光学器件上的部件的温度控制制造技术

该光学器件包括位于基底上的波导和位于基底上的光学部件。该光学部件是包括有源介质的光传感器或包括有源介质的调制器。该波导被配置成引导光信号通过该部件以使得光信号被引导通过有源介质。该器件包括从由以下各项组成的组中选择的一个或多个热量控制特征：将一个或多个热导体放置在有源介质的脊的横向侧上面；将热导体从有源部件内延伸到有源部件外面的位置；以及使在有源部件周界内的有源介质的脊成锥形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年7月22日提交的美国专利申请No.14/337,822的优先权，通过参考将该美国专利申请的公开合并于此。
本专利技术涉及光学器件，并且特别地涉及光学器件的温度控制。
技术介绍
光学链路将光信号从接收器传送到发射器。增大光信号的功率可以增大这些链路的长度。常常在这些链路中使用诸如光传感器和调制器之类的部件；然而，常常存在对可以由这些部件处理的光学功率水平的限制。例如，光传感器和调制器二者在操作期间生成光电流。该光电流导致部件的实质发热。随着光学信号的功率水平增大，发热的水平也增大。该发热可以损坏部件并造成其他麻烦。例如，调制器的操作波长会响应于该发热而偏移。因此，调制器的效率会随着发热水平增大而下降。因此，存在对适合于与增大的光学功率水平一起使用的光学部件的需要。
技术实现思路
一种光学器件包括位于基底上的波导和位于基底上的有源部件。该有源部件包括位于基底上的有源介质的脊。该有源介质的脊包括在顶部和底部之间的横向侧。该脊的底部在基底和脊的顶部之间。波导被配置成引导光信号通过有源部件以使得光信号被引导通过有源介质的脊。一种热导体包括位于有源介质的脊的横向侧上面的横向部分。该热导体还包括位于基底上面并且远离有源介质的脊延伸的板部分。该光学器件的另一实施例包括位于基底上的波导和位于基底上的有源部件。该有源部件包括位于基底上的有源介质的脊。该波导被配置成引导光信号通过有源部件以使得光信号被引导通过有源介质的脊。一种热导体被定位成使得有源介质在热导体和基底之间。该热导体延伸到有源介质不在热导体和基底之间的位置。在一些示例中，热导体具有至少一个或至少两个大于5μm的尺寸。该光学器件的另一实施例包括位于基底上的波导和位于基底上的有源部件。该有源部件包括位于基底上的有源介质的脊。该波导被配置成引导光信号通过有源部件以使得光信号被引导通过有源介质的脊。该有源介质的脊的至少一部分包括锥状物。附图说明图1A和图1B图示包括有源部件的光学器件的示例。该器件具有在光源和有源部件之间引导光信号的波导。图1A是该器件的透视图。图1B是沿着图1A中标记B的线得到的器件的横截面。图2A一直到图2D图示包括适合于用作图1A的有源部件的有源部件的器件的一部分。图2A是该器件的顶视图。图2B是沿着图2A中标记B的线得到的图2A中示出的器件的横截面。图2C是沿着图2A中标记C的线得到的图2A中示出的器件的横截面。图2D是沿着图2A中标记D的线得到的图2A中示出的器件的横截面。图3A一直到图3C图示包括适合于用作图1A的有源部件的有源部件的实施例的器件的一部分且在其中导体在有源介质的脊的横向侧上面延伸。图3A是该器件的顶视图。图3B是沿着图3A中标记B的线得到的图3A中示出的器件的横截面。图3C是沿着图3A中标记C的线得到的图3A中示出的器件的横截面。图4A一直到图4C图示包括适合于用作图1A的有源部件的有源部件的实施例的器件的一部分且在其中有源介质的脊包括横向锥状物。图4A是该器件的顶视图。图4B是沿着图4A中标记B的线得到的图4A中示出的器件的横截面。图4C是沿着图4A中标记C的线得到的图4A中示出的器件的横截面。图5A一直到图5C图示包括结合多个热量控制特征的有源部件的实施例的器件的一部分。图5A是该器件的顶视图。图5B是沿着图5A中标记B的线得到的图5A中示出的器件的横截面。图5C是沿着图5A中标记C的线得到的图5A中示出的器件的横截面。图6是具有在根据图3C或图5C构造的有源部件上形成的材料的两个附加层的有源部件的横截面。图7是根据图3C或图5C构造的但没有有源介质的板区的有源部件的横截面。具体实施方式一种光学器件包括位于基底上的波导和位于基底上的光学部件。该光学部件是包括有源介质的光传感器或者包括有源介质的调制器。该波导被配置成引导光信号通过该部件以使得该光信号被引导通过有源介质。该器件包括一个或多个热量控制特征。例如，热导体可以被定位在包括于波导中的有源介质上面并且可以延伸以远离波导以便引导热量远离波导。另外或可替代地，该热导体可以从该部件周界内的位置延伸到超出该部件周界的位置。因此，热导体可以将该部件所生成的热量引导超出该部件周界。另外或可替代地，波导的在该部件内的一部分可以是锥状的以便增大利用该部件的热量生成的均匀性。因此，该锥状物可以降低该部件内热点的存在。这些特征中的一个或多个允许该部件连同更高功率的光信号一起使用并且可以允许使用更长的光学链路。在一些实例中，热导体是导电的并且电子器件使用该导体来向部件施加操作该部件所需的电能量。例如，可以通过热导体来驱动操作调制器或光传感器所需的电流或电能。在这些实例中，热导体不会将大量复杂性添加到制造工艺。图1A和图1B图示包括有源部件的光学器件的一个示例。该器件具有在光源8和有源部件9之间引导光信号的波导。图1A是该器件的透视图。图1B是沿着图1A中标记B的线得到的该器件的横截面。图1A和图1B未示出光源8或有源部件的细节而是图示这些部件和波导之间的关系。该器件在这类被称为平面光学器件的光学器件之内。这些器件通常包括相对于衬底或基底固定的一个或多个波导。光信号沿着波导的传播方向通常平行于该器件的平面。该器件的平面的示例包括基底的顶侧、基底的底侧、衬底的顶侧和/或衬底的底侧。所图示的器件包括从顶侧12延伸到底侧14的横向侧10（或边缘）。光信号沿着平面光学器件上的波导的长度的传播方向通常延伸通过该器件的横向侧10。该器件的顶侧12和底侧14是非横向侧。该器件包括将光信号载送到光学部件17和/或载送来自光学部件17的光信号的一个或多个波导16。可以被包括在该器件上的光学部件17的示例包括但不限于从由以下各项组成的组选择的一个或多个部件：光信号可以通过其进入和/或离开波导的小构面（facet），光信号可以通过其从器件上面或下面进入和/或离开波导的进入/离开端口，用于将多个光信号组合到单个波导上的多路复用器，用于将多个光信号分开以使得在不同波导上接收到不同光信号的解复用器，光学耦合器，光学开关，充当光信号的源的激光器，用于放大光信号的强度的放大器，用于衰减光信号的强度的衰减器，用于将信号调制到光信号上的调制器，用于将光信号转换成电信号的调制器，以及为行进通过器件（从器件的底侧14到器件的顶侧12）的光信号提供光学通路的通孔。此外，该器件可以可选地包括电气部件。例如，该器件可以包括用于将电势或电流施加于波导和/或用于控制光学器件上的其他部件的电气连接。该波导的一部分包括第一结构，在第一结构处波导16的一部分被限定在位于基底20上的光传输介质18中。例如，如图1B中所示波导16的一部分由从光传输介质的板区向上延伸的脊22来局部限定。在一些实例中，板区的顶部由部分延伸到光传输介质18中的沟槽24的底部来限定。如在下文中将变得明显的，板区可以由各种各样的不同材料来限定。例如，当沟槽24延伸通过光传输介质18到达基底时，脊从基底向上延伸并且基底的暴露部分充当板区。适当的光传输介质包括但不限于硅、聚合物、二氧化硅、SiN、GaAs、InP和LiNbO3。基底20邻近光传输介质18的一部分被配置成将来自波导16的光信号反射回到波导16中以便将光信号约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学器件，其包括：位于基底上的波导和位于基底上的有源部件，该有源部件包括位于基底上的有源介质的脊，该有源介质的脊包括顶部和底部之间的横向侧，该脊的底部在基底和脊的顶部之间，该波导被配置成引导光信号通过有源部件以使得该光信号被引导通过有源介质的脊；以及包括横向部分和板部分的热导体，该横向部分位于有源介质的脊的横向侧上面，并且板部分远离有源介质的脊延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.22 US 14/3378221.一种光学器件，其包括：位于基底上的波导和位于基底上的有源部件，该有源部件包括位于基底上的有源介质的脊，该有源介质的脊包括顶部和底部之间的横向侧，该脊的底部在基底和脊的顶部之间，该波导被配置成引导光信号通过有源部件以使得该光信号被引导通过有源介质的脊；以及包括横向部分和板部分的热导体，该横向部分位于有源介质的脊的横向侧上面，并且板部分远离有源介质的脊延伸。2.根据权利要求1所述的器件，其中电气绝缘体在热导体的横向部分和脊之间。3.根据权利要求2所述的器件，其中该热导体沿着在与脊间隔开的位置处绕开电气绝缘体的电气通路与有源介质的脊电气通信。4.根据权利要求1所述的器件，其中该部件是调制器。5.根据权利要求4所述的器件，其中该调制器是使用Franz-Keldysh效应来调制光信号的Franz-Keldysh调制器。6.根据权利要求1所述的器件，其中该部件是光传感器。7.根据权利要求1所述的器件，其中该热导体被定位成使得有源介质在热导体和基底之间并且延伸到有源介质不在热导体和基底之间的位置。8.根据权利要求7所述的器件，其中该有源介质的脊从有源介质的板区向上延伸并且热导体的板区在各板区之一的上面。9.根据权利要求8所述的器件，其中该热导体的有源介质不在热导体和基底之间的一部分具有至少一个大于5μm的尺寸。10.根据权利要求1所述的器件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯大增，
申请(专利权)人：迈络思科技硅光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US