本說明書一般涉及遠程通訊裝置,且具體來說涉及一種用于使用雜基加熱器(dopant-basedheater)的光環形諧振器制造后微調(trimming)的裝置和方法。
背景技術:
多個絕緣體上硅光環形諧振器(silicon-on-insulatoropticalringresonators)一般需要耦合于以特定步長(例如,50ghz,200ghz等)的諧振頻率間隔開的相同波導和/或光總線。多個絕緣體上硅光環形諧振器在制造中的變化(例如蝕刻深度,寬度等)使得通常不能以足夠的準確度或精度來間隔諧振。因此,使用每個獨立的光環形諧振器的熱調諧以便在工作期間達到特定間隔。這增加了控制電路執行熱調諧的復雜性,并且需要裝置的額外功率消耗。例如可通過從光環形諧振器移除/添加材料來完成對光環形諧振器的諧振條件進行物理的制造后“微調”(physicalpost-fabrication“trimming”)。這可通過使用薄膜沉積、蝕刻或激光燒蝕來實現。不管在什么條件下,這需要光環形諧振器的局部結構在數百納米的數量級上的精確物理變化,其可能是具有挑戰性的、耗時的,并且與光環形諧振器通常使用的厚覆層不相配的。
技術實現要素:
本說明書提供了一種用于使用雜基加熱器(dopant-basedheater)的光環形諧振器制造后微調(post-fabricationtrimming)的裝置和方法。這種微調不是通過光環形諧振器的物理結構的改變而是通過使用光學板中的位于光環形諧振器內的加熱器,所述光環形諧振器即從該光學板中延伸出。加熱器包括具有非均勻摻雜分布的光學板半導體(semiconductoroftheopticalslab)的局部摻雜部分,例如相對于加熱器其余部分具有摻雜峰值和/或較高摻雜濃度的區域。光學板半導體(semiconductoroftheopticalslab)的局部摻雜部分可以延伸(extend)到光環形諧振器中。該裝置還包括連接至加熱器的電氣連接件(electricalconnections)。給定的一組電氣條件用于向加熱器提供功率,導致摻雜劑相對于光環形諧振器偏移,從而改變光環形諧振器內的摻雜濃度。具體地,測量光環形諧振器的初始諧振頻率,并指定目標諧振頻率;而后基于一組電氣參數操作加熱器,該組電氣參數將使初始諧振頻率偏移到目標諧振頻率。例如,對于給定的摻雜分布,可以將引起給定諧振頻率偏移的電氣參數在存儲器中供應,并且可以選擇電氣參數的子集操作加熱器,以引起期望的諧振頻率偏移。以這種方式,在光總線上的一個或多個光環形諧振器的諧振頻率可偏移到精確分隔其頻率。因此,在遠程通訊系統中的一個或多個光環形諧振器的后期運行中每個光環形諧振器的局部加熱可以避免。
在本說明書中,元件可以被描述為“配置以”執行一個或多個功能或“配置用于”這些功能。一般來說,配置以執行或配置用于執行一種功能的元件能夠執行該功能,或者適用于執行該功能,或適應于執行該功能,或者可以用來執行該功能,或者以其他方式能夠執行該功能。
此外,顯而易見的是,在本說明書中,某些元件可根據上下文描述為通過物理的、電的或其任何組合的形式連接。通常,電氣連接的部件配置以經由電子信號進行通信(即,它們能夠通信)。根據上下文,物理耦合和/或物理連接的兩個部件可以作為一個單個元件。在某些情況下,物理連接的元件可以形成整體,例如,可以共享結構和材料的單件物品的一部分。在其他情況下,物理連接的元件可以包括以任何方式緊固在一起的分立元器件。物理連接還可以包括緊固在一起的分立元器件的組合,以及制作(fashioned)為單件的元器件。
應當理解的是,就本發明的目的而言,“x,y和z中的至少一個”和“x,y和z中的一個或多個”的表述可以被解釋為僅x,僅y,僅z,或x、y和z中的兩個或多個的任意組合(例如,xyz,xy,yz,xz等)。類似的邏輯可以應用于任何情況下出現的兩個或多個的“至少一個...”和“一個或多個...”的表述。
本說明書一方面提供一種裝置,其包括:包含絕緣體結構上的半導體的襯底,在所述絕緣體上的光學板,所述光學板由所述半導體形成,光輸入,光輸出,在兩者之間的至少一個光總線,以及耦合到所述至少一個光總線并從所述光學板延伸出的光環形諧振器,在所述光學板中并且在所述光環形諧振器的至少一部分內的加熱器,所述加熱器在所述光環形諧振器的至少一內徑和一外徑之間延伸,所述的加熱器包含了在半導體中具有非均勻分布的摻雜劑;連接所述加熱器的電氣連接件;存儲所述加熱器的預定電氣參數的存儲器,當所述預定電氣參數應用于所述加熱器時,將導致所述加熱器中的所述摻雜劑相對于所述光環形諧振器擴散,由于各個光環狀諧振器內的摻雜劑的濃度改變而引起所述光環形諧振器的諧振的偏移,所述預定電氣參數存儲為加熱期間光環形諧振器中的諧振頻率偏移的函數;以及使用所述電氣連接件與所述加熱器進行通信的控制器;所述控制器配置為:確定所述光環形諧振器的初始諧振頻率;基于所述初始諧振頻率和目標諧振頻率確定預定電氣參數的子集,在該預定電氣參數的子集處運行所述加熱器;并且使用所述電氣連接件將所述預定電氣參數的對應子集供應給所述加熱器,以將所述光環形諧振器的諧振頻率從初始諧振頻率偏移到目標諧振頻率。
所述摻雜劑的非均勻分布包括在所述光環形諧振器的內徑和外徑的任一側上的至少一個峰值。
所述摻雜劑的非均勻分布包括在所述光環形諧振器的內徑和外徑之間的至少一個峰值。
所述的裝置進一步包含在所述加熱器中的第二摻雜劑,由于在加熱期間改變了所述光環形諧振器內的所述第二摻雜劑的濃度,所述的加熱器的預定電氣參數可以進一步與在所述光環形諧振器的諧振中的誘發偏移(inducingshifts)相關。
由于在加熱期間改變了所述光環形諧振器內晶格缺陷的濃度及物理性質中一個或多個,所述的加熱器的預定電氣參數可以進一步與在所述光環形諧振器的諧振中的誘發偏移(inducingshifts)相關。
由于在加熱期間至少將所述光環形諧振器暴露于反應性氣體(areactivegas)中,所述的加熱器的預定電氣參數可以進一步與在所述光環形諧振器的諧振中的誘發偏移(inducingshifts)相關。
所述的摻雜劑可包括p型摻雜劑。
所述的摻雜劑可包括n型摻雜劑。
所述的摻雜劑可包括深層摻雜劑(deep-leveldopant)。
所述的光環形諧振器包括光濾波器,所述加熱器圍繞所述光濾波器的主要部分延伸。
所述的光環形諧振器包括光調制器,所述的裝置進一步包括圍繞所述光調制器第一部分的電壓控制裝置,及圍繞所述的光調制器的第二部分的所述加熱器,所述第一部分長于所述第二部分。
所述的裝置可進一步包括在光總線上的光輸入,所述光輸入配置為接收光信號,該光信號用于將所述光信號傳送到所述光環形諧振器。
所述的裝置可進一步包括光源,所述光源配置為向所述光總線提供光信號,該光信號用于將所述光信號傳送到所述光環形諧振器。
所述的裝置可以進一步包括在所述光環形諧振器及在所述光總線上的覆蓋層。
本說明書另一方面提供了一種方法,其在以下裝置實施,所述裝置包括:包含絕緣體結構上的半導體的襯底,在所述絕緣體上的光學板,所述光學板由所述半導體形成,光輸入,光輸出,在兩者之間的至少一個光總線,以及耦合到所述至少一個光總線并從所述光學板延伸出的光環形諧振器,在所述光學板中并且在所述光環形諧振器的至少一部分內的加熱器,所述的加熱器在所述光環形諧振器的至少一內徑和一外徑之間延伸,所述的加熱器包含了在所述半導體中具有非均勻分布的摻雜劑;連接至所述加熱器的電氣連接件;存儲所述加熱器的預定電氣參數的存儲器,當所述預定參數應用于所述加熱器時,將導致所述加熱器中的所述摻雜劑相對于所述光環形諧振器擴散,由于各個光環狀諧振器內的摻雜劑的濃度改變而引起所述光環形諧振器的諧振的偏移,所述預定電氣參數存儲為加熱期間光環形諧振器中的諧振頻率偏移的函數;以及使用所述電氣連接件與所述加熱器進行通信的控制器,所述方法在所述的控制器中確定所述光環形諧振器的初始諧振頻率;所述的控制器基于所述初始諧振頻率和目標諧振頻率確定預定電氣參數的子集,在該子集處運行所述加熱器;并且,采用所述的控制器通過使用所述電氣連接件向所述加熱器供應所述預定電氣參數的對應子集,以將所述光環形諧振器的諧振頻率從初始諧振頻率偏移到目標諧振頻率。
本說明書另一方面提供了一種存儲計算機程序的非暫時性計算機可讀介質,其中所述計算機程序的執行用于:在包括如下的裝置上:包含絕緣體結構上的半導體的襯底,在所述絕緣體上的光學板,所述光學板由所述半導體形成,光輸入,光輸出,在兩者之間的至少一個光總線,耦合到所述至少一個光總線、并從所述光學板延伸出的光環形諧振器,在所述光學板內并且在所述光環形諧振器的至少一部分內的加熱器,所述的加熱器在所述光環形諧振器的至少一內徑和一外徑之間延伸,所述的加熱器包含了在半導體中具有非均勻分布的摻雜劑;連接至所述加熱器的電氣連接件;存儲所述加熱器的預定電氣參數的存儲器,當其應用于所述加熱器時,將導致所述加熱器中的所述摻雜劑相對于所述光環形諧振器擴散中,由于各個光環狀諧振器內的摻雜劑的濃度改變而引起所述光環形諧振器的諧振的偏移,所述預定電氣參數存儲為加熱期間光環形諧振器中的諧振頻率偏移的函數;以及與所述加熱器使用所述電氣連接件進行通信的控制器,所述的控制器確定所述光環形諧振器的初始諧振頻率;在所述的控制器上基于所述初始諧振頻率和目標諧振頻率確定預定電氣參數的子集,在該子集處運行所述加熱器;并且,采用所述的控制器通過使用所述電氣連接件將所述預定電氣參數的對應子集應用至所述加熱器,以將所述光環形諧振器的諧振頻率從初始諧振頻率偏移到目標諧振頻率。
附圖說明
為了更好地理解本文描述的各種實施方式,并且更清楚地表示出各種實施方式是如何實現的,現參考如下附圖并僅通過示例的方式對本發明進行說明:
圖1根據非限制性實施例示意性地描繪了光總線上的四個光環形諧振器的相應初始諧振頻率以及要經所述光環形諧振器濾波的多個頻率的位置;
圖2根據非限制性實施例描繪了使用雜基加熱器(dopant-basedheater)的光環形諧振器制造后微調(post-fabricationtrimming)的裝置的示意圖;
圖3根據非限制性實施例描繪了圖2中裝置的光環形諧振器的一部分在a-a線處的橫截面,同時在其中舉例了非均勻摻雜分布的加熱器;
圖4根據非限制性實施例描繪了在使用絕緣體上硅結構(silicon-on-insulatorstructure)制造的給定光環形諧振器上應用不同電氣參數的實驗結果,其中在具有摻雜分布不均勻硼的光學板中的加熱器覆蓋了環20%的周長;
圖5根據非限制性實施例總結了圖4的實驗結果,描繪了在偏置電壓的作用下諧振頻率的偏移;
圖6根據非限制性實施例描繪了使用雜基加熱器(dopant-basedheater)的光環形諧振器制造后微調(post-fabricationtrimming)的方法的流程框圖;
圖7根據非限制性實施例描繪了在圖1中表示并經過圖6中的方法進行制造后微調后的四個光環形諧振器的諧振頻率;
圖8根據非限制性實施例描繪了包括使用圖6的方法進行微調的光環形調制器(opticalringmodulator)的裝置;
圖9根據非限制性實施例描繪了圖2中的調制為包括晶格缺陷的光環形諧振器裝置的一部分在a-a線處的橫截面;
圖10根據非限制性實施例描繪了圖2中裝置的光環形諧振器的一部分在a-a線處的橫截面,其在反應性氣體的存在下加熱。
具體實施方式
用于制造光學裝置例如可包括光環形濾波器和光環形調制器的光環形諧振器的技術未必精確,因此耦合到光總線的多個光環形諧振器的頻率恒定分隔將具有挑戰性。例如,圖1示意性地描繪出了光總線上的四個光環形諧振器的相應初始諧振頻率101-1、101-2、101-3、101-4(例如,參見以下的圖2),以及經光環形諧振器濾波的多個頻率102-1、102-2、102-3、102-4的位置。為了清楚起見,相應初始諧振頻率101-1、101-2、101-3、101-4在下文中將可互換地共同稱為初始諧振頻率101,并且通常稱為初始諧振頻率101。類似地,多個頻率102-1、102-2、102-3、102-4在下文中將可互換地共同稱為頻率102,并且通常稱為頻率102。此外,應當理解圖1不一定為按規定比例。
盡管僅描繪了四個頻率102,但是光源發射頻率102可以發射不止四個頻率102,但是僅有頻率102是由初始諧振頻率101代表的光環形諧振器來濾波和/或調制的。光環形諧振器耦合的光總線上的其它任何頻率可以轉儲到光轉儲(lightdump)(圖中未示出)中。特別地,圖1描繪了在任意單位的頻率作用下,在光總線上任意單位的光傳遞;隨著每個光在相應光環形諧振器處諧振,每個光環形諧振器與光總線相互作用,導致發生由每個相應初始諧振頻率101代表的下降和/或諧振峰值。
從圖1可以理解,相鄰的頻率102由恒定的頻率間隔δf所分離,例如50ghz,200ghz,或光源輸出四個頻率102輸出的任何頻率間隔δf。從圖1中還可以理解,初始諧振頻率101不僅不與任何頻率102對準,而且不在恒定頻率間隔δf內。雖然使用全局加熱器將所有光環形諧振器加熱到相同的溫度可以全局控制每個初始諧振頻率101的準確相對位置,即使一個初始諧振頻率101與一個頻率102對準,初始諧振頻率101的其余部分也不會與頻率102的其余部分對齊。
為了解決這個問題,并且將初始諧振頻率101偏移至間隔的目標諧振頻率,例如通過恒定頻率間隔δf,在將光環形諧振器制造到特定目標諧振頻率的光學板中,可以使用具有非均勻摻雜分布的獨立加熱器來“微調”光環形諧振器,以控制光環形諧振器的相應諧振頻率,如下文所述。此外,由于本文提出的問題之一是微調光環形諧振器,使得它們的諧振頻率以恒定頻率間隔分隔(例如與光學通信系統相應),這里所述的裝置、系統和方法可特別用于包括耦合到光總線的兩個或更多光環形諧振器的裝置。
因此,參見圖2及圖3:圖2描繪了裝置200,圖3描繪了圖2中裝置200穿過a-a線的一部分的橫截面。裝置200包括:包括絕緣體結構上的半導體的襯底201(如圖3所示),在絕緣體上的光學板301,光學板301由半導體形成(同樣在圖3可見),光輸入285,光輸出286,在兩者之間的至少一個光總線203、238,耦合到至少一個光總線203、238并從光學板301中延伸出的一個或多個光環形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4,光學板301中的一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4與一個或多個光環形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4為一一對應的關系,并且在相應光環形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4的至少一部分內,一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4至少在相應光環形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4的內徑和外徑之間延伸,包含在半導體中具有非均勻分布的摻雜的一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4中;連接到一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4中的每一個的電氣連接件207-1、207-2、207-3、207-4;存儲一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4的預定電氣參數225的存儲器222,當其應用于一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4時,將導致一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4中的相應摻雜劑相對于對應的光環形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4擴散,因此,由于各個光環狀諧振器205-1、205-2、205-3、205-4內的相應摻雜劑的濃度改變而引起對應光環形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4的諧振的偏移,所述預定電氣參數225存儲為加熱期間光環形諧振器中的諧振頻率偏移的函數;使用相應電氣連接件207-1、207-2、207-3、207-4的一個或多個與加熱器206-1、206-2、206-3、206-4進行通信的控制器230;控制器230配置為:確定一個或多個光環形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4中每一個的對應初始諧振頻率;基于對應初始諧振頻率和對應目標諧振頻率確定使一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4中的每一個運行的預定電氣參數225的對應子集;以及使用對應電氣連接件207-1、207-2、207-3、207-4將預定電氣參數225的對應子集應用到一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4中的每一個,以將一個或多個光環形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4的諧振頻率從相應初始諧振頻率偏移到相應目標諧振頻率。
為了清楚起見,在圖2及整個說明書中,連接組件的實線描繪了包括其間的光信號流的鏈路和/或光總線(可互換地稱為光波導),而連接組件的點畫線描繪了其間包括電子數據和/或電氣信號流的鏈路。
此外,為了清楚起見,一個或多個光環形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4在下文中將可互換地共同稱為光環形諧振器205,并且通常稱為光環形諧振器205。同理,一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4在下文中將可互換地共同稱為加熱器206,同樣通常稱為加熱器206。同理,電氣連接件207-1、207-2、207-3、207-4將在下文中將可互換地共同稱為電氣連接件207,并且通常稱為電氣連接件207。
此外,雖然裝置200包括四個光環形諧振器205(以及相關聯的加熱器206和電氣連接件207),但是裝置200可以包括少至一個光環形諧振器205(并因此包括一個關聯的加熱器206和關聯的電氣連接件207),或多于四個光環形諧振器205(并包括關聯的加熱器206和電氣連接件207)。然而,當裝置200包括兩個或更多光環形諧振器205時,裝置200可以特別有用,使每個光環形諧振器205以與光通信系統相應的集成和/或專用的光源發射頻率的對應頻率共振,參見以下更為詳細的描述。以下還將更詳細地描述,裝置200可以配置為對輸入到光總線203的多個頻率進行濾波,因此裝置200處的多個光環形諧振器205可以對應于濾波的頻率數量。例如,每個光環形諧振器205可配置為在頻率101的一個處諧振。此外,雖然每個光環形諧振器205描繪為圓形,但是一個或多個光環形諧振器205可以是其它環形,包括但不限于橢圓形、跑道形等。
如同所描繪的,裝置200還包括與控制器230相互連接的接口234、光源244和光電二極管245。如同所描繪的,裝置200還包括連接至光總線203的光輸入285、輸出總線238的光輸出286以及耦合到每一個光總線203和輸出總線238的光諧振器205,每個光環形諧振器205配置為把光總線203給定相應頻率的光和/或光信號“偶入(drop)”和/或傳送到輸出總線238。
光源244配置為向光總線203提供光信號,光總線203將光信號傳送到光環形諧振器205;因此,光源244定位成將光信號發射到光輸入285。每個光環形諧振器205可以配置為將光信號的特定頻率濾波和/或傳送到輸出總線238,以下將更加詳細地描述,其將經濾波的光信號傳送到光輸出286,該過程可由光電二極管245測量。因此,光電二極管245設置為從光輸出286接收輸出光信號。
每一個光輸入285和光輸出286可包括一個或多個光耦合器、pic(光子集成電路)面(pic(photonicintegratedcircuit)facet)等。實際上,至少光總線203和光環形諧振器205可以由光子集成電路(pic)構成,并且與光信號傳輸和/或與交互的裝置200中的任何元器件可以由pic構成。在特定的非限制性實施例中,與光信號傳送和/或與光信號交互的裝置200中的元器件可以由硅基pic構成,然而其他材料也在本實施例的保護范圍內。
此外,如同所描繪的,控制器230還可以包括可選比例積分微分(pid)控制器290;同樣地,在一些實施方式中,控制器230可以使用pid控制器290實現反饋回路,例如控制加熱器206達到一組給定電氣參數225和/或控制光源244達到給定光功率,然而其他類型的控制器在也本實施例的保護范圍內。當使用時,pid控制器290通常計算測量的過程變量和期望設定點之間的差作為“誤差值”,并且試圖通過調整控制變量(例如供應給加熱器206的功率)來隨時間最小化誤差達到由加權和確定的新的數值。然而,其他類型的控制器和/或控制機構(和/或反饋回路)在本實施例的保護范圍內。
在一些實施例中,除襯底201外,裝置200的組件可包括用于“微調”光環形諧振器205諧振頻率的自動測試臺。如圖2所示,在這些實施例中,連接到每個加熱器206的電氣連接件207可以在襯底201的邊緣和/或表面(和/或覆蓋層的表面)結束,并且可以使用連接至電氣連接件207的自動微調測試臺的引腳來產生控制器230和加熱器206之間的電連接。實際上,由于電氣連接件207目的在于一次性使用,連接到控制器230和每個加熱器206的專用電氣連接件可能多余的。此外,在圖2中,控制器230描繪為同時連接到每個加熱器206,在使用自動測試臺來微調襯底201的實施例中,控制器230和每個加熱器206之間的連接可以按順序發生。
換句話說,裝置200的至少一部分通常可以包括光通信系統中的一個部件和/或可以集成到光通信裝置中的部件,但不僅限于襯底201及其光學部件。因此,通常要求光環形諧振器205的諧振頻率各自包括給定載波光頻率,包括但不僅限于在光通信中使用的約284.5-238thz范圍內的光頻率;然而其他光頻率和相關聯的波長在本實施例的保護范圍內。或者,需要光環形諧振器205的諧振頻率的頻率間隔與光通信裝置中使用的光源的頻率間隔相配。以下描述的微調過程可以用于實現這種間隔。
無論如何,在這些實施例中,至少襯底201可以進一步配置為具有光纖(例如光學輸出286)的光學接口,并且來自每個光環形諧振器205的輸出可以通過數百公里長(或更長)的光纖傳輸。該輸出可以進一步調制為在襯底201(進一步使用光環形諧振器和/或調制器)或在襯底201外部對其中的數據進行編碼。換句話說,如下所述,光環形諧振器205可以改進為包括一個調制在每個光環形諧振器205處諧振的光信號的裝置。
因此,在這些實施方式中,至少襯底可以包括調制光信號發生器,其包括但不僅限于包括一個或多個激光器(其可以包括可從內部或外部(如圖所示)連接到襯底201的光源244),包括可調諧激光器的一個或多個激光器,一個或多個發光二極管(led)等,以及用于連接到連接數據生成裝置的一個或多個接口(比如接口234),數據生成裝置包括但不僅限于服務器、個人計算機、筆記本電腦、移動設備等等。但在進一步的實施例中,光源244是多個光源,每個光源發射不同頻率和/或不同頻率范圍的一個或多個光信號,以及用于從中合成光的組合器(combiner)。
然而,應當強調的是,圖2中的裝置200的結構僅僅是一個例子,并設想(contemplates)一個可以用于諧振頻率微調的裝置。
控制器230可以包括一個處理器和/或多個處理器,其包括但不僅限于包括一個或多個中央處理器(cpu)和/或一個或多個處理單元;無論哪種方式,控制器230包括一硬件元件和/或一硬件處理器。實際上,在某些實施例中,控制器230可以包括專門配置為實現控制器230的功能的asic(專用集成電路)和/或fpga(現場可編程門陣列)。因此,控制器230不一定是通用計算設備和/或通用處理器和/或計算控制器230的通用元器件,而是專門用于實現特定功能的裝置;這種特定功能包括以下進一步詳細描述的在反饋環中的控制光環形諧振器205至給定的插入損耗。例如,控制器230可以具體包括配置為在反饋回路中控制環至給定的插入損耗的引擎(engine)。
存儲器222可以包括非易失性存儲單元(例如,可擦除電子可編程只讀存儲器(“eeprom”)、閃存)和易失性存儲單元(例如隨機存取存儲器(“ram”))。實現本文所述的控制器230和/或裝置200的功能教導的程序設計指令通常被持久地保持在存儲器222中,并且由控制器230使用,其在執行這樣的程序設計指令期間能適當地利用易失性存儲器。本領域的技術人員可知,存儲器222僅僅是計算機可讀介質的一種實施例,它可以在控制器230上存儲可執行的程序設計指令。此外,存儲器222也是存儲器單元和/或存儲器模塊和/或非易失性存儲器中的一種示例。
特別地,存儲器222存儲應用程序291,當其由控制器230處理時,應用程序291使控制器能夠:確定光環形諧振器205的初始諧振頻率;基于初始諧振頻率和目標諧振頻率確定預定電氣參數225的對應子集,使加熱器206在所述子集處運行;以及通過使用對應電氣連接件207將上述的預定電氣參數的子集應用至加熱器206,以將光環形諧振器205的諧振頻率從初始諧振頻率偏移到目標諧振頻率。
接口234可以是可選的,當存在時,接口234可以包含配置為接收用于執行光環形諧振器的微調的數據或兩者選一的調制數據的任何有線和/或無線接口。這樣,接口234配置為對應于用于實現一個或多個用于接收數據的通信鏈路的通信體系結構,包括:電纜、串行電纜、usb(通用串行總線)電纜、無線鏈路(包括但不限于wlan(無線局域網)鏈路、wifi鏈路、wimax鏈路、移動電話鏈路、藍牙鏈路,nfc(近場通信)鏈路、基于分組的鏈路、互聯網、模擬網絡、接入點等及/或其組合),但不僅限于上述的任何適于組合的形式。然而,接口234通常是非限制性的,并且在自動測試平臺和/或光通信裝置中使用的任何接口都在本實施例的保護范圍內。
在任何情況下,在當前實施例中,需要測量每個光環形諧振器205的初始諧振頻率。在某些實施例中,例如當裝置200包括自動測試臺時,光源244可配置為發射每一光環形諧振器205初始諧振頻率所在處的頻率范圍,以及在光電二極管245可測量的光輸出286處輸出作為頻率函數,如在圖1所示的檢測到的峰值(盡管它們可以反相)來確定初始諧振頻率。每個峰值與給定的光學環諧振器205相關聯,且可通過使用每個加熱器206來相互獨立地移動每個峰值。
作為測量光環形諧振器205諧振頻率的替代方案,可以控制光源244逐個掃描一個頻率范圍,并且光電二極管245可以測量輸出結果,這將出現類似于圖1但是反轉的結果。通過測量二極管處的輸出,特定的諧振峰值可以與特定的光學環諧振器205相關聯,而給定的對應加熱器206在足夠高的電氣條件下操作,以提供一些調制(盡管相對光學數據速率比較緩慢),但低于摻雜劑遷移溫度,可以使用光電二極管245來觀測這種調制。
作為備選方案,雖然未標識出,但是襯底201還可以包括一個或多個光分接器,其將來自光總線203和/或光環形諧振器205和/或輸出總線238的光的一小部分轉移到相應的光電二極管,從而對光學信號進行采樣,以便可以監測光總線203和/或光環形諧振器205和/或輸出總線238處的光信號功率;實際上,光總線203上的光分接器可以位于光環形諧振器205之前和/或之后:光環形諧振器205之前的光分接器(例如在光輸入285和光環形諧振器205之間)可以監視輸入光信號,光環形諧振器205之后的光分接器(例如在光輸出286和光環形諧振器205之間)可以監測濾波后的光信號;光環形諧振器205處的光分接器也可以測量其諧振。這種光分接器可以包括但僅不限于包括光纖抽頭(fibertaps)、分束器(beamsplitters)、光總線203中的彎曲處(bendsinopticalbus203),以及相應的光電二極管,其設置為使得來自光分接器的光信號(例如光)照射光電二極管以產生可被傳送到控制器230用于處理的電信號。這種光分接器可以合并到襯底201的pic結構中。
在一些實施方式中,光源244可包括經配置以輸出多個不同頻率(和/或波長)的光學信號(例如光)的分布式布拉格反射器激光器,外部激光器等,例如輸入到光總線203的具有頻率恒定間隔(frequencyconstantspacing)的光信號。因此,每個光環形諧振器205可以制造成具有相應的物理和光學特性,這意味著使每個光環形諧振器205以不同的給定頻率諧振,特別是以多個不同頻率的光信號的相同頻率恒定間隔諧振。
因此,當精確制造時,光環形諧振器205的諧振頻率根據光信號(或其倍數)的頻率恒定間隔而分隔,因此每個光環形諧振器205可以對輸出總線238上光信號的每個不同頻率進行濾波。作為備選方案,當光環形諧振器205的諧振頻率根據光信號的頻率恒定間隔而隔開時,但不與光信號的每個頻率對準時,如圖2所示的裝置200的全局加熱器288,可以用于加熱所有光環形諧振器205以實現對準。裝置200的全局加熱器288可以被制造在襯底201上和/或與襯底201接觸。
然而,由于這種制造技術不足夠精確以達到需要的頻率恒定間隔,每個加熱器206通常配置為在控制器230的控制下加熱相應的光環形諧振器205,以便引起非均勻摻雜劑相對于光環形諧振器205擴散,從而將對應光環形諧振器205的諧振波長從初始諧振波長偏移至目標諧振波長,例如偏移至近似于來自光源244的光信號的波長的諧振波長。
在圖3中描繪了光環形諧振器205、加熱器206、兩者之間的電氣連接件207和襯底201的細節,其展示了圖2的穿過a-a線處的橫截面。例如,圖3顯示了包括絕緣體結構上的半導體的襯底201,包括但不僅限于硅晶絕緣體(silicon-on-insulator)、硅晶氧化硅(silicon-on-siliconoxide)等。例如,襯底201可以包括在其上生長和/或沉積絕緣體的硅晶片,并且在絕緣體上沉積有半導體層。可以使用諸如光刻、蝕刻等技術從半導體層中制造光環形諧振器205。盡管未標示出,但是光總線203和輸出總線238可以依照光環形諧振器205使用類似的技術和/或同時從半導體層進行制造。事實上,襯底201上的整個光學結構可以使用類似的技術和/或同時進行制造。
由半導體制造的光學結構包括位于每個光環形諧振器205和絕緣體之間的光學板301。通常,光學板301橫跨襯底201。例如,可以在蝕刻半導體以形成光環形諧振器205(以及光總線203、238等)的過程中制造光學板301;這樣,光環形諧振器205從光學板301延伸,并且實際上,光環形諧振器205的一部分位于光學板301中,如水平點劃線所示;實際上,水平點畫線僅僅描繪為表示光環形諧振器205從光學板301延伸的位置,并且應當理解,包含(和/或諧振在)光環形諧振器205中的光也存在于光環形諧振器205延伸的光學板301的部分中。
如此,為了防止穿過光學板301的光環形諧振器205之間的交叉串擾(cross-talk),相鄰的光環形諧振器205隔開一定距離,以防止和/或最小化這種交叉串擾(cross-talk)。為了進一步防止交叉串擾(cross-talk),光環形諧振器205和光學板301的相對厚度的比率可大于或等于約2比1;例如,在特定的非限制性實施例中,光學板301可以包括厚度約90nm的硅,而光環形諧振器205還可以包括厚度約220nm的硅,該厚度包括光學板301的厚度。如圖3所示,裝置200可以進一步包括在光環形諧振器205上以及在光總線203和輸出總線238上的覆蓋層340。
盡管如此,由于光環形諧振器205和加熱器206各自由半導體構成,如上所述,當光環形諧振器205與光信號相互作用時,光信號將至少部分包含在加熱器206和/或光環形諧振器205延伸的光學板301中。
加熱器206在光學板301中制造,通過在光環形諧振器205使用的寬度的任一側上延伸的光學板301的區域中進行摻雜,例如離子注入技術制造。因此,摻雜劑既擴展遍布了加熱器206又遍布加熱器206所延伸圍繞的一部分光環形諧振器205,實際上,光環形諧振器205的一部分可構成加熱器206的一部分。因此,加熱器206位于光學板301中,并且至少在光環形諧振器205的一部分內,加熱器206至少在光環形諧振器205的至少內徑和外徑之間延伸。例如,暫時參見如圖2,在所描述的實施例中,每個加熱器206在相應光環形諧振器205的一部分圓周的周圍呈弓形,例如相應光環形諧振器205的圓周至少約10%。
回到圖3,顯然用于加熱器206的電氣連接件207位于光環形諧振器205的內徑和外徑的任一側,使得可以穿過加熱器206接通電源。
例如,在制造期間,使用任何適合的摻雜技術,通過在加熱器206的附近摻雜光學板301的半導體,使包括加熱器206的光學板301的半導體至少部分導電。通常地,加熱器206中的摻雜劑濃度水平引起加熱器206部分導電,使得當使用電氣連接件207向其接通電源時,加熱器206產生熱量。假設在加熱器206附近的光學板301的半導體中的摻雜劑非均勻摻雜分布,則這樣的熱量可以導致加熱器206附近的摻雜劑擴散。
換句話說,加熱器206可以用預定電氣參數225操作,這將導致加熱器206中的摻雜劑相對光環形諧振器205擴散,從而引起光環形諧振器205諧振的偏移,這種偏移作為光環形諧振器205內的摻雜劑的濃度改變的結果,預定電氣參數225存儲為加熱期間光環形諧振器中的諧振頻率偏移的函數,存儲于存儲器222中。下面將更詳細地描述預定電氣參數225。
圖3還描繪了可用于加熱器206和圍繞加熱器206延伸的部分光環形諧振器205的摻雜劑非均勻分布350-1,350-2的兩個示例。這里假設當描述加熱器206的摻雜分布時,該摻雜分布可以延伸到圍繞加熱器206延伸的部分光環形諧振器205中。摻雜劑的非均勻分布350-1包括在光環形諧振器205的內徑和外徑的任一側上的至少一個峰值。摻雜劑的非均勻分布350-2包括在光環形諧振器205的內徑和外徑之間的至少一個峰值。但在進一步的實施方式中,加熱器206(以及圍繞加熱器206延伸的部分光環形諧振器205)的摻雜劑分布可以包括在光環形諧振器205的內徑和外徑的任一側以及光環形諧振器205的內徑和外徑之間的一個或多個峰值;換句話說,非均勻分布350-1、350-2至少可以部分結合。
圖3還分別描繪了可能在加熱處理之后發生的摻雜劑的摻雜分布351-1、351-2的兩個示例。具體地,摻雜分布351-1對應于加熱過程之后的非均勻摻雜分布350-1;換句話說,在摻雜分布350-1峰值的摻雜劑至少部分在光環形諧振器205內遷移,以改變其光學特性,從而改變其諧振頻率。
同理,摻雜分布351-2對應于加熱過程之后的非均勻摻雜劑分布350-2;換句話說,在摻雜分布350-2峰值的摻雜劑在光環形諧振器205內改變和/或遷移,以改變其光學特性,從而改變其諧振頻率。
假定除了每個非均勻分布350-1、350-2的峰值之外,摻雜劑處于非零濃度(non-zeroconcentration),使得電流和/或功率可以穿過電氣連接件207施加到實現加熱的過程中。
在一些實施例中,例如當半導體包含硅時,摻雜劑可包含p型摻雜劑,其包括但不僅限于包括硼、鋁、氮、鎵、銦等。
在其它實施例中,例如當半導體包括硅時,摻雜劑可包含n型摻雜劑,其包括但不僅限于包括磷、砷、銻、鉍、鋰等。
此外,雖然在圖3中描述了具體的非均勻摻雜分布,但是其它非均勻摻雜分布包括在本實施例的范圍內,包括但不僅限于摻雜劑濃度的一個或多個峰值,其可相對彼此和/或光環形諧振器205對稱或不對稱。
另外,根據峰值中的摻雜劑的位置、濃度和類型,諧振頻率可以藍移(blue-shifted)(如本文所述)或紅移(red-shifted)。例如,在一些實施例中,當相對于光環形諧振器205的中心(例如外徑和內徑之間)的摻雜劑濃度減小時,可以在光環形諧振器205的諧振中引起紅移(red-shifted);同理,當摻雜劑濃度增加時,則可以引起藍移(blue-shift)。因此,在一些實施方案中,裝置200可包含用于光環形諧振器205的兩個單獨的加熱器,每一加熱器具有不同的非均勻摻雜分布,一個用于引起紅移(red-shift),一個用于引起藍移(blue-shift);當光環形諧振器205的諧振的初始定量表明是否要使用紅移(red-shift)或藍移(blue-shift)來達到目標諧振時,適當的加熱器即可被使用。作為備選方案,裝置200處的每個加熱器206可以配置為僅引起藍移(blue-shift)或紅移(red-shift)。
在一些實施方式中,加熱器206(以及圍繞加熱器206延伸的部分光環形諧振器205)可以包括兩種摻雜劑:穿過加熱器206(以及圍繞加熱器206延伸的部分光環形諧振器205)具有相對恒定濃度的第一摻雜劑,以在電氣連接件207上傳送電流和/或功率;以及具有在濃度上近似于一個或多個非均勻分布350-1、350-2的峰值的第二摻雜劑,及在其他處約為零和/或更低。換言之,在這些實施方案中,第一摻雜劑可用于實現加熱器206的加熱功能,且第二摻雜劑可具有濃度上的峰值,使得第二摻雜劑在加熱期間遷移以改變光學特性,且因此改變光環形諧振器205的諧振頻率。
例如,具有恒定濃度的第一摻雜劑可以包括如上述的p型摻雜劑或n型摻雜劑,并且第二摻雜劑可以包括深層摻雜劑(deep-leveldopant),包括但不僅限于金和鉑。
然而,半導體和摻雜劑的其它組合是在本實施例的保護范圍內的。此外,在一些實施例中,p型摻雜劑和n型摻雜劑可各自存在于加熱器206中。
具體地,可以預先確定給定的一組電氣參數225的諧振偏移程度,并將其存儲在存儲器222中。例如,在當前實施例中,類似于裝置200的多個光環形諧振器,使用不同的電氣參數制造并表征。具體地,試探性地測試光環形諧振器以確定電壓、電流和/或功率以及時間周期,其可以應用于如上述的具有給定非均勻摻雜劑分布的相應加熱器,以將電氣參數關聯至光環形諧振器諧振頻率的偏移量。
特別地,當用于加熱器時,確定光環形諧振器加熱器的電氣參數將導致摻雜劑(例如在加熱器和/或圍繞加熱器206延伸的部分光環形諧振器205)相對于相應光環形諧振器擴散,從而由于改變光環形諧振器內的摻雜劑濃度而引起光環形諧振器諧振的偏移。然后將試探確定的電氣參數作為預定電氣參數225存儲在裝置200的存儲器222中,作為在加熱期間在光環形諧振器中發生的諧振頻移的函數。
例如,以下參見圖4,圖4描繪了對使用絕緣體上硅結構(silicon-on-insulatorstructure)制造的給定光環形諧振器施加不同的電氣參數的實驗結果,其中環的圓周的20%被具有類似于非均勻分布350-1的硼摻雜分布的光學板中的加熱器覆蓋。用加熱器上的0v偏置測量光環形濾波器的初始諧振頻率。
例如,圖4表示在0v時的頻率函數的功率的諧振峰值。將5v,20v,12v,13v,13.5v,24v,24v,15v和15.5v的偏壓各自依次施加到摻雜加熱器約30秒,并在其中逐一地返回到0伏偏置。在0v偏置下施加每個偏壓之后測量光環形諧振器的諧振,圖4描繪了13.5v,24v,24.5v,15v和15.5v偏壓中的每一個的光環形諧振器的諧振。如圖4所示,隨著偏壓增加,光環形諧振器的諧振經歷了(undergoes)藍移(blueshift)。在15.5v下,偏移更急劇,甚至進一步施加高于15.5v的電壓將導致光環形諧振器在硅接近熔點時損壞。
這些實驗將在圖5中進一步表征,圖5描繪了在偏壓作用下的光環形諧振器的諧振頻率。具體地,給定偏壓下的諧振頻率是在圖4中每條曲線的最小值處的頻率。如圖5所示,在0v和約12v的偏壓之間,諧振頻率不發生變化。約在12v和13v之間,諧振頻率開始顯示藍移(blueshift),并且該變化在13v和15v之間幾乎是線性的。此外,在不損壞光環形諧振器的情況下實現了約300皮米的諧振頻率偏移。
且不論線性度,光環形諧振器的諧振頻率的偏移是可預測的,至少高達約300皮米,因此可以施加到加熱器的電氣參數可以與諧振頻率的偏移關聯。因此,諸如存儲器222的存儲器可以填充有預定的電氣參數,該預定電氣參數可以用于類似光環形諧振器的類似加熱器來引起諧振頻率的偏移,以便完成類似的光環形諧振器的制造后“微調”,而不必依賴于物理性地改變光環形諧振器的結構。此外,雖然僅描述了藍移(blue-shifts),但在其它實施方式中,可通過適當選擇非均勻摻雜分布來引起紅移(red-shifts),以在發生加熱時減少光環形諧振器205中的摻雜劑。
因此,例如,可以制造在光通信系統中的當作濾波器使用的裝置,所述光通信系統具有光輸入、光輸出,在兩者之間的至少一個光總線以及至少耦合到一個光總線的一個或多個光濾波器。
在實施例中,控制器和存儲器可以與裝置結合,控制器配置為執行應用程序291,并將如本文所述的應用于相應光環的加熱器的預定電氣參數存儲在存儲器中。在這種實施方式中,控制器可以與外部光源和外部光電二極管通信以測量每個光環形諧振器的初始諧振頻率。存儲器可以進一步配置為具有每個光環形諧振器的目標諧振頻率,并且控制器可以從存儲的目標諧振頻率和初始諧振頻率確定預定電氣參數的子集,以選擇運行加熱器而引起每個光環形諧振器的諧振頻率的偏移。
然而,在其它實施方式中,可在將裝置集成到產品上之前在自動化測試臺處完成每一裝置的此類微調,且控制器和存儲器可在每一裝置的外部。
現參見圖6,其根據非限制性實施例描繪了使用雜基加熱器(dopant-basedheater)來微調光環形諧振器的方法600的流程圖。為了幫助解釋方法600,將假設使用裝置200來執行方法600,且具體來說是通過控制器230,例如當控制器230正在執行應用程序291時。實際上,方法600是裝置200和/或控制器230可供配置的一種方式。此外,以下對方法600的闡述將導致對裝置200及其各種元器件和/或控制器230的進一步理解。然而,應當理解,裝置200和/或控制器230和/或方法600可以是多種多樣的,并且不需要完全按照本文中所述的彼此結合方式,并且這種變化也在本實施方式的保護范圍內。
無論如何,要強調的是,方法600不需要以附圖所示的確切順序執行,除非另有說明;同樣地,各種流程框可以并行而不用按照順序執行。因此方法600的元件(elements)在這里被稱為“流程框”而不是“步驟”。然而,還應當理解,方法600也可以在裝置200的各種變形上實現。
在流程框601中,控制器230確定光環形諧振器205的初始諧振頻率。例如,如上所述,控制器230可以控制光源244以將光信號發射到光總線203上,并測量使用光電二極管245(和/或可選的抽頭)的每個光環形諧振器205的反應。
在流程框603處,控制器230根據初始諧振頻率和目標諧振頻率確定運行加熱器206的預定電氣參數225的子集(例如,具有在流程框601處確定的初始諧振頻率的光環形諧振器205)。例如,存儲器222和/或應用程序291可以包括一目標恒定頻率間隔,例如光環形諧振器205的恒定頻率間隔δf,并且根據目標恒定頻率間隔為每個光環形諧振器205選擇目標諧振頻率。例如,控制器230可以根據每個初始諧振頻率和目標諧振頻率之間的差異來確定對每個光環形諧振器205發生諧振頻率的偏移量,并且選擇可以應用的到相應的加熱器206的預定電氣參數225的子集以實現這種偏移。
在流程框605中,控制器230使用電氣連接件207將預定電氣參數225的子集應用于加熱器206,以將光環形諧振器205的諧振頻率從初始諧振頻率偏移至到目標諧振頻率。在某些情況下,不發生加熱時,例如當光環形諧振器205中的給定一個的諧振頻率用作基準頻率時,其他光環形諧振器205的諧振頻率從該基準頻率進行間隔。
例如,以下參見圖7,圖7大體上類似于圖1,其中相似元件具有相似的標號,并且在實施方法600之后及對光諧振器205進行微調之后,用101'-1、101'-2、101'-3、101'-3代表光環形諧振器205的諧振頻率。特別地,諧振頻率101'-1對應未偏移的諧振頻率101-1,諧振頻率101'-2對應偏移的諧振頻率101-2,諧振頻率101'-3對應偏移的諧振頻率101-3,諧振頻率101'-4對應偏移的諧振頻率101-4。進一步如圖7中所示,當諧振頻率101'-1、101'-2、101'-3、101'-3仍不與頻率102對準時,諧振頻率101'-1、101'-2、101'-3、101'-3此時以頻率102的相同恒定頻率間隔δf分隔。因此,全局加熱器288在不使用局部加熱時可以用于進一步將諧振頻率101'-1、101'-2、101'-3、101'-3偏移到與頻率102對準,這可以簡化光環形諧振器205的控制回路并且可以減少光環形諧振器205上的整體熱負荷。此外,使用本文所述的技術的光環形諧振器205的微調在不使用物理性改變光環形諧振器205的幾何結構的情況下實現。
本領域技術人員應當理解,還存在更多可替換的實施例和可能性的修改。例如,以下參見圖8,其描繪了也可使用方法600微調的具有至少一個光環形諧振器805的襯底801。特別地,襯底801包括光輸入885,光輸出886,在兩者之間的至少一個光總線803,光環形諧振器805與光總線803耦合。襯底801還進一步包括與加熱器206相似的加熱器806。也就是說,襯底801與襯底201相似,而不是僅僅存在一個光總線803并且僅一個光環形諧振器805耦合到光總線803;然而在其它實施方式中,襯底801可包括類似襯底201的多于一個的光環形調制器。雖然未描繪出,但假設襯底801進一步包括與襯底201相似的連接到加熱器806和全局加熱器的電氣連接件。
與襯底201形成對照,光環形諧振器805配置為在光總線803上調制給定光信號,因此光環形諧振器805包括光調制器,而不是光濾波器(opticalfilter);例如,襯底801還包括圍繞光調制器/環諧振器805第一部分的電壓控制裝置899,及圍繞光調制器/環諧振器805的第二部分的加熱器806,第一部分長于第二部分。因此,與光調制器/環諧振器805和加熱器806相比,光環形諧振器205包括光濾波器,而加熱器206圍繞光濾波器的主要部分(substantialportion)延伸。
雖然未描繪出,但進一步假定襯底801包括連接到電壓控制裝置899的電氣連接件,并且電壓控制裝置899包括穿過光調制器/環諧振器805第一部分的一個或多個pn結和電容器;電壓控制裝置899上的電壓可由控制器(其可集成在襯底801中或與其分離)控制,以調制光調制器/環諧振器805的諧振頻率,從而將數據編制為光總線803上的對應光信號。無論如何,如上所述,可以使用方法600在光調制器/環諧振器805操作之前微調光調制器/環諧振器805的諧振頻率。當襯底801包括多個光調制器/環形諧振器時,類似于光調制器/環諧振器805,每個光調制器/環形諧振器可以進行如上所述的微調以控制它們之間的頻率間隔。
本領域技術人員應當理解,還存在更多可替換的實施例和可能性的修改。例如,電氣參數225通常與具有給定摻雜劑分布的加熱器的光環形諧振器的諧振引起的偏移相關。如上所述,在某些實施方式中,第二摻雜劑可存在于加熱器中;在這些實施方式的一部分中,第一摻雜劑和第二摻雜劑都可在加熱器中具有不均勻分布。因此,由于在加熱期間改變光環形諧振器內的第二摻雜劑的濃度,加熱器的預定電氣參數225可以進一步與光環形諧振器諧振引起的偏移相關。
但在進一步的實施方式中,可以制造具有給定的晶格缺陷濃度的光環形諧振器。例如,參見圖9,圖9大體上類似于圖3,其中相似元件具有相似的標號,然而,在這些實施方式中,制造的光環形諧振器205已經具有晶格缺陷999。假定這種晶格缺陷999在光環形諧振器205的諧振中導致可預測的偏移,以及假設光環形諧振器205的加熱可以導致晶格缺陷999的變化(例如,實際上,熱處理光環形諧振器(annealingopticalringresonator)205來可預測地減少晶格缺陷999的濃度和/或可預測地改變由于晶格缺陷999的濃度的減少而引起的光環形諧振器205的諧振),這種變化也可以與光環形諧振器205的諧振的偏移相關。因此,在這些實施方式中,由于在加熱過程中改變一個或更多的光環形諧振器205內的晶格缺陷的濃度和物理性質,加熱器206的預定電氣參數225可以進一步與引起光環形諧振器205的諧振的偏移相關。
在這些實施方式的一部分中,可以當不在加熱器206中引入非均勻摻雜劑分布的情況下運行光環形諧振器205的加熱,以減少晶格缺陷999的濃度,從而移動光環形諧振器205的諧振。因此,這些實施方式中,在不使用非均勻摻雜分布時,由于在加熱過程中改變一個或更多的光環形諧振器205內的晶格缺陷的濃度和物理性質,加熱器206的預定電氣參數225可以進一步與引起光環形諧振器205的諧振中的偏移相關。
下面參見圖10,圖10大體上與圖3相似,其中相似元件具有相似的標號,然而,在這些實施方式中,假設加熱器206在存在反應性氣體的情況下加熱光環形諧振器205。在這些實施方式中,假設覆蓋層340和反應性氣體的特性使得光環形諧振器205的材料可以通過覆蓋層340與反應性氣體反應。反應性氣體可以包括但不僅限于氧。
再假定在反應性氣體存在下的這種加熱導致光環形諧振器205的諧振中可預測的偏移,這種變化也可與光環形諧振器205的諧振中的偏移相關。因此,在這些實施方式中,由于在加熱期間至少將光環形諧振器205暴露于反應性氣體中,加熱器206的預定電氣參數可以進一步與引起光環形諧振器205的諧振的偏移相關。
在這些實施方式的一部分中,可以在存在反應性氣體的情況下加熱光環形諧振器205,以便在加熱器206中不引入非均勻摻雜劑分布的情況下移動光環形諧振器205的諧振。因此,這些實施例中,在不使用非均勻摻雜分布時,由于在加熱期間至少將光環形諧振器205暴露于反應性氣體,加熱器206的預定電氣參數與引起光環形諧振器205的諧振的偏移相關。
因此,預定電氣參數225與引起光環形諧振器的諧振的偏移相關的原因為以下的一個或多個:具有非均勻摻雜分布的加熱器的加熱導致的摻雜劑的遷移;在加熱期間改變所述光環形諧振器內的晶格缺陷的濃度和物理性質中的一個或多個;在加熱期間至少將光環形諧振器暴露于反應性氣體中。
本文公開了在不使用利用薄膜沉積、蝕刻或激光燒蝕的從光學環形諧振器去除/添加材料而物理性改變光學環形諧振器的幾何形狀的情況下,用于實現光學環形諧振器的微調的各種技術。此外,光學板中的加熱器用于加熱環形諧振器以改變其光學特性。例如,加熱器可以非均勻地摻雜并加熱到摻雜劑相對于光環形諧振器擴散的溫度,由于改變光環形諧振器內的摻雜劑濃度,由此引起光環形諧振器的諧振偏移。使用給定的非均勻摻雜劑分布的這種偏移是可預測的,并且這種偏移可以在不損壞光環形諧振器的情況下實現,雜基加熱器可以用于微調光環形諧振器的諧振頻率。本實施例可特別用于包括兩個或更多光環形諧振器,并且與從集成光源和/或專用光源發射的頻率相對應的光學通信裝置。
本領域的技術人員應當理解,在一些實例中,裝置200的功能可以使用預編程的硬件或固件元件(例如專用集成電路(asic),電可擦可編程只讀存儲器(eeprom)等)或其它相關元器件。在其他實施例中,裝置200的功能可以通過已經接入了代碼存儲器(圖中未標示出)的計算設備實現,該代碼存儲器存儲了用于驅動計算設備工作的計算機可讀的程序代碼。該計算機可讀的程序代碼可以存儲在可由這些元器件進行固定、有形的或直接可讀取的(例如可移動磁盤、cd-rom、rom、固定盤、usb驅動器)的計算機可讀存儲介質中。此外,應當理解,計算機可讀的程序可以被存儲為包含計算機可用介質的計算機程序產品。另外,永久性存儲設備可包括計算機可讀的程序代碼。進一步地,還應當理解,計算機可讀的程序代碼和/或計算機可用介質包括非暫時性計算機可讀程序代碼和/或非暫時性計算機可用介質。或者,計算機可讀的程序代碼可遠程存儲,但可通過一傳輸介質經由連接至網絡(包括但不限于:互聯網)的調制解調器或其他接口設備傳輸至這些元器件。該傳輸介質可以是非移動介質(例如光和/或數字和/或模擬通信線路)或移動介質(例如射頻(rf)、微波、紅外、自由空間光學或其他傳輸方案)或上述的組合形式。
本領域的技術人員應當理解,上述實施例僅是本發明的一個或多個實施例,在實施例的基礎上還存在更多優選修改和實施方式。因此,本發明的保護范圍僅受隨附的權利要求書限定。