光学ISO调制器制造技术

此处公开了与光学iso调制器相关联的装置、方法以及存储介质。在实施例中，一种装置可以包括形成在诸如隔离层和处理层的一个或多个层上的光波导。调制器驱动器可以耦合到一个或多个层的第一侧。磁光(MO)管芯可以耦合到一个或多个层的与第一侧相对的第二侧。可以公开和/或要求保护其它实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学ISO调制器相关申请本申请要求于2016年8月29日提出的标题为“OPTICALISO-MODULATOR”的美国申请15/250,745的优先权。
本公开的实施例总体上涉及光电子学领域，并且更具体而言，涉及具有光学iso调制器的光子集成电路。
技术介绍
本文所提供的背景描述用于总体上介绍本公开的语境。除非本文另行加以说明，否则该部分所描述的内容对于本申请中的权利要求并非现有技术，并且不应因包括在该部分中而被视为现有技术。可以将光子集成电路视为用于数据中心和高性能计算的下一代互连技术的有前途的候选项。典型地，可以在绝缘体上硅(SOI)晶片上制造基于光波导的光子集成电路，例如，激光器、调制器、以及检测器。在高数据率(例如，大于10Gb/s)下，小激光器的不稳定性可能导致爆发性比特错误，并且可能严重扰乱互连链路上的操作。向激光器的反馈或者反射可能导致激光器的不稳定性。可以使用光学隔离器来保护光子集成电路以免受反射的影响，因为光学隔离器可能允许光波沿特定的方向传播，同时防止光波沿不希望的方向传播。然而，传统的光学隔离器可能是独立的设备，其可能体积大、价格昂贵、并且集成复杂。另外，许多现存的光学隔离器可能具有高插入损耗和复杂的制造工艺。高插入损耗可能是光学隔离器商业化的一个具有挑战性的屏障，而光学隔离器的复杂的制造工艺可能是高成本的，而且难以管理。附图说明通过结合附图参考以下具体实施方式，将可容易地理解实施例。为了方便该描述，以相似的附图标记指定相似的结构元件。在附图的图中，通过示例而非限制的方式示出了实施例。图1是根据各种实施例的并入有具有iso调制器的光子集成电路的光电子系统的块图。图2是根据各种实施例的图1的iso调制器的部件的分解等距视图。图3A是根据各种实施例的图2的光波导和一个或多个层的截面图。图3B是根据各种实施例的与图2的光波导和一个或多个层相似的一个或多个层上的光波导的截面图。图4-5示出了根据各种实施例的形成图1-2的iso调制器的封装工艺。图6示出了根据各种实施例的用于形成图1-2的iso调制器的工艺的流程图。图7示意性地示出了根据各种实施例的一个示例性计算设备和具有光学iso调制器的光学设备。具体实施方式本文公开了与光学iso调制器相关联的装置、方法以及存储介质。在实施例中，装置可以包括形成在诸如隔离层和处理层的一个或多个层上的光波导。可以将调制器驱动器耦合到一个或多个层的第一侧。可以将磁光(MO)管芯耦合到一个或多个层的与第一侧相对的第二侧。在以下具体实施方式中，将参考形成了具体实施方式的一部分的附图，其中，在整个描述中相似的附图标记指定相似的部分，并且其中，通过例示的方式示出了可以实践的实施例。应该理解，可以利用其它实施例，并且可以做出结构或者逻辑上的改变，而不脱离本公开的范围。因此，以下具体实施方式不能以限制性意义来理解，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同物来限定。在附图描述中公开了本公开的方面。可以设计本公开的替代的实施例及其等同物，而不脱离本公开的精神和范围。应该注意，在附图中，以下公开的相似的元件由附图中的相似的附图标记指示。可以按最有助于理解所要求保护的主题的方式将各种操作依次描述为多个分立的动作或者操作。然而，不应将描述的次序解释为暗示这些操作必需要与次序相关。特别是，可以不按介绍的次序执行这些操作。可以按与所描述的实施例不同的次序执行所描述的操作。在附加的实施例中，可以执行各种附加的操作和/或可以省略所描述的操作。出于本公开的目的，短语“A和/或B”意指(A)、(B)、或者(A和B)。出于本公开的目的，短语“A、B和/或C”意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或者(A、B和C)。该描述可以使用短语“在一实施例中”，或者“在实施例中”，其可以均指代一个或多个相同或者不同的实施例。另外，针对本公开的实施例所使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。如本文所使用的，术语“电路”可以指代或包括以下各项、或是其部分：执行一个或多个软件或者固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的、或者群组)和/或存储器(共享的、专用的、或者群组)、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其它适当部件。图1是根据各种实施例的被并入有具有iso调制器的光子集成电路的光电子系统的块图。光电子系统100可以用于经由光纤在例如数据中心中的机架之间、或者长距离的在数据存储设施、数据中心等之间传输利用数据信号调制的光学信号。光电子系统100可以包括光学设备102，光学设备102具有一个或多个PIC(光子集成电路)103，光子集成电路103具有提供光信号(例如，恒定光强度信号)的一个或多个片上光源(例如，激光设备)104。iso调制器106可以是共同充当调制器的混合隔离器。iso调制器106可以用于根据所传输的数据信号调制输入光，并且还可以抑制回到光源104的反射。与在激光器部件和光调制器部件之间包括光学隔离器部件的一些已知PIC相比，iso调制器106可以具有小形状因子。在各种实施例中，光源104可以是发射大约1310纳米(nm)的波长的光的混合激光器。在一些实施例中，例如，光源104可以发射诸如1550nm的不同波长的光。光耦合器126可以是PIC103的部件或者与PIC103耦合。光耦合器126可以向光通信信道(例如，光纤电缆或者可以包括后面跟随者光纤的耦合光学器件的其它配置)130提供接口，并且可以被配置为将光学信号132传送到光通信信道130，以被另一个光学设备134接收。在各种实施例中，光学设备102可以包括能够与PIC103的一个或多个部件耦合的处理器140。在一些实施例中，可以将处理器140与iso调制器106耦合。在实施例中，iso调制器106可以调制来自光源104的光信号，以至少部分基于来自处理器140的信号在光通信信道130之上进行传输。在一些实施例中，处理器140可以包括用于为光源104和/或iso调制器106生成控制信号的一个或多个模块。在各种实施例中，PIC103可以包括其它光子部件，例如，分束器、耦合器、滤光器、检测器、移相器、偏振旋转器、多路复用器、和/或其它无源或有源光学元件。在一些实施例中，多个光信号可以被多路复用，或者以其它方式与光通信信道130耦合。如所提及的，光电子系统100可以利用耦合器126和光源104。与在激光器部件和光学调制器部件之间包括光学隔离器部件的一些系统相比，iso调制器106可以提供附加的反馈容限、低损耗、和/或较小的形状因子。附加的反馈容限、低损耗、和/或较小的形状因子可以实现各种类型的竖直耦合器。例如，耦合器126可以是光栅耦合器和/或无反射涂层的竖直反向锥形耦合器。附加的反馈容限、低损耗、和/或较小的形状因子可以实现各种类型的激光器。例如，光源104可以包括高功率激光器，所述高功率激光器可以包括具有短前腔镜(frontmirror)的分布式布拉格反射器激光器。图2是根据各种实施例的图1的iso调制器106的部件的分解等距视图(由虚线299指示)。iso调制器106可以包括形成在例如基于硅的衬底(例如，硅处理层上的二氧化硅层)的一个或多个层200上的光波导205本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光子集成电路，包括：激光器；以及与所述激光器光耦合的iso调制器，其中，所述iso调制器包括形成在一个或多个层上的光波导，所述iso调制器还包括：耦合到所述一个或多个层的第一侧的调制器驱动器；以及耦合到所述一个或多个层的与所述第一侧相对的第二侧的磁光(MO)材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.29 US 15/250,7451.一种光子集成电路，包括：激光器；以及与所述激光器光耦合的iso调制器，其中，所述iso调制器包括形成在一个或多个层上的光波导，所述iso调制器还包括：耦合到所述一个或多个层的第一侧的调制器驱动器；以及耦合到所述一个或多个层的与所述第一侧相对的第二侧的磁光(MO)材料。2.根据权利要求1所述的光子集成电路，其中，所述一个或多个层包括隔离层和处理层。3.根据权利要求2所述的光子集成电路，其中，所述MO材料包括MO管芯，并且其中，所述调制器驱动器接合到形成在所述处理层上的焊料凸块。4.根据权利要求1所述的光子集成电路，还包括多个导电过孔，所述导电过孔延伸穿过所述一个或多个层，以将所述调制器驱动器耦合到所述光波导。5.根据权利要求1所述的光子集成电路，其中，所述光波导还包括具有第一掺杂浓度的肋状物部分和具有高于所述第一掺杂浓度的第二掺杂浓度的平板部分。6.根据权利要求1所述的光子集成电路，其中，所述MO材料包括包含铋、镥、钬、钆、或者钇中的至少一种的石榴石膜。7.根据权利要求1所述的光子集成电路，其中，所述MO材料包括磁光液相外延生长的石榴石膜。8.根据权利要求6所述的光子集成电路，其中，所述MO材料还包括与所述石榴石膜耦合的包覆层。9.根据权利要求7所述的光子集成电路，其中，所述包覆层包括二氧化硅、氮氧化硅、或者氮化硅。10.根据权利要求1-9中的任一项所述的光子集成电路，其中，所述iso调制器被布置成马赫-泽德干涉仪(MZI)配置。11.一种iso调制器，包括：形成在一个或多个层上的光波导；耦合到所述一个或多个层的第一侧的调制器驱动器；以及耦合到所述一个或多个层的与所述第一侧相对的第二侧的磁光(MO)管芯。12.根据权利要求11所述的iso调制器，其中，所述调制器驱动器或者所述MO管芯中的至少一个接合到所述一个或多个层。13.根据权利要求11所述的iso调制器，还包括多个穿硅过孔(TSV)，所述多个穿硅过孔(TSV)延伸穿过所述一个或多个层以将所述调制器驱动器耦合到所述光波导。14.根据权利要求13所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·金，J·赫克，H·荣，J·B·德里斯科尔，K·N·阮，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US