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用于集成光路的機(jī)械射束控制的制作方法

文檔序號(hào):2797366閱讀:197來源:國知局
專利名稱:用于集成光路的機(jī)械射束控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及集成光路的技術(shù),更具體地,涉及用于集成光路的機(jī)械射束控制的裝置和方法。
背景技術(shù)
集成光路(OICs)有很多形式,例如1×N分光器、光開關(guān)、波分復(fù)用器(WDMs)、分用器、光分插復(fù)用器(OADM),等等。這些集成光路用在構(gòu)造光纖網(wǎng)絡(luò)(optical network)中,在其中光信號(hào)在光學(xué)裝置間傳輸,以傳送數(shù)據(jù)和其它信息。例如,電信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由電氣化導(dǎo)線使用電信號(hào)傳輸來進(jìn)行的傳統(tǒng)信號(hào)交換正在被傳輸光學(xué)(例如,光)信號(hào)的光纖和電路代替。這些光學(xué)信號(hào)可以通過調(diào)制技術(shù)攜帶數(shù)據(jù)或其它信息,來通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸這種信息。光路允許光學(xué)信號(hào)的分支、接合、交換、分離、復(fù)用和分用,在光學(xué)和電氣介質(zhì)之間沒有中間轉(zhuǎn)換。
這些光路包括具有在平面基板上的光波導(dǎo)管的平面光波電路(PLC),它可以用來將光學(xué)信號(hào)從許多輸入光纖的一個(gè)發(fā)送到數(shù)個(gè)輸出光纖或光路的任何一個(gè)。與利用半導(dǎo)體工業(yè)的典型制造技術(shù)的光纖元件相比,PLC能夠得到更高的密度、更大的產(chǎn)量和更多樣的功能。例如,PLC包括在硅基板板上使用光刻處理形成的被稱作波導(dǎo)管的光程,其中,波導(dǎo)管由可透射的介質(zhì)制成,這些介質(zhì)包括鈮酸鋰(LiNbO3)或其它無機(jī)晶體、硅土、玻璃、熱光聚合體、電光聚合體,以及半導(dǎo)體,例如磷化銦,其比芯片基板或外包覆層具有更高的折射率,以沿著光程引導(dǎo)光。通過使用先進(jìn)的光刻和其它處理,PLC的構(gòu)造使得可以在一個(gè)單光學(xué)芯片中集成多種元件和功能。
PLC和OIC的一個(gè)重要應(yīng)用通常包括波分復(fù)用(WDM),其包括密集波分復(fù)用(DWDM)。DWDM允許不同波長的光學(xué)信號(hào),每個(gè)攜帶各自的信息,經(jīng)由光纖網(wǎng)路中的單光學(xué)信道或光纖傳送。例如,早期系統(tǒng)提供四個(gè)以400GHz分開的不同的波長,其中,每個(gè)波長以每秒2.5G比特傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)前的復(fù)用光學(xué)系統(tǒng)在每個(gè)光纖上使用的波長可多達(dá)160個(gè)。
為了在這樣的網(wǎng)絡(luò)中提供高級(jí)的復(fù)用和分用(例如,DWDM)以及其它功能,已經(jīng)以PLC的形式開發(fā)了陣列波導(dǎo)光柵(AWG)?,F(xiàn)有AWG可以提供多達(dá)80個(gè)通道的或間隔接近到50GHz的波長的復(fù)用或分用。如圖1所示,傳統(tǒng)的分用AWG2包括基底4,例如硅基板,其具有一個(gè)單輸入端口6和多個(gè)輸出端口8。多波長的光在輸入端口6接收(例如,來自網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)光纖,沒有顯示),并經(jīng)由基板基底4上的輸入光程或波導(dǎo)管12提供給輸入透鏡10。
輸入透鏡10將多波長光線傳送到波導(dǎo)管14的陣列中,其中,波導(dǎo)管14有時(shí)稱為陣列波導(dǎo)光柵臂(arrayed-waveguide grating arms)。每個(gè)波導(dǎo)管或臂14具有從輸入透鏡10到輸出透鏡16的不同的光程長度,導(dǎo)致基于波長在透鏡16的輸入處的不同相位傾斜(phase tilt)。該相位傾斜依次影響光線如何通過相長相干在輸出透鏡16中重組。這樣,透鏡16在輸出端口8經(jīng)由各輸出波導(dǎo)管18提供不同的波長,由此,AWG2可以用于將輸入端口6的光信號(hào)在輸出端口8分用為兩個(gè)或多個(gè)分離的信號(hào)。可選擇地,AWG2可以用來將來自端口8的光信號(hào)在端口6復(fù)用為具有兩個(gè)或更多波長成份的復(fù)用信號(hào)。
如圖1所示的常規(guī)AWG2集成光路的一個(gè)問題是對(duì)溫度敏感。由于波導(dǎo)材料通常具有對(duì)溫度依從的折射系數(shù),復(fù)用/分用器的通道波長隨溫度變化而變化。該變化在基于硅土的設(shè)備中典型地為0.01nm/℃,在基于InP的設(shè)備中為0.1nm/℃。該波長變化可以造成使用AWG2的通信系統(tǒng)中信號(hào)的丟失和/或串?dāng)_。由于通信系統(tǒng)被日益設(shè)計(jì)具有更小的通道間隔,一個(gè)小的對(duì)溫度依從的波長變化都可能對(duì)系統(tǒng)的性能有重大影響。目前,AWG必須對(duì)裝置操作的溫度進(jìn)行有源穩(wěn)定以便正常工作。該穩(wěn)定性通常是由附加電阻加熱器、溫度傳感器、起作用的電子設(shè)備,和一些情況下的熱電冷卻器得到。即使AWG為無源濾波器,目前它也需要有效的電子設(shè)備和幾個(gè)瓦特的功率來有效地操作。
因此,對(duì)于諸如AWG的集成光路的溫度敏感性,需要提供更好的方法,以避免或減小常規(guī)集成光路相關(guān)的不良性能,并減少溫度的有源穩(wěn)定和其相關(guān)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了提供對(duì)本發(fā)明的一些方面的基本理解,以下是本發(fā)明的簡(jiǎn)略概要。該概要不是本發(fā)明的詳細(xì)全貌。它既不是為了說明本發(fā)明的關(guān)鍵或重要要素,也不是為了描述本發(fā)明的范圍。該概要的唯一目的是以簡(jiǎn)化的形式給出本發(fā)明的一些概念,作為下文將給出的更詳細(xì)說明的前序。
本發(fā)明提供用于機(jī)械射束控制的集成光路裝置和方法,它減輕和/或克服傳統(tǒng)集成光路和其他設(shè)備相關(guān)的缺點(diǎn)。本發(fā)明進(jìn)一步包括制造OIC和在OIC中利用機(jī)械射束控制減輕溫度敏感性的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供OIC以在其中形成第一區(qū)域和第二區(qū)域。第一區(qū)域和第二區(qū)域的每個(gè)具有至少一個(gè)波導(dǎo)管,同時(shí)由一個(gè)透鏡相連接。膨脹塊具有不同于第一區(qū)域和第二區(qū)域熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。膨脹塊位于第一區(qū)域和第二區(qū)域之間。膨脹塊隨溫度變化膨脹和/或收縮,導(dǎo)致第一區(qū)域和/或透鏡的至少一部分相對(duì)第二區(qū)域移動(dòng)。這樣,由依從波導(dǎo)溫度的折射系數(shù)帶來的波長變化可以被減輕。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供有一個(gè)光路(例如,AWG或PLC),在其中形成一個(gè)輸入?yún)^(qū)域、一個(gè)光柵區(qū)域和一個(gè)輸出區(qū)域。輸入?yún)^(qū)域、光柵區(qū)域和輸出區(qū)域的每一個(gè)至少有一個(gè)波導(dǎo)管。輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域由一個(gè)輸入透鏡連接。同樣地,光柵區(qū)域和輸出區(qū)域由一個(gè)輸出透鏡連接。第一個(gè)膨脹塊位于輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域之間;第二個(gè)膨脹塊位于光柵區(qū)域和輸出區(qū)域之間。第一個(gè)膨脹塊和第二個(gè)膨脹塊的每個(gè)具有不同于輸入?yún)^(qū)域、光柵區(qū)域和輸出區(qū)域的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。第一膨脹塊和第二膨脹塊隨溫度變化膨脹或收縮,使得輸入?yún)^(qū)域和/或輸入透鏡的至少一部分相對(duì)光柵區(qū)域移動(dòng),以及輸出區(qū)域和/或輸出透鏡的至少一部分相對(duì)光柵區(qū)域移動(dòng)。這樣,由依從波導(dǎo)溫度的折射系數(shù)帶來的波長變化可以被減輕。
本發(fā)明的另一方面為制造集成光路提供一種方法。該方法包括提供一個(gè)基底、在輸入?yún)^(qū)域形成至少一個(gè)波導(dǎo)管、在光柵區(qū)域形成至少一個(gè)波導(dǎo)管,以及形成一個(gè)輸入透鏡,該透鏡將輸入?yún)^(qū)域的至少一個(gè)波導(dǎo)管連接到光柵區(qū)域的至少一個(gè)波導(dǎo)管。然后,輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域被從彼此渦型切割(scroll-diced),使得留下的機(jī)械連續(xù)性通常穿過透鏡區(qū)域。其后,第一個(gè)膨脹塊位于輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域之間。
可選擇地,基底可以進(jìn)一步包括一個(gè)輸出區(qū)域。形成一個(gè)輸出透鏡將光柵區(qū)域的至少一個(gè)波導(dǎo)管和輸出區(qū)域的至少一個(gè)波導(dǎo)管相連接。輸出區(qū)域和光柵區(qū)域則圍繞輸出透鏡被渦型切割。然后,第二膨脹塊位于輸出區(qū)域和光柵區(qū)域之間。
為了前述和相關(guān)目標(biāo)的完成,在此接合下述說明和附圖來描述本發(fā)明說明的的一些方面。不過,這些方面只指示了應(yīng)用本發(fā)明原則的幾種方式,本發(fā)明應(yīng)該包括所有這些方面及其等同物。結(jié)合附圖通過下面本發(fā)明的詳細(xì)說明,本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新特點(diǎn)將變得很明了。


圖1是傳統(tǒng)的陣列波導(dǎo)光柵(AWG)復(fù)用器/分用器裝置的示意性俯視平面圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的集成光路實(shí)例的示意性俯視平面圖;圖3是一個(gè)透鏡實(shí)例的橫截面圖;圖4是圖2的集成光路實(shí)例的示意性俯視平面圖,其中膨脹塊處在膨脹狀態(tài);圖5是圖4的集成光路實(shí)例的示意性俯視平面圖,其中膨脹塊處在收縮狀態(tài);圖6根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的另一個(gè)集成光路實(shí)例的示意性俯視平面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的不同方面將參考

,在所有附圖中使用相同參考數(shù)字指示相同的部件。本發(fā)明通過使用機(jī)械射束控制,使得集成光路的溫度敏感性減小。
圖2中說明了本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方案,其中,集成光路(OIC)200包括例如硅基板的基底204,其以任何合適的方式形成了第一區(qū)域210和第二區(qū)域220。例如,可以采用渦型切割(例如,使用噴水器、激光硅片刀具和/或線鋸)機(jī)械地分離第一區(qū)域210和第二區(qū)域220,留下一個(gè)通過透鏡230的單片連接。OIC200進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)第一區(qū)域波導(dǎo)管250、一個(gè)或多個(gè)第二區(qū)域波導(dǎo)管260、透鏡230和膨脹塊240??蛇x擇地,OIC200可以包括一個(gè)輸入端口206和一個(gè)或多個(gè)輸出端口208。
第一區(qū)域210和第二區(qū)域220通過透鏡230連接。透鏡230可以將光線從第一區(qū)域波導(dǎo)管250傳送到第二區(qū)域波導(dǎo)管260。或者,透鏡230可以將光線從第二區(qū)域波導(dǎo)管260會(huì)聚到第一區(qū)域波導(dǎo)管250。
參考圖3,說明了沿著圖2的OIC的線232-232取得的橫截面圖。透鏡230的橫截面的側(cè)向尺寸L通常小于透鏡230的標(biāo)稱寬度W。因此允許由于外力的而帶來的撓曲(flexing),例如來自下面進(jìn)一步說明的膨脹塊240的外力。在一種實(shí)施方式中,透鏡230的橫截面的側(cè)向尺寸L為約10微米或更多以及約10000微米或更少。在另一個(gè)實(shí)施方式中,透鏡230的橫截面的側(cè)向尺寸為約100微米或更多以及約5000微米或更少。而在第三種實(shí)施方式中,透鏡230的橫截面的側(cè)向尺寸L為約500微米或更多以及約2000微米或更少。
返回參考圖2,膨脹塊240具有與第一區(qū)域210和第二區(qū)域220的熱膨脹系數(shù)不同的熱膨脹系數(shù),同時(shí)其位于第一區(qū)域210和第二區(qū)域220之間。例如,膨脹塊240可以用金屬、諸如硅橡膠和/或任何其它合適的材料的交聯(lián)聚合物制成。膨脹塊240隨溫度變化膨脹和/或收縮,使得第一區(qū)域210和/或透鏡230的至少一部分相對(duì)第二區(qū)域220移動(dòng)。膨脹塊240可以被固定在一個(gè)位置(例如,以運(yùn)動(dòng)學(xué)方式和/或用粘合劑)。
在一種實(shí)施方式中,膨脹塊240響應(yīng)裝置正常操作范圍(例如,在約-20℃到約+95℃)中溫度的變化,使得第一區(qū)域相對(duì)第二區(qū)域220移動(dòng)約0.5微米或更多以及約100微米或更少。在另一種實(shí)施方式中,膨脹塊240使得第一區(qū)域210相對(duì)第二區(qū)域220移動(dòng)約5微米或更多以及約50微米或更少。在第三種實(shí)施方式中,膨脹塊240使得第一區(qū)域210相對(duì)第二區(qū)域220移動(dòng)約10微米或更多與約25微米或更少。
例如,可以在輸入端口206(例如,來自網(wǎng)絡(luò)的光纖,沒有顯示)處接收多波長光,并經(jīng)由第一區(qū)域波導(dǎo)管250傳輸,提供給透鏡230。透鏡230可以將多波長光處理(例如,傳送)到第二區(qū)域波導(dǎo)管260(例如,陣列波導(dǎo)光柵臂)中。然后,第二區(qū)域波導(dǎo)管260可以將多波長光提供到輸出端口208。
隨著OIC200的溫度的增加,第一區(qū)域波導(dǎo)管250的折射系數(shù)和/或第二區(qū)域波導(dǎo)管260的折射系數(shù)會(huì)改變。為了補(bǔ)償基于溫度的折射系數(shù)的變化,膨脹塊240會(huì)隨著溫度改變而膨脹,使得第一區(qū)域210和/或透鏡230的至少一部分相對(duì)第二區(qū)域220按圖4所示箭頭來移動(dòng)(例如,旋轉(zhuǎn))。相似地,當(dāng)OIC200的溫度降低時(shí),膨脹塊240收縮,使得第一區(qū)域210和/或透鏡230的至少一部分相對(duì)第二區(qū)域220按圖5所示箭頭來移動(dòng)(例如,旋轉(zhuǎn))。應(yīng)該相信的是,由溫度變化導(dǎo)致的移動(dòng)(旋轉(zhuǎn))對(duì)應(yīng)或補(bǔ)償溫度變化誘導(dǎo)的波長變化,這種波長變化是由于依從溫度的折射系數(shù)在第一區(qū)域和/或第二區(qū)域波導(dǎo)管250、260中產(chǎn)生的。同樣,與依從波導(dǎo)溫度的折射系數(shù)改變相聯(lián)系的波長變化可以被減小。這樣,可以減少使用OIC200的通信系統(tǒng)中的信號(hào)損失和/或串?dāng)_。
轉(zhuǎn)到圖6,說明了本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案,其中,集成光路(OIC)600包括一個(gè)諸如硅基板的基底604,其形成(例如,渦型切割)有輸入?yún)^(qū)域610、光柵區(qū)域620和輸出區(qū)域670。OIC600進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)輸入波導(dǎo)管650、一個(gè)或多個(gè)光柵區(qū)域波導(dǎo)管660、一個(gè)或多個(gè)輸出波導(dǎo)管694、一個(gè)輸入透鏡630、一個(gè)輸出透鏡680、第一膨脹塊640以及第二膨脹塊690??蛇x擇地,OIC600可以包括一個(gè)輸出端口606和一個(gè)或多個(gè)輸出端口608。
輸入?yún)^(qū)域610和光柵區(qū)域620由輸入透鏡630連接;光柵區(qū)域620和輸出區(qū)域670由輸出透鏡680來連接。輸入透鏡630和輸出透鏡680的橫截面?zhèn)认虺叽缤ǔP∮贠IC600的標(biāo)稱寬度。因此,允許由于外力而帶來的撓曲,例如,如下面進(jìn)一步說明的,來自第一膨脹塊640和/或第二膨脹塊690帶來的外力。在一種實(shí)施方式中,輸入透鏡630的橫截面的側(cè)向尺寸和輸出透鏡680的橫截面的側(cè)向尺寸相同。在另一種實(shí)施方式中,輸入透鏡630的橫截面的側(cè)向尺寸大于輸出透鏡680的橫截面的側(cè)向尺寸。在又一種實(shí)施方式中,輸入透鏡630橫截面的側(cè)向尺寸小于輸出透鏡680的橫截面的側(cè)向尺寸。
例如,可以在輸入端口606(例如,來自一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的光纖,沒有顯示)接收多波長光,并經(jīng)由輸入?yún)^(qū)域波導(dǎo)管650傳輸,提供到輸入透鏡630。輸入透鏡630將多波長光處理(例如,傳送)到光柵區(qū)域波導(dǎo)管660(例如,陣列波導(dǎo)光柵臂)。
每個(gè)光柵區(qū)域波導(dǎo)管660可以分別沿通常為曲線的不同光程從輸入透鏡630軸向延伸到第二輸出透鏡680,導(dǎo)致基于波長在第二輸出透鏡680的輸入處的不同相位傾斜。該相位傾斜依次影響光線如何通過相長相干在第二輸出透鏡680中重組。這樣,第二輸出透鏡680通過各個(gè)輸出波導(dǎo)管694在輸出端口608處提供了不同波長,由此,OIC600可以用來將進(jìn)入輸入端口606的光信號(hào)在輸出端口608處分成兩個(gè)或更多分用的信號(hào)。
可選地,OIC600可以用于將來自輸出端口608的光信號(hào)在輸入端口606處復(fù)用為具有兩個(gè)或更多波長成份的復(fù)用信號(hào)。雖然在說明中,單一輸入波導(dǎo)管650和四個(gè)輸出波導(dǎo)管694分別與輸入透鏡630和輸出透鏡280相關(guān),但是根據(jù)本發(fā)明可以使用任何數(shù)量的這樣的輸入和輸出波導(dǎo)管650和694。此外,應(yīng)該理解的是,任何適當(dāng)數(shù)量的光柵波導(dǎo)管660可以用在OIC600中。
當(dāng)OIC600的溫度升高時(shí),輸入波導(dǎo)管650的折射系數(shù)、光柵區(qū)域波導(dǎo)管660的折射系數(shù),和/或輸出區(qū)域波導(dǎo)管694的折射系數(shù)會(huì)改變。為了補(bǔ)償基于溫度的折射系數(shù)的改變,第一膨脹塊640膨脹,使得輸入?yún)^(qū)域610和輸入透鏡630的至少一部分相對(duì)光柵區(qū)域620移動(dòng)(例如,旋轉(zhuǎn))。同樣地,第二膨脹塊690膨脹,使得輸出區(qū)域670和輸出透鏡680的至少一部分相對(duì)光柵區(qū)域620移動(dòng)(例如,旋轉(zhuǎn))。在一種實(shí)施方式中,第一膨脹塊640和第二膨脹塊690由相同或相似的材料制成,因此具有基本相同的熱膨脹特性。在另一種實(shí)施方式中,第一膨脹塊640由具有比第二膨脹塊690大的熱膨脹系數(shù)的材料制成。然而,在又一個(gè)實(shí)施方式中,第一膨脹塊640由具有比第二膨脹塊690小的熱膨脹系數(shù)的材料制成。
此外,當(dāng)OIC600的溫度降低時(shí),第一膨脹塊640收縮,導(dǎo)致輸入?yún)^(qū)域610和第一輸入透鏡630的至少一部分相對(duì)光柵區(qū)域620移動(dòng)(例如,旋轉(zhuǎn))。同樣地,當(dāng)OIC600的溫度降低時(shí),第二膨脹塊690收縮,導(dǎo)致輸出區(qū)域670和輸出透鏡680的至少一部分相對(duì)光柵區(qū)域620移動(dòng)。以該方式,由依從波導(dǎo)溫度的折射系數(shù)變化帶來的波長變化被減小。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供用于制造一個(gè)集成光路的方法,其中,提供一個(gè)基底,其在輸入?yún)^(qū)域至少具有一個(gè)波導(dǎo)管,同時(shí)在光柵區(qū)域至少具有一個(gè)波導(dǎo)管。在輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域提供一個(gè)輸入透鏡,并且輸入?yún)^(qū)域從光柵區(qū)域渦型切割??蛇x擇地,輸入?yún)^(qū)域可以通過基底的壓花蝕刻(patterned etching)來從光柵區(qū)域(例如,輸入透鏡以外——不包括輸入透鏡)分離。第一個(gè)膨脹塊提供于輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域之間。
可選擇的,基底可以進(jìn)一步在輸出區(qū)域包括至少一個(gè)波導(dǎo)管。輸出透鏡提供于光柵區(qū)域和輸出區(qū)域之間,同時(shí),輸出區(qū)域從光柵區(qū)域渦型切割??蛇x擇地,輸出區(qū)域可以從光柵區(qū)域(例如,輸出透鏡以外——不包括輸出透鏡)通過基底的壓花蝕刻來分離。第二膨脹塊提供在輸出區(qū)域和光柵區(qū)域之間。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,雖然為了有效分離兩個(gè)區(qū)域,本發(fā)明已經(jīng)就渦型切割作了說明,但是任何合適分離區(qū)域的方法都可以在本領(lǐng)域的范圍內(nèi)使用,其中包括而不限于,激光切割和壓花蝕刻。
雖然本發(fā)明就幾個(gè)特定方案作了展示和說明,應(yīng)該理解的是,通過對(duì)本說明書和附圖的閱讀和理解,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,還可以采用等同的變化和修改。特別地,關(guān)于上述部件(組件、裝置、電路、系統(tǒng),等等)執(zhí)行的不各種功能,除非有其它指示,用來說明這些部件的術(shù)語(包括涉及到“工具(means)”)應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)執(zhí)行所述部件的特定功能的任何部件(例如,在功能上等同的部件),即使其在結(jié)構(gòu)上與公開的結(jié)構(gòu)并不相同,因?yàn)楣_的結(jié)構(gòu)只是示例性地說明本發(fā)明的各個(gè)方面。在這點(diǎn)上,也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,本發(fā)明包括這樣的系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令,用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種方法的技術(shù)和/或過程。
此外,雖然已經(jīng)根據(jù)幾種方案的一種公開了本發(fā)明的特定特點(diǎn),不過如果需要,對(duì)于某種特定應(yīng)用,該特點(diǎn)也可以與其它方案的一種或更多其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合。此外,就用于詳細(xì)的說明書或權(quán)利要求中的術(shù)語“包括”、“包括”、“帶有”、“具有”、“有”及其變體來說,這些術(shù)語類似于術(shù)語“包含”的方式,應(yīng)該是包括性的。
權(quán)利要求
1.一種集成光路,其包括在基板上具有波導(dǎo)管的第一區(qū)域,其具有第一熱膨脹系數(shù);在基板上具有波導(dǎo)管的第二區(qū)域,其具有第二熱膨脹系數(shù);光學(xué)上連接第一區(qū)域波導(dǎo)管和第二區(qū)域波導(dǎo)管的透鏡;以及位于第一區(qū)域和第二區(qū)域的膨脹塊,其具有第三熱膨脹系數(shù);其中第三熱膨脹系數(shù)不同于第一熱膨脹系數(shù),同時(shí)第三熱膨脹系數(shù)不同于第二熱膨脹系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的集成光路,其中第三熱膨脹系數(shù)小于第一熱膨脹系數(shù)和第二熱膨脹系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的集成光路,其中第三熱膨脹系數(shù)大于第一熱膨脹系數(shù)和第二熱膨脹系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的集成光路,其中,膨脹塊使得第一區(qū)域相對(duì)第二區(qū)域移動(dòng)約0.5微米或更多以及約100微米或更少,以響應(yīng)在約-20℃到約+95℃的范圍中的溫度偏移。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的集成光路,其中透鏡具有約10微米或更多和約10000微米或更少的側(cè)向尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的集成光路,其中膨脹塊包括從金屬類和交聯(lián)聚合物中選擇的至少一種。
7.一種集成光路,其包括具有一個(gè)波導(dǎo)管的輸入?yún)^(qū)域;具有一個(gè)波導(dǎo)管的光柵區(qū)域;光學(xué)上連接輸入?yún)^(qū)域波導(dǎo)管和光柵區(qū)域波導(dǎo)管的輸入透鏡;具有一個(gè)波導(dǎo)管的輸出區(qū)域;光學(xué)上連接光柵區(qū)域波導(dǎo)管和輸出區(qū)域波導(dǎo)管的輸出透鏡;位于輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域之間的第一膨脹塊;以及位于輸出區(qū)域和光柵區(qū)域之間的第二膨脹塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的集成光路,其中輸入透鏡的側(cè)向尺寸基本與輸出透鏡的側(cè)向尺寸相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的集成光路,其中輸入透鏡的側(cè)向尺寸小于輸出透鏡的側(cè)向尺寸。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的集成光路,其中第一膨脹塊和第二膨脹塊具有基本相似的熱膨脹系數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的集成光路,其中第一膨脹塊具有大于第二膨脹塊的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的集成光路,其中第一膨脹塊具有小于第二膨脹塊的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。
13.一種制造集成光路的方法,包括提供一個(gè)基底,其在輸入?yún)^(qū)域中具有至少一個(gè)波導(dǎo)管和在光柵區(qū)域中具有至少一個(gè)波導(dǎo)管;在輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域之間提供輸入透鏡;從光柵區(qū)域渦型切割輸入?yún)^(qū)域;以及在輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域之間提供第一膨脹塊。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法,提供基底的行為進(jìn)一步包括在一個(gè)輸出區(qū)域具有至少一個(gè)波導(dǎo)管的基底;
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法,進(jìn)一步包括在光柵區(qū)域和輸出區(qū)域之間提供一個(gè)輸出透鏡;從光柵區(qū)域渦型切割輸出區(qū)域;在輸出區(qū)域和光柵區(qū)域之間提供第二個(gè)膨脹塊。
16.一種制造集成光路的方法,包括提供一個(gè)基底,其在輸入?yún)^(qū)域中具有至少一個(gè)波導(dǎo)管和在光柵區(qū)域中具有至少一個(gè)波導(dǎo)管;在輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域之間提供一個(gè)輸入透鏡;通過基底的壓花蝕刻從輸入透鏡外的光柵區(qū)域分離輸入?yún)^(qū)域;以及在輸入?yún)^(qū)域和光柵區(qū)域之間提供第一膨脹塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法,提供基底的行為進(jìn)一步包括在輸出區(qū)域具有至少一個(gè)波導(dǎo)管的基底。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法,進(jìn)一步包括在光柵區(qū)域和輸出區(qū)域之間提供輸出透鏡;通過基底的壓花蝕刻從輸出透鏡外的光柵區(qū)域分離輸出區(qū)域;在輸出區(qū)域和光柵區(qū)域之間提供第二膨脹塊。
全文摘要
公開了一種具有機(jī)械射束控制的光路。機(jī)械射束控制可以減小例如陣列波導(dǎo)管的光路的熱敏度。同時(shí)公開了用于制造采用機(jī)械射束控制的集成光路的方法。
文檔編號(hào)G02B6/122GK1575427SQ02821167
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月24日
發(fā)明者A·J·蒂克納 申請(qǐng)人:光波微系統(tǒng)公司
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