[發明專利]光學半導體器件

有效

• 申請號: 201210272727.6
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102955265A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 秋山知之
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張浴月;張志杰

技術領域

本文所討論的實施例涉及光學半導體器件。

背景技術

對于小型化、大容量和低功耗的光發射器和光接收器而言，在硅上實現光學器件至關重要。硅上光學器件可使用大的折射率差值的光波導，與其它材料上的光學器件相比，更有利于小型化，這便于與其它電子電路進行集成，從而許多個光發射器和光接收器可集成在一個芯片上。在光學器件中，尤其是調制器的特性會對光發射器和光接收器的功耗和尺寸產生影響。尤其是，自身為小尺寸并具有小的調制器電壓和小的光插入損耗的環形調制器有利于小型化和低功耗。

相關的實例如下：美國專利公開No.2009/0169149A1，以及日本特許專利公開No.2008-268276。

然而，環形調制器具有使調制效率變高的同時縮窄波長帶寬的問題。

發明內容

因此，實施例的一個方案的目的是提供一種可通過使用環形諧振器來高效率調制輸入光的光學半導體器件。

根據實施例的一個方案，提供一種光學半導體器件，包括：第一波導，輸入光被輸入到所述第一波導中；環形調制器，被設置為與所述第一波導光耦合；第一環形諧振器，被設置為與所述第一波導光耦合，并具有比所述環形調制器的光程長度小的光程長度；第二環形諧振器，被設置為與所述第一波導光耦合，并具有比所述環形調制器的光程長度大的光程長度；加熱器，被設置為與所述環形調制器、所述第一環形諧振器以及所述第二環形諧振器相鄰；第一光檢測器，被配置為監測所述第一環形諧振器中的光功率；第二光檢測器，被配置為監測所述第二環形諧振器中的光功率；以及控制器，用于基于所述第一光檢測器和所述第二光檢測器所檢測的信號控制所述加熱器，以使所述環形調制器的諧振波長與所述輸入光的波長一致。

附圖說明

圖1為示出了根據第一實施例的光學半導體器件的示意圖；

圖2、圖3以及圖4為示出了根據第一實施例的光學半導體的剖視圖；

圖5、圖6、圖10以及圖11為示出了光學諧振器的調制光輸出功率與輸入光的波長之間的關系的圖表；

圖7、圖8以及圖20為示出了監測電流與輸入光的波長之間的關系的圖表；

圖9和圖13為示出了根據參考實施例的光學半導體器件的示意圖；

圖12為示出了監測光功率與輸入光的波長之間的關系的圖表；

圖14為示出了可監測的波長寬度與輸入光的波長之間的關系的圖表；

圖15為示出了根據第二實施例的光學半導體器件的示意圖；

圖16為示出了根據第三實施例的光學半導體器件的示意圖；

圖17為示出了根據第四實施例的光學半導體器件的示意圖；

圖18為示出了根據第五實施例的光學半導體器件的示意圖；

圖19為示出了根據第六實施例的光學半導體器件的示意圖；

圖21為示出了根據第七實施例的光學半導體器件的示意圖；

圖22和圖23為示出了根據第七實施例的光學半導體的剖視圖；

圖24為示出了根據第八實施例的光學半導體器件的示意圖；

圖25為示出了根據第八實施例的光學半導體的剖視圖；

圖26為示出了根據第九實施例的光學半導體器件的示意圖；以及

圖27為示出了根據第十實施例的光學半導體器件的示意圖。

具體實施方式

[第一實施例]

將參考圖1至圖14描述根據第一實施例的光學半導體器件。

圖1為示出了根據本實施例的光學半導體器件的示意圖。圖2至圖4為示出了根據本實施例的光學半導體的剖視圖。圖5、圖6、圖10以及圖11為示出了光學諧振器的調制光輸出功率與輸入光的波長之間的關系的圖表。圖7和圖8為示出了監測電流與輸入光的波長之間的關系的圖表。圖9和圖13為示出了根據參考實施例的光學半導體器件的示意圖。圖12為示出了監測光功率與輸入光的波長之間的關系的圖表。圖14為示出了可監測的波長寬度與輸入光的波長之間的關系的圖表。

首先，將參考圖1至圖4描述根據本實施例的光學半導體器件的結構。圖2為沿圖1中A-A’線的剖視圖。圖3為沿圖1中B-B’線的剖視圖。圖4為沿圖1中C-C’線的剖視圖。