用于光子通信及光子寻址的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于光子通信及光子寻址的装置及方法。实例装置包含提供各自处于不同波长的多个光子源的光子源层、多个第二层及第三层。所述第二层中的每一者可与相应波长相关联且可包含调谐到其相应波长的光子滤波器、光子调制器及光子检测器。所述第三层可包含多个光子电路，其中每一光子电路与相应第二层相关联且包含调谐到与相应第二层相关联的相应波长的光子滤波器、光子检测器及光子调制器。经调制光子信号及未经调制光子信号可提供于所述第二层与第三层之间，其中所述光子信号的相应波长充当所述多个第二层中的每一者的地址。

Apparatus and method for photon communication and photon addressing

The invention relates to an apparatus and a method for photon communication and photon addressing. The example device includes a photon source layer providing a plurality of photon sources at different wavelengths, a plurality of second and third layers. Each of the layers may be associated with a corresponding wavelength and may include a photonic filter, a photonic modulator, and a photonic detector tuned to its corresponding wavelength. The third layer may comprise a plurality of photonic circuits, each of which is associated with a corresponding second layer and includes a photonic filter, photon detector and photon modulator tuned to a corresponding wavelength associated with the corresponding second layer. The modulated photon signal and the unmodulated photon signal may be provided between the second layer and the third layer, wherein the corresponding wavelength of the photon signal acts as the address of each of the plurality of second layers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光子通信及光子寻址的装置及方法
技术介绍
包含多个半导体裸片的封装型半导体器件可能需要高内部数据速率以满足操作速度的当前及未来趋势。虽然标准数据传输技术仍可提供对数据速率的未来增加，但当前可用增加可受限于裸片的物理组件及互连材料。例如，形成于裸片之间的电连接可限制在其上提供的信号，且也可限制可达成的数据速率。因此，可能需要替代的通信技术。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，一种装置包含第一及第二光子路径以及第一层、多个第二层及第三层。所述第一层至少耦合到所述第一光子路径，且所述第一层经配置以将多个光子信号提供到所述第一光子路径，其中所述多个光子信号中的每一者具有不同波长。所述多个第二层耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径，其中所述多个第二层中的每一第二层基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联。所述多个第二层中的每一第二层包含第一光子调制器电路及第二光子滤波器。所述第一光子调制器电路耦合到所述第一光子路径。第一光子滤波器经配置以从所述第一光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将包含具有所述相应波长的所述经滤波光子信号的所述多个光子信号提供到所述第一光子路径。所述第二光子滤波器耦合到所述第二光子路径。所述第二光子滤波器经配置以从所述第二光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号、及将剩余多个光子信号提供到所述第二光子路径。所述第三层包含多个光子电路且耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径。所述多个光子电路中的每一光子电路基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联，使得存在与所述多个第二层中的每一第二层相关联的光子电路。所述多个光子电路中的每一光子电路经配置以接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将具有所述相应波长的所述经滤波光子信号提供到所述第二光子路径。在本专利技术的另一方面中，一种装置包含第一及第二光子路径、第一层、多个第二层及第三层。所述第一层至少耦合到所述第一光子路径，且所述第一层经配置以将多个光子信号提供到所述第一光子路径，其中所述多个光子信号中的每一者具有不同波长。所述多个第二层耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径。所述多个第二层中的每一第二层基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联。所述多个第二层中的每一第二层包含第一光子滤波器及第一光子调制器。所述第一光子滤波器耦合到所述第一光子路径且经配置以从所述第一光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将所述多个光子信号提供到所述第一光子路径。所述第一光子调制器耦合到所述第一光子滤波器且经配置以调制具有所述相应波长的所述经滤波光子信号且将具有所述相应波长的所述经调制光子信号提供到所述第一光子路径。所述第三层包含多个光子电路且耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径。所述多个光子电路中的每一光子电路基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联。所述多个光子电路中的每一光子电路经配置以经由所述第一光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将具有所述相应波长的经调制光子信号转换成对应电信号。在本专利技术的另一方面中，一种装置包含第一及第二光子路径、第一层、多个第二层及第三层。所述第一层至少耦合到所述第一光子路径且经配置以将多个光子信号提供到所述第一光子路径，其中所述多个光子信号中的每一者具有不同波长。所述多个第二层耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径且基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联。所述多个第二层中的每一第二层包含第一光子调制器电路、第二光子滤波器及第一光子检测器。所述第一光子调制器电路耦合到所述第一光子路径。第一光子滤波器经配置以从所述第一光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将包含具有所述相应波长的所述经滤波光子信号的所述多个光子信号提供到所述第一光子路径。所述第二光子滤波器耦合到所述第二光子路径。所述第二光子滤波器经配置以从所述第二光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将剩余多个光子信号提供到所述第二光子路径。所述第一光子检测器耦合到所述第二光子滤波器且经配置以接收具有所述相应波长的所述光子信号，且基于具有所述相应波长的所述经滤波光子信号经调制，将具有所述相应波长的所述经调制经滤波光子信号转换成对应电信号。所述第三层包含多个光子电路且耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径。所述多个光子电路中的每一光子电路基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联，使得存在与所述多个第二层中的每一第二层相关联的光子电路。所述多个光子电路中的每一光子电路经配置以接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号、调制具有所述相应波长的所述光子信号及将具有所述相应波长的所述经滤波经调制光子信号提供到所述第二光子路径。在本专利技术的另一方面中，一种装置包含光子源层、多个存储器裸片及逻辑裸片。所述光子源层包含多个光子源。所述多个光子源中的每一者提供具有不同波长的光子信号，其中所述多个光子信号提供到第一光子路径。所述多个存储器裸片中的每一存储器裸片包含耦合到所述第一光子路径的光子调制电路，且进一步包含耦合到第二光子路径的光子检测电路。所述多个存储器裸片中的每一存储器裸片与光子信号的相应波长相关联且由所述光子信号的所述相应波长寻址。所述逻辑裸片耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径且包含多个光子电路。所述多个光子电路中的每一光子电路与光子信号的相应波长相关联，且与所述第一光子路径及所述第二光子路径相关联。所述多个光子信号中的每一者通过所述第一光子路径提供到所述第三层，且所述多个光子信号通过所述第三层提供到所述第二光子路径。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的装置的框图。图2是根据本专利技术的实施例的层的传输侧的说明。图3是根据本专利技术的实施例的层的接收侧的说明。图4是根据本专利技术的实施例的逻辑层的说明。图5是根据本专利技术的实施例的光子源层的框图。具体实施方式本文揭示用于光子通信及光子寻址的装置及方法。本专利技术的实施例提供在具有多个半导体裸片的封装型半导体器件内使用基于光子的信号来传输及接收数据包且进一步使用所述信号的特性来寻址所述器件的个别裸片的实例。例如，包含存储器裸片堆叠的存储器器件可由于存在存储器裸片而包含相应数目个光子源，且每一相应光子源的波长可用来指示数据包提供到其或从其接收的存储器裸片。下文阐述特定细节以提供本专利技术的实施例的充分理解。但是，所属领域的技术人员将清楚，可在没有这些特定细节的各个方面的情况下实践本专利技术的实施例。在一些例项中，未详细展示熟知器件组件、电路、控制信号、定时协议及软件操作以避免不必要地模糊所描述的本专利技术的实施例。数据传输速率与基于半导体的电子器件的电子性能同步增加。但是，在使用标准电信号(例如，传播通过导电迹线的电脉冲)时较高数据速率可引发各种问题。例如，多数电子电路(例如IC)较小且包含通常载送大量快速移动电信号的各种信号通路。快速移动电信号可产生(列举一些潜在问题)串扰、同时切换噪声及干扰问题。在包含多个互连半导体裸片且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其包括：第一及第二光子路径；第一层，其至少耦合到所述第一光子路径，所述第一层经配置以将多个光子信号提供到所述第一光子路径，其中所述多个光子信号中的每一者具有不同波长；多个第二层，其耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径，其中所述多个第二层中的每一第二层基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联，其中所述多个第二层中的每一第二层包括：第一光子调制器电路，其耦合到所述第一光子路径，其中第一光子滤波器经配置以从所述第一光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将包含具有所述相应波长的所述经滤波光子信号的所述多个光子信号提供到所述第一光子路径；及第二光子滤波器，其耦合到所述第二光子路径，其中所述第二光子滤波器经配置以从所述第二光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将所述剩余多个光子信号提供到所述第二光子路径；及第三层，其包含多个光子电路，所述第三层耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径，所述多个光子电路中的每一光子电路基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联，使得存在与所述多个第二层中的每一第二层相关联的光子电路，其中所述多个光子电路中的每一光子电路经配置以接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将具有所述相应波长的所述经滤波光子信号提供到所述第二光子路径。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.18 US 15/046,9491.一种装置，其包括：第一及第二光子路径；第一层，其至少耦合到所述第一光子路径，所述第一层经配置以将多个光子信号提供到所述第一光子路径，其中所述多个光子信号中的每一者具有不同波长；多个第二层，其耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径，其中所述多个第二层中的每一第二层基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联，其中所述多个第二层中的每一第二层包括：第一光子调制器电路，其耦合到所述第一光子路径，其中第一光子滤波器经配置以从所述第一光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将包含具有所述相应波长的所述经滤波光子信号的所述多个光子信号提供到所述第一光子路径；及第二光子滤波器，其耦合到所述第二光子路径，其中所述第二光子滤波器经配置以从所述第二光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将所述剩余多个光子信号提供到所述第二光子路径；及第三层，其包含多个光子电路，所述第三层耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径，所述多个光子电路中的每一光子电路基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联，使得存在与所述多个第二层中的每一第二层相关联的光子电路，其中所述多个光子电路中的每一光子电路经配置以接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将具有所述相应波长的所述经滤波光子信号提供到所述第二光子路径。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一光子调制器电路包括耦合到所述第一光子路径的第一光子滤波器及耦合到所述第一光子滤波器的第一光子调制器，其中所述第一光子调制器经配置以调制具有所述相应波长的所述经滤波光子信号且将具有所述相应波长的所述经调制光子信号提供到所述第一光子路径。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述多个光子电路中的每一光子电路包括第三光子滤波器，所述第三光子滤波器经配置以滤波具有所述相应波长的所述经调制光子信号且将具有所述相应波长的所述经滤波经调制光子信号提供到第一光子检测器，所述第一光子检测器经配置以将具有所述相应波长的所述经滤波经调制光子信号转换成对应电信号。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个光子电路中的每一光子电路包括第三光子滤波器，所述第三光子滤波器经配置以滤波具有所述相应波长的所述光子信号，且将具有所述相应波长的所述经滤波光子信号提供到第二光子调制器，所述第二光子调制器经配置以调制具有所述相应波长的所述经滤波光子信号且将具有所述相应波长的所述经调制光子信号提供到所述第二光子路径。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述多个第二层中的每一第二层进一步包括耦合到所述第二光子滤波器的第二光子检测器，其中所述第二光子检测器经配置以从所述第二光子滤波器接收具有所述相应波长的所述经调制光子信号且将具有所述相应波长的所述经滤波经调制光子信号转换成对应电信号。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一光子路径及所述第二光子路径包括相应多个光子衬底穿孔PTSV，其中每一PTSV通过表面耦合器耦合到相应第一、第二及第三层。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一层包括经配置以提供具有相应波长的光子信号的多个光子源。8.一种装置，其包括：第一及第二光子路径；第一层，其至少耦合到所述第一光子路径，所述第一层经配置以将多个光子信号提供到所述第一光子路径，其中所述多个光子信号中的每一者具有不同波长；多个第二层，其耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径，其中所述多个第二层中的每一第二层基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联，其中所述多个第二层中的每一第二层包括：第一光子滤波器，其耦合到所述第一光子路径，其中所述第一光子滤波器经配置以从所述第一光子路径接收所述多个光子信号、从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将所述多个光子信号提供到所述第一光子路径；及第一光子调制器，其耦合到所述第一光子滤波器，其中所述第一光子调制器经配置以调制具有所述相应波长的所述经滤波光子信号且将具有所述相应波长的所述经调制光子信号提供到所述第一光子路径；及第三层，其包含多个光子电路，所述第三层耦合到所述第一光子路径及所述第二光子路径，所述多个光子电路中的每一光子电路基于相应波长而与所述多个光子信号中的光子信号相关联，其中所述多个光子电路中的每一光子电路经配置以经由所述第一光子路径接收所述多个光子信号，从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号及将具有所述相应波长的经调制光子信号转换成对应电信号。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述多个光子电路中的每一光子电路包括：第三光子滤波器，其经配置以滤波具有所述相应波长的所述经调制光子信号；及第一光子检测器，其经由光子开关耦合到所述第三光子滤波器，所述第一光子检测器经配置以将具有所述相应波长的所述经滤波经调制光子信号转换成所述对应电信号。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一光子检测器包括第一光电二极管及第一跨阻放大器，其中所述光电二极管经配置以将具有所述相应波长的所述经滤波经调制光子信号转换成所述对应电信号，且其中所述跨阻放大器经配置以放大所述对应电信号。11.根据权利要求8所述的装置，其中由所述第一层提供的所述多个光子信号处于未经调制状态。12.根据权利要求8所述的装置，其中所述多个第二层中的每一第二层进一步包括耦合到所述第二光子路径的第二光子滤波器，其中所述第二光子滤波器经配置以从所述第二光子路径接收所述多个光子信号，从所述多个光子信号滤波具有相应波长的光子信号且将所述剩余多个光子信号提供到所述第二光子路径。13.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一层包含多个光子源，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·昆兰，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US