[發(fā)明專利]通過雙柱面透鏡的光子集成電路到玻璃襯底的對準(zhǔn)

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• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115808751A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉昌華;P·塔達(dá)勇;J·赫克;S·奈卡恩蒂
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/43
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝

一種電子設(shè)備包括光子集成電路(PIC)，該P(yáng)IC包括至少一個光學(xué)信號源、被設(shè)置在PIC上以在基本上與PIC的第一表面平行的方向上引導(dǎo)由至少一個光學(xué)信號源發(fā)射的光的發(fā)射透鏡、以及被設(shè)置在PIC上并且具有四分之一圓柱形狀的彎曲表面的光學(xué)元件，該彎曲表面被配置為在基本上與PIC的第一表面正交的方向上引導(dǎo)從發(fā)射透鏡發(fā)射的光。

技術(shù)領(lǐng)域

實施例涉及光子集成電路(PIC)。一些實施例涉及將光學(xué)信號從PIC耦合到波導(dǎo)的技術(shù)。

背景技術(shù)

光子集成電路(PIC)可以生成光學(xué)信號。將光學(xué)信號光學(xué)耦合到波導(dǎo)允許將光學(xué)信號用于可以用作電子設(shè)備之間的高速接口的光學(xué)接口中。波導(dǎo)可以在玻璃襯底中制造，但是對于PIC和具有波導(dǎo)的玻璃襯底之間的光學(xué)耦合還沒有一種已被良好建立的解決方案。

附圖說明

圖1是根據(jù)一些實施例的具有光子集成電路(PIC)的電子設(shè)備的示例的視圖；

圖2是根據(jù)一些實施例的電子設(shè)備的光學(xué)元件的視圖；

圖3是根據(jù)一些實施例的安裝在玻璃襯底上的電子設(shè)備的示例的視圖；

圖4是根據(jù)一些實施例的安裝在玻璃襯底上的電子設(shè)備的另一示例的視圖；

圖5是根據(jù)一些實施例的具有多個光學(xué)通道的電子設(shè)備的示例的部分的視圖；

圖6是根據(jù)一些實施例的制造電子設(shè)備的方法的流程圖；

圖7示出了根據(jù)一些實施例的系統(tǒng)級圖。

具體實施方式

以下描述和附圖充分地說明了特定實施例，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┧鼈儭Ｆ渌麑嵤├梢越Y(jié)合結(jié)構(gòu)、邏輯、電氣、過程以及其他變化。一些實施例的部分和特征可以被包括在其他實施例的部分和特征中，或者替代其他實施例的部分和特征。權(quán)利要求中闡述的實施例包含那些權(quán)利要求的所有可用等同方案。

玻璃襯底可潛在地用作波導(dǎo)介質(zhì)，以在光子組件中承載光學(xué)信號或?qū)⒐庾釉O(shè)備集成到常規(guī)電子組件中。然而，使用具有波導(dǎo)的玻璃襯底沒有被廣泛采用，并且當(dāng)前對于光子集成電路(PIC)和使用玻璃襯底形成的波導(dǎo)之間的光學(xué)耦合還沒有已被良好建立的解決方案。PIC和波導(dǎo)之間的光學(xué)耦合應(yīng)當(dāng)具有低信號損耗。通過在PIC和波導(dǎo)之間具有優(yōu)化的對準(zhǔn)，可以減少光學(xué)信號損耗。但是PIC和波導(dǎo)之間的光學(xué)耦合的對準(zhǔn)不應(yīng)該是復(fù)雜的。用于PIC與波導(dǎo)之間的光學(xué)耦合的對準(zhǔn)的相對寬松的公差可以允許對準(zhǔn)是被動的(passive)。這將降低包括光子設(shè)備的組件的復(fù)雜性。

圖1是包括PIC 104的電子設(shè)備102的示例的視圖。PIC 104包括至少一個光學(xué)信號源106或其他光學(xué)信號介質(zhì)(例如，波導(dǎo))。光學(xué)信號源106可以是激光二極管。電子設(shè)備102包括發(fā)射透鏡108和另一光學(xué)元件110。發(fā)射透鏡108在圖1中從側(cè)面示出。在一些示例中，發(fā)射透鏡108具有弧形形狀。在一些示例中，發(fā)射透鏡108具有與PIC 104的頂表面正交的正交半圓柱形狀，如圖5中可見。發(fā)射透鏡108可以與PIC 104一起制造，或者發(fā)射透鏡108可以在制造PIC 104之后添加到PIC 104。發(fā)射透鏡108被示出為與光學(xué)信號源106相鄰，但是可以在光學(xué)信號源106和發(fā)射透鏡108之間布置另一波導(dǎo)。

發(fā)射透鏡108從光學(xué)信號源接收光，并將光引向光學(xué)元件110。箭頭展示發(fā)射透鏡108擴(kuò)展來自PIC 104的光學(xué)信號的寬度。箭頭還展示光基本上在平行于PIC 104的頂表面的方向上被發(fā)送到光學(xué)元件110(例如，在平行的幾度內(nèi))，盡管光束在擴(kuò)展。

PIC 104可以包括在PIC 104的頂表面和PIC 104的底表面中間的高度處的隱埋絕緣體層118(例如，隱埋氧化物或BOX層)。PIC 104的光學(xué)結(jié)構(gòu)可以制造為抵靠隱埋絕緣體層118。發(fā)射透鏡108布置在隱埋氧化物層118上方的PIC上。