 波導(dǎo)，該波導(dǎo)的折射率是na，用于攜帶至少一個波長的至少一個模；以及 至少一個諧振器，該至少一個諧振器具有諧振波長，其中所述諧振器具有小于諧振波長的IO3倍的模體積； 其中在使用中所述波導(dǎo)中的光垂直地耦合于所述至少一個諧振器，并且所述波導(dǎo)和所述至少一個諧振器被設(shè)置為提供所述諧振器的至少一個模和所述波導(dǎo)的至少一個模之間的波向量匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備，其中所述至少一個諧振器的材料的折射率與所述波導(dǎo)的材料的折射率不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)設(shè)備，其中所述至少一個諧振器在折射率是nb的層中，并且該設(shè)備還包括:折射率為η。的勢壘層，其中n。< na且n。< nb ;以及折射率是nd < nb的下方覆層，其中諧振器層在所述勢壘層和所述下方覆層之間，并且所述波導(dǎo)在所述勢壘層的頂部并且與所述至少一個諧振器對齊。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述波導(dǎo)攜帶單?；蛘咚霾▽?dǎo)是多模的。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述至少一個諧振器攜帶多個模，其中在該多個模中，至少一個空腔模在空間上與通過所述波導(dǎo)傳播的至少一個模重疊，從而允許光從所述波導(dǎo)耦合至所述諧振器。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求`中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括N個波長特定諧振器，以便被作為N階濾波器來操作。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中至少一個諧振器被嵌入在PIN節(jié)點內(nèi)形成諧振器-調(diào)制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中至少一個諧振器-調(diào)制器是電吸收調(diào)制器。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中多個所述諧振器被耦合在一起以形成作為光延遲線的波導(dǎo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述波導(dǎo)具有平頂頻譜響應(yīng)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中至少一個諧振器被適配為提供在諧振頻率的兩個退化諧振。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述波導(dǎo)是玻璃，TRIPLEX或HYDEX波導(dǎo)，或者聚合物波導(dǎo)或者由氮氧化硅制成的波導(dǎo)或介電波導(dǎo)。
13.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求3的任意從屬權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述勢壘層具有不均勻的厚度。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述諧振器選自光子晶體缺陷空腔、離子結(jié)構(gòu)、納米天線或開口環(huán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)設(shè)備，其中所述光子晶體具有孔網(wǎng)，該孔網(wǎng)形成了由一組參數(shù)定義的規(guī)則晶格，其中所述參數(shù)被選擇來提供所述諧振器的至少一個模和所述波導(dǎo)的至少一個模之間的波向量匹配。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述參數(shù)包括至少兩個連續(xù)孔和/或內(nèi)軸角之間的距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求14-16中任意權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述光子晶體由氮化硅或者諸如磷化銦、砷化鎵、氮化鎵或磷化銦鎵的II1-V半導(dǎo)體材料制成。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述諧振器是光子晶體并且所述至少一個諧振器具有經(jīng)設(shè)計的模色散，從而使得所述諧振器內(nèi)的光路徑在給定的波長間隔上是恒定的。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述諧振器是光子晶體并且所述至少一個諧振器的組成材料或者摻雜的材料具有對應(yīng)于被摻雜的諧振器的諧振波長的吸收帶，其中耦合至空腔的諧振模激發(fā)光生成載波。
20.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述諧振器是包括硅/鍺多層的光子晶體諧振器。
21.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求3的任意從屬權(quán)利要求的所述設(shè)備，其中所述下方覆層具有不均勻的厚度和/或不均勻的成分。
22.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中多諧振器被提供，每個諧振處于不同波長。
23.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中調(diào)制器與每個諧振器相關(guān)聯(lián)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述調(diào)制器能夠被操作來改變與其相關(guān)聯(lián)的諧振器的諧振波長。
25.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，所述設(shè)備被適配為作為波分復(fù)用器進(jìn)行工作。
【文檔編號】G02B6/12GK103688203SQ201280035105
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月29日
【發(fā)明者】T·F·克勞斯, W·蕙蘭-柯廷, K·黛玻納, K·P·維爾納 申請人:圣安德魯斯大學(xué)董事會