具有級(jí)聯(lián)的調(diào)制器電路的光學(xué)波導(dǎo)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種硅光學(xué)波導(dǎo)(220)，其用于以第一頻率傳輸輸入到所述光學(xué)波導(dǎo)的光學(xué)信號(hào)。所述光學(xué)波導(dǎo)包含多個(gè)調(diào)制器電路(230T1，230T2)，所述多個(gè)調(diào)制器電路(230T1，230T2)沿著硅光學(xué)傳輸通道配置。每一調(diào)制器電路包含至少一個(gè)諧振結(jié)構(gòu)(250T1，250T2)，當(dāng)包含所述至少一個(gè)諧振結(jié)構(gòu)的所述調(diào)制器電路處于諧振溫度時(shí)，所述至少一個(gè)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(jí)聯(lián)的調(diào)制器電路的光學(xué)波導(dǎo)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例大體上涉及硅光學(xué)波導(dǎo)的領(lǐng)域，且更明確地說，涉及硅光學(xué)波導(dǎo)中的光學(xué)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(tái)。例如，計(jì)算機(jī)、汽車、航空電子設(shè)備、移動(dòng)裝置、控制及顯示系統(tǒng)以及各種方式的消費(fèi)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(jìn)及引導(dǎo)電流動(dòng)的硅平臺(tái)。隨著處理需求增大，已調(diào)整基于硅的集成電路的設(shè)計(jì)以適應(yīng)較快的處理時(shí)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(shí)，也在開發(fā)用于增大基于硅的平臺(tái)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(xué)。
[0003]術(shù)語“硅光子學(xué)”涉及將硅用作光學(xué)介質(zhì)的光子系統(tǒng)的研究及應(yīng)用。因此，作為對(duì)使用硅來促進(jìn)電流動(dòng)的替代或除使用硅來促進(jìn)電流動(dòng)之外，還使用硅來引導(dǎo)光子或光的流動(dòng)。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(shí)間周期期間，光串流可比相當(dāng)?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(diǎn)。此外，將硅用作優(yōu)選光學(xué)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(duì)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(xué)限制允許微觀的光學(xué)波導(dǎo)，所述微觀的光學(xué)波導(dǎo)可具有僅幾百納米的橫截面尺寸，因此促進(jìn)與當(dāng)前納米級(jí)半導(dǎo)體技術(shù)的整合。因此，可使用既有半導(dǎo)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(xué)組件及電子組件集成到單個(gè)微芯片上的混合裝置。
[0004]實(shí)踐中，使用絕緣體上硅或SOI技術(shù)而實(shí)施硅光子設(shè)備。為了使硅光子組件保持在光學(xué)上獨(dú)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(shí)例。圖1說明包含例如硅波導(dǎo)110的光學(xué)傳輸系統(tǒng)100。所述硅波導(dǎo)可構(gòu)成光學(xué)傳輸系統(tǒng)100的全部或系統(tǒng)100的僅一個(gè)或一個(gè)以上部分。所述系統(tǒng)包含多個(gè)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(shí)傳輸在多個(gè)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(xué)多路復(fù)用器140而組合到單個(gè)傳輸通道150中。經(jīng)多路復(fù)用的光接著沿著單個(gè)傳輸通道150而傳輸?shù)揭欢它c(diǎn)(未展示)，在所述端點(diǎn)處，所述光在被解多路復(fù)用及解調(diào)制之后供端點(diǎn)裝置使用。
[0006]然而，光在光學(xué)波導(dǎo)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(xué)波導(dǎo)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(xué)頻率調(diào)制器130的操作。諧振光子調(diào)制器經(jīng)設(shè)計(jì)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(xué)波導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1說明具有娃光學(xué)波導(dǎo)的光學(xué)傳輸系統(tǒng)。
[0008]圖2說明根據(jù)所揭示的實(shí)施例的硅光學(xué)波導(dǎo)。
[0009]圖3說明根據(jù)所揭示的實(shí)施例的環(huán)形諧振器的頻率/強(qiáng)度曲線圖。
[0010]圖4說明根據(jù)所揭示的實(shí)施例的操作硅光學(xué)波導(dǎo)的方法。
[0011]圖5說明根據(jù)所揭示的實(shí)施例的硅光學(xué)波導(dǎo)的頻率/強(qiáng)度曲線圖。
[0012]圖6說明根據(jù)所揭示的實(shí)施例的硅光學(xué)波導(dǎo)。
[0013]圖7說明根據(jù)所揭示的實(shí)施例的硅光學(xué)波導(dǎo)的頻率/強(qiáng)度曲線圖。
[0014]圖8說明根據(jù)所揭示的實(shí)施例的操作硅光學(xué)波導(dǎo)的方法。
[0015]圖9A及9B說明根據(jù)所揭示的實(shí)施例的硅光學(xué)波導(dǎo)。
[0016]圖10說明根據(jù)所揭示的實(shí)施例的處理器系統(tǒng)。
【具體實(shí)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(xué)波導(dǎo)中，溫度波動(dòng)可引起所包含的光學(xué)頻率調(diào)制器的性能降低。因此，為了使得硅光學(xué)波導(dǎo)對(duì)于溫度變化更穩(wěn)健，本文揭示具有光學(xué)頻率調(diào)制器的改進(jìn)式硅光學(xué)波導(dǎo)。
[0018]在圖2中說明改進(jìn)式硅光學(xué)波導(dǎo)210的一個(gè)實(shí)施例。改進(jìn)式波導(dǎo)210的所說明部分包含光學(xué)傳輸通道220及兩個(gè)頻率調(diào)制器電路230T1、230T2，其各自串聯(lián)地耦合到波導(dǎo)210。雖然僅說明兩個(gè)頻率調(diào)制器電路(統(tǒng)稱230)，但是改進(jìn)式硅光學(xué)波導(dǎo)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(gè)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(dǎo)210以允許從波導(dǎo)210將特定頻率的光學(xué)信號(hào)分流到與波導(dǎo)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(xué)信號(hào)進(jìn)入調(diào)制器250，所以開關(guān)240充當(dāng)將經(jīng)濾波信號(hào)提供給調(diào)制器250的帶通濾波器。允許非特定頻率的光學(xué)信號(hào)沿著波導(dǎo)210無障礙地繼續(xù)行進(jìn)。
[0019]在每一調(diào)制器電路230中，一個(gè)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(xué)傳輸通道220的光學(xué)信號(hào)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(xué)信號(hào)耦合回到光學(xué)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(xué)開關(guān)為僅使具有與開關(guān)諧振頻率匹配的頻率的信號(hào)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(hào)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(xué)波導(dǎo)，其圓周允許所要頻率的相長干涉。光學(xué)環(huán)形諧振器(其圓周等于對(duì)應(yīng)于所要頻率的光學(xué)信號(hào)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(hào)，因?yàn)樗鲂盘?hào)在其圍繞所述光學(xué)環(huán)形諧振器行進(jìn)時(shí)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(xué)信號(hào)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(xué)環(huán)形諧振器將完全阻擋所述光學(xué)信號(hào)。所述光學(xué)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(duì)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(hào)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(duì)在頻率《O下的信號(hào)更敏感。實(shí)質(zhì)上阻擋在遠(yuǎn)離頻率《O的頻率下的信號(hào)，同時(shí)僅部分阻擋在接近頻率ωΟ的頻率下的信號(hào)。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(dāng)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(xué)調(diào)制器250的經(jīng)濾波入口。光學(xué)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(shí)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(duì)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(xué)調(diào)制器也可為非諧振類型。不管如何，由共同信號(hào)260驅(qū)動(dòng)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(hào)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(shí)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(xué)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(jì)以在特定溫度下對(duì)特定頻率進(jìn)行濾波及調(diào)制。為了補(bǔ)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(dāng)一個(gè)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(shí)，另一調(diào)制器電路(其經(jīng)調(diào)諧溫度與實(shí)際溫度對(duì)應(yīng))起作用。以此方式，波導(dǎo)210經(jīng)設(shè)計(jì)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(dǎo)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(dǎo)(步驟410)。取決于波導(dǎo)溫度Τ，使用一個(gè)或一個(gè)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?？砂髯栽谙鄳?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(qiáng)度對(duì)溫度曲線圖500。所述曲線圖說明對(duì)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(dǎo)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(gè)調(diào)制器電路230所提供的調(diào)制深度實(shí)質(zhì)上小于_20dB。不管如何，由于調(diào)制器電路活動(dòng)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(gè)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(jì)具有可變頻率響應(yīng)對(duì)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(dǎo)的操作期間，如果波導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(jì)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(gè)別調(diào)制器電路230的最大調(diào)制深度。此為當(dāng)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(diǎn)重疊時(shí)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(dǎo)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(xué)波導(dǎo)系統(tǒng)促進(jìn)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(dǎo)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(shí)施例中，移除諧振開關(guān)，且僅提供與光學(xué)波導(dǎo)串聯(lián)的諧振環(huán)形調(diào)制器。圖6說明光學(xué)波導(dǎo)610的此“無開關(guān)”實(shí)施例。在圖6的實(shí)施例中，沿著波導(dǎo)610串聯(lián)定位兩個(gè)或兩個(gè)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(jì)以在不同溫度下以頻率ωΟ諧振?；驌Q句話說，對(duì)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(xué)電路經(jīng)設(shè)計(jì)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(jí)聯(lián)與光學(xué)傳輸通道220串聯(lián)的多個(gè)調(diào)制器650,光學(xué)波導(dǎo)610對(duì)于溫度波動(dòng)更為穩(wěn)健。在波導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)(步驟810)。取決于波導(dǎo)溫度Τ，使用一個(gè)或一個(gè)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(dǎo)的操作期間，如果波導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(hào)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)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(hào)。
[0032]波導(dǎo)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(dǎo)9IOA及波導(dǎo)910Β。在波導(dǎo)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(dòng)驅(qū)動(dòng)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(xué)波導(dǎo)的感測溫度在特定感測溫度下驅(qū)動(dòng)特定調(diào)制器。以此方式，對(duì)于給定頻率，可驅(qū)動(dòng)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(dǎo)傳輸?shù)奶囟úㄩL，使得所產(chǎn)生的波長對(duì)應(yīng)于通信鏈路或波導(dǎo)的其它側(cè)期望接收的波長。
[0033]改進(jìn)式光學(xué)波導(dǎo)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(duì)應(yīng)集成電路。例如，圖10說明根據(jù)上文所述的實(shí)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(jìn)式硅光學(xué)波導(dǎo)(例如光學(xué)波導(dǎo)210、610、910Α及910Β)的處理器及/或存儲(chǔ)器裝置。處理器系統(tǒng)(例如計(jì)算機(jī)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(hào)處理器或其它可編程數(shù)字邏輯裝置。存儲(chǔ)器裝置1400通常通過存儲(chǔ)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(dòng)器、快閃驅(qū)動(dòng)器或可抽換式存儲(chǔ)器。在計(jì)算機(jī)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(chǔ)器裝置1400可與處理器(例如，CPU1510)組合作為單個(gè)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(xué)波導(dǎo)中的一者或一者以上。例如，CPU1510、I/O裝置1520及存儲(chǔ)器裝置1400可包含硅光學(xué)波導(dǎo)。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(xué)波導(dǎo) 210、610、910A、910B。
[0035]上文描述及圖式應(yīng)僅被視為說明實(shí)現(xiàn)本文所述的特征及優(yōu)點(diǎn)的示范性實(shí)施例?？勺龀鰧?duì)特定處理?xiàng)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(xué)波導(dǎo)，其包括: 光學(xué)傳輸通道，其用于以第一頻率傳輸輸入到所述光學(xué)波導(dǎo)的光學(xué)信號(hào)；以及 多個(gè)調(diào)制器電路，其沿著所述光學(xué)傳輸通道配置，每一調(diào)制器電路包括至少一個(gè)諧振結(jié)構(gòu)，當(dāng)包含所述至少一個(gè)諧振結(jié)構(gòu)的所述調(diào)制器電路處于諧振溫度時(shí)，所述至少一個(gè)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(xué)波導(dǎo)，其中所述多個(gè)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(xué)波導(dǎo)，其中所述至少一個(gè)諧振結(jié)構(gòu)為耦合到所述光學(xué)傳輸通道的光學(xué)調(diào)制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)波導(dǎo)，其中所述多個(gè)調(diào)制器電路各自包含光學(xué)調(diào)制器，所述光學(xué)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(xué)傳輸通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)波導(dǎo)，其中所述至少一個(gè)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(xué)波導(dǎo)，其中所述至少一個(gè)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(xué)波導(dǎo)，其中所述至少一個(gè)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(xué)波導(dǎo)，其中對(duì)應(yīng)于每一調(diào)制器電路的所述至少一個(gè)諧振結(jié)構(gòu)的所述溫度范圍與對(duì)應(yīng)于不同調(diào)制器電路的至少一個(gè)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(xué)波導(dǎo)，其中所述重疊范圍提供至少一個(gè)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(xué)波導(dǎo)，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(xué)波導(dǎo)，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(xué)波導(dǎo)，其中由共同信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)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(xué)波導(dǎo)，其進(jìn)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(dòng)信號(hào)施加到所述多個(gè)調(diào)制器電路。
14.一種硅光學(xué)波導(dǎo)，其包括: 硅光學(xué)傳輸通道，其用于以第一頻率傳輸輸入到所述光學(xué)波導(dǎo)的光學(xué)信號(hào)；以及 多個(gè)調(diào)制器電路，其沿著所述硅光學(xué)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(xué)傳輸通道；輸出諧振開關(guān)，其耦合到所述硅光學(xué)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(shí)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(xué)波導(dǎo)，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(xué)波導(dǎo),其中各自對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)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(xué)波導(dǎo)，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(xué)波導(dǎo)，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(xué)波導(dǎo)，其包括: 硅光學(xué)傳輸通道，其用于以第一頻率傳輸輸入到所述光學(xué)波導(dǎo)的光學(xué)信號(hào)；以及 多個(gè)調(diào)制器，其沿著所述硅光學(xué)傳輸通道配置，每一調(diào)制器經(jīng)配置以在對(duì)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(xué)波導(dǎo)，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(xué)波導(dǎo),其中各自對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)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(xué)波導(dǎo)，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(xué)波導(dǎo)，其進(jìn)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(dòng)信號(hào)施加到所述多個(gè)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(gè)硅光學(xué)波導(dǎo)，所述至少一個(gè)硅光學(xué)波導(dǎo)包括: 硅光學(xué)傳輸通道，其用于以第一頻率傳輸輸入到所述光學(xué)波導(dǎo)的光學(xué)信號(hào)；以及 多個(gè)調(diào)制器電路，其沿著所述硅光學(xué)傳輸通道配置，每一調(diào)制器電路包括至少一個(gè)諧振結(jié)構(gòu)，當(dāng)包含所述至少一個(gè)諧振結(jié)構(gòu)的所述調(diào)制器電路處于諧振溫度時(shí)，所述至少一個(gè)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(gè)諧振結(jié)構(gòu)為耦合到所述硅光學(xué)傳輸通道的光學(xué)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(gè)調(diào)制器電路各自包含光學(xué)調(diào)制器，所述光學(xué)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(xué)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(gè)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(gè)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(duì)應(yīng)于所述多個(gè)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(hào)驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)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(jìn)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(dòng)信號(hào)施加到所述多個(gè)調(diào)制器電路。
33.一種在溫度范圍內(nèi)使用娃光學(xué)波導(dǎo)的方法,其包括: 將第一頻率的光學(xué)信號(hào)輸入到光學(xué)傳輸通道； 在所述硅光學(xué)波導(dǎo)的溫度等于第一溫度時(shí)調(diào)制所述光學(xué)信號(hào)，所述調(diào)制是使用包含第一諧振結(jié)構(gòu)的具有對(duì)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(xué)波導(dǎo)的溫度等于第二溫度時(shí)調(diào)制所述光學(xué)信號(hào)，所述調(diào)制是使用包含第二諧振結(jié)構(gòu)的具有對(duì)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(jìn)一步包括: 在所述硅光學(xué)波導(dǎo)的溫度等于第三溫度時(shí)調(diào)制所述光學(xué)信號(hào)，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(duì)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(jìn)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(duì)所 述光學(xué)信號(hào)進(jìn)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(xué)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(jìn)一步包括以所述第一頻率將所述光學(xué)信號(hào)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(jìn)一步包括使用共同信號(hào)而驅(qū)動(dòng)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(jìn)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(dòng)信號(hào)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(hào)】G02F1/01GK103733099SQ201280027094
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)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(qǐng)人:美光科技公司