光半導體元件以及光半導體元件的控制方法
【專利摘要】光半導體元件具有：環(huán)形波導，以及蛇形波導，與所述環(huán)形波導光學連接且蜿蜒延伸而包圍所述環(huán)形波導的至少一部分；所述蛇形波導吸收從所述環(huán)形波導導入至所述蛇形波導的入射光，來對所述環(huán)形波導進行加熱。
【專利說明】光半導體元件以及光半導體元件的控制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光半導體元件以及光半導體元件的控制方法。

【背景技術】
[0002]在對大容量的光收發(fā)器進行小型化、低功率化的方面，硅上光器件的實現(xiàn)起到重要作用。作為硅上光器件能夠使用折射率差大的光波導，因此，與其他材料相比，有利于小型化。此外，由于容易實現(xiàn)與電路的集成，因此能夠在一個芯片上集成多個光收發(fā)器。
[0003]在光器件中，特別是調制器的特性會對光收發(fā)器的耗電力和尺寸帶來很大影響。尤其是環(huán)形調制器，由于元件自身小且調制電壓小、光損失也小，所以有利于小型化以及降低耗電力，但是會有波段窄的問題。
[0004]作為將射入環(huán)諧振器的入射光波長與諧振波長進行匹配的技術，公知的有檢測監(jiān)視器光的輸出，根據(jù)監(jiān)視器電流來控制加熱器的技術(例如，參考專利文獻I)。將監(jiān)視器電流反饋給加熱器并調節(jié)環(huán)諧振器的溫度，使諧振波長移動而與入射光的波長一致。
[0005]圖1是監(jiān)視器電流反饋方式的環(huán)形調制器的概要圖。當調制信號經由驅動電路被施加到調制電極1004、1005上時，環(huán)諧振器1003的諧振波長發(fā)生變化。入射到波導1001的入射光在與環(huán)諧振器1003發(fā)生諧振時被輸出到波導1002。在未發(fā)生諧振時，作為監(jiān)視器光被供給到光檢測器(PD)。從光檢測器輸出的監(jiān)視器電流經由反饋電路被施加到加熱器1007。加熱器1007被控制為監(jiān)視器電流最小。
[0006]專利文獻1:美國專利公開公報:US2009/0169149號說明書


【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]如果要以環(huán)形調制器提高調制效率，則諧振波長附近的透射率相對于波長發(fā)生急劇變化，波長從諧振波長偏離少許而進入透射率無變化的區(qū)域。關于監(jiān)視器電流也是同樣。由于入射光波長從諧振波長偏離少許，導致無法識別波長變化引起的監(jiān)視器電流變化，就難以通過加熱器進行波長控制。即，通過加強諧振而實現(xiàn)的調制的高效率和寬范圍的波長控制是屬于難以并存的關系。
[0009]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使沒有監(jiān)視器光的反饋機構，也能夠將環(huán)形調制器的諧振波長與入射光波長或光源波長自行匹配的光半導體元件。
[0010]解決課題的手段
[0011]本發(fā)明的一個技術方案是一種光半導體元件，其特征在于，具有:環(huán)形波導，以及蛇形波導，與所述環(huán)形波導光學連接且蜿蜒延伸而包圍所述環(huán)形波導的至少一部分；所述蛇形波導吸收從所述環(huán)形波導導入至所述蛇形波導的入射光，來對所述環(huán)形波導進行加熱。
[0012]發(fā)明效果
[0013]能夠將環(huán)形調制器的諧振波長與光源波長或入射光波長自行匹配。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是表示控制環(huán)形調制器的諧振波長的現(xiàn)有結構的圖。
[0015]圖2A是表示環(huán)形調制器的基本結構的圖。
[0016]圖2B是表示環(huán)形調制器的特性的圖。
[0017]圖3A是表示環(huán)形調制器的波導-環(huán)之間的透射率的定義的圖。
[0018]圖3B是表示頻帶的寬度和調制效率的關系的圖。
[0019]圖4是用于說明通過加熱器來調節(jié)諧振波長的圖。
[0020]圖5是實施例1的環(huán)形調制器的結構圖。
[0021]圖6是圖5的環(huán)形調制器的剖面放大圖。
[0022]圖7是表示圖5的環(huán)形調制器的入射光波長和環(huán)諧振波長一致的圖。
[0023]圖8是表示環(huán)諧振波長和發(fā)熱量的關系和穩(wěn)定點的圖。
[0024]圖9是表示關閉加熱器后的環(huán)諧振波長的穩(wěn)定點的圖。
[0025]圖10是調制時的環(huán)形調制器的透射光譜。
[0026]圖11是表示調制時的諧振波長的移動以及鎖定動作的圖。
[0027]圖12是表示突發(fā)信號調制時的諧振波長的移動以及鎖定動作的圖。
[0028]圖13是表示實施例1的環(huán)形調制器的變形例的圖。
[0029]圖14是表示實施例2的環(huán)形調制器的結構的圖。
[0030]圖15是表示實施例3的環(huán)形調制器的結構的圖。
[0031]圖16是表示實施例4的環(huán)形調制器的結構的圖。
[0032]圖17是表示實施例4的環(huán)形調制器的變形例的圖。
[0033]圖18是表示實施例4的環(huán)形調制器的變形例的圖。
[0034]圖19A是實施例5的控制流程。
[0035]圖19B是實施例5的控制流程。
[0036]圖20是實施例6的環(huán)形調制器陣列的構成圖。
[0037]圖21是表示環(huán)形調制器陣列的波長調節(jié)動作的圖。

【具體實施方式】
[0038]首先，參考圖2A?圖4說明環(huán)形調制器的普通特性。在圖2A中，入射到輸入端口的入射光在其波長與由環(huán)諧振器3的循環(huán)光路長度決定的環(huán)諧振波長(循環(huán)光路長度(round trip length)的整數(shù)分之I) 一致時，被導出到輸出端口 I。在入射光的波長與諧振波長發(fā)生偏差的情況下，被導出到輸出端口 2。當通過電極4、5對環(huán)諧振器3施加電壓而使折射率變化，從而使環(huán)諧振器3的循環(huán)光路長度變化時，環(huán)諧振波長也發(fā)生變化。因此，當采用特定波長時，透射率發(fā)生變化。在光強度調制中會利用到這一點。
[0039]如圖2B的箭頭所示，當射入具有規(guī)定波長的入射光時，輸出到端口 I的輸出光的功率在施加電壓V = Vlow時變小，在V = Vhigh時變大。輸出到端口 2的輸出光與輸出到端口 I的輸出光相反。因此，通過使電壓在Vhigh、V1ot之間變化，就能夠從端口 1、端口 2獲得進行過光強度調制的信號。
[0040]在這樣的調制器中，波段和調制效率存在權衡關系。如圖3A所示，在將波導I和環(huán)諧振器3之間的光的功率透射率定義為T1、將波導2和環(huán)諧振器3之間的光的功率透射率定義為T2時，如圖3B所示，T1, T2越小，進入環(huán)的光就越是難以射到外面，從而使得諧振加強。因此，諧振波長附近的透射率變化變得急劇，從而利用電壓來使諧振波長發(fā)生變化時的透射率變化即調制效率變大(圖3B的上面圖)。但是，另一方面，需要以更高的精度將入射光波長與諧振波長進行匹配。
[0041 ] 如圖4的理想狀態(tài)⑶所示，當諧振波長因Vlw和Vhigh的電壓變化而變化時，在任意一個電壓值(例如Vhigh)上的諧振波長與入射光波長一致的情況下，調制效率達到最高。另一方面，由于制作偏差和溫度變化的影響，在未做任何工作的狀態(tài)下(初始狀態(tài)(A))，諧振波長和入射光波長不一定一致。
[0042]由于在很多情況下環(huán)諧振器由折射率溫度系數(shù)為正的材料形成，所以通過提高環(huán)諧振器3的溫度，諧振波長移動至長波長。因此，將環(huán)諧振器3制作成在初始狀態(tài)下Vhigh時的諧振波長比入射光波長短，在工作時對環(huán)諧振器進行升溫，使Vhigh時的諧振波長移動到長波長。由此，就能夠使諧振波長與入射光波長一致(理想狀態(tài)(B))。
[0043]在實施方式中，提供一種即使在調制工作中不使用加熱器也能使環(huán)諧振波長與入射光波長匹配的結構。具體而言，配置有與環(huán)形波導光學連接并且蜿蜒延伸而包圍環(huán)形波導的至少一部分的蛇形波導，使該蛇形波導具有吸收導波光的能力。在射入了環(huán)諧振器的諧振波長附近的光時，光的一部分被導入蛇形波導，吸收并發(fā)熱。通過將蛇形波導設置在環(huán)形波導的周圍，就能夠利用蛇形波導中的發(fā)熱來提高環(huán)形波導自身的溫度。
[0044]下面說明用于實現(xiàn)上述結構的具體結構。
[0045]實施例1
[0046]圖5是實施例1的光半導體元件的一例的環(huán)形調制器10的概略結構圖，圖6是圖5的沿A — A’的剖視圖。環(huán)形調制器10形成于硅襯底11上的S12膜12上。環(huán)形調制器10具有環(huán)形波導13和蛇形波導15，所述蛇形波導15與環(huán)形波導13光學連接且蜿蜒延伸而包圍環(huán)形波導13的至少一部分。蛇形波導15由具有吸收導波光的能力的材料形成。在圖5的例子中，在蛇形波導15中高濃度地摻雜有η型雜質離子，所述η型雜質離子對導波光具有大的光吸收系數(shù)。
[0047]在環(huán)形調制器10中設有與環(huán)形波導13光耦合的直線波導27。環(huán)形波導13和直線波導27的核心區(qū)域是純半導體(1- Si)。下層的S12膜12和上層的S12膜21作為覆蓋層起作用。η型半導體(η - Si)層14位于環(huán)形波導13的外側，ρ型半導體(P — Si)層16位于環(huán)形波導13的內側。在η型半導體層14和直線波導27的周圍形成有槽22。
[0048]η型半導體層14經由接觸孔19與電極17連接。ρ型半導體層16經由接觸孔20與電極18連接。通過在電極17和電極18之間施加電壓，就能進行折射率的調制。
[0049]環(huán)形波導13起到環(huán)諧振器的作用。當環(huán)諧振波長附近的光入射到環(huán)形調制器10時，入射光繞環(huán)形波導13循環(huán)。此時，入射光的一部分從環(huán)形波導13被導入蛇形波導15 (參考圖5的箭頭)。η型雜質被高濃度地摻雜到蛇形波導15中，隨著光傳播光被吸收從而產生熱量。為了吸收光，蛇形波導15具有足夠的長度并且蜿蜒延伸。
[0050]如圖6所示，在蛇形波導15中產生的熱量傳遞到鄰接的環(huán)形波導13中，使環(huán)形波導13的溫度上升。如圖7所示，在入射光波長與環(huán)諧振波長一致的情況下，吸光一發(fā)熱量具有最大值。
[0051]在圖5以及圖6的結構中，利用環(huán)形調制器10的PN接合的雜質摻雜區(qū)域來形成蛇形波導15，因此，容易制作。當然，摻雜到蛇形波導15中的雜質和摻雜到η型半導體層14的雜質沒有必要完全相同，可以向蛇形波導15中注入不同種類的雜質。此外，在圖5中，環(huán)形波導13的核心區(qū)域是1-Si，但是如果是通過電壓進行調制則也可以將核心區(qū)域設為p-S1、n-Si,也可在核心區(qū)域具有p-S1、n-Si的接合部分。
[0052]然后，參考圖8?圖12說明使用了蛇形波導15的環(huán)形調制器10的諧振波長控制方法。當通過傳導外部產生的熱量來使環(huán)形波導13的溫度上升時，環(huán)形波導13的折射率增大，環(huán)諧振波長移動到長波長側。在發(fā)熱量和環(huán)諧振波長之間存在圖8的直線所示的關系。另一方面，由于從環(huán)形波導13導入蛇形波導15的光被吸收，會產生熱量。蛇形波導15的發(fā)熱量和環(huán)諧振波長之間存在圖8的曲線所示的關系。
[0053]因此，環(huán)形調制器10的環(huán)發(fā)熱量和環(huán)諧振波長在滿足基于外部熱量的直線關系和基于蛇形波導15的發(fā)熱的曲線關系這兩者的交點1、2、3的任意一點穩(wěn)定。
[0054]在3個交點中交點2是不穩(wěn)定點。例如，當環(huán)諧振波長從交點2向長波長側偏移時，基于諧振光吸收的發(fā)熱量增加，進而，施加長波長化的正反饋，最后在交點3達到穩(wěn)定。當環(huán)諧振波長從交點2向短波長側偏移時，基于諧振光吸收的發(fā)熱量減少，進而，施加短波長化的正反饋，最后在交點I達到穩(wěn)定。不僅是在交點2的周邊，即使是在寬的波長范圍來看，以交點2為邊界，當環(huán)諧振波長位于比交點2的波長長的位置時，在交點3上達到穩(wěn)定，當環(huán)諧振波長位于比交點2的波長短的位置時，在交點I上達到穩(wěn)定(參考圖8的直線上的箭頭方向)。
[0055]因此，在開始工作時，將環(huán)形調制器10的溫度調到比交點2的波長長的長波長側是有用的。對此，參考圖9進行說明。
[0056]在圖9的初始狀態(tài)(A)中，既不存在射入環(huán)形調制器10的入射光，也不存在蛇形波導15的發(fā)熱。因此，環(huán)諧振波長處于黑圓點所示的初始狀態(tài)。通過設成圖9中的加熱器打開的狀態(tài)(B)，強制使環(huán)諧振波長移動到比交點2的波長長的黑圓點。之后，通過加熱器關閉狀態(tài)(C)下的加熱器關閉，就能夠使環(huán)諧振波長穩(wěn)定在交點3上。在穩(wěn)定的狀態(tài)(C)下，沒有必要使加熱器工作，加熱器的耗電力為零。此外，如果鎖定一次就能夠自動地持續(xù)鎖定，所以不需要向監(jiān)視器或加熱器的反饋控制。
[0057]上述穩(wěn)定點是適合對被調制入射光進行打開-關斷(on-off)調制的波長。對此，參考圖10進行說明。如圖10所示，環(huán)形調制器10使電壓在V1ot和Vhigh之間變化，從而使環(huán)諧振波長移動，由此來進行調制。進行調制時的環(huán)諧振波長并不是唯一確定的，但是下面為了方便起見，暫指調制電壓為V1ot時的環(huán)諧振波長。
[0058]圖11表示在環(huán)形調制器10進行調制時，因諧振光的吸收而引起的發(fā)熱量。如圖11的虛線的曲線所示，在Vlw時和Vhigh時表示發(fā)熱量的曲線產生變化。由于與VlOT、Vhigh的切換相比，溫度變化速度慢，所以可以認為對兩條虛線曲線進行了時間平均的實線曲線表示隨著環(huán)形調制器10的諧振光吸收而引起的發(fā)熱量。
[0059]在進行調制時也和圖8同樣，在利用加熱器使環(huán)諧振波長移動到比交點2的波長長的位置之后關閉加熱器，由此，能夠使環(huán)諧振波長穩(wěn)定在交點3上。此時，入射光波長相對于透射頻譜位于圖10的“CW光波長”所示的位置?？芍?，諧振波長被鎖定在能夠在圖10的黑圓點所示的兩點之間進行調制的波長。
[0060]圖12表示針對混合存在突發(fā)關斷狀態(tài)和突發(fā)打開狀態(tài)的突發(fā)信號的動作。即使是始終為V1ot的狀態(tài)(突發(fā)關斷狀態(tài))和VlOT、Vhigh隨機切換的狀態(tài)(突發(fā)打開狀態(tài))混合存在的突發(fā)信號，也能夠將環(huán)諧振波長持續(xù)鎖定在入射光(被調制的光)。在圖12中，作為一例表示突發(fā)大力狀態(tài)的標記率為50%的情況。
[0061]突發(fā)關斷狀態(tài)的發(fā)熱量曲線與直線的交點、和突發(fā)打開狀態(tài)的發(fā)熱量曲線與直線的交點不同，因此，將相當于突發(fā)打開狀態(tài)的交點2、3的突發(fā)關斷狀態(tài)的交點記為2’、3’。在突發(fā)打開狀態(tài)下環(huán)諧振波長被鎖定在交點3 (與圖11相同的狀態(tài))時，如果切換到突發(fā)關斷狀態(tài)，則交點3變成不穩(wěn)定狀態(tài)。但是，由于交點3與交點2’相比位于長波長側，所以最后穩(wěn)定在交點3’上。當在交點3’穩(wěn)定的狀態(tài)下切換到突發(fā)打開狀態(tài)時，交點3’變成不穩(wěn)定狀態(tài)。但是，由于交點3’與交點2相比位于長波長側，所以穩(wěn)定在交點3上。這樣，在突發(fā)打開狀態(tài)與突發(fā)關斷狀態(tài)切換時，環(huán)諧振波長在交點3和3’之間漂移。因為該漂移，所以不會脫離鎖定狀態(tài)，如果變成突發(fā)打開狀態(tài)則能夠返回交點3。
[0062]圖13表示作為圖5的變形例的環(huán)形調制器(光半導體元件)10A。在圖13中，ρ型半導體區(qū)域和η型半導體區(qū)域與圖5的結構相反。環(huán)形波導13的外側是ρ型半導體層14。在ρ型半導體層14中，摻雜有ρ型雜質的蛇形波導25包圍環(huán)形波導13而形成。環(huán)形波導13的內側是η型半導體區(qū)域26。電極17與ρ型半導體層24電連接，電極18與η型半導體層26電連接。
[0063]根據(jù)該結構，在諧振波長附近的光入射到環(huán)形波導13時，諧振光的一部分被導入蛇形波導25，從而被雜質吸收而發(fā)熱。環(huán)形波導13被蛇形波導25的發(fā)出的熱量所加熱，進而使環(huán)諧振波長與入射光(被調制的光)的波長匹配。
[0064]實施例2
[0065]圖14表示實施例2的環(huán)形調制器10Β。環(huán)形調制器1B具有蛇形波導35。蛇形波導35是用金屬膜37覆蓋了純半導體(1- Si)的核心區(qū)域的波導。金屬膜37是吸收光的蛇形波導35的上部覆蓋膜并且同時作為調制用的電極37來發(fā)揮作用。為此，金屬膜37還覆蓋與環(huán)形波導13的內側的ρ型半導體層16鄰接的η型半導體層14。環(huán)形波導13的內側的P型半導體層16被金屬膜38覆蓋。
[0066]在該結構中，也能夠將蛇形波導35的金屬膜37利用為調制電極，因此，能夠增大電極圖案，使得電極加工變容易。即使更換η型半導體層和ρ型半導體層的配置也能得到同樣的效果。
[0067]實施例3
[0068]圖15表示實施例3的環(huán)形調制器10C。環(huán)形調制器1C具備用于加熱環(huán)諧振器(環(huán)形波導)13的加熱器41。加熱器41在環(huán)形波導13的上方形成例如Ti薄膜，通過加工成規(guī)定的形狀而形成。經由未圖示的電極使電流流到加熱器41，由此，產生焦耳熱而作為加熱器起作用。除了 Ti之外，還能使用W、Pt、摻雜的Si等作為加熱器41。如果是能夠形成穩(wěn)定的高阻膜的材料，則不限于這些材料。
[0069]實施例4
[0070]圖16 — 18表示實施例4的環(huán)形調制器1D的構成例。在圖16中，在環(huán)形調制器1D中，蛇形波導15具有從環(huán)形調制器1D的中心呈放射狀擴展的形狀。如果將蛇形波導15取足夠長且能夠基于發(fā)熱有效地提高環(huán)形波導13的溫度，則蛇形波導15的配置形狀可以是任意形狀。
[0071]在圖17的變形例中，在蛇形波導15的途中設置有分支55。通過設置分支55，增加了將蛇形波導15的發(fā)熱強的區(qū)域(因傳播而導致的光強度的降低少的區(qū)域)靠近環(huán)形波導13而配置的自由度。
[0072]在圖18的變形例中，配置有多個蛇形波導15a、15b。隨著光沿蛇形波導15的光傳播方向前進，發(fā)熱量有可能降低。通過配置多個蛇形波導15a、15b，將高發(fā)熱部配置在環(huán)形波導13附近就變得容易。由此，就能夠提高波導13的溫度上升效率。
[0073]實施例5
[0074]圖19A以及圖19B是將環(huán)形調制器10的環(huán)諧振波長鎖定在被調制的光(入射光)的波長為止的控制流程。在圖19A的步驟SlOl的初始狀態(tài)下，施加在加熱器的電壓(Vheater)和入射光功率(Plight)這二者都為零。在步驟103中加熱器開始工作，在步驟S105中光源開始工作。在步驟S107中結束加熱器的工作，在步驟S109中開始調制工作。
[0075]在圖19B中，在步驟S201的初始狀態(tài)之后，在步驟203光源開始工作，在步驟S205加熱器開始工作。在步驟S207結束加熱器的工作，在步驟S209開始調制工作。
[0076]在圖19A和圖19B的任意一個控制流程中，在使光源和加熱器這兩者工作之后關閉加熱器，由此，實現(xiàn)波長的鎖定。初始狀態(tài)下的環(huán)諧振波長被設定為比從光源射出的被調制光的波長短的波長。初始狀態(tài)下的環(huán)諧振波長根據(jù)制作精度或溫度而產生偏差，因此，考慮到這一點設定成，即使偏離到最長波長的情況下也比被調制光波長短。工作時的加熱器電壓設定為，即使初始狀態(tài)下的環(huán)諧振波長偏離到最短波長，在加熱器工作時也比被調制光波長長。
[0077]通過這樣的控制，能夠在調制工作之前將環(huán)形調制器的溫度暫時提高到比圖8的交點3更高的溫度，之后關閉加熱器而轉移到自行的諧振波長控制。
[0078]實施例6
[0079]圖20是級聯(lián)連接N個實施例1的環(huán)形調制器10的圖。環(huán)形調制器11?1n分別具有環(huán)諧振器和與環(huán)諧振器鄰接配置的具有光吸收能力的蛇形波導。環(huán)形調制器11?1n的環(huán)狀循環(huán)光路長度相互不同，且以λ/、λ2’、…、λΝ’的不同波長作為諧振波長。在直線波導輸入部上連接有具有XpX2'…、λ N的振蕩波長的多波長光源71。
[0080]在圖21的初始狀態(tài)⑴下，多波長光源71的各波長λ 1、λ2、…、λ Ν被設定成比初始狀態(tài)下對應的環(huán)形調制器11?1n的諧振波長λ /、λ 2’、…、λ Ν’長。
[0081]如圖21的狀態(tài)(2)所示，λ /、入2，、…、λΝ，被設定成在環(huán)形調制器11?1n的未圖示的加熱器工作時比λ2、…、λ Ν長的波長。在該結構下，按照圖19Α以及圖19Β所示的流程進行控制。由此，如圖21的狀態(tài)(3)所示，使環(huán)形調制器11?1n的諧振波長λ/、λ2’、…、λ Ν’鎖定在分別適于調制光源波長λ 1、λ 2、…、λ ν的波長，由此能夠進行調制。在圖20的結構中，雖然環(huán)形調制器11?1n的諧振波長是從輸入側(光源側)向輸出側的長波長，諧振波長的排列順序不限于此，也可以不特別規(guī)定順序。此外，可以替代級聯(lián)連接實施例1的環(huán)形調制器10，而級聯(lián)連接實施例2?4的環(huán)形調制器。
[0082]在圖21中，假定了在使加熱器工作時環(huán)諧振波長僅橫穿光源波長的一個的加熱器電壓，但是也可以是橫穿兩個以上的光源波長的加熱器電壓。
[0083]通過實施方式的結構，即使是在具有強諧振的高調制效率的環(huán)形調制器中，也能夠允許在寬的波長范圍內的入射光和環(huán)諧振器的波長偏差。此外，就不需要在調制工作時占調制器耗電力的一大半的加熱器耗電力，有助于降低收發(fā)器的耗電力。此外，能夠在波長控制中省略監(jiān)視器ro和反饋控制電路，就能夠實現(xiàn)低成本化、小型化。
[0084]工業(yè)上的應用領域
[0085]本發(fā)明能夠應用于利用環(huán)諧振器進行光調制的光通信領域。
[0086]附圖標記
[0087]10，1A?1F環(huán)形調制器(光半導體元件)
[0088]13環(huán)形波導
[0089]14 η型半導體層
[0090]15,25,35 蛇形波導
[0091]16 P型半導體層
[0092]17、18 電壓施加電極
[0093]27直線波導(輸入輸出波導)
[0094]37、38 金屬膜
[0095]41加熱器
【權利要求】
1.一種光半導體兀件，其特征在于， 具有: 環(huán)形波導，以及 蛇形波導，與所述環(huán)形波導光學連接且蜿蜒延伸而包圍所述環(huán)形波導的至少一部分；所述蛇形波導吸收從所述環(huán)形波導導入至所述蛇形波導的入射光，來對所述環(huán)形波導進行加熱。
2.根據(jù)權利要求1所述的光半導體元件，其特征在于，所述蛇形波導是被摻雜的波導。
3.根據(jù)權利要求2所述的光半導體元件，其特征在于， 還具有: 第一導電型半導體層，位于所述環(huán)形波導外側；以及 第二導電型半導體層，位于所述環(huán)形波導內側， 所述蛇形波導形成在所述第一導電型半導體層。
4.根據(jù)權利要求3所述的光半導體元件，其特征在于，還具有:分別與所述第一導電型半導體層和所述第二導電型半導體層電連接的一對電極。
5.根據(jù)權利要求1所述的光半導體元件，其特征在于，所述蛇形波導是非摻雜的硅波導，所述硅波導被第一金屬膜所覆蓋。
6.根據(jù)權利要求5所述的光半導體元件，其特征在于，所述第一金屬膜在覆蓋所述硅波導的同時，覆蓋位于所述蛇形波導和所述環(huán)形波導之間的第一導電型半導體層。
7.根據(jù)權利要求6所述的光半導體元件，其特征在于， 還具有: 第二導電型半導體層，位于所述環(huán)形波導的內側；以及 第二金屬膜，覆蓋所述第二導電型半導體層。
8.根據(jù)權利要求1所述的光半導體元件，其特征在于，還具有:對所述環(huán)形波導進行加熱的加熱器。
9.一種光半導體元件，其特征在于， 具有: 多個環(huán)諧振器，相互之間的循環(huán)光路長度不同；以及 蛇形波導，針對多個所述環(huán)諧振器的每個分別設置有所述蛇形波導，與對應的所述環(huán)諧振器光學連接且包圍對應的所述環(huán)諧振器的至少一部分； 在將不同波長的入射光導入各所述環(huán)諧振器時，所述蛇形波導吸收從對應的環(huán)諧振器導入的所述入射光，來對所述對應的環(huán)諧振器進行加熱。
10.一種光調制器的控制方法,其特征在于， 對光半導體元件供給入射光，所述光半導體元件具有環(huán)形波導和蛇形波導，所述蛇形波導與所述環(huán)狀諧振器光學連接且蜿蜒延伸而包圍所述環(huán)狀諧振器的至少一部分， 對所述光半導體元件進行加熱使其上升到第一溫度， 在停止所述加熱之后，對所述光半導體元件施加電壓，由此開始對所述入射光進行調制， 在所述調制中，所述入射光的一部分被導入至所述蛇形波導而被吸收，利用來自所述蛇形波導的熱量來對所述環(huán)諧振器進行加熱，由此利用比所述第一溫度低的第二溫度來將所述環(huán)諧振器的諧振波長固定在所述入射光的波長。
【文檔編號】G02F1/015GK104169785SQ201280071654
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2012年3月29日 優(yōu)先權日:2012年3月29日
【發(fā)明者】秋山知之 申請人:富士通株式會社