專利名稱：利用具有電荷調(diào)制區(qū)的環(huán)形諧振器調(diào)制光束的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及光學(xué)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及調(diào)制光束。
背景技術(shù)：
隨著因特網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的增長(zhǎng)速度逐步趕上推動(dòng)光通信需求的語(yǔ)音流量，日益需要快速有效的基于光學(xué)的技術(shù)。在密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)和吉比特(gigabit)以太網(wǎng)系統(tǒng)中在同一光纖上傳輸多個(gè)光信道，這為利用光纖所提供的空前容量(信號(hào)帶寬)提供了一種簡(jiǎn)單的方式。在系統(tǒng)中通常使用的光元件包括波分復(fù)用(WDM)發(fā)射器和接收器、諸如衍射光柵的光濾波器、薄膜濾波器、光纖布拉格(Bragg)光柵、陣列波導(dǎo)光柵、光插分(add/drop)復(fù)用器、激光器和光開關(guān)。光開關(guān)可被用來(lái)調(diào)制光束。兩種常見類型的光開關(guān)是機(jī)械開關(guān)(switch)器件和電光開關(guān)器件。
機(jī)械開關(guān)器件一般包括被放置在光纖之間的光路中的物理元件。移動(dòng)這些元件以引發(fā)轉(zhuǎn)換動(dòng)作(switching action)。微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)最近已被用于微型機(jī)械開關(guān)。因?yàn)镸EMS是基于硅的，并且可以使用某些傳統(tǒng)的硅處理技術(shù)來(lái)處理，所以MEMS廣為使用。然而，由于MEMS技術(shù)一般有賴于物理部件或元件的實(shí)際機(jī)械運(yùn)動(dòng)，所以MEMS通常受限于較低速的光學(xué)應(yīng)用，例如具有毫秒量級(jí)響應(yīng)時(shí)間的應(yīng)用。
在電光開關(guān)器件中，電壓被施加到器件的選定部分，以建立該器件內(nèi)的電場(chǎng)。電場(chǎng)改變所述器件內(nèi)的選定材料的光學(xué)屬性，并且電光效應(yīng)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換動(dòng)作。電光器件一般使用電光材料，這種材料將光學(xué)透明度與隨電壓變化的光學(xué)行為結(jié)合起來(lái)。使用在電光開關(guān)器件中的一種典型類型的單晶電光材料是鈮酸鋰(LiNbO3)。
鈮酸鋰是一種透明的材料，呈現(xiàn)出Pockels效應(yīng)一類的電光屬性。Pockels效應(yīng)是這樣一種光現(xiàn)象，即諸如鈮酸鋰一類介質(zhì)的折射率隨施加的電場(chǎng)而變。鈮酸鋰的變化折射率可被用來(lái)提供轉(zhuǎn)換。所施加的電場(chǎng)由外部控制電路提供給目前的電光開關(guān)。
雖然這些類型器件的轉(zhuǎn)換速度是非?？斓?，例如達(dá)到納秒量級(jí)，但是目前的電光開關(guān)器件的一個(gè)缺點(diǎn)就是這些器件一般需要相對(duì)較高的電壓，以轉(zhuǎn)換光束。因此，通常專門制造用來(lái)控制目前電光開關(guān)的外部電路，以生成高壓并且忍受大量的功耗。此外，隨著器件尺寸持續(xù)變小并且電路密度持續(xù)增大，將外部高壓控制電路與目前的電光開關(guān)集成在一起變得越來(lái)越困難。


在附圖中以示例而非限制的方式圖示了本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，示出在半導(dǎo)體材料中包括環(huán)形諧振器和多個(gè)波導(dǎo)的光器件的一個(gè)實(shí)施方案的圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的光器件中的環(huán)形諧振器的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面圖示，其中所述環(huán)形諧振器包括放置在半導(dǎo)體中的、具有電荷調(diào)制區(qū)的脊?fàn)?rib)波導(dǎo)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，圖示了光通過(guò)量或傳輸功率相對(duì)于通過(guò)光器件的光束的相移或諧振條件的圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的光器件中的環(huán)形諧振器的另一個(gè)實(shí)施方案的橫截面圖示，其中所述環(huán)形諧振器包括放置在半導(dǎo)體中的、具有電荷調(diào)制區(qū)的脊?fàn)畈▽?dǎo)。
圖5是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的光器件中的環(huán)形諧振器的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面圖示，其中所述環(huán)形諧振器包括放置在半導(dǎo)體中的、具有電荷調(diào)制區(qū)的帶狀(strip)波導(dǎo)。
圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)在半導(dǎo)體材料中包括多個(gè)環(huán)形諧振器和多個(gè)波導(dǎo)的光器件的一個(gè)實(shí)施方案的圖。
圖7是具有根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施方案的光器件的、包括光發(fā)射器和光接收器在內(nèi)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的框示，所述光器件調(diào)制從光發(fā)射器發(fā)往光接收器的光束。
具體實(shí)施例方式
公開了用于在光器件中調(diào)制光束的方法和裝置。在以下描述中，闡述了很多具體的細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明的完整理解。然而，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將會(huì)清楚，無(wú)需使用具體的細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。此外，沒(méi)有詳細(xì)地描述公知的材料或方法，以免模糊本發(fā)明。
在整個(gè)說(shuō)明書中提及“一個(gè)實(shí)施方案”或“實(shí)施方案”意味著關(guān)于該實(shí)施方案描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中。因此，“在一個(gè)實(shí)施方案中”或“在實(shí)施方案中”在整篇說(shuō)明書中不同地方的出現(xiàn)不一定全是指同一實(shí)施方案。此外，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中可以將這些具體的特征、結(jié)構(gòu)或特性以適當(dāng)?shù)姆绞浇M合起來(lái)。此外，可以理解的是，這里提供的附圖對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是出于解釋的目的，這些附圖不一定是按比例繪制的。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，以全集成方案在單個(gè)集成電路芯片上提供了基于半導(dǎo)體的光器件。這里描述的光器件的一個(gè)實(shí)施方案包括光耦合到環(huán)形諧振器的基于半導(dǎo)體的光波導(dǎo)。光束被引導(dǎo)通過(guò)第一波導(dǎo)。所述光束中與環(huán)形諧振器的諧振條件相匹配的某一波長(zhǎng)被光耦合進(jìn)入環(huán)形諧振器。然后，所述光束的這一波長(zhǎng)被光耦合到第二波導(dǎo)，并從所述光器件中輸出。在一個(gè)實(shí)施方案中，環(huán)形諧振器包括響應(yīng)于某一信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的電荷區(qū)。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，環(huán)形諧振器包括電容類結(jié)構(gòu)，其中對(duì)電荷進(jìn)行調(diào)制以調(diào)整環(huán)形諧振器的諧振條件或光程長(zhǎng)度。可以理解，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)也可以采用其他適當(dāng)類型的結(jié)構(gòu)，用以調(diào)制環(huán)形諧振器中的電荷區(qū)，所述結(jié)構(gòu)例如是反偏壓PN結(jié)構(gòu)等，用于調(diào)制環(huán)形諧振器中的電荷，以調(diào)整諧振條件。其他實(shí)施方案例如可能包括電流注入結(jié)構(gòu)或其他適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，用于調(diào)制環(huán)形諧振器中的電荷，以調(diào)整諧振條件。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，通過(guò)用電荷調(diào)制區(qū)來(lái)調(diào)整環(huán)形諧振器的諧振條件，響應(yīng)于所述信號(hào)對(duì)光束進(jìn)行調(diào)制，所述光束被耦合進(jìn)第二波導(dǎo)并從光器件中輸出。
為說(shuō)明起見，圖1一般地圖示了根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的光器件101的一個(gè)實(shí)施方案的圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，光器件101包括具有某種諧振條件的環(huán)形諧振器波導(dǎo)107，其被放置在半導(dǎo)體材料103中。輸入光波導(dǎo)105被放置在半導(dǎo)體材料103中并被光耦合到環(huán)形諧振器波導(dǎo)107。輸出光波導(dǎo)109被放置在半導(dǎo)體材料103中并被光耦合到環(huán)形諧振器波導(dǎo)107。在一個(gè)實(shí)施方案中，電荷調(diào)制區(qū)121響應(yīng)于信號(hào)113在環(huán)形諧振器波導(dǎo)107內(nèi)被調(diào)制，這將導(dǎo)致環(huán)形諧振器波導(dǎo)107的諧振條件響應(yīng)于信號(hào)115而被調(diào)整。
下面是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的操作。包括波長(zhǎng)λR的光束115被導(dǎo)入光波導(dǎo)105的輸入端口，如圖1的左下角所示。光束115通過(guò)光波導(dǎo)105，一直到達(dá)環(huán)形諧振器波導(dǎo)107。如果環(huán)形諧振器波導(dǎo)107的諧振條件與波長(zhǎng)λR匹配，則光束115中的波長(zhǎng)λR部分以漸消波的方式(evanescently)耦合到環(huán)形諧振器波導(dǎo)107中。光束115中的波長(zhǎng)λR部分通過(guò)環(huán)形諧振器波導(dǎo)107，并且以漸消波的方式耦合到波導(dǎo)109中。光束115中的波長(zhǎng)λR部分然后通過(guò)波導(dǎo)109，并且離開波導(dǎo)109的返回端口，如圖1的左上角所示。如果環(huán)形諧振器波導(dǎo)107沒(méi)有和光束115的特定波長(zhǎng)(例如λX或λZ)發(fā)生諧振，那么光束115的那些波長(zhǎng)繼續(xù)在波導(dǎo)105中通行，越過(guò)環(huán)形諧振器波導(dǎo)107并且離開波導(dǎo)109的輸出端口，如圖1的右下角所示。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)調(diào)制環(huán)形諧振器波導(dǎo)107的諧振條件來(lái)調(diào)整環(huán)形諧振器波導(dǎo)107的光程長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)響應(yīng)于信號(hào)113來(lái)調(diào)制環(huán)形諧振器波導(dǎo)107內(nèi)的電荷調(diào)制區(qū)121中的自由載荷子，從而改變諧振條件。通過(guò)改變環(huán)形諧振器波導(dǎo)107的諧振條件，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)對(duì)從波導(dǎo)109的返回端口輸出的光束115中的波長(zhǎng)λR部分進(jìn)行調(diào)制。在一個(gè)實(shí)施方案中，設(shè)計(jì)環(huán)形諧振器波導(dǎo)107，使得電荷調(diào)制區(qū)121具有能夠強(qiáng)有力地改變環(huán)形諧振器波導(dǎo)107的光程長(zhǎng)度的能力。此外，環(huán)形諧振器波導(dǎo)107的一個(gè)實(shí)施方案具有相當(dāng)大的諧振性或者說(shuō)相當(dāng)大的Q因子，用以幫助提供相當(dāng)有效的消光比(extinction ratio)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，環(huán)形諧振器波導(dǎo)107是放置在半導(dǎo)體材料103中的多個(gè)環(huán)形諧振器波導(dǎo)之一，并且光耦合在波導(dǎo)105和109之間，用于調(diào)制光束115中的λR波長(zhǎng)。對(duì)光束115中的同一λR波長(zhǎng)具有一個(gè)以上的環(huán)形諧振器波導(dǎo)，這樣根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的Q因子和消光比。在這個(gè)實(shí)施方案中，半導(dǎo)體材料103中的每個(gè)環(huán)形諧振器波導(dǎo)都具有通過(guò)調(diào)制每個(gè)環(huán)形諧振器波導(dǎo)內(nèi)的各自電荷調(diào)制區(qū)中的自由載荷子而進(jìn)行調(diào)制的諧振條件。如果光耦合不夠理想，則折衷就是更清晰(sharper)的圖像與較低輸出功率的交換。
圖2是一個(gè)實(shí)施方案的環(huán)形諧振器波導(dǎo)207沿圖1中的虛線A-A’的橫截面的示圖?？梢岳斫猓h(huán)形諧振器波導(dǎo)207可以對(duì)應(yīng)于圖1中的環(huán)形諧振器波導(dǎo)107。如圖2所示，環(huán)形諧振器波導(dǎo)207的一個(gè)實(shí)施方案是脊?fàn)畈▽?dǎo)，其包括放置在兩層半導(dǎo)體材料203和204之間的絕緣體層223。
在圖示的實(shí)施方案中，信號(hào)213通過(guò)導(dǎo)體229作用于半導(dǎo)體材料層204。如圖2所示，在一個(gè)實(shí)施方案中，導(dǎo)體229在脊?fàn)畈▽?dǎo)中位于光束215的光路徑之外的板狀區(qū)(slabregion)227的“上角”中與半導(dǎo)體材料層204相耦合。假設(shè)半導(dǎo)體材料層204包括p類摻雜物，半導(dǎo)體材料層203包括n類摻雜物，并且環(huán)形諧振器波導(dǎo)207運(yùn)行于累加模式，那么調(diào)制電荷區(qū)221的正載荷子和負(fù)載荷子都被沖刷到靠近絕緣體層223的區(qū)域中，如圖所示。
當(dāng)然可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以對(duì)半導(dǎo)體材料層203和204的摻雜極性和濃度進(jìn)行修改或調(diào)整，并且/或者環(huán)形諧振器波導(dǎo)207可以運(yùn)行于其他模式(例如反轉(zhuǎn)或耗盡模式)。此外，可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以將變動(dòng)范圍的電壓值用于通過(guò)導(dǎo)體229的信號(hào)213，從而實(shí)現(xiàn)靠近絕緣體層223的調(diào)制電荷區(qū)221。
圖2中的環(huán)形諧振器波導(dǎo)207的橫截面示出了光束215在通過(guò)環(huán)形諧振器波導(dǎo)207時(shí)的強(qiáng)度分布。在一個(gè)實(shí)施方案中，光束215包括波長(zhǎng)中心在1310納米或1550納米等附近的紅外光或近紅外光。可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，光束215可以包括電磁譜中的其他波長(zhǎng)。
如上所述，環(huán)形諧振器波導(dǎo)207的一個(gè)實(shí)施方案是脊?fàn)畈▽?dǎo)，其包括脊?fàn)顓^(qū)225和板狀區(qū)227。在所描述的實(shí)施方案中，絕緣體層223被放置在環(huán)形諧振器波導(dǎo)207的板狀區(qū)27中。圖2的實(shí)施方案還示出光束215的強(qiáng)度分布是這樣的光束215的一部分朝著環(huán)形諧振器波導(dǎo)207的內(nèi)部傳播經(jīng)過(guò)一部分脊?fàn)顓^(qū)225，光束215的另一部分朝著環(huán)形諧振器波導(dǎo)207的內(nèi)部傳播經(jīng)過(guò)一部分板狀區(qū)227。此外，光束215的傳播光模的強(qiáng)度在脊?fàn)顓^(qū)225的“上角”處以及板狀區(qū)227的“側(cè)面(side)”處非常小，幾乎消失。
在一個(gè)實(shí)施方案中，半導(dǎo)體材料層203和204包括硅材料、多晶硅材料或者另一種適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體材料，該材料對(duì)光束215至少部分是透明的。例如，可以理解，在其他實(shí)施方案中，半導(dǎo)體材料層203和204可以包括III-V半導(dǎo)體材料，例如GaAs等。在一個(gè)實(shí)施方案中，絕緣體層223包括氧化物材料，例如氧化硅或其他適當(dāng)?shù)牟牧稀?br> 在一個(gè)實(shí)施方案中，半導(dǎo)體材料層203和204中的每一層都響應(yīng)于信號(hào)213電壓被偏置，以對(duì)調(diào)制電荷區(qū)221中的自由載荷子的濃度進(jìn)行調(diào)制。如圖2所示，光束215被引導(dǎo)通過(guò)環(huán)形諧振器波導(dǎo)207，使得光束215被引導(dǎo)通過(guò)調(diào)制電荷區(qū)221。作為在調(diào)制電荷區(qū)221中調(diào)制電荷濃度的結(jié)果，響應(yīng)于調(diào)制電荷區(qū)221和/或信號(hào)213，光束215的相位被調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)半導(dǎo)體材料層203和204進(jìn)行摻雜，以包括諸如電子、空穴或其組合的自由載荷子。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)光束215通過(guò)調(diào)制電荷區(qū)215時(shí)，自由載荷子衰減所述光束215。具體地說(shuō)，調(diào)制電荷區(qū)215的自由載荷子通過(guò)將光束215的一部分能量轉(zhuǎn)換為自由載荷子的能量來(lái)衰減光束215。
在一個(gè)實(shí)施方案中，響應(yīng)于信號(hào)213來(lái)調(diào)制通過(guò)調(diào)制電荷區(qū)215的光束215的相位。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)調(diào)制電荷區(qū)215的自由載荷子的光束215的相位由于等離子光學(xué)效應(yīng)而受到調(diào)制。等離子光學(xué)效應(yīng)是因光電場(chǎng)矢量和可能沿光束215的光路徑存在的自由載荷子之間的交互作用而發(fā)生。光束215的電場(chǎng)將極化自由載荷子，這有效地?cái)_動(dòng)(perturb)了介質(zhì)的局部介電常數(shù)。這又將導(dǎo)致光波傳播速度的擾動(dòng)，因而擾動(dòng)了光的折射率，這是因?yàn)檎凵渎手皇枪庠谡婵罩械乃俣群驮诮橘|(zhì)中的速度之比。因此，環(huán)形諧振器波導(dǎo)207中的折射率響應(yīng)于調(diào)制電荷區(qū)215而受到調(diào)制。環(huán)形諧振器波導(dǎo)207中已調(diào)制的折射率相應(yīng)地對(duì)傳播通過(guò)環(huán)形諧振器波導(dǎo)207的光束215的相位進(jìn)行調(diào)制。此外，自由載荷子被場(chǎng)加速，并且隨著光能被用盡，導(dǎo)致光場(chǎng)的吸收。折射率擾動(dòng)(perturbation)一般是一個(gè)復(fù)數(shù)，包括引起速度改變的實(shí)部以及與自由載荷子吸收有關(guān)的虛部。利用波長(zhǎng)λ、折射率變化Δn和交互作用長(zhǎng)度L，由下式給出相移φ的量φ＝(2π/λ)ΔnL (方程1)在硅中發(fā)生等離子光學(xué)效應(yīng)的情形中，由下式給出因電子濃度變化(ΔNe)和空穴濃度變化(ΔNh)引起的折射率變化ΔnΔn=-e2λ28π2c2ϵ0n0(be(ΔNe)1.05me*+bh(ΔNh)0.8mh*)]]>(方程2)其中n0是硅的標(biāo)稱折射率，e是電子電荷，c是光速，ε0是自由空間的介電常數(shù)，me*和mh*分別是電子和空穴的有效質(zhì)量，be和bh是適配常數(shù)。引入到光束215的光路徑中的電荷量隨著環(huán)形諧振器波導(dǎo)207中所使用的半導(dǎo)體材料和絕緣材料的層數(shù)而增加。總電荷由下式給出Q＝σxS (方程3)其中Q是總電荷，σ是表面電荷密度，而S是光束215通過(guò)的所有調(diào)制電荷區(qū)215的總表面積。
因此，調(diào)制電荷區(qū)215中自由載荷子的調(diào)制改變了折射率，這一調(diào)制使光束215發(fā)生相移，從而改變了環(huán)形諧振器波導(dǎo)207的光程長(zhǎng)度和諧振條件。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以采用信號(hào)213來(lái)施加電壓，以使環(huán)形諧振器波導(dǎo)207與光束215中的λR波長(zhǎng)發(fā)生諧振。在另一個(gè)實(shí)施方案中，可以采用信號(hào)213來(lái)施加電壓，以使環(huán)形諧振器波導(dǎo)207不再和光束215中的λR波長(zhǎng)發(fā)生諧振。
可以理解，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，通過(guò)對(duì)調(diào)制電荷區(qū)215中的自由載荷子進(jìn)行調(diào)制，可以非常快地調(diào)制環(huán)形諧振器波導(dǎo)207的諧振條件。因此，基于根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的實(shí)施方案的光轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是非?？斓?，例如具有大于2.5Gbps量級(jí)的轉(zhuǎn)換速度的高速調(diào)制器。這和基于熱效應(yīng)進(jìn)行調(diào)整的慢轉(zhuǎn)換環(huán)形諧振器相比具有優(yōu)越性。此外，由于可以使用與目前的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)兼容的制造技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方案，所以與其他技術(shù)相比可以大為便宜地完成本發(fā)明的實(shí)施方案，并且這些實(shí)施方案可以與驅(qū)動(dòng)電子電路非常緊密地集成在同一管芯(die)或芯片上。此外，由于本發(fā)明的實(shí)施方案的設(shè)計(jì)特性，具有這一特性的光器件與當(dāng)今的光調(diào)制器技術(shù)相比，在尺寸上至少可以小兩個(gè)量級(jí)，所述當(dāng)今的光調(diào)制器技術(shù)例如使用陣列波導(dǎo)光柵(AWG)結(jié)構(gòu)等。
可以理解，圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的實(shí)施例，其中電容類結(jié)構(gòu)被用來(lái)調(diào)制環(huán)形諧振器波導(dǎo)207中的自由載荷子。在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，可以使用其他技術(shù)來(lái)調(diào)制環(huán)形諧振器波導(dǎo)207中的自由載荷子。例如，可以使用包括反向或前向偏置PN二極管結(jié)構(gòu)的環(huán)形諧振器波導(dǎo)207來(lái)調(diào)制自由載荷子，從而調(diào)整諧振條件。其他適當(dāng)?shù)膶?shí)施方案可以包括將電流或自由載荷子注入到光束215通過(guò)的環(huán)形諧振器波導(dǎo)207中。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，圖示了光通過(guò)量或傳輸功率相對(duì)于通過(guò)光器件的光束的相移或諧振條件的圖301。在一個(gè)實(shí)施方案中，圖301圖示了根據(jù)圖1的光器件101的光器件或者根據(jù)圖2的環(huán)形諧振器波導(dǎo)207。具體地說(shuō)，圖301示出了特定波長(zhǎng)λR的傳輸功率如何隨著環(huán)形諧振器的諧振條件的改變而改變。如圖所示，跡線(trace)303示出在沒(méi)有相移的情況下，傳輸功率的最小值大約發(fā)生6、13和19弧度處。然而，在根據(jù)光器件的一個(gè)實(shí)施方案具有附加相移的情況下，跡線305示出最小值大約發(fā)生在4、10和17弧度處。的確，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，通過(guò)對(duì)調(diào)制電荷區(qū)中的自由載荷子進(jìn)行調(diào)制而移動(dòng)相位或者改變環(huán)形諧振器波導(dǎo)的諧振條件，這樣就調(diào)制了光束。
圖4是另一個(gè)實(shí)施方案的環(huán)形諧振器波導(dǎo)407沿圖1中的虛線A-A’的橫截面的示圖?？梢岳斫?，環(huán)形諧振器波導(dǎo)407也可以對(duì)應(yīng)于圖1的環(huán)形諧振器波導(dǎo)的實(shí)施方案107，并且可用作圖2的環(huán)形諧振器波導(dǎo)207的可替換實(shí)施方案。在圖4中繪制的實(shí)施方案中，環(huán)形諧振器波導(dǎo)407是包括放置在兩層半導(dǎo)體材料403和404之間的絕緣體層423的脊?fàn)畈▽?dǎo)。
在所描述的實(shí)施方案中，環(huán)形諧振器波導(dǎo)407與圖2的環(huán)形諧振器波導(dǎo)207相似，除了絕緣體層423位于環(huán)形諧振器波導(dǎo)407的脊?fàn)顓^(qū)425中而不是板狀區(qū)427中之外。信號(hào)413通過(guò)導(dǎo)體429被施加到半導(dǎo)體材料層404。如圖4中所示，在一個(gè)實(shí)施方案中，導(dǎo)體429在脊?fàn)畈▽?dǎo)中位于光束415的光路徑之外的脊?fàn)顓^(qū)425的“上角”中與半導(dǎo)體材料層404相耦合。假設(shè)半導(dǎo)體材料層404包括p類摻雜物，半導(dǎo)體材料層403包括n類摻雜物，并且環(huán)形諧振器波導(dǎo)407運(yùn)行于累加模式，那么調(diào)制電荷區(qū)421的正載荷子和負(fù)載荷子都被沖刷到靠近絕緣體層423的區(qū)域中，如圖所示。
當(dāng)然可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以對(duì)半導(dǎo)體材料層403和404的摻雜極性和濃度進(jìn)行修改或調(diào)整，并且/或者環(huán)形諧振器波導(dǎo)407可以運(yùn)行于其他模式(例如反轉(zhuǎn)或耗盡模式)。此外，可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以將變動(dòng)范圍的電壓值用于通過(guò)導(dǎo)體429的信號(hào)413，從而實(shí)現(xiàn)靠近絕緣體層423的調(diào)制電荷區(qū)421。
在一個(gè)實(shí)施方案中，半導(dǎo)體材料層403和404中的每一層都響應(yīng)于信號(hào)413電壓被偏置，以對(duì)調(diào)制電荷區(qū)421中的自由載荷子的濃度進(jìn)行調(diào)制。如圖4所示，光束415被引導(dǎo)通過(guò)環(huán)形諧振器波導(dǎo)407，使得光束415被引導(dǎo)通過(guò)調(diào)制電荷區(qū)421。作為在調(diào)制電荷區(qū)421中調(diào)制電荷濃度的結(jié)果，響應(yīng)于調(diào)制電荷區(qū)421和/或信號(hào)413，光束415的相位被調(diào)制。因此，調(diào)制電荷區(qū)415中自由載荷子的調(diào)制改變了折射率，這一調(diào)制使光束415發(fā)生相移，從而改變了環(huán)形諧振器波導(dǎo)407的光程長(zhǎng)度和諧振條件。
圖5是另外一個(gè)實(shí)施方案的環(huán)形諧振器波導(dǎo)507沿著圖1中的虛線A-A’的橫截面圖示?？梢岳斫?，環(huán)形諧振器波導(dǎo)507也可以對(duì)應(yīng)于圖1的環(huán)形諧振器波導(dǎo)的實(shí)施方案107，并且可用作圖2的環(huán)形諧振器波導(dǎo)207或者圖4的環(huán)形諧振器波導(dǎo)407的可替換實(shí)施方案。在圖5中繪制的實(shí)施方案中，環(huán)形諧振器波導(dǎo)507是包括放置在兩層半導(dǎo)體材料503和504之間的絕緣體層523的波導(dǎo)。
在所繪制的實(shí)施方案中，環(huán)形諧振器波導(dǎo)507與圖2的環(huán)形諧振器波導(dǎo)207或者圖4的環(huán)形諧振器波導(dǎo)407相似，除了環(huán)形諧振器波導(dǎo)507是帶狀波導(dǎo)而不是脊?fàn)畈▽?dǎo)之外。信號(hào)513通過(guò)導(dǎo)體529被施加到半導(dǎo)體材料層504。如圖5中所示，在一個(gè)實(shí)施方案中，導(dǎo)體529在帶狀波導(dǎo)中位于光束515的光路徑之外的“上角”中與半導(dǎo)體材料層504相耦合。假設(shè)半導(dǎo)體材料層504包括p類摻雜物，半導(dǎo)體材料層503包括n類摻雜物，并且環(huán)形諧振器波導(dǎo)507運(yùn)行于累加模式，那么調(diào)制電荷區(qū)521的正載荷子和負(fù)載荷子都被沖刷到靠近絕緣體層523的區(qū)域中，如圖所示。
當(dāng)然可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以對(duì)半導(dǎo)體材料層503和504的摻雜物極性和濃度進(jìn)行修改或調(diào)整，并且/或者環(huán)形諧振器波導(dǎo)507可以運(yùn)行于其他模式(例如反轉(zhuǎn)或耗盡模式)。此外，可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以將變動(dòng)范圍的電壓值用于通過(guò)導(dǎo)體529的信號(hào)513，從而實(shí)現(xiàn)靠近絕緣體層523的調(diào)制電荷區(qū)521。
在一個(gè)實(shí)施方案中，半導(dǎo)體材料層503和504中的每一層都響應(yīng)于信號(hào)513電壓被偏置，以對(duì)調(diào)制電荷區(qū)521中的自由載荷子的濃度進(jìn)行調(diào)制。如圖5所示，光束515被引導(dǎo)通過(guò)環(huán)形諧振器波導(dǎo)507，使得光束515被引導(dǎo)通過(guò)調(diào)制電荷區(qū)521。作為在調(diào)制電荷區(qū)521中調(diào)制電荷濃度的結(jié)果，響應(yīng)于調(diào)制電荷區(qū)521和/或信號(hào)513，光束515的相位被調(diào)制。因此，調(diào)制電荷區(qū)515中自由載荷子的調(diào)制改變了折射率，這一調(diào)制使光束515發(fā)生相移，從而改變了環(huán)形諧振器波導(dǎo)507的光程長(zhǎng)度和諧振條件。
需要注意，出于解釋的目的，上面已經(jīng)描述了具有用“水平”結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)制的調(diào)制電荷區(qū)的環(huán)形諧振器波導(dǎo)實(shí)施方案。例如，在圖2、4和5中圖示的絕緣體層223、423和523相對(duì)于它們各自的波導(dǎo)具有“水平”方向。當(dāng)然可以理解的是，在其他實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以利用其他結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)制電荷調(diào)制區(qū)中的電荷。例如，在其他實(shí)施方案中，可以沿著環(huán)形諧振器放置“垂直”類型的結(jié)構(gòu)，例如溝槽式電容類結(jié)構(gòu)，以調(diào)制電荷調(diào)制區(qū)中的電荷，從而調(diào)整環(huán)形諧振器的諧振條件。在這種實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以在半導(dǎo)體材料中沿著環(huán)形諧振器放置單個(gè)長(zhǎng)的溝槽式電容或者多個(gè)溝槽式電容類結(jié)構(gòu)。
圖6是一般地圖示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)在半導(dǎo)體材料中包括多個(gè)環(huán)形諧振器和多個(gè)波導(dǎo)的光器件601的一個(gè)實(shí)施方案的圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，光器件601包括放置在半導(dǎo)體材料603中的多個(gè)環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A、607B、607C和607D，其中每一個(gè)都具有各自的諧振條件?？梢岳斫?，雖然在圖6中光器件601被圖示為具有四個(gè)環(huán)形諧振器波導(dǎo)，但是光器件601可以包括根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)可以使用的更多或更少數(shù)量的環(huán)形諧振器波導(dǎo)。
如所描述的實(shí)施方案所示，輸入光波導(dǎo)605被放置在半導(dǎo)體材料603中，并被光耦合到多個(gè)環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A、607B、607C和607D中的每一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方案中，多個(gè)環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A、607B、607C和607D中的每一個(gè)都被設(shè)計(jì)為具有不同的諧振條件，用于從光波導(dǎo)605接收特定的波長(zhǎng)λ。同樣如所描述的實(shí)施方案所示，多個(gè)環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A、607B、607C和607D中的每一個(gè)都被光耦合到放置在半導(dǎo)體材料603中的多個(gè)輸出光波導(dǎo)中的各自那一個(gè)光波導(dǎo)。例如，圖6示出輸出光波導(dǎo)609A、609B、609C和609D被放置在半導(dǎo)體材料603中，并且每一個(gè)都光耦合到各自的環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A、607B、607C或607D。
在一個(gè)實(shí)施方案中，響應(yīng)于各自的信號(hào)613A、613B、613C或613D，在各個(gè)環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A、607B、607C或607D中調(diào)制各自的電荷調(diào)制區(qū)，這將導(dǎo)致各個(gè)環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A、607B、607C或607D的諧振條件響應(yīng)于信號(hào)613A、613B、613C或613D而受到調(diào)整。
在一個(gè)實(shí)施方案中，環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A被設(shè)計(jì)為使其響應(yīng)于信號(hào)A與波長(zhǎng)λ1發(fā)生諧振或脫離諧振，環(huán)形諧振器波導(dǎo)607B被設(shè)計(jì)為使其響應(yīng)于信號(hào)B與波長(zhǎng)λ2發(fā)生諧振或脫離諧振，環(huán)形諧振器波導(dǎo)607C被設(shè)計(jì)為使其響應(yīng)于信號(hào)C與波長(zhǎng)λ3發(fā)生諧振或脫離諧振，環(huán)形諧振器波導(dǎo)607D被設(shè)計(jì)為響應(yīng)于信號(hào)D與波長(zhǎng)λ4發(fā)生諧振或脫離諧振。
下面描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的操作。包括多個(gè)波長(zhǎng)(例如λ1、λ2、λ3和λ4)的光束615被導(dǎo)入光波導(dǎo)605的輸入端口，如圖6的左下角所示?？梢岳斫猓馐?15因此可以是使用在WDM、DWDM系統(tǒng)等當(dāng)中的通信光束，其中每個(gè)波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3和λ4對(duì)應(yīng)于單獨(dú)的信道。光束615通過(guò)光波導(dǎo)605，一直到達(dá)環(huán)形諧振器波導(dǎo)607。
如果環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A的諧振條件與波長(zhǎng)λ1匹配，那么光束615中的λ1波長(zhǎng)部分以漸消波的方式耦合到環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A中。光束615的剩余波長(zhǎng)或剩余部分繼續(xù)通過(guò)光波導(dǎo)605。光束615的λ1波長(zhǎng)部分通過(guò)環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A，并且以漸消波的方式耦合到波導(dǎo)609A中。光束615的波長(zhǎng)λ1部分然后通過(guò)波導(dǎo)609A，并且離開波導(dǎo)609A的返回端口，如圖6的右上角所示。
同樣，如果環(huán)形諧振器波導(dǎo)607B的諧振條件與波長(zhǎng)λ2匹配，那么光束615中的λ2波長(zhǎng)部分以漸消波的方式耦合到環(huán)形諧振器波導(dǎo)607B中，這個(gè)λ2波長(zhǎng)部分然后以漸消波的方式耦合到波導(dǎo)609B中，并被導(dǎo)出波導(dǎo)609B的返回端口。對(duì)于波長(zhǎng)λ3和λ4發(fā)生同樣的操作。光束615的所有剩余波長(zhǎng)(例如λX和λY)通過(guò)環(huán)形諧振器波導(dǎo)607A、607B、607C和607D，并且從光波導(dǎo)603(605)的輸出端口中輸出，如圖6的右下角所示。
在一個(gè)實(shí)施方案中，信號(hào)A 613A因此可被用來(lái)獨(dú)立地調(diào)制λ1，信號(hào)B 613B因此可被用來(lái)獨(dú)立地調(diào)制λ2，信號(hào)C 613C因此可被用來(lái)獨(dú)立地調(diào)制λ3，并且信號(hào)D 613D因此可被用來(lái)獨(dú)立地調(diào)制λ4。光束615中經(jīng)過(guò)調(diào)制的部分然后在609A、609B、609C和609D的返回端口被輸出，如圖6的右上角所示。在一個(gè)實(shí)施方案中，輸出光波導(dǎo)609A、609B、609C和609D的返回端口可選地可被重組或者復(fù)接到單個(gè)波導(dǎo)中，以將其中傳送的多個(gè)光束重組為單個(gè)光束。
圖7是具有根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施方案的光器件的、包括光發(fā)射器和光接收器在內(nèi)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的框示，所述光器件調(diào)制從光發(fā)射器發(fā)往光接收器的光束。具體地說(shuō)，圖7示出了包括光發(fā)射器703和光接收器707的光系統(tǒng)701。在一個(gè)實(shí)施方案中，光系統(tǒng)701還包括光器件705，其光耦合在光發(fā)射器703和光接收器707之間。如圖7所示，光發(fā)射器703發(fā)射的光束709被光器件705接收。在一個(gè)實(shí)施方案中，光器件705可以包括光調(diào)制器，其包括與本發(fā)明的教導(dǎo)一致的具有某種諧振條件的環(huán)形諧振器。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，光器件705可以包括參考圖1-6所描述的任何光器件，用于調(diào)制光束709。如所描述的實(shí)施方案所示，光器件705響應(yīng)于信號(hào)713來(lái)調(diào)制光束709。如所描述的實(shí)施方案所示，經(jīng)過(guò)調(diào)制的光束709然后從光器件705被引導(dǎo)到光接收器707。
在上述描述中，已參考特定的示例性實(shí)施方案描述了本發(fā)明的方法和裝置。然而將會(huì)清楚，在不偏離本發(fā)明的更廣泛精神和范圍的前提下可以對(duì)其作出各種修改和改變。因此應(yīng)當(dāng)將本說(shuō)明書和附圖視作示例性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括放置在半導(dǎo)體材料中的、具有諧振條件的環(huán)形諧振器；放置在所述半導(dǎo)體材料中的輸入光波導(dǎo)，其光耦合到所述環(huán)形諧振器；放置在所述半導(dǎo)體材料中的輸出光波導(dǎo)，其光耦合到所述環(huán)形諧振器；以及位于所述環(huán)形諧振器中的電荷調(diào)制區(qū)，所述電荷調(diào)制區(qū)適于被調(diào)制，以調(diào)整所述環(huán)形諧振器的諧振條件。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，光束中與所述環(huán)形諧振器的所述諧振條件基本上匹配的波長(zhǎng)通過(guò)所述環(huán)形諧振器從所述輸入光波導(dǎo)被引導(dǎo)到所述輸出光波導(dǎo)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電荷調(diào)制區(qū)適于被調(diào)制，以調(diào)整所述環(huán)形諧振器的折射率。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電荷調(diào)制區(qū)適于被調(diào)制，以改變被引導(dǎo)通過(guò)所述環(huán)形諧振器的光束的相位。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電荷調(diào)制區(qū)適于被調(diào)制，以調(diào)整所述環(huán)形諧振器的光程長(zhǎng)度。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述環(huán)形諧振器包括可變電容性結(jié)構(gòu)，用于調(diào)制位于所述環(huán)形諧振器中的所述電荷調(diào)制區(qū)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述可變電容性結(jié)構(gòu)包括位于所述環(huán)形諧振器和傳導(dǎo)層之間的絕緣體，所述傳導(dǎo)層被耦合來(lái)接收調(diào)制信號(hào)，所述電荷調(diào)制區(qū)適于響應(yīng)于所述調(diào)制信號(hào)而被調(diào)制。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述傳導(dǎo)層包括硅。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述絕緣體包括氧化物。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述環(huán)形諧振器包括放置在所述半導(dǎo)體材料中的PN二極管，用于調(diào)制位于所述環(huán)形諧振器中的所述電荷調(diào)制區(qū)。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述半導(dǎo)體材料包括硅。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述環(huán)形諧振器是放置在所述半導(dǎo)體材料中的多個(gè)環(huán)形諧振器之一，其中每一個(gè)環(huán)形諧振器都具有與被引導(dǎo)通過(guò)所述輸入光波導(dǎo)的光束的不同波長(zhǎng)基本匹配的不同諧振條件，所述多個(gè)環(huán)形諧振器中的每一個(gè)都光耦合到所述輸入光波導(dǎo)。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述輸出光波導(dǎo)是放置在所述半導(dǎo)體材料中的多個(gè)輸出光波導(dǎo)之一，所述多個(gè)環(huán)形諧振器中的每一個(gè)都光耦合到所述多個(gè)輸出光波導(dǎo)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)輸出光波導(dǎo)。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述多個(gè)環(huán)形諧振器中的每一個(gè)都包括多個(gè)電荷調(diào)制區(qū)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)電荷調(diào)制區(qū)，所述多個(gè)電荷調(diào)制區(qū)中的每一個(gè)都適于被調(diào)制，以調(diào)整所述多個(gè)環(huán)形諧振器中每一個(gè)的不同諧振條件。
15.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述環(huán)形諧振器是放置在所述半導(dǎo)體材料中的多個(gè)環(huán)形諧振器之一，所述多個(gè)環(huán)形諧振器光耦合在所述輸入光波導(dǎo)和輸出光波導(dǎo)之間。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述多個(gè)環(huán)形諧振器的諧振條件適于被調(diào)制為基本相同的諧振條件，使得光束中與所述多個(gè)環(huán)形諧振器的諧振條件基本匹配的波長(zhǎng)通過(guò)所述多個(gè)環(huán)形諧振器從所述輸入光波導(dǎo)被引導(dǎo)到所述輸出光波導(dǎo)。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中響應(yīng)于所述多個(gè)環(huán)形諧振器的經(jīng)過(guò)調(diào)制的諧振條件，對(duì)所述光束中與所述多個(gè)環(huán)形諧振器的諧振條件基本匹配的所述波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)制。
18.一種方法，包括將光束導(dǎo)入放置在半導(dǎo)體材料中的輸入光波導(dǎo)；調(diào)制位于環(huán)形諧振器中的電荷調(diào)制區(qū)，以調(diào)整所述環(huán)形諧振器的諧振條件，所述環(huán)形諧振器被放置在所述半導(dǎo)體材料中靠近所述輸入光波導(dǎo)；光耦合所述環(huán)形諧振器，以從所述輸入光波導(dǎo)接收所述光束中與所述諧振條件基本匹配的波長(zhǎng)；以及將所述光束中與所述諧振條件基本匹配的所述波長(zhǎng)從所述環(huán)形諧振器引導(dǎo)到輸出光波導(dǎo)，所述輸出光波導(dǎo)被放置在所述半導(dǎo)體材料中靠近所述環(huán)形諧振器，其中響應(yīng)于調(diào)制電荷區(qū)對(duì)所述光束中的所述波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)制。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中調(diào)制所述電荷調(diào)制區(qū)的步驟包括利用調(diào)制信號(hào)使所述電荷調(diào)制區(qū)與所述光束的所述波長(zhǎng)發(fā)生諧振。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中調(diào)制所述電荷調(diào)制區(qū)的步驟包括利用調(diào)制信號(hào)使所述電荷調(diào)制區(qū)與所述光束的所述波長(zhǎng)脫離諧振。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中調(diào)制所述電荷調(diào)制區(qū)的步驟包括對(duì)包括在所述環(huán)形諧振器中的電容性結(jié)構(gòu)的絕緣體附近的電荷進(jìn)行調(diào)制。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中調(diào)制所述電荷調(diào)制區(qū)的步驟包括反向偏置位于所述半導(dǎo)體材料中的PN二極管。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其中調(diào)制位于所述環(huán)形諧振器中的電荷調(diào)制區(qū)的步驟包括調(diào)制所述環(huán)形諧振器的折射率。
24.如權(quán)利要求18所述的方法，其中調(diào)制位于所述環(huán)形諧振器中的電荷調(diào)制區(qū)的步驟包括在所述環(huán)形諧振器中調(diào)制所述光束的所述波長(zhǎng)的相位。
25.一種系統(tǒng)，包括光發(fā)射器，用于發(fā)射光束；以及光耦合到所述光發(fā)射器的光器件，用于接收所述光束，所述光器件包括放置在半導(dǎo)體材料中的輸入光波導(dǎo)，其被光耦合來(lái)接收所述光束；放置在所述半導(dǎo)體材料中的、具有諧振條件的環(huán)形諧振器，所述環(huán)形諧振器被光耦合到所述輸入光波導(dǎo)；放置在所述半導(dǎo)體材料中的輸出光波導(dǎo)，其光耦合到所述環(huán)形諧振器；以及位于所述環(huán)形諧振器中的電荷調(diào)制區(qū)，所述電荷調(diào)制區(qū)適于被調(diào)制，以調(diào)整所述環(huán)形諧振器的諧振條件，使得所述光束中與所述環(huán)形諧振器的諧振條件基本匹配的波長(zhǎng)通過(guò)所述環(huán)形諧振器從所述輸入光波導(dǎo)被引導(dǎo)到所述輸出光波導(dǎo)。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，還包括光接收器，其光耦合到所述輸出光波導(dǎo)，以接收所述光束中與所述環(huán)形諧振器的諧振條件基本匹配的所述波長(zhǎng)，其中響應(yīng)于所述電荷調(diào)制區(qū)對(duì)所述光束的所述波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)制。
27.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述電荷調(diào)制區(qū)適于被調(diào)制，以調(diào)整所述環(huán)形諧振器的折射率。
28.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述電荷調(diào)制區(qū)適于被調(diào)制，以改變所述光束的相位。
29.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述電荷調(diào)制區(qū)適于被調(diào)制，以調(diào)整所述環(huán)形諧振器的光程長(zhǎng)度。
30.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述環(huán)形諧振器包括可變電容性結(jié)構(gòu)，用于調(diào)制位于所述環(huán)形諧振器中的所述電荷調(diào)制區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過(guò)調(diào)制環(huán)形諧振器中的電荷以調(diào)制該環(huán)形諧振器的諧振條件，從而調(diào)制光束的裝置和方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的裝置(101)包括放置在半導(dǎo)體材料中的、具有某種諧振條件的環(huán)形諧振器(107)。放置在半導(dǎo)體材料中的輸入光波導(dǎo)(105)被光耦合到所述環(huán)形諧振器。輸出光波導(dǎo)(109)被放置在所述半導(dǎo)體材料中，并且光耦合到所述環(huán)形諧振器。電荷調(diào)制區(qū)(121)位于所述環(huán)形諧振器中，并且該電荷調(diào)制區(qū)適于被調(diào)制，以調(diào)整所述環(huán)形諧振器的諧振條件。
文檔編號(hào)G02B6/12GK1708725SQ200380101962
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者邁克爾·莫爾斯, 威廉·黑德利, 馬里奧·帕尼西亞 申請(qǐng)人:英特爾公司