[發(fā)明專利]在硅襯底上具有聚合物波導(dǎo)的光學(xué)互連模塊

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880047109.7
• 申請(qǐng)日: 2018-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111051940A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞伯拉罕·周;保羅·毛-仁·吳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿道特公司
• 主分類號(hào): G02B6/12
• 分類號(hào): G02B6/12;G02B6/26;G02B6/42;G02B6/43
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉;郭婧婧

1.一種光學(xué)互連裝置，包括：

硅襯底，其具有頂部硅表面；

溝槽，其在所述頂部硅表面上形成，所述溝槽包括彼此相對(duì)的第一傾斜側(cè)壁和第二傾斜側(cè)壁；

多個(gè)聚合物波導(dǎo)，其在所述溝槽中形成，所述多個(gè)聚合物波導(dǎo)中的每個(gè)包括垂直部分和兩個(gè)端反射器，所述兩個(gè)端反射器在所述溝槽的第一傾斜側(cè)壁和第二傾斜側(cè)壁上形成；

絕緣層，其沉積在所述溝槽外部的所述頂部硅表面上；

多條導(dǎo)線，其在所述絕緣層上光刻刻蝕；

光源裝置，其鄰近所述第一傾斜側(cè)壁設(shè)置并連接至所述多條導(dǎo)線中的至少一條；和

光接收器裝置，其鄰近所述第二傾斜側(cè)壁設(shè)置并連接至所述多條導(dǎo)線中的至少一條；

其中，光路是通過(guò)所述兩個(gè)端反射器的反射，從所述光源裝置通過(guò)所述多個(gè)聚合物波導(dǎo)到所述光接收器裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述多個(gè)聚合物波導(dǎo)包括：

聚合物波導(dǎo)包層，其設(shè)置在所述溝槽的底部上，所述聚合物波導(dǎo)包層覆蓋所述第一傾斜側(cè)壁和所述第二傾斜側(cè)壁；和

聚合物波導(dǎo)層，其設(shè)置在所述聚合物波導(dǎo)包層上，所述聚合物波導(dǎo)包層的折射率小于所述聚合物波導(dǎo)層的折射率，使得當(dāng)光在所述聚合物波導(dǎo)內(nèi)傳播時(shí)發(fā)生全內(nèi)反射。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述溝槽的所述第一傾斜側(cè)壁具有大約設(shè)置為45度的傾斜角，以與所述光源裝置光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述溝槽的所述第二傾斜側(cè)壁具有大約設(shè)置為45度的傾斜角，以與所述光接收器裝置光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述光源裝置包括發(fā)射紅外光的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)或垂直腔面發(fā)射激光器陣列(VCSELs)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述光接收器裝置是光電二極管(PD)或光電二極管陣列(PDs)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，還包括放大器和RF電路。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述硅襯底的厚度為50微米至2毫米。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述光源裝置還包括IC驅(qū)動(dòng)器，所述光接收器裝置還包括IC驅(qū)動(dòng)器和放大器。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述光源裝置和所述光接收器裝置通過(guò)焊料凸塊分別連接到所述多條導(dǎo)線。

11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述垂直腔面發(fā)射激光器陣列(VCSELs)是1×4陣列，所述聚合物波導(dǎo)具有4個(gè)通道。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述多條導(dǎo)線由鎢(W)、鋁(Al)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、不銹鋼或合金中的一種制成。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)互連裝置，其中，所述多條導(dǎo)線是能夠以每通道25Gbps的速度運(yùn)行的高速RF傳輸線。