化而改變。通過調(diào)變該折射元件的等效折射系數(shù)，其所過濾的光波波長范圍或其對應(yīng)的折射屬性亦可隨之而變。在部分實(shí)現(xiàn)例中，該調(diào)變元件可用來改變至少一部分離開該折射元件的光的指向、其聚焦深度，或改變由該折射元件的該組周期性結(jié)構(gòu)過濾后的一個或多個波長范圍。光子集成電路600包括一個折射元件601，且該折射元件可以包括在本說明中描述的周期性結(jié)構(gòu)，例如光子晶體或光柵。在部分實(shí)施例中，該折射元件60亦可以具有一表面曲面。該折射元件601包括第一摻雜區(qū)602和第二摻雜區(qū)域604，例如，第一摻雜區(qū)域602可以是P摻雜區(qū)，并且摻雜區(qū)604中的第二可為η摻雜區(qū)，在折射元件601形成一 ρη接面。在部分實(shí)施例中，施加一反向電壓至ρη接面可將其中的載流子耗盡，而對應(yīng)地改變期等效折射系數(shù)。在部分實(shí)施例中，施加一正向電壓至ρη接面可增加其中的載流子，而對應(yīng)地改變期等效折射系數(shù)。
[0066]圖6Β繪示一集成光電路610，包含一調(diào)變元件具有三個摻雜區(qū)，該調(diào)變元件并藉由至少部分嵌入一折射元件或集成折射元件，而親合至該折射元件。大致來說，在單位折射元件內(nèi)，摻雜區(qū)域數(shù)目的增加可增加耗盡區(qū)的總體積，并因此增加了可調(diào)變等效折射系數(shù)的總量。該光子集成電路610包括一個折射元件611，且該折射元件可以包括在本說明中描述的周期性結(jié)構(gòu)，例如光子晶體或光柵。在部分實(shí)施例中，折射元件611亦可以具有一表面曲面。在此范例中，該折射元件611包括第一摻雜區(qū)612，第二摻雜區(qū)614和第三摻雜區(qū)域616，舉例來說，第一摻雜區(qū)域612可以是P摻雜區(qū)，第二摻雜區(qū)614可是η摻雜區(qū)和所述第三摻雜區(qū)域614可以是P摻雜區(qū)，而在該折射元件611中形成一 ρηρ接面。再舉例來說，第一摻雜區(qū)612可以是η摻雜的區(qū)域，第二摻雜區(qū)域614可以是ρ摻雜區(qū)和所述第三摻雜區(qū)614可以是η摻雜區(qū)域，而在該折射元件611中形成一 ρηρ接面。再舉例來說，第一摻雜區(qū)域612可以是ρ摻雜區(qū)域，第二摻雜區(qū)域614可以是本征區(qū)和第三摻雜區(qū)614可以是η摻雜區(qū)域，而在該折射元件611中形成一 pin接面。在部分實(shí)現(xiàn)例中，施加一反向電壓至ρη接面可將其中的載流子耗盡，而對應(yīng)地改變期等效折射系數(shù)。在部分實(shí)施例中，施加一正向電壓至ρη接面可增加其中的載流子，而對應(yīng)地改變期等效折射系數(shù)。
[0067]圖6C繪示出一集成光路620，包含一調(diào)變元件具有相互交叉的摻雜區(qū)域。大致來說，在單位折射元件內(nèi)，藉由相互交叉的摻雜區(qū)域可進(jìn)一步增加耗盡區(qū)的總體積，并因此增加了可調(diào)變等效折射系數(shù)的總量及其單位體積內(nèi)的電場強(qiáng)度。舉例來說，若該折射元件的表面直徑遠(yuǎn)大于一個單位ρη接面時(shí)，藉由形成一相互交叉的摻雜區(qū)域，可以得到有效的各個ρη接面施加電場，而造成更大的等效折射系數(shù)整體變化。光子集成電路620包括一個折射元件621，且該折射元件可以包括在本說明中描述的周期性結(jié)構(gòu)，例如光子晶體或光柵。在部分實(shí)施例中，折射元件621可以具有一表面曲面。另外，折射元件621包括相互交叉的摻雜區(qū)域622A至622η，其中η為整數(shù)。舉例來說，所述相互交叉摻雜區(qū)域622Α至622η可具有交替的P型和η摻雜，在折射元件621內(nèi)形成ρηρηρ-...接面。再舉例來說，所述相互交叉摻雜區(qū)域622Α至622η可具有交替的ρ，中性(i)，及η摻雜，從而在折射元件621形成一pinpinp-...接面。在部分實(shí)現(xiàn)例中，施加一反向電壓至ρη或pin接面可將其中的載流子耗盡，而對應(yīng)地改變期等效折射系數(shù)。在部分實(shí)施例中，施加一正向電壓至ρη或pin接面可增加其中的載流子，而對應(yīng)地改變期等效折射系數(shù)。
[0068]圖6D繪示出一集成光路630，包含一調(diào)變元件且該調(diào)變元件藉由至少部分嵌入一光學(xué)介質(zhì)，而耦合至該光學(xué)介質(zhì)。該光學(xué)介質(zhì)的等效折射系數(shù)可以藉由該調(diào)變元件對于其載流子的濃度控制而進(jìn)行調(diào)變，而改變其所具有的光學(xué)性質(zhì)。光子集成電路630包括一光學(xué)介質(zhì)633，一折射元件631且該折射元件可以包括在本說明中描述的周期性結(jié)構(gòu)，例如光子晶體或光柵。在部分實(shí)施例中，折射元件631可以具有一表面曲面。光學(xué)介質(zhì)633可包括第一摻雜區(qū)域635和第二摻雜區(qū)域637。舉例來說，第一摻雜區(qū)域635可以是ρ摻雜區(qū)，而第二摻雜區(qū)域637可以是η摻雜區(qū)，在光學(xué)介質(zhì)633內(nèi)形成ρη接面。在部分實(shí)施例中，施加一反向電壓至Pn接面可將其中的載流子耗盡，而對應(yīng)地改變期等效折射系數(shù)。在部分實(shí)施例中，施加一正向電壓至ρη接面可增加其中的載流子，而對應(yīng)地改變期等效折射系數(shù)。
[0069]圖7Α繪示由壓電效應(yīng)控制的折射元件所構(gòu)成的光子集成電路700。對于一壓電材料，加電壓會施與一應(yīng)力而改變該壓電材料的形狀。在本實(shí)施例中，光子集成電路700包括光學(xué)介質(zhì)703，在光學(xué)介質(zhì)703上的折射元件701，和一個電壓源705耦合至該折射元件701。在部分實(shí)施例中，折射元件701可以包括一組周期性結(jié)構(gòu)，并可藉由本說明書中所描述的折射元件來實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方式中，折射元件701亦可以包括一個曲面。再者，該折射元件701的組成材料亦可包括壓電材料。在一些實(shí)施方式中，電壓源705的電壓會產(chǎn)生一應(yīng)力使得折射元件701中表面的曲面的特定曲率半徑改變。在一些實(shí)施方式中，電壓源705的電壓會產(chǎn)生一應(yīng)力使得折射元件701中光子晶體結(jié)構(gòu)的半徑或周期改變。
[0070]圖7Β繪示由壓電效應(yīng)控制的折射元件所構(gòu)成的光子集成電路710。在本實(shí)施例中，光子集成電路710包括光學(xué)介質(zhì)713，在光學(xué)介質(zhì)713上的折射元件711，和一個電壓源715耦合至該光學(xué)介質(zhì)713。在部分實(shí)施例中，折射元件711可以包括一組周期性結(jié)構(gòu)，并可藉由本說明書中所描述的折射元件來實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方式中，折射元件711可以包括一個表面曲面。光學(xué)介質(zhì)713的組成材料亦可包括壓電材料。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，電壓源715的電壓會產(chǎn)生一應(yīng)力至該光學(xué)介質(zhì)713，使該光學(xué)介質(zhì)713頂部的折射元件711中表面的特定曲率半徑改變。在部分實(shí)施例中，電壓源715的電壓會產(chǎn)生一應(yīng)力至該光學(xué)介質(zhì)713，使得該光學(xué)介質(zhì)713內(nèi)部沿著ζ軸傳播的光的路徑長度改變。
[0071]圖8Α繪示由一電容效應(yīng)控制的折射元件所構(gòu)成的光子集成電路800。藉由使用一微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)使其折射元件和光學(xué)介質(zhì)之間產(chǎn)生靜電力，并導(dǎo)致該折射元件相對于該光學(xué)介質(zhì)的位移或旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，光子集成電路800包括一個光學(xué)介質(zhì)803，折射元件801，支撐元件807，和一個電壓源805耦合至該折射元件801和光學(xué)介質(zhì)803。在部分實(shí)施例中，折射元件801可以包括一個曲面或一組周期性結(jié)構(gòu)，并藉由本說書中所描述的折射元件來實(shí)現(xiàn)。另外，折射元件801和光學(xué)介質(zhì)803可充當(dāng)電容器的兩端電極，并藉由電壓源805施加外部電場使得折射元件801和光學(xué)介質(zhì)803之間產(chǎn)生靜電力。舉例來說，正電荷可累積在折射元件801的底部而負(fù)電荷可累積在光學(xué)介質(zhì)803的頂部，形成靜電力以改變折射元件801和光學(xué)介質(zhì)803之間的相對距離。由于支撐元件807可支撐折射元件801的兩端，該靜電力可使得折射元件相對于光學(xué)介質(zhì)的位置如箭頭809所示產(chǎn)生變化。在部分實(shí)施例中，其產(chǎn)生的距離變化可被用來調(diào)整一聚焦光束離開該折射元件801的光路。在部分實(shí)施例中，藉由電壓源805施加外部電場亦可改變該折射元件801周期性結(jié)構(gòu)的光子晶體的半徑，周期或其表面的特定曲率半徑。
[0072]圖8B繪示由一電容效應(yīng)控制的折射元件所構(gòu)成的光子集成電路810。藉由使用一微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)使其折射元件和光學(xué)介質(zhì)之間產(chǎn)生靜電力，并導(dǎo)致該折射元件的入射光光軸的方向變化。在本實(shí)施例中，光子集成電路810包括一個光學(xué)介質(zhì)813，折射元件811，支撐元件817，和一個電壓源815耦合至該折射元件811和該光學(xué)介質(zhì)813。在部分實(shí)施例中，折射元件811可以包括一個表面曲面或一組周期性結(jié)構(gòu)，藉由本說明書中所描述的折射元件來實(shí)現(xiàn)。舉例來說，正電荷可以累積在折射元件811尖端的底部，而負(fù)電荷可以累積在光學(xué)介質(zhì)813頂部靠近811尖端處，形成靜電力以改變折射元件811和光學(xué)介質(zhì)813之間的距離。由于支撐元件817僅支撐折射元件811的一端，所述折射元件811可視作是一個懸臂。該靜電力使得折射元件的相對入射光光軸的方位產(chǎn)生變化，如箭頭819所示。在部分實(shí)施例中，在該方向上的變化可以用于調(diào)節(jié)入射光進(jìn)入折射元件811的入射角。在部分實(shí)施例中，在該方向上的變化可以用于調(diào)節(jié)從光學(xué)介質(zhì)813進(jìn)入折射元件811的光信號的入射角度。
[0073]圖9繪示制造一種折射元件的流程圖的一例。流程900可以如所示順序進(jìn)行，或與圖示的順序不同。部分在流程900中的步驟亦是選擇性的。該流程900可以藉由包括一數(shù)據(jù)處理裝置的系統(tǒng)進(jìn)行，如一個或多個計(jì)算機(jī)控制一個或多個設(shè)備來執(zhí)行對應(yīng)的制造步驟。
[0074]該系統(tǒng)可用來制造一光子集成電路(902)。光子集成電路的制造可藉由CMOS兼容的制造技術(shù)或其組合來實(shí)現(xiàn)。例如，投影式曝光、電子束曝光、接觸曝光，或任何其它合適的曝光技術(shù)來用于圖案化該光子集成電路。再者，干蝕刻、濕蝕刻，或任何其它合適的蝕刻技術(shù)亦可用于蝕刻圖案化的光子集成電路。再者，如化學(xué)氣相沉積，等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，濺射法沉積，或任何其它合適的薄膜沉積技術(shù)亦可來用于沉積一層或多層材料于光子集成電路上。
[0075]該系統(tǒng)亦可用來形成折射元件(904)的表面曲面。在部分實(shí)施例中，折射元件可以直接黏接至基底上的一層材料上。參考圖8A，折射元件801可以藉由黏接的方式至一支撐元件807上。在部分實(shí)施例中，折射元件的表面曲率可以藉由灰階光罩工藝而形成。在部分實(shí)施例中，折射元件的表面的曲率為工藝相關(guān)的應(yīng)力所造成。
[0076]該系統(tǒng)亦可用來制造折射元件(906)的周期性結(jié)