表面耦合系统技术方案

一种系统包括：表面耦合边缘发射激光器(212)，包括芯波导、在表面耦合边缘发射激光器的与芯波导相同的层中光耦合到芯波导的扇形射出区域以及形成在扇形射出区域中的第一表面光栅(206)；以及光子集成电路(PIC)，包括光波导和形成在PIC的上层中的第二表面光栅，其中，第二表面光栅与第一表面光栅光学对准。由于扇形射出的锥形形状，降低了激光器芯片与PIC之间的光栅(206)对准要求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面耦合系统
本文讨论的实施方式涉及表面耦合系统。
技术介绍
除非本文另有说明，否则本文描述的材料不是本申请的权利要求的现有技术，并且不因包括在本部分中而被认为是现有技术。将来自单模边缘发射激光器的光耦合到硅(Si)光子器件是高成本的，因为其通常需要两个透镜和大的隔离器块。在包括这样的激光器和硅(Si)光子器件的系统中，对准公差可以小于0.5微米(μm)。这样的低对准公差通常需要满足主动对准。本文要求保护的主题不限于解决任何缺点或仅在诸如上述那些的环境下操作的实现方案。相反，该背景仅被提供以说明可以实践本文描述的一些实现方案的一个示例

技术实现思路
提供本概要来以简化形式介绍一些概念，所述概念将在下面的详细描述中被进一步描述。本概要不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。本文描述的一些示例实施方式通常涉及表面耦合系统。一种系统可以包括：表面耦合边缘发射激光器，包括芯波导、在表面耦合边缘发射激光器的与芯波导相同的层中光耦合到芯波导的扇形射出区域以及形成在扇形射出区域中的第一表面光栅；以及光子集成电路(PIC)，包括光波导和形成在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：表面耦合边缘发射激光器，包括芯波导、在所述表面耦合边缘发射激光器的与所述芯波导相同的层中光耦合到所述芯波导的扇形射出区域以及形成在所述扇形射出区域中的第一表面光栅；光子集成电路(PIC)，包括光波导和形成在所述PIC的上层中的第二表面光栅，其中，所述第二表面光栅与所述第一表面光栅光学对准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.17 US 62/268,907;2016.08.25 US 62/379,5691.一种系统，包括：表面耦合边缘发射激光器，包括芯波导、在所述表面耦合边缘发射激光器的与所述芯波导相同的层中光耦合到所述芯波导的扇形射出区域以及形成在所述扇形射出区域中的第一表面光栅；光子集成电路(PIC)，包括光波导和形成在所述PIC的上层中的第二表面光栅，其中，所述第二表面光栅与所述第一表面光栅光学对准。2.根据权利要求1所述的系统，还包括位于所述第一表面光栅与所述第二表面光栅之间的光学隔离器，其中：所述第一表面光栅被配置成将从所述芯波导接收到的光向下朝向所述第二表面光栅重定向；所述第二表面光栅被定位成在来自所述第一表面光栅的光传递通过所述光学隔离器之后接收所述光；以及所述第二表面光栅被配置成将从所述第一表面光栅接收到的光重定向到所述光波导中。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一表面光栅和所述第二表面光栅中的每一个包括长表面光栅以产生大的衍射光斑。4.根据权利要求3所述的系统，其中：所述第一表面光栅具有大于10微米(μm)的长度；以及所述第二表面光栅具有大于10um的长度。5.根据权利要求1所述的系统，还包括位于所述第一表面光栅与所述第二表面光栅之间的光学隔离器，其中：所述光学隔离器具有在300-800微米(μm)范围内的物理厚度；以及所述光学隔离器包括石榴石，输入偏振器耦合到所述石榴石的上表面，并且输出偏振器耦合到所述石榴石的下表面。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述光学隔离器的上表面和所述光学隔离器的下表面中的每一个的表面面积小于200μm。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述表面耦合边缘发射激光器还包括：在所述芯波导下方的一个或更多个下层，其中，所述一个或更多个下层对于由所述表面耦合边缘发射激光器发射的光是基本上透明的；包括分布式反馈(DFB)激光器的有源部，其中，所述DFB激光器位于所述一个或更多个下层上方，并且与所述芯波导端对端地光耦合；以及包括芯区域和所述扇形射出区域的无源部，其中，所述无源部与所述有源部端对端地光耦合。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述无源部包括位于所述第一表面光栅上方的顶部镜。9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述表面耦合边缘发射激光器还包括形成在所述有源部和所述无源部中的脊结构，其中，所述脊结构包括浅脊和深脊，所述浅脊向下延伸到所述有源部中的在所述有源部的多量子阱层的深度以上的深度，所述深脊向下延伸到所述无源部中的在所述多量子阱层的深度以下的深度。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述表面耦合边缘发射激光器包括直接调制激光器(DML)。11.根据权利要求10所述的系统，还包括机电地耦合到所述PIC的电气集成电路(EIC)，其中，通过所述PIC中的高速线路将电信号从所述EIC传递到所述表面耦合边缘发射激光器。12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述PIC还包括光复用器。13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一表面光栅包括聚焦光栅。14.根据权利要求10所述的系统，还包括高速基板，其中，所述表面耦合边缘发射激光器p侧向下地接合到所述高速基板。15.根据权利要求14所述的系统，还包括安装到所述高速基板并且通信地耦合到所述表面耦合边缘发射激光器的高速驱动器或时钟和数据恢复(CDR)电路中的至少一个。16.根据权利要求10所述的系统，其中，所述PIC的光波导包括氮化硅(SiN)波导，所述系统还包括内插器，所述内插器包括内插器波导，所述内插器波导在所述内插器波导的一端处绝热地耦合到所述SiN波导并且在所述插入器波导的相对端处对接耦合到光纤。17.根据权利要求10所述的系统，其中，所述PIC的光波导包括硅(Si)波导，并且所述PIC还包括绝热地耦合到所述Si波导的氮化硅(SiN)波导，所述系统还包括内插器，所述内插器包括内插器波导，所述内插器波导在所述插入器波导的一端处绝热地耦合到所述SiN波导并且在所述插入器波导的相对端处对接耦合到光纤。18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二表面光栅包括氮化硅(SiN)衍射光栅。19.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·马哈格里夫特，陈建肖，贝恩德·许布纳，徐晓杰，Y·马特隋，大卫·阿达姆斯，阮氏玲，
申请(专利权)人：菲尼萨公司，
类型：发明
国别省市：美国,US