[發明專利]一種硅基微環調制器及其調制方法

在審

• 申請號: 202011294112.4
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112379539A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 邵斯竹;胡志朋;馮俊波
• 申請（專利權）人: 聯合微電子中心有限責任公司
• 主分類號: G02F1/025
• 分類號: G02F1/025
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林麗麗

1.一種硅基微環調制器，其特征在于，所述硅基微環調制器包括：至少一條直波導及與之耦合的至少一個環形波導，所述環形波導包括：高速調制區、耦合狀態調整區及耦合區，所述高速調制區為PN結型結構，所述耦合狀態調整區為PIN結型結構；其中，所述硅基微環調制器的初始狀態為過耦合狀態。

2.根據權利要求1所述的硅基微環調制器，其特征在于，所述硅基微環調制器包括：一條直波導及與之耦合的一個環形波導。

3.根據權利要求1所述的硅基微環調制器，其特征在于，所述硅基微環調制器包括：一條直波導及與之耦合的多個環形波導。

4.根據權利要求1所述的硅基微環調制器，其特征在于，所述硅基微環調制器包括：兩直波導及一個環形波導，其中，兩條所述直波導均與所述環形波導耦合。

5.根據權利要求1所述的硅基微環調制器，其特征在于，所述硅基微環調制器包括：兩條直波導及多個環形波導，其中，兩條所述直波導均與每一個所述環形波導耦合。

6.根據權利要求1-5任一項所述的硅基微環調制器，其特征在于，所述環形波導還包括：熱調相移區，設于所述高速調制區和所述耦合狀態調整區之間、所述高速調制區和所述耦合區之間或所述耦合狀態調節區和所述耦合區之間；其中，所述熱調相移區為N型摻雜區或P型摻雜區。

7.根據權利要求1-5任一項所述的硅基微環調制器，其特征在于，所述硅基微環調制器還包括：熱調相移金屬，設于所述環形波導上方。

8.根據權利要求1-5任一項所述的硅基微環調制器，其特征在于，所述環形波導還包括：熱調相移區，設于所述高速調制區和所述耦合狀態調整區之間、所述高速調制區和所述耦合區之間或所述耦合狀態調節區和所述耦合區之間；其中，所述熱調相移區為N型摻雜區或P型摻雜區；同時，所述硅基微環調制器還包括：熱調相移金屬，設于所述環形波導上方。

9.一種硅基微環調制器的調制方法，其特征在于，所述調制方法包括：

提供一硅基微環調制器，所述硅基微環調制器包括：至少一條直波導及與之耦合的至少一個環形波導；所述環形波導包括：高速調制區、耦合狀態調整區及耦合區，所述高速調制區為PN結型結構，所述耦合狀態調整區為PIN結型結構；其中，所述硅基微環調制器的初始狀態為過耦合狀態；

將所述硅基微環調制器從過耦合狀態調整至臨界耦合狀態；

通過對所述高速調制區施加電壓，使所述高速調制區的PN結處于反向偏置狀態，以此對輸入光信號進行高速電光調制。

10.根據權利要求9所述的硅基微環調制器的調制方法，其特征在于，將所述硅基微環調制器的初始狀態設為過耦合狀態的方法包括：

通過所述耦合區的波導寬度和波導間距設定耦合效率，通過所述環形波導的周長及其各區摻雜離子的注入劑量設定環內損耗；

通過使所述耦合效率大于所述環內損耗，以實現將所述硅基微環調制器的初始狀態設為過耦合狀態。

11.根據權利要求9所述的調制方法，其特征在于，將所述硅基微環調制器從過耦合狀態調整至臨界耦合狀態的方法包括：

對所述耦合狀態調整區施加電壓，使所述耦合狀態調整區的PIN結處于正向偏置狀態；對所述硅基微環調制器進行靜態光譜分析，以判斷該電壓下所述硅基微環調制器是否處于臨界耦合狀態。

12.根據權利要求9所述的調制方法，其特征在于，將所述硅基微環調制器從過耦合狀態調整至臨界耦合狀態之后，所述調制方法還包括：通過熱調補償方式調節所述環形波導中諧振波長的步驟。