紧凑光波导阵列与光波导螺旋制造技术

通过使各个波导的宽度的变化，可以减少光波导束中的串扰。通过使用不同宽度的波导，减少了光波导间串扰的增长，从而使得波导可以邻近放置以增加芯片上的波导密集度和/或减小波导束所需的路由空间。同时，通过使波导螺旋宽度的变化可以减少串扰，并且在盘绕或折合的波导热光(TO)设备中实现时能够增加功率效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权信息本申请要求于2013年8月13日递交的专利技术名称为“紧凑光波导阵列与光波导螺旋”的第61/865499号美国临时申请案的在先申请优先权，以及于2013年11月1日递交的专利技术名称为“紧凑光波导阵列与光波导螺旋”的第14/070108号美国专利申请的优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文。
本专利技术涉及光波导，在实施例中尤其涉及紧凑光波导阵列与光波导螺旋。技术背景光波导是引导光谱中电磁波的物理结构，并经常为了在集成电路组件间路由多个信号而捆绑在一起。尤其是，邻近放置的光波导间往往会产生串扰，进而可能限制芯片上光波导的密集度，同时限制芯片上的布局灵活性和/或连通空间要求。换言之，具有大量器件的芯片可能需要在芯片上专门为光波导路由设定很大的区域。进一步地，波导螺旋的紧密度可能限制光延迟线，可能要求最小波导间隙以减低串扰。光波导螺旋的紧密度也限制了涉及换热器的螺旋热光设备的效率。因此，需要能实现更紧凑的波导束而又不增加串扰的技术。
技术实现思路
本专利技术实施例描述了紧凑光波导阵列和光波导螺旋，通过本专利技术实施例一般可实现技术上的优势。根据一实施例，提供了一种容纳光波导的装置。该例中，所述装置包括基板层和波导束。所述波导束包括多个横跨在所述基板层上延伸的波导。所述波导互相平行，同时包括具有三个或三个以上不同宽度的波导。根据另一实施例，提供了另一种容纳光波导的装置。该例子中，所述装置包括基板层和在所述基板层上延伸的连续波导结构。所述连续波导结构的宽度随着所述连续波导结构的长度变化。附图说明为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：图1示出了一种波导束图。图2示出了一种螺旋波导结构图。图3示出了一种在热光设备中实现的波导螺旋图。图4示出了一种包括阵列波导(AWG)结构的波导束图。图5示出了一种传统波导束图。图6示出了一对平行波导的图。图7示出了一种说明平行波导间串扰的图。图8示出了另一种说明平行波导间串扰的图。图9示出了一实施例的波导束图。图10示出了另一实施例的波导束图。图11示出了又一实施例的波导束图。图12示出了一实施例的波导螺旋图。图13示出了一实施例的运算平台的图。具体实施方式下文将详细地论述本专利技术实施例的组成和使用。然而，应当了解的是，本专利技术提供的许多适用的专利技术构思可在各种具体环境中得以体现。所论述的具体实施例仅仅示出了用以实施和使用本专利技术的具体方式，而不限制本专利技术的范围。传统的波导束通常可由具有相同宽度的波导组成。在本专利技术的各方面中，通过各个波导的宽度的变化，减少光波导束中的串扰。更具体地，通过使用不同宽度的波导，减少了光波导间串扰的滋长，从而使得波导可以邻近放置以增加芯片上的波导密集度和/或减少波导束所需的路由空间。相应地，本专利技术实施例，实现了更灵活和/或更紧凑的波导路由，并且在盘绕或折合的波导热光(TO)设备中实现时能够增加功率效率。波导束可以包括多个波导。图1示出了包括波导束110的芯片100，其中波导束110包括111至161的多个波导。波导束也可以包括螺旋结构中设置的单一波导。图2示出了包括螺旋波导结构210的芯片200。螺旋波导结构210包括从起点290延伸至终点297的单一波导211。据述，螺旋波导结构210外部尺寸为8毫米(mm)×8毫米(8×8mm)，本专利技术的各方面可以应用于具有任何尺寸的螺旋波导。热光设备也可以实现波导束。图3示出了通过电阻加热器310实现波导螺旋395以形成的热光设备300。如述，电阻加热器310位于覆盖波导螺旋395的包层顶部。电阻加热器可以位于包层上面5微米至100微米之间。本专利技术的各方面中，改变波导的宽度，可以减少串扰和/或增加热光设备的功率效率。波导束也可以阵列波导(AWG)结构实现。图4示出了包括作为阵列波导(AWG)415实现的波导束410的芯片400。如图所述，波导束410包括输入波导411、输入耦合器413、AWG415、输出耦合器417和多个输出波导419。输入波导411与输入耦合器413耦合。AWG415从输入耦合器413延伸至输出耦合器417。输出耦合器417与输出波导419耦合。在一些实施例中，输入耦合器413和/或输出耦合器417可以包括星形耦合器结构。在这些或其他的实施例中，AWG415可以是选择性形成的波导阵列。如上所述，传统的波导束包括相同宽度的波导。图5示出了包括多个具有相同宽度(Wu)的波导511至517的传统波导束510。在本专利技术的各方面，通过波导束中各个波导的宽度的变化，减少了光波导束间的串扰。平行波导所产生的串扰量在很大程度上受到波导各自宽度的影响。图6示出了包括一对波导611和612的平行波导结构610，其中波导611和612分别为第一宽度(宽度-1)和第二宽度(宽度-2)。如图所述，由波导611输入的信号会在波导612中产生串扰。波导612中所产生的串扰量取决于多个因素，其中包括波导内间隙、波导611和612宽度的相对差异(例如，宽度-1：宽度-2)和波导611和612的长度等。图7示出了图700，其中描述了当宽度-1等于宽度-2时，通过波导611传播信号时波导612产生的串扰。图8示出了图800，其中描述了波导612的宽度-2变化(第一宽度保持恒定)时，波导612产生的串扰。该例子中，宽度-1恒定为5微米(μm)，宽度-2在5μm至6μm之间变化，波导内间隙恒定为5μm，波导611和612的长度恒定为100μm。如图所述，当设定宽度-1等于宽度-2时，串扰大概在–10分贝。然而，当第二宽度从5μm增加至6μm时，串扰量也大幅度减少。该运算主要与高度大概在220纳米(nm)的绝缘体硅片波导相关。然而，由该运算所建模的原理(例如，当波导宽度间的相对差异增加时，产生的串扰也变小)也适用于其他材料系统，例如，硅基二氧化硅、氮化硅和III-IV半导体等。串扰减少的最大值可与长度无关。在一些实施例中，波导束可包括具有交替宽度的波导。图9示出了一实施例的包括具有交替宽度的波导911至917的波导束910。如图所述，波导911、913、915和917为第一宽度(w1)，而波导912、914和916为第二宽度(w2)。在一些实施例中，波导束可以包括具有三种或以上按照重复模式变化的不同宽度的波导。图10示出了一实施例的包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其特征在于，包括：基板层；波导束，包括多个横跨在所述基板层上延伸的波导，其中所述多个波导互相平行，所述多个波导包括具有三个或以上不同的宽度的波导。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.13 US 61/865,499;2013.11.01 US 14/070,1081.一种装置，其特征在于，包括：
基板层；
波导束，包括多个横跨在所述基板层上延伸的波导，其中所述多个波导
互相平行，所述多个波导包括具有三个或以上不同的宽度的波导。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个波导至少包括
第一波导、第二波导和第三波导，其中所述第一波导、所述第二波导和所述
第三波导中均具有不同宽度。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个波导包括三个
或以上交替宽度的波导。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述多个波导包括具有
第一宽度的第一波导集合、具有第二宽度的第二波导集合和具有第三宽度的
第三波导集合。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二波导集合的每
个波导都正好位于所述第一波导集合的相应波导与所述第二波导集合的相应
波导之间。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个波导包括宽度
随机的波导。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述波导束包括至少一
个在所述波导束中宽度与任意其他波导不同的唯一的波束。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述波导束的每个波导
都包括一个在所述波导束中宽度与其他任意波导不同的惟一的波束。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个波导包括：
具有第一宽度的第一波导；
具有与所述第一宽度不同的第二宽度的第二波导；
具有与所述第一宽度和所述第二宽度都不同的第三宽度的第三波导。
10.根据权利要求9所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特瑞克·杜麦思，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44