光电集成电路装置、光电集成电路系统及传输方法制造方法及图纸

一种光电集成电路装置，包括：光开关（１８），设置在衬底（１０）上的第一输入／输出端口（３６ａ）的输入端口（１２ａ）中，转换从输入端口（１２ａ）输入的光信号的光路径，并且通过多个输出端（２４ａ－２４ｄ）之一输出光信号；光电转换元件（２６ａ），光连接至该光开关（１８）的多个输出端之一，将从光开关（１８）的输出端（２４ａ－２４ｄ）之一输出的光信号转换为电信号，并将转换的电信号输入至安装在衬底（１０）上的半导体元件（３０）内；以及光波导（５０），光连接至光开关（１８）的多个输出端（２４ｄ）中的另一个，并且通过衬底（１０）上的第二输入／输出端口（３６ｂ）的输出端口（３２ｂ）将从光开关（１８）的所述另一输出端（２４ｄ）输出的光信号输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光电集成电路装置、一种光电集成电路系统及一种使用该光电集成电路系统的传输方法。
技术介绍
近来，提出了光电集成电路装置，每个光电集成电路装置包括集成在衬底上的光元件和电子器件。在提出的光电集成电路装置中，用于将电信号转换为光信号的元件例如为激光二极管等，而用于将光信号转换为电信号的元件例如为光电二极管等。光元件通过光纤等互相连接，而电子器件通过电互连(electric interconnection)互相连接。这种光电集成电路装置包括安装在同一衬底上的光元件和电子器件，其通常可被缩小尺寸并集成。以下的参考文献揭示了本专利技术的
技术介绍
。日本专利申请待审公开No.2000-114581的说明书(6-8页，图1)[专利参考文献2]日本专利申请待审公开No.2000-188418的说明书(4-5页，图1)[专利参考文献3]日本专利申请待审公开No.1995-183570的说明书(2-3页，图1)当设置例如N(N是大于等于2的自然数)个这样提出的光电集成电路装置、并且光信号在这些光电集成电路装置之间传输时，需要N×(N-1)/2个光互连器。(N-1)个激光二极管和(N-1)个光电二极管必须被设置在各个光电集成电路装置上。因此，不容易形成一个使光信号能够在多个光电集成电路装置之间传输的系统，并且即使当形成了此种系统时，该系统也将是庞大的。当时，在光信号从一个光电集成电路装置A到另一个光电集成电路装置B的传输中，有一个想法是经由另外一个光电集成电路装置C等来传输光信号。然而，在经由另外一个光电集成电路装置C等传输光信号中，光信号被转换为电信号，并且转换的电信号再被转换为光信号。因此，当经由多个光电集成电路装置传输光信号时，信号延迟非常大。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种光电集成电路装置，即使当在多个光电集成电路装置之间传输光信号时，该装置也能防止信号延迟，并且该装置可被缩小尺寸；一种使用该光电集成电路装置的光电集成电路系统；以及一种使用三个光电集成电路装置系统的传输方法。按照本专利技术的一个方案，提供一种光电集成电路装置，包括一光开关，设置在衬底上的第一输入/输出端口的一输入端口中，转换从该输入端口输入的一光信号的光路径，并且从多个输出端中的任一个输出该光信号；一光电转换元件，光连接至该光开关的所述多个输出端之一，并且将从该光开关的所述一个输出端输出的光信号转换为电信号，并将转换的电信号输入至安装在该衬底上的一半导体元件内；以及一光波导，光连接至该光开关的所述多个输出端中的另一个，并且通过该衬底上的第二输入/输出端口的一输出端口将从该光开关的所述另一输出端输出的光信号输出。按照本专利技术的另一方案，提供一种光电集成电路系统，包括排列成矩阵的多个光电集成电路装置，各光电集成电路装置包括一光开关，设置在衬底上的第一输入/输出端口的一输入端口中，转换从该输入端口输入的一光信号的光路径，并且从多个输出端中的任一个输出该光信号；一光电转换元件，光连接至该光开关的所述多个输出端之一，并且将从该光开关的所述一个输出端输出的光信号转换为电信号，并将转换的电信号输入至安装在该衬底上的一半导体元件内；一光波导，光连接至该光开关的所述多个输出端中的另一个，并且通过该衬底上的第二输入/输出端口的一输出端口将从该光开关的所述另一输出端输出的光信号输出；一电光转换元件，将从该半导体元件输出的电信号转换为光信号，并且通过该第二输入/输出端口的输出端口将转换的光信号输出；并且控制部分，判断是否允许将光信号输入至该第一输入/输出端口的输入端口，通过该第一输入/输出端口输出表明允许或禁止该光信号输入的电信号，并控制该光开关转换该光信号的光路径；所述多个光电集成电路装置之一的输出端口与所述多个光电集成电路装置中的另一个的输入端口通过光波导而光互连；以及所述一个光电集成电路装置的控制部分与所述另一光电集成电路装置的控制部分通过电互连而进行电互连。按照本专利技术的又一方案，提供一种使用光电集成电路系统的传输方法，其中该系统包括排列成矩阵的多个光电集成电路装置，各光电集成电路装置包括一光开关，设置在衬底上的第一输入/输出端口的一输入端口中，转换从该输入端口输入的一光信号的光路径，并且从多个输出端中的任一个输出该光信号；一光电转换元件，光连接至该光开关的所述多个输出端之一，并且将从该光开关的所述一个输出端输出的光信号转换为电信号，并将转换的电信号输入至安装在该衬底上的一半导体元件内；一光波导，光连接至该光开关的所述多个输出端中的另一个，并且通过该衬底上的第二输入/输出端口的一输出端口将从该光开关的所述另一输出端输出的光信号输出；一电光转换元件，将从该半导体元件输出的电信号转换为光信号，并且通过该第二输入/输出端口的输出端口将转换的光信号输出；以及一控制部分，判断是否允许将光信号输入至该第一输入/输出端口的输入端口，通过该第一输入/输出端口输出表明允许或禁止该光信号输入的电信号，并控制该光开关转换该光信号的光路径；所述多个光电集成电路装置中的第一光电集成电路装置的输出端口与所述多个光电集成电路装置中的第二光电集成电路装置的输入端口通过光波导而光互连；该第二光电集成电路装置的输出端口与所述多个光电集成电路装置中的第三光电集成电路装置的输入端口通过光波导而光互连；该第一光电集成电路装置的控制部分与该第二光电集成电路装置的控制部分通过电互连而进行电互连；并且该第二光电集成电路装置的控制部分与该第三光电集成电路装置的控制部分通过电互连而进行电互连；该方法包括第一步骤该第一光电集成电路装置请求该第二光电集成电路装置允许光信号输入至该第二光电集成电路装置的输入端；第二步骤该第二光电集成电路装置请求该第三光电集成电路装置允许光信号输入至该第三光电集成电路装置的输入端；第三步骤该第三光电集成电路装置的控制部分将表明允许光信号输入的电信号输出至该第二光电集成电路装置的控制部分；第四步骤该第二光电集成电路装置的控制部分控制该光开关以将输入至该输入端口的光信号通过该输出端口输出，并将表明允许光信号输入的电信号输出至该第一光电集成电路装置的控制部分；以及第五步骤经由该第二光电集成电路装置的输入端口和输出端口，将从该第一光电集成电路装置的输出端口输出的光信号输入至该第三光电集成电路装置的输入端口。按照本专利技术的再一方案，提供一种使用光电集成电路系统的传输方法，其中该系统包括排列成矩阵的多个光电集成电路装置，各光电集成电路装置包括一光开关，设置在衬底上的第一输入/输出端口的一输入端口中，转换从该输入端口输入的一光信号的光路径，并且从多个输出端中的任一个输出该光信号；一光电转换元件，光连接至该光开关的所述多个输出端之一，并且将从该光开关的所述一个输出端输出的光信号转换为电信号，并将转换的电信号输入至安装在该衬底上的一半导体元件内；一光波导，光连接至该光开关的所述多个输出端中的另一个，并且将从该光开关的所述另一输出端输出的光信号输出至该衬底上的第二输入/输出端口的一输出端口；一电光转换元件，将从该半导体元件输出的电信号转换为光信号，并且从该第二输入/输出端口的输出端口将转换的光信号输出；以及控制部分，控制该光开关转换该光信号的光路径，所述多个光电集成电路装置之一的输出端口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电集成电路装置，包括：一光开关，设置在一衬底上的一第一输入／输出端口的一输入端口中，转换从该输入端口输入的一光信号的光路径，并且从多个输出端中的任一个输出该光信号；一光电转换元件，光连接至该光开关的所述多个输出端之一， 并且将从该光开关的所述一个输出端输出的光信号转换为一电信号，并将转换的电信号输入至安装在该衬底上的一半导体元件中；以及一光波导，光连接至该光开关的所述多个输出端中的另一个，并且通过该衬底上的一第二输入／输出端口的一输出端口将从该光开 关的所述另一输出端输出的光信号输出。

【技术特征摘要】
JP 2004-2-26 2004-0511311.一种光电集成电路装置，包括一光开关，设置在一衬底上的一第一输入/输出端口的一输入端口中，转换从该输入端口输入的一光信号的光路径，并且从多个输出端中的任一个输出该光信号；一光电转换元件，光连接至该光开关的所述多个输出端之一，并且将从该光开关的所述一个输出端输出的光信号转换为一电信号，并将转换的电信号输入至安装在该衬底上的一半导体元件中；以及一光波导，光连接至该光开关的所述多个输出端中的另一个，并且通过该衬底上的一第二输入/输出端口的一输出端口将从该光开关的所述另一输出端输出的光信号输出。2.如权利要求1所述的光电集成电路装置，进一步包括一电光转换元件，将从该半导体元件输出的一电信号转换为一光信号，并且通过该第二输入/输出端口的该输出端口输出转换的光信号。3.如权利要求2所述的光电集成电路装置，其中从该第一输入/输出端口的该输入端口输入的一光信号被该光电转换元件转换为电信号，转换的电信号经由该半导体元件被输入至该电光转换元件，该电信号被该电光转换元件转换为光信号，并且转换的光信号通过该第二输入/输出端口的该输出端口被输出。4.如权利要求1所述的光电集成电路装置，进一步包括一控制部分，用于控制该光开关转换该光信号的光路径。5.如权利要求2所述的光电集成电路装置，进一步包括一控制部分，用于控制该光开关转换该光信号的光路径。6.如权利要求3所述的光电集成电路装置，进一步包括一控制部分，用于控制该光开关转换该光信号的光路径。7.如权利要求4所述的光电集成电路装置，其中该控制部分判断是否允许将光信号输入至该第一输入/输出端口的该输入端口，并且通过该第一输入/输出端口输出表明允许或禁止该光信号输入的一电信号。8.如权利要求5所述的光电集成电路装置，其中该控制部分判断是否允许将光信号输入至该第一输入/输出端口的该输入端口，并且通过该第一输入/输出端口输出表明允许或禁止该光信号输入的一电信号。9.如权利要求6所述的光电集成电路装置，其中该控制部分判断是否允许将光信号输入至该第一输入/输出端口的该输入端口，并且通过该第一输入/输出端口输出表明允许或禁止该光信号输入的一电信号。10.如权利要求4所述的光电集成电路装置，其中基于输入至该第一输入/输出端口的该输入端口的一光信号的优先级，该控制部分转换该光信号的光路径。11.如权利要求5所述的光电集成电路装置，其中基于输入至该第一输入/输出端口的该输入端口的一光信号的优先级，该控制部分转换该光信号的光路径。12.如权利要求6所述的光电集成电路装置，其中基于输入至该第一输入/输出端口的该输入端口的一光信号的优先级，该控制部分转换该光信号的光路径。13.一种光电集成电路系统，包括排列成矩阵的多个光电集成电路装置，各光电集成电路装置包括一光开关，设置在一衬底上的一第一输入/输出端口的一输入端口中，转换从该输入端口输入的一光信号的光路径，并且从多个输出端中的任一个输出该光信号；一光电转换元件，光连接至该光开关的所述多个输出端之一，并且将从该光开关的所述一个输出端输出的光信号转换为一电信号，并将转换的电信号输入至安装在该衬底上的一半导体元件内；一光波导，光连接至该光开关的所述多个输出端中的另一个，并且通过该衬底上的一第二输入/输出端口的一输出端口将从该光开关的所述另一输出端输出的光信号输出；一电光转换元件，将从该半导体元件输出的一电信号转换为一光信号，并且通过该第二输入/输出端口的输出端口将转换的光信号输出；以及控制部分，判断是否允许将光信号输入至该第一输入/输出端口的该输入端口，通过该第一输入/输出端口输出表明允许或禁止该光信号输入的电信号，并控制该光开关转换该光信号的光路径；所述多个光电集成电路装置之一的输出端口与所述多个光电集成电路装置中的另一个的输入端口通过光波导而光互连；以及所述一个光电集成电路装置的控制部分与所述另一光电集成...

【专利技术属性】
技术研发人员：星野雅孝，佐藤知稔，
申请(专利权)人：富士通株式会社，夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]