[發明專利]使用雜基加熱器的光環形諧振器制造后微調的裝置和方法

有效

• 申請號: 201710140927.9
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107179616B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 安德魯·皮特·耐特斯
• 申請（專利權）人: 拉諾沃斯公司
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種使用雜基加熱器的光環形諧振器制造后微調的裝置和方法。可以使用在光環形諧振器延伸的光學板中的加熱器來加熱裝置處的光學環形諧振器，所述的加熱器包括非均勻分布的摻雜劑；控制器確定所述光環形諧振器的初始諧振頻率；所述的控制器使用所述電氣連接件對所述加熱器應用所述預定電氣參數的對應子集，由于加熱器中摻雜劑的遷移，將所述光環形諧振器的諧振頻率從初始諧振頻率偏移到目標諧振頻率。

技術領域

本說明書一般涉及遠程通訊裝置，且具體來說涉及一種用于使用雜基加熱器(dopant-based heater)的光環形諧振器制造后微調(trimming)的裝置和方法。

背景技術

多個絕緣體上硅光環形諧振器(silicon-on-insulator optical ringresonators)一般需要耦合于以特定步長(例如，50GHz，200GHz等)的諧振頻率間隔開的相同波導和/或光總線。多個絕緣體上硅光環形諧振器在制造中的變化(例如蝕刻深度，寬度等)使得通常不能以足夠的準確度或精度來間隔諧振。因此，使用每個獨立的光環形諧振器的熱調諧以便在工作期間達到特定間隔。這增加了控制電路執行熱調諧的復雜性，并且需要裝置的額外功率消耗。例如可通過從光環形諧振器移除/添加材料來完成對光環形諧振器的諧振條件進行物理的制造后“微調”(Physical post-fabrication“trimming”)。這可通過使用薄膜沉積、蝕刻或激光燒蝕來實現。不管在什么條件下，這需要光環形諧振器的局部結構在數百納米的數量級上的精確物理變化，其可能是具有挑戰性的、耗時的，并且與光環形諧振器通常使用的厚覆層不相配的。

發明內容

本說明書提供了一種用于使用雜基加熱器(dopant-based heater)的光環形諧振器制造后微調(post-fabrication trimming)的裝置和方法。這種微調不是通過光環形諧振器的物理結構的改變而是通過使用光學板中的位于光環形諧振器內的加熱器，所述光環形諧振器即從該光學板中延伸出。加熱器包括具有非均勻摻雜分布的光學板半導體(semiconductor of the optical slab)的局部摻雜部分，例如相對于加熱器其余部分具有摻雜峰值和/或較高摻雜濃度的區域。光學板半導體(semiconductor of the opticalslab)的局部摻雜部分可以延伸(extend)到光環形諧振器中。該裝置還包括連接至加熱器的電氣連接件(electrical connections)。給定的一組電氣條件用于向加熱器提供功率，導致摻雜劑相對于光環形諧振器偏移，從而改變光環形諧振器內的摻雜濃度。具體地，測量光環形諧振器的初始諧振頻率，并指定目標諧振頻率；而后基于一組電氣參數操作加熱器，該組電氣參數將使初始諧振頻率偏移到目標諧振頻率。例如，對于給定的摻雜分布，可以將引起給定諧振頻率偏移的電氣參數在存儲器中供應，并且可以選擇電氣參數的子集操作加熱器，以引起期望的諧振頻率偏移。以這種方式，在光總線上的一個或多個光環形諧振器的諧振頻率可偏移到精確分隔其頻率。因此，在遠程通訊系統中的一個或多個光環形諧振器的后期運行中每個光環形諧振器的局部加熱可以避免。

在本說明書中，元件可以被描述為“配置以”執行一個或多個功能或“配置用于”這些功能。一般來說，配置以執行或配置用于執行一種功能的元件能夠執行該功能，或者適用于執行該功能，或適應于執行該功能，或者可以用來執行該功能，或者以其他方式能夠執行該功能。

此外，顯而易見的是，在本說明書中，某些元件可根據上下文描述為通過物理的、電的或其任何組合的形式連接。通常，電氣連接的部件配置以經由電子信號進行通信(即，它們能夠通信)。根據上下文，物理耦合和/或物理連接的兩個部件可以作為一個單個元件。在某些情況下，物理連接的元件可以形成整體，例如，可以共享結構和材料的單件物品的一部分。在其他情況下，物理連接的元件可以包括以任何方式緊固在一起的分立元器件。物理連接還可以包括緊固在一起的分立元器件的組合，以及制作(fashioned)為單件的元器件。