[發明專利]光器件、可調光源和光發送器

有效

• 申請號: 201710403341.7
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107490822B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 杉山昌樹
• 申請（專利權）人: 富士通光器件株式會社
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12;G02F1/025;H01S5/14
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;王青芝

光器件、可調光源和光發送器。所公開的光器件包括在半導體基板上設置在分支部分與復用部分之間的第一波導，以及設置在分支部分與復用部分之間的第二波導，第二波導比第一波導長。在光器件中，第一波導的光限制效應大于第二波導的光限制效應，第一波導具有第一曲率半徑(Rs)的彎曲，第二波導具有第二曲率半徑(R1)的彎曲，并且第一曲率半徑小于第二曲率半徑。

技術領域

本文所討論的實施方式涉及光器件、可調光源和光發送器。

背景技術

應用波分復用(WDM)來實現高容量光通信。WDM技術采用振蕩不同波長的光的可調光源(TLS)。在某些情況下，可以在可調光源中設置用于波長控制的波長監測器。波長監測器通過例如具有恒定周期性透射光譜的波長濾波器和光電二極管(PD)來實現。可以通過周期性透射光譜獲得具有不同波長的光。延遲干涉儀被用作周期性透射光譜的波長濾波器。

為了以高精度控制波長，期望波分復用光源的波長濾波器具有約1nm或更小的自由光譜范圍(FSR)。基于延遲干涉儀的延遲量來確定該FSR。

在相關技術的WDM技術中，已經使用了基于具有形成在石英基板上的光學電路的平面光波電路(PLC)的可調光源。考慮到縮小器件，期望通過硅光子技術形成諧振器或波長濾波器。在延遲干涉儀由硅(Si)波導形成的情況下，可以通過將兩個臂長之間的差設定為約0.5mm至1mm來獲得1nm的FSR。

然而，硅(Si)的熱光系數大于PLC波導的熱光系數，并且延遲量可能由于溫度變化而變化。熱光系數表示光學性質(諸如，折射率)的溫度依賴性。當使用具有比石英更大的熱光系數的硅時，由于溫度變化，波長濾波器的峰值波長趨向于偏移。

圖1示出了用于消除由于溫度變化引起的延遲量的變化的相關技術的構造示例。在形成延遲干涉儀110的兩個波導112和113中，較短波導112的芯的寬度Ws比長波導113的芯的寬度W1更厚。該構造使得兩個波導112與113之間發生的溫度依賴性變化的差異將被抵消，以使光學長度的溫度依賴性大致相同(參見例如專利文獻1和專利文獻2)。

相關技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開2011/0102804A1

專利文獻2：日本特開專利公開No.2011-158730

發明內容

根據實施方式的一方面，一種光器件包括在半導體基板上設置在分支部分與復用部分之間的第一波導；以及設置在分支部分與復用部分之間的第二波導，第二波導比第一波導長。在光器件中，第一波導的光限制(optical confinement)效應大于第二波導的光限制效應，第一波導具有第一曲率半徑(Rs)的彎曲，第二波導具有第二曲率半徑(R1)的彎曲，并且第一曲率半徑小于第二曲率半徑。

下面描述的實施方式和變型例可以實現緊湊且溫度依賴性低的光器件。

附圖說明

圖1是具有降低的溫度依賴性的相關技術的延遲干涉儀的示意圖；

圖2是根據實施方式的應用了延遲干涉儀的可調光源的構造圖；

圖3是示出將相關技術的構造的延遲干涉儀應用于本實施方式的可調光源的情況下的技術問題的圖；

圖4是根據實施方式的使用延遲干涉儀的可調光源的示意圖；

圖5是沿圖4的V-V線截取的截面圖；

圖6是示出用于改變兩個波導之間的光限制的另一構造示例的圖；

圖7是示出用于改變兩個波導之間的光限制的又一構造示例的圖；

圖8是示出用于改變兩個波導之間的光限制的另一構造示例的圖；