[發明專利]光子集成平臺

有效

• 申請號: 201480037731.1
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN105359014B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 馬克·韋伯斯特;拉維·謝卡爾·圖米甸
• 申請（專利權）人: 思科技術公司
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/30;G02B6/13;G02B6/10;G02B6/12
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李曉冬

SOI設備可以包括波導適配器，該波導適配器在外部光源(例如，光纖光纜或激光器)和在SOI設備的硅表層上的硅波導之間耦合光。在一個實施例中，波導適配器被嵌入絕緣層中。這樣做可以使波導適配器能夠在表層組件被添加至SOI設備上之前被形成。因此，利用高溫的制造技術可以被使用而不會損害SOI設備中的其它組件?例如，波導適配器在熱敏組件被加入硅表層之前被形成。通常，在絕緣層中形成第一波導和在被置于第一波導上的晶體半導體層中形成第二波導的方法被公開，其中，第二波導至少部分與第一波導交疊。光波導適配器被公開，其中，該適配器包括第一接頭和多個第二接頭，由此隨著第二接頭在遠離波導適配器的耦合表面的方向上延伸，第二接頭的尺寸減小，并且隨著第一接頭遠離耦合表面延伸，第一接頭的尺寸增大，并且在遠離耦合表面而延伸的方向上，第一接頭的長度大于各個第二接頭的各自的長度。

技術領域

本公開提出的實施例通常涉及絕緣體上硅(SOI)設備中的波導，并且更具體地，涉及在SOI設備的絕緣層上嵌入波導。

背景技術

SOI光學設備可以包括含有波導、光調制器、探測器、CMOS電路、用于與外部半導體芯片接合的金屬引線等的有源表層。從該有源表層傳輸光信號或將光信號傳輸至有源表層引入許多挑戰。例如，光纖光纜可以被附接至SOI光學設備并且與其表層上的波導接合；然而，一種或多種模式的光纜的直徑(例如，針對單模光纜約10微米)可能具有與負責在SOI設備中路由光信號的次微米規格的波導模式大不相同的尺寸。因此，直接將光纖光纜與次微米波導接合可能會導致低傳輸效率或高耦合損耗。

附圖說明

因此以本公開的上述特征可以被詳細理解的形式，簡潔地總結上文的本公開的更具體的描述可以通過參考實施例得到，部分實施例在附圖中被示出。然而，應該注意的是附圖只示出本公開的典型實施例并且不因此被認為限制本公開的范圍，本公開可以允許其它等效的實施例。

圖1根據本文公開的一個實施例示出SOI設備。

圖2根據本文公開的一個實施例示出具有嵌入式波導的SOI設備。

圖3根據本文公開的一個實施例示出制作具有嵌入式波導的SOI設備的流程圖。

圖4根據本文公開的一個實施例示出具有多接頭的嵌入式波導的SOI設備的側視圖。

圖5A-5E根據本文公開的實施例示出具有多接頭的嵌入式波導的SOI設備的截面圖。

圖6A-6B根據本文公開的實施例示出用于在波導之間傳遞光信號的交疊波導結構。

圖7根據本文公開的一個實施例示出制作多接頭的嵌入式波導的流程。

圖8根據本文公開的一個實施例示出具有耦合至嵌入式波導的光纜的光學系統。

圖9根據本文公開的一個實施例示出圖8的光學系統的截面圖。

圖10根據本文公開的一個實施例示出電/光設備。

圖11根據本文公開的一個實施例示出具有嵌入式波導的電/光設備。

圖12A-12B根據本文公開的實施例示出具有多接頭的嵌入式波導的SOI設備的截面圖。

為了幫助理解，在可能的地方使用同一標號以指定與附圖相同的同一元件。應該預期到在一個實施例中公開的元件可以被有利地用于沒有具體詳述的其它實施例。

具體實施方式

綜述

本公開的一個實施例包括用于形成包括襯底和絕緣層的光學設備的方法。該方法包括：在光學設備的絕緣層中形成第一波導，并且在形成該第一波導后，將晶體的半導體層置于所述絕緣層上。該方法包括在半導體層中形成第二波導，其中第二波導與絕緣層中的第一波導交疊。