【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及具有悬浮结构的热光移相器。本专利技术的热光移相器平衡了效率和速度，以适应不同的应用需求。这些热光移相器可用于涉及移相或调制的所有光子器件和集成电路领域，包括但不限于硅光子、近/中红外、可见光和微波光子。特别是，这些移相器可以作为不同应用的关键组件，如量子计算、激光雷达和传感器等，以提高速度、更好的隔热和提高功率效率。本专利技术还涉及一种用于调节强度调制的速度和效率的方法。
技术介绍
1、通常，热光移相器用于光信号的相位调制或强度调制。热光移相器基于输入光信号和热光移相器的特性来改变输入光信号的相位和强度，并传输输出光信号。热光移相器通常具有低损耗、制造简单和功率效率高的特点，并在各种领域得到应用，如量子计算、光参数放大器(opa)、各种传感器和开关应用、先进通信和神经网络。
2、热光移相器具有复合体，该复合体具有形成在硅基板上的光波导、p型区域和n型区域。光波导设置在p型区域和n型区域之间。此外，热光移相器具有加热器、包括硅基板的芯和设置在硅基板顶部的包层。
3、在热光移相器的工作过程时，其整体性能主要取决于两个关键特性，即电功率效率和限制上升/下降时间常数。这两个特性取决于热光移相器的散热，并且基于热光移相器散热的变化而不同。
4、现有的热光移相器主要是如图1a和1b所示的两种类型。图1a示出了通常用于不同应用的第一种类型的热光移相器。第一种类型的热光移相器具有基板102、埋入氧化物(box)层104、波导106、加热器108和包层110。图1b中沿完整结构设置有悬浮区。
5、如图1b所示，第二种类型的热光移相器提供了改进的功率效率，而如图1a所示的第一种类型的热光移相器提供了改进的运行速度。第二种类型的热光移相器具有降低的功率效率，并且第一种类型的热光移相器在运行过程中具有较低的速度。然而，现有的热光移相器中没有能够在一个热光移相器中提供改进的速度、更好的隔热和改进的运行功率效率的综合优势。
6、因此，需要提供一种热光移相器来解决上述问题，并提供在运行过程中具有改进的速度、更好的隔热和改进的功率效率的综合优势。
技术实现思路
1、本公开的实施例涉及热光移相器以及使用热光移相器接收输入信号和传输输出信号的方法。在一个示例实施例中，热光移相器包括定义至少一个沟槽的基板，并且每个沟槽具有相同的长度。此外，热光移相器包括形成在基板上方并沿基板长度设置的埋入氧化物(box)层。热光移相器还包括设置在box层上方以引导输入信号的波导，其中定义沟槽的基板在波导的相对侧部分向外延伸。
2、在一个示例实施例中，多个沟槽中的每一个都具有120微米(μm)的深度。
3、在一些实施例中，基板沿着波导的横轴延伸。
4、在一些实施例中，热光移相器包括位于波导附近的加热器。加热器用于加热波导。
5、在一个示例性实施例中，热光移相器包括沿加热器长度设置的包层，以覆盖热光移相器。包层保护热光移相器，并配置为隔离加热器和波导之间的光。
6、在一些实施例中，每个沟槽具有不同的占空比。
7、在示例实施例中，热光移相器具有由硅制成的基板。基板进行散热。
8、在其他实施例中，热光移相器包括基板，基板的一部分内定义沟槽，其中，沟槽具有预定长度，box层形成在基板上方，box层沿着基板的长度设置以覆盖沟槽。热光移相器包括设置在box层上方以引导输入信号的波导，其中基板在波导的相对侧部分向外延伸。
9、在其他实施例中，沟槽具有120微米(μm)的预定义周期。
10、在一些实施例中，热光移相器包括位于波导附近的加热器。加热器被配置为加热波导。
11、在其他实施例中，加热器包括与波导相邻设置的多个加热元件。
12、在一个示例性实施例中，沿加热器的长度设置包层，以覆盖热光移相器并保护热光移相器。包层被配置为隔离加热器和波导之间的光。
13、在示例实施例中，box层由二氧化硅制成，以防止光泄漏到基板中。
14、在一些实施例中，基板由硅制成，基板进行散热。
15、在一些实施例中，公开了一种用于调节强度调制的速度和效率的方法。该方法包括通过热光移相器接收输入信号。输入信号是光信号。热光移相器包括定义至少一个沟槽的基板、形成在基板上方的box层和设置在box层上方的波导。基板在波导的相对侧部分向外延伸。该方法包括调节施加到热光移相器的加热器的电压。热光移相器传输输出信号。输出信号具有与输入信号不同的相位，并且相位差基于施加的电压的变化。
16、本公开的热光移相器在一个热光移相器中提供了改进的速度、更好的隔热和运行期间改进的功率效率的综合优势。这些移相器可以用作不同应用的关键组件，如量子计算、激光雷达和传感器等。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种热光移相器，包括：
2.根据权利要求1所述的热光移相器，其中，所述至少一个沟槽具有120微米(μm)的深度。
3.根据权利要求1所述的热光移相器，其中，所述基板沿着所述波导的横轴延伸。
4.根据权利要求1所述的热光移相器，还包括由二氧化硅(SiO2)制成的包层。
5.根据权利要求1所述的热光移相器，包括沿所述加热器的长度设置的包层，以覆盖和保护所述热光移相器，其中，所述包层被配置为隔离所述加热器和所述波导之间的光。
6.根据权利要求1所述的热光移相器，其中，所述至少一个沟槽中的每一个具有不同的占空比。
7.根据权利要求1所述的热光移相器，其中，所述基板由硅制成，并且所述基板执行散热。
8.根据权利要求1所述的热光移相器，其中，所述至少一个沟槽包括五个沟槽。
9.根据权利要求1所述的热光移相器，其中，所述至少一个沟槽由一个沟槽组成。
10.一种用于调节强度调制的速度和效率的方法，所述方法包括：
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种热光移相器，包括：
2.根据权利要求1所述的热光移相器，其中，所述至少一个沟槽具有120微米(μm)的深度。
3.根据权利要求1所述的热光移相器，其中，所述基板沿着所述波导的横轴延伸。
4.根据权利要求1所述的热光移相器，还包括由二氧化硅(sio2)制成的包层。
5.根据权利要求1所述的热光移相器，包括沿所述加热器的长度设置的包层，以覆盖和保护所述热光移相器，其中，所述包层被配置为隔离所述加热器和所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，谢武，罗贤树，
申请(专利权)人：先进微晶圆私人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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