[發明專利]光器件、光IC芯片、晶圓和光收發器模塊

有效

• 申請號: 201910705914.0
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110858015B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 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;G02B6/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉久亮;黃綸偉

光器件、光IC芯片、晶圓和光收發器模塊。光器件形成在光IC芯片上。光IC芯片的形狀是矩形或平行四邊形。該光器件包括：光器件電路；第一光波導，所述第一光波導聯接到所述光器件電路；焊盤，所述焊盤電連接至所述光器件電路；光柵耦合器；以及第二光波導，所述第二光波導聯接到所述光柵耦合器。所述焊盤被形成在所述光IC芯片的靠近第一邊的區域中，所述光柵耦合器被形成在所述光IC芯片上的不靠近所述第一邊的特定區域中。所述第一光波導和所述第二光波導分別延伸至所述光IC芯片的邊緣。

技術領域

本文所討論的實施方式涉及光器件和光收發器模塊。

背景技術

圖1示出了光器件的示例。該示例中的光器件包括光接收器10和光調制器20。光器件被提供有由光源(未示出)生成的連續波光LD_in。

光接收器10包括可變光衰減器(VOA)、監測光電探測器(mPD)、偏振分束器(PBS)、偏振旋轉器(PR)、90度光混合電路以及光電探測器(PD XI、PD XQ、PD YI、PD YQ)。光接收器10借助于使用連續波光LD_in的相干檢測生成表示接收光信號Rx_in的電場信息信號RF_out。注意，VOA中的衰減量通過經由焊盤1提供的功率控制信號控制。表示由mPD監測的接收光功率的監測信號經由焊盤2輸出。

光調制器20包括調制器(modXI、modXQ、modYI、modYQ)、可變光衰減器(VOA)、監測光電探測器(mPD)、偏振旋轉器(PR)和偏振合束器(PBC)。光調制器20用數據信號RF_in調制連續波光LD_in，并生成調制光信號Tx_out。注意，與各極化對應的調制光信號的相位通過經由焊盤3和焊盤4提供的相位控制信號來控制。在VOA中，與各極化對應的衰減量通過經由焊盤5和焊盤6提供的功率控制信號控制。表示與mPD監測到的各極化相對應的光傳輸功率的監測信號經由焊盤7和焊盤8輸出。

光器件形成在光IC芯片上。當測試光IC芯片時，光纖在芯片的邊緣處與各光波導對準。更具體地，光信號Rx_in和連續波光LD_in從光IC芯片的邊緣被輸入到光波導。由光調制器20生成的光信號Tx_out通過光波導從光IC芯片的邊緣輸出。另外，DC探針與焊盤1至焊盤8中的每一個接觸。更具體地，經由焊盤1、焊盤3至焊盤6輸入電信號，并且經由焊盤2、焊盤7和焊盤8輸出電信號。注意，在光接收器10的測試中，針對每個偏振測量光靈敏度和消光比等。在光調制器20的測試中，針對每個偏振測量插入損耗和消光比等。

在從晶圓切出光IC芯片之后，采用上述測試方法測試光IC芯片。此時，光纖需要與光IC芯片上所形成的每個光波導的端面對準。為此，光器件的測試需要花費較長時間。

圖2示出了光IC芯片的示例。圖2中所示的光IC芯片的測試是在從晶圓切出芯片之前在晶圓上進行的。為了在晶圓上測試光IC芯片，需要將照射在晶圓表面上的光引導至光接收器10和光調制器20中的構造以及從晶圓表面獲得由光調制器20生成的調制光信號的構造。在圖2所示的示例中，光柵耦合器在晶圓上形成在光器件附近。

在圖2所示的示例中，用于形成光柵耦合器31至光柵耦合器33的GC區域挨著用于形成光器件的器件區域設置。在測試光器件時，光信號Rx_in經由光柵耦合器31輸入到光IC芯片，并通過光波導被引導至光接收器10中。連續波光LD_in經由光柵耦合器32輸入到光IC芯片，并通過光波導和分離耦合器被引導至光接收器10和光調制器20中。由光調制器20生成的光信號Tx_out通過光波導被引導至GC區域中并從光柵耦合器33輻射。在這種情況下，在測試光IC芯片時，將對應光纖布置在形成于晶圓表面上的光柵耦合器31至光柵耦合器33附近。以這種方式，在從晶圓切出各光IC芯片之前，能夠在晶圓上測試光IC芯片。在測試之后，從晶圓切出各光IC芯片，并且GC區域與器件區域分離。

注意，在例如美國專利No.9459177以及WO2014/112077中公開了一種光器件或光IC芯片的測試方法。

發明內容