[發(fā)明專利]具有硅襯底的高速光發(fā)射機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780019883.2
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN108885320A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李國良;斯蒂芬·B·克拉蘇利克;S·德賽
• 申請（專利權(quán)）人: 斯考皮歐技術(shù)有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/12
• 代理公司: 北京博思佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

400Gb/s發(fā)射機集成在硅襯底上。發(fā)射機使用四個增益芯片、十六個激光器、四個調(diào)制器以及四個多路復(fù)用器，其中四個調(diào)制器用以按25Gb/s對十六個激光器進行調(diào)制，四個多路復(fù)用器用以產(chǎn)生四個光輸出。每個光輸出可以100Gb/s的速率傳輸，以產(chǎn)生400Gb/s發(fā)射機。還描述了其他變型。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請要求2016年2月8日提交的名稱為“具有硅襯底的高速光發(fā)射機”的美國臨時申請No.62/292,633、2016年2月8日提交的名稱為“用于連接半導(dǎo)體波導(dǎo)的步進光橋”的美國臨時申請No.62/292,675和2016年2月8日提交的名稱為“用于硅光子學(xué)中的III-V芯片的寬帶后視鏡”的美國臨時申請No.62/292,636的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用并入本文中用于所有目的。

以下三個美國專利申請同時提交，并且這些申請的全部公開內(nèi)容通過引用并入本申請中用于所有目的：

2017年2月7日提交的名稱為“具有硅襯底的高速光發(fā)射機”的申請15/426,823；

2017年2月7日提交的名稱為“用于連接半導(dǎo)體波導(dǎo)的步進光橋”的申請15/426,366；和

2017年2月7日提交的名稱為“用于硅光子學(xué)中的III-V芯片的寬帶后視鏡”的申請15/426,375。

背景技術(shù)

硅集成電路(“IC”)已經(jīng)主導(dǎo)了電子技術(shù)的發(fā)展，并且多年來已經(jīng)開發(fā)出許多基于硅處理的技術(shù)。他們的不斷改進導(dǎo)致了納米級特征尺寸，納米級特征尺寸對于制造金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS電路非常重要。另一方面，硅不是直接帶隙材料。盡管已經(jīng)開發(fā)了包括III-V半導(dǎo)體材料的直接帶隙材料，但是本領(lǐng)域仍需要與利用硅襯底的光子IC相關(guān)的改進方法和系統(tǒng)。本申請涉及光發(fā)射機和光波導(dǎo)。更具體地，但不限于，硅中的光學(xué)激光器和/或光學(xué)波導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了針對400Gb/s發(fā)射機的實施方式。示例實施方式包括：

·示例1：單個光輸出，具有16個不同波長，每個波長以25Gb/s(1x 16λx 25G)傳輸。

·示例2：四個光輸出，每個光輸出具有4個不同的波長，每個波長以25Gb/s(4x 4λx 25G)傳輸。

·示例3：單個光輸出，具有8個不同波長，每個波長以50Gb/s(1x 8λx 50G)傳輸。

·示例4：單個光輸出，具有4個不同波長，每個波長以100Gb/s(1x 4λx 100G)傳輸。

在一些實施方式中，示例1、示例2、示例3和示例4中的每一個都具有用于激光器的四個芯片和/或用于調(diào)制器的四個芯片。在一些實施方式中，每個芯片的多個波導(dǎo)用于減少發(fā)射機中使用的芯片的數(shù)量。

在一些實施方式中，半導(dǎo)體芯片包括第一脊和第二脊；第一脊被配置為在半導(dǎo)體芯片中引導(dǎo)第一光模(optical mode)；第二脊被配置為在半導(dǎo)體芯片中引導(dǎo)第二光模。在一些實施方式中，第一光模由第一激光器產(chǎn)生；第二光模由第二激光器產(chǎn)生；和/或半導(dǎo)體芯片是增益芯片或調(diào)制器芯片。