1．技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及光子器件。更具體地，某些實施例一般地但非排他地涉及用于執(zhí)行色散光譜測定的裝置和方法。

2．

背景技術(shù)：

隨著便攜式設(shè)備市場的增長，對緊湊且節(jié)能的傳感器的需求已經(jīng)增加。在光學(xué)光譜（spectroscopic）傳感器中的最近的改進已經(jīng)在生物和環(huán)境感測中提供了越來越多樣化的應(yīng)用。光譜儀（spectrometer）是光譜學(xué)（optical spectroscopy）的必要部件。光子集成電路（PIC）包括單片集成光子器件或元件，并且在諸如生物和環(huán)境感測的應(yīng)用中作為光譜儀可以是有用的。

目前，商業(yè)上可獲得的片上光譜儀不同地依賴于靜止波導(dǎo)的一些陣列，這些靜止波導(dǎo)將衍射光的不同波長的每個傳播到相應(yīng)檢測器。這種方法的一個限制是光譜學(xué)通常對表征光譜的連續(xù)波長范圍的一些近似感興趣。為了更好地實現(xiàn)這種表征，常規(guī)的片上光譜測定技術(shù)尋求將輸出波導(dǎo)定位成盡可能彼此接近。然而，這種緊密接近受到所導(dǎo)致串?dāng)_的限制，其中給定波長的光不正確地貢獻于由耦合到相應(yīng)相鄰輸出波導(dǎo)的不同檢測器所進行的測量。在常規(guī)技術(shù)試圖通過增加波導(dǎo)之間的間隔來減少串?dāng)_的情況下，連續(xù)譜測量遭受影響。

附圖說明

在附圖的各圖中通過示例而非限制的方式示出了本發(fā)明的各種實施例，并且其中：

圖1A是根據(jù)實施例的集成到單個襯底上的PIC的平面圖，物理可移位光波導(dǎo)與光子器件相鄰。

圖1B是根據(jù)實施例的沿著圖1A中所示的b-b'線的圖1A中描繪的PIC的截面圖。

圖1C是根據(jù)實施例的沿著圖1A中所示的c-c'線的圖1A中描繪的PIC的截面圖。

圖2A、圖2B是根據(jù)實施例的具有可移位波導(dǎo)的PIC的平面圖。

圖3A至圖3C是根據(jù)不同實施例的具有可移位波導(dǎo)的相應(yīng)PIC的平面圖。

圖4是根據(jù)實施例的光譜測定測量和分析系統(tǒng)的功能框圖。

圖5A是示出根據(jù)實施例的操作包括單片物理可移位光波導(dǎo)和相鄰光子器件的PIC的方法的流程圖。

圖5B是示出根據(jù)實施例的制造包括單片物理可移位光波導(dǎo)和相鄰光子器件的PIC的方法的流程圖。

圖6A是示出根據(jù)實施例的用于執(zhí)行透射光譜測定的設(shè)備的元件的平面圖。

圖6B是示出根據(jù)實施例的用于執(zhí)行反射光譜測定的設(shè)備的元件的平面圖。

圖7是示出根據(jù)實施例的包括PIC的計算機系統(tǒng)的元件的框圖。

圖8是示出根據(jù)實施例的包括PIC的移動設(shè)備的元件的框圖。

具體實施方式

本文討論的實施例不同地提供了用機械可移動波導(dǎo)提供片上光譜測定的技術(shù)和/或機制。在實施例中，PIC是單片器件，其至少包括光波導(dǎo)和布置在相同襯底上并且光學(xué)耦合到波導(dǎo)的光子器件。波導(dǎo)可能包括剛性耦合到襯底的錨定部分和從錨定部分延伸的可移位部分。利用與其耦合的基于微機電系統(tǒng)（MEMS）的致動器，可能相對于包括衍射光柵（例如，中階梯光柵）的光子器件而不同地重新定位可移位部分。在實施例中，波導(dǎo)與光子器件交換從樣本材料接收的光的一部分。在光交換期間，可能利用基于MEMS的致動器連續(xù)地移動可移位部分。結(jié)果，可能將輸出波導(dǎo)暴露于由光柵所衍射的光的連續(xù)變化的波長范圍。

圖1A是根據(jù)實施例的集成到單個襯底105上的PIC 100的平面圖，物理上可移位的光波導(dǎo)110與物理錨定的光子器件120相鄰?？赡軐⒐庾悠骷?20布置在襯底105的第一區(qū)域上，并且光子器件120包括光柵（未示出）以衍射經(jīng)由波導(dǎo)110接收的光，或者朝向波導(dǎo)110衍射光。光波導(dǎo)110可能布置在襯底105的第二區(qū)域上并且在襯底105的平面中可能是大致平面的，并且與光子器件120共面（即，在相同的平面中）。帶或肋側(cè)壁115B可能限定波導(dǎo)110的橫切向（transverse）或橫向?qū)挾萕。寬度W可能隨著材料系統(tǒng)和波長而變化，但是對于一個示例性硅實施例，波導(dǎo)寬度W對于具有在波長范圍內(nèi)的一個或多個分量的傳播光可能有利地在1μm和10μm之間。類似的范圍也可適用于波導(dǎo)110的z高度。作為說明而非限制，波導(dǎo)110可能傳播包括在1250nm至1400nm的波長范圍內(nèi)的分量的光。然而，取決于特定于實現(xiàn)的細節(jié)，波導(dǎo)110可能傳播任何各種其他波長范圍的光。

光波導(dǎo)110可能是這樣的材料：該材料與周圍材料具有足夠的折射率對比（index contrast），以沿著縱向波導(dǎo)長度L在光譜（hv）中通過全內(nèi)反射（TIR）電磁波進行引導(dǎo)。在實施例中，光波導(dǎo)110包括沿著錨定縱向長度L_A物理地錨定到襯底105的至少一個錨定波導(dǎo)部分111,以及沿著釋放的縱向長度L_R物理地從襯底105釋放的至少一個釋放波導(dǎo)部分112。

如圖1A中進一步所示，釋放波導(dǎo)部分112也可能與光子器件120物理地分離，其中波導(dǎo)端面115A與光子器件120接近。波導(dǎo)端面115A可能通過自由空間間隙G與光子器件端面120A分離。波導(dǎo)110可能以光學(xué)模式（例如，包括傳播光的多個波長中的一個）跨自由空間間隙G光學(xué)地耦合到光子器件120，因此橫穿自由空間間隙G并在發(fā)射點151處耦合到光子器件120中（或耦合出光子器件120）。在相對于襯底105的一個或多個維度中，可能通過釋放波導(dǎo)部分112的移位而物理地移位發(fā)射點151。在有利的實施例中，可能通過控制釋放波導(dǎo)部分112的物理移位來改變光子器件120和在波導(dǎo)110中傳播的光之間的相互作用。在從遠離光子器件120的襯底105上的固定錨定點懸伸（cantilever）光波導(dǎo)110的示例性實施例中，通過相對于襯底105在一個或多個維度上釋放波導(dǎo)部分112的彈性偏轉(zhuǎn)，可能物理地移位發(fā)射點151。

在一個實施例中，光波導(dǎo)端部的釋放部分在襯底的xy平面內(nèi)可從波導(dǎo)的錨定部分橫向移位。如圖1A中進一步所示，錨定波導(dǎo)部分111的縱向軸線與截面平面b-b'對準?；诓▽?dǎo)110的波導(dǎo)材料的彈性模量和面積慣性矩（area moment of inertia），釋放波導(dǎo)部分112可能具有足夠的長度，以實現(xiàn)從錨定點130A的偏轉(zhuǎn)角，使得釋放波導(dǎo)部分112的縱向軸線L_A跟隨虛線150并且發(fā)射點151橫向移位端面移位距離D到發(fā)射點152。

圖1B是根據(jù)實施例的沿著圖1A中所示的b-b'線的PIC 100的截面圖。如圖所示，光波導(dǎo)110包括布置在襯底105上的器件層。襯底105可能是本領(lǐng)域已知的適于形成IC的任何襯底，諸如但不限于半導(dǎo)體襯底、絕緣體上的半導(dǎo)體（SOI）襯底、絕緣體襯底（例如，藍寶石）等，和/或其組合。在有利的實施例中，光波導(dǎo)110是晶體（例如，基本上單晶體）半導(dǎo)體層，例如硅。替代的半導(dǎo)體，例如鍺、SiGe以及其他化合物半導(dǎo)體，例如InP，也是可能的。光波導(dǎo)110可能通過與波導(dǎo)材料的足夠高的折射率對比的中間材料130而從襯底105分離。在光波導(dǎo)110和襯底105都是晶體硅的示例性實施例中，中間材料130可能是二氧化硅。在一個這樣的實施例中，其中襯底105是硅SOI襯底，可能將硅光波導(dǎo)110圖案化到襯底105的硅器件層中。光子器件120可能與波導(dǎo)110呈平面（即，具有相同的z高度）并且可能在與波導(dǎo)110相同的器件層內(nèi)。如圖1B中進一步所示，具有釋放的縱向長度L_R的底部空隙（void）140可能在波導(dǎo)110下面并且接近光子器件120，其中中間材料層130作為沿著錨定縱向長度L_A的錨定物存在。類似地，頂部空隙190可能沿著至少釋放的縱向長度L_R而存在于波導(dǎo)110上，并且可能可選地進一步延伸。盡管某些實施例在這方面不受限制，但是布置在波導(dǎo)110上的可能是本領(lǐng)域已知的為該類型的單片釋放結(jié)構(gòu)提供合適保護的任何材料的殼192。

圖1C是沿著圖1A中所示的c-c'線的PIC 100的截面圖，并且進一步示出了可能如何從周圍材料完全地釋放波導(dǎo)110。也如圖1C中所示，波導(dǎo)110包含在z和y維度中的一種或多種模式的光170，因為它沿著釋放的縱向長度L_R在x維度上傳播。

圖2A是根據(jù)實施例的具有單個可移位波導(dǎo)210的PIC的平面圖200a。如圖所示，可移位波導(dǎo)210可能至少部分地物理上擺脫（be free of）襯底205，例如基本上如圖1A-圖1C所示出的那樣。波導(dǎo)端面215A可能在距離D上至少橫向可移動并且通過自由空間間隙G與光子器件220的面220A分離。波導(dǎo)210和光子器件220可能每個都是硅，例如具有在圖1B和圖1C的上下文中所描述的材料堆疊結(jié)構(gòu)。光子器件220可能包括--由示例性中階梯光柵221表示的--光柵和物理錨定或固定的波導(dǎo)230。在評估樣本材料的光譜測定測量周期期間，具有各種波長的光的分量可能在可移位波導(dǎo)210和光子器件220之間通過波導(dǎo)端面215A傳播，橫穿自由空間間隙G、通過面220A并且在中階梯光柵221處不同地衍射。

作為說明而非限制，波導(dǎo)210相對于光子器件220（并且因此相對于中階梯光柵221）的位置可能導(dǎo)致具有第一波長的光250a與具有第二波長的光255a分離的衍射。其他衍射光（未示出）可能根據(jù)相應(yīng)波長類似地進行分離。至少部分地由于波導(dǎo)210的位置，可能將衍射光250a引導(dǎo)到從光子器件220的側(cè)面，例如面220A，（或者在其他實施例中，與它分離但接近它）延伸的波導(dǎo)230中。在實施例中，波導(dǎo)230的終端位于或接近位于用于中階梯光柵221的理論羅蘭（Rowland）圓上的位置。這樣的羅蘭圓與中階梯光柵221共享切點，其中羅蘭圓的曲率（curvature）半徑是中階梯光柵221的曲率半徑的一半。附加地或替代地，面215A可能位于這樣的羅蘭圓上的點處或該點附近。

圖2B是圖2A中所示的PIC的平面圖200b，其中PIC已由致動器機構(gòu)（未示出）配置成具有相對于光子器件220的不同位置的波導(dǎo)210。由于波導(dǎo)210的這種重新配置的位置，來自波導(dǎo)210的光以不同的角度入射在中階梯光柵221上。在說明性場景中，這種光的衍射導(dǎo)致光250b（具有光250a的第一波長）與光255b（具有光255a的第二波長）的分離。然而，由于不同的入射角，光255b--而不是光250b--被引導(dǎo)到波導(dǎo)230中。因此，某些實施例不同地提供輸出波導(dǎo)，比如波導(dǎo)230，以在光譜測定測量周期期間接收衍射光的連續(xù)變化的波長。耦合來經(jīng)由波導(dǎo)230接收這種衍射光的檢測器235--例如包括各種常規(guī)光電檢測器電路中的任何光電檢測器的檢測器235--可能對于光譜范圍的相應(yīng)波長每個都執(zhí)行連續(xù)測量。

結(jié)果，圖2A、圖2B的PIC可能包括相對少的輸出波導(dǎo)--例如只有一個這樣的波導(dǎo)--從而減少或者甚至消除片上光譜測定應(yīng)用中的串?dāng)_問題。

光250a和光255b到面220A的相應(yīng)位置的各種衍射例如可能進一步取決于光柵221的參數(shù)和光子器件220的折射率。在光子器件220是硅并且其折射率（RI）隨著溫度顯著變化時，如果PIC溫度在操作期間變化，則可能發(fā)生顯著的頻率（波長）偏移。

在某些實施例中，可移位輸入波導(dǎo)包括釋放波導(dǎo)部分，其可能是自由的以經(jīng)歷相對于襯底（并且相對于光子器件）的足以將不同波長的衍射光不同地引導(dǎo)到輸出波導(dǎo)的移位。附加地或替代地，輸出波導(dǎo)的釋放的部分可能是自由的以經(jīng)歷對于輸出波導(dǎo)而言足以接收衍射光的不同波長的彈性偏轉(zhuǎn)。在光子器件RI是溫度依賴的實施例中，釋放波導(dǎo)部分可能經(jīng)歷相對于襯底205和光子器件220的一定程度的偏轉(zhuǎn)，以至少部分地補償這種溫度依賴性，使得利用PIC的光譜測定測量更不熱敏感，或者“絕熱”。通過說明而非限制的方式，硅光子器件220可能在面220A的給定位置處經(jīng)歷大約10GHz/℃的頻率偏移。利用足夠長的釋放長度，使用無源和/或有源微機電系統(tǒng)（MEMS）致動器技術(shù)，波導(dǎo)210可能容易地在幾微米上并且實際上甚至在幾十微米的距離上偏移。

在實施例中，將相對于襯底主動移位可移位光波導(dǎo)。主動移位可能通過布置在襯底上并且機械地或電耦合到光波導(dǎo)的MEMS致動器。圖3A是根據(jù)實施例的具有主動可移位波導(dǎo)320的PIC 300的平面圖。 PIC 300可能包括先前參考圖2A、圖2B描述的PIC的所有屬性和特征。PIC 300還包括MEMS致動器310，MEMS致動器310包括物理耦合到波導(dǎo)320的釋放部分的可移動穿梭件（shuttle）312。除了選擇錨定點314（其中陰影區(qū)域指示錨定的結(jié)構(gòu)）之外，穿梭件312從襯底305擺脫（例如，被釋放），在其間布置有橫向彈簧耦合器。如圖3A中所示，蝕刻的空隙在穿梭件312的釋放區(qū)域和從錨定部分322延伸的波導(dǎo)320的可移位部分下方延伸。穿梭件312還包括可移動電容性驅(qū)動構(gòu)件316，其被配置為與錨定到襯底305的相應(yīng)固定電容性驅(qū)動構(gòu)件靜電耦合。盡管致動器310被示例為靜電梳驅(qū)動器，其中已知這種MEMS致動器容易實現(xiàn)微米并且甚至幾十微米的橫向穿梭移位，但是其他致動器設(shè)計也是可能的（例如，采用可變電容間隙或甚至感應(yīng)驅(qū)動） 。

圖3B是根據(jù)替代實施例的具有主動可移位的波導(dǎo)350的PIC 330的平面圖。PIC 330可能包括證明與PIC 300的功能相對應(yīng)的功能的結(jié)構(gòu)。例如，PIC 330可能包括MEMS致動器340，MEMS致動器340包括物理耦合到波導(dǎo)350的釋放部分的可移動穿梭件342。除了選擇錨定點344之外，穿梭件342可能擺脫襯底335，在其間布置有橫向彈簧耦合器。蝕刻的空隙可能在穿梭件342的釋放區(qū)域和從錨定部分352延伸的波導(dǎo)350的可移位部分下方延伸。穿梭件342可能還包括可移動電容性驅(qū)動構(gòu)件346，其被配置為與錨定到襯底335的相應(yīng)固定電容性驅(qū)動構(gòu)件靜電耦合335。在圖3B中，兩個（或更多）接觸點將穿梭件342耦合到波導(dǎo)350的釋放部分。結(jié)果，通過MEMS致動器340的操作的波導(dǎo)350的釋放部分的移動可能是相對平移/橫向的—例如，與由MEMS致動器310進行的波導(dǎo)320的更多角運動相比。

圖3C是根據(jù)另一實施例的具有主動可移位波導(dǎo)380的PIC 360的平面圖。PIC 360可能包括MEMS致動器370，MEMS致動器370包括物理耦合到波導(dǎo)380的釋放部分的可移動穿梭件372。錨定點374可能固定否則擺脫襯底365的穿梭件372。蝕刻的空隙可能在穿梭件372的釋放區(qū)域和從錨定部分382延伸的波導(dǎo)380的可移位部分下方延伸。穿梭件372可能還包括可移動電容性驅(qū)動構(gòu)件376，其被配置為與錨定到襯底365的相應(yīng)固定電容性驅(qū)動構(gòu)件靜電耦合。在圖3C中，可移動電容驅(qū)動構(gòu)件376是彎曲和/或有角度的MEMS致動器370的一部分。因此，通過MEMS致動器370的操作的波導(dǎo)380的釋放部分的移動可能包括釋放部分的角運動，例如，與MEMS致動器310為波導(dǎo)320提供的角運動的方向相反。

圖4是根據(jù)實施例的包括片上光譜儀的測量系統(tǒng)400的功能框圖。系統(tǒng)400可能包括PIC 410，其例如包括本文所討論的一些或全部可移動波導(dǎo)特征。

在評估給定材料的測量周期期間，PIC 410可能接收例如已經(jīng)透射通過樣本材料或者從樣本材料反射的光420。在測量周期期間的某一時間處，系統(tǒng)400的控制器430可能提供信號435以操作PIC 410的MEMS致動器412。在各種其他實施例中，控制器430可能集成到PIC 410中。響應(yīng)于信號435，MEMS致動器412可能連續(xù)配置PIC 410的光柵結(jié)構(gòu)（未示出）--例如光子器件220--和PIC 410的波導(dǎo)（未示出）的相對于彼此的各種位置。MEMS致動器412的此類操作可能導(dǎo)致PIC 410的檢測器414 --例如經(jīng)由PIC 410的輸出波導(dǎo)（未示出）--連續(xù)接收當(dāng)PIC 410的光柵結(jié)構(gòu)衍射光420時光420的不同的相應(yīng)波長。雖然某些實施例在這方面不受限制，但是系統(tǒng)400可能還包括耦合的溫度傳感器（未示出）以向控制器430提供指示PIC 410的溫度或其他熱狀態(tài)的信令。控制器430可能包括信號435中的偏移分量，以提供MEMS致動器412的修改操作，例如，補償對光柵結(jié)構(gòu)的RI的基于溫度的變化。

響應(yīng)于光420的衍射和MEMS致動器412的操作，檢測器414可能生成指示利用檢測器414感測的衍射光的（例如，光信號強度的）各種水平（level）的信號445。信號445可能例如被提供給分析器邏輯440，其耦合到PIC 410（或替代地，與PIC 410集成）。分析器邏輯440可包括硬件邏輯和/或執(zhí)行軟件邏輯，其被配置成將由信號445所指示的檢測到的水平（或其他特性）的每一個與光的相應(yīng)波長不同地相關(guān)聯(lián)。例如，可能耦合分析器邏輯440以—例如直接或間接地從控制器430--接收指定或以其他方式指示每個對應(yīng)于MEMS致動器412的相應(yīng)操作狀態(tài)的光的波長的信息。作為說明而非限制，分析器邏輯440和/或控制器430可能訪問（或者預(yù)先編程有）校準信息，其標識或以其他方式指示信號435的各個值的每一個與預(yù)期將輸出到檢測器414的相應(yīng)波長的對應(yīng)關(guān)系。

基于這樣的信息，分析器440可能將當(dāng)前由信號445指示的特定水平的檢測到的光標識為對應(yīng)于與信號435的并發(fā)（或先前）狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的特定波長。這樣標識的對應(yīng)關(guān)系可能進一步基于偏移信息，所述偏移信息標識或以其他方式指示用于補償PIC 410的熱狀態(tài)的信號435的分量。在實施例中，分析器440將由信號445指示的連續(xù)水平標識為對應(yīng)于通過輸出波長的連續(xù)范圍的PIC 410掃描。

圖5A示出了根據(jù)實施例的用于操作單片PIC的方法500的元素?？赡軋?zhí)行方法500以確定被測材料的光譜測定特性。在實施例中，方法400由包括例如PIC 100的一些或全部特征的裝置或系統(tǒng)來執(zhí)行。

方法500可能包括相對于PIC的光子器件連續(xù)地配置可移動光波導(dǎo)—例如PIC的輸入波導(dǎo)和PIC的輸出波導(dǎo)中的一個--的多個位置的操作。例如，在505處，方法500可能包括相對于光子器件配置第一（輸入）光波導(dǎo)和第二（輸出）光波導(dǎo)中的一個的某個第一位置。在505處的配置可能包括向耦合到第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)中的一個的MEMS致動器發(fā)送控制信號，所述控制信號設(shè)置波導(dǎo)的釋放部分的移位的特定量?？刂菩盘柨赡軐?yīng)于要在第二波導(dǎo)處接收的衍射光的期望波長。例如，控制信號可能基于例如包括校準信息的參考信息來確定，所述參考信息將MEMS致動器的操作狀態(tài)中的每個與衍射光的不同的相應(yīng)輸出波長相對應(yīng)。在一些實施例中，控制信號可能進一步基于光子器件的當(dāng)前熱狀態(tài)和將這種熱狀態(tài)中的各種熱狀態(tài)的每一個與要補償?shù)牟煌南鄳?yīng)波長偏移相對應(yīng)的參考信息。

在505處的位置的配置可能隨后在利用方法500實現(xiàn)的光譜測定周期期間重復(fù)一次或多次。對于每個這樣的位置，方法500可能在配置該位置的同時執(zhí)行操作。例如，在510處，方法500可能經(jīng)由第一光波導(dǎo)將從被測材料接收的光交換到光子器件。光可能包括具有（例如亮度、功率等的）各種相應(yīng)水平和各種相應(yīng)波長的分量。方法500可能還包括在515處將來自光子器件的光柵的光的一部分衍射到第二光波導(dǎo)中。在515處的衍射可能導(dǎo)致光的部分（分量）彼此分離波長，其中不同的波長被導(dǎo)向遠離光柵的不同方向。在515處被引導(dǎo)到第二波導(dǎo)中的光的特定部分（和波長）可能部分地取決于在505處配置的特定位置。在一些實施例中，特定部分可能進一步取決于光子器件的熱狀態(tài)—例如，其中光子器件的RI對熱狀態(tài)敏感。在520處，方法500對在505處配置的位置執(zhí)行對被測材料的相應(yīng)光譜測定測量。在520處進行測量可能包括生成指示被引導(dǎo)到第二光波導(dǎo)中的相應(yīng)光的衍射部分的水平的信號。

在實施例中，方法500重復(fù)針對衍射光的多個波長的被測材料的光譜測定測量。例如，方法500可能在525處評估光譜測定計量周期是（否）已經(jīng)完成?？赡軋?zhí)行這樣的周期，例如以評估在波長范圍上的材料。在525處確定周期尚未結(jié)束的情況下，方法500可能返回到在505處配置可移動波導(dǎo)的下一位置。相對地，在525處確定周期已結(jié)束的情況下，方法500可能結(jié)束或在一些實施例中繼續(xù)執(zhí)行附加操作（未示出）以編譯、轉(zhuǎn)換或以其他方式處理在520處不同地進行的測量。例如，這樣的處理可能包括生成圖和/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（例如地圖、表格等），指定或以其他方式指示此類測量中的每個與相應(yīng)波長的對應(yīng)關(guān)系。這樣的圖或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能表示在連續(xù)波長光譜上表征被測材料的光譜測定分布。

圖5B是示出制造包括單片物理可移位光波導(dǎo)和相鄰光子器件的PIC的方法550的流程圖?？赡軋?zhí)行方法550以形成在示例性PIC 100、200a、200b、300、330、360結(jié)構(gòu)中的上述特征。方法550開始于在操作555處接收SOI襯底,比如硅SOI襯底。在操作560處，將半導(dǎo)體器件層圖案化成光子器件，比如光學(xué)耦合器，其與也被圖案化到半導(dǎo)體器件層中的光學(xué)波導(dǎo)相交（與光子器件同時，或在光子器件圖案化之前，或在光子器件圖案化之后）?？赡苡萌魏纬Ｒ?guī)的光刻（lithographic）和各向異性蝕刻工藝對光子器件進行圖案化。

在操作565處，通過光子器件和波導(dǎo)的端部之間的半導(dǎo)體器件層形成溝槽。溝槽形成可能與光子器件的波導(dǎo)圖案化中的一個或多個同時執(zhí)行（即，具有相同的蝕刻掩模），或者可能在波導(dǎo)和光子器件作為分開的掩模蝕刻的圖案化之后執(zhí)行。在操作570處，去除（蝕刻）SOI電介質(zhì)層的一部分，部分地底切（undercut）器件層以釋放接近光子器件的波導(dǎo)的端部。在示例性實施例中，利用暴露與在操作565處蝕刻的溝槽接近的波導(dǎo)的端部長度的掩模來執(zhí)行底切蝕刻操作，掩模開口與溝槽重疊。在另外的實施例中，方法550包括制造致動器結(jié)構(gòu)以主動地偏轉(zhuǎn)釋放的波導(dǎo)。在一個實施例中，例如使用用于對波導(dǎo)和/或光子器件進行圖案化的相同掩模，將半導(dǎo)體器件層進一步圖案化為物理耦合到波導(dǎo)的MEMS致動器。在另外的實施例中，在操作570處，與釋放的波導(dǎo)端面同時釋放MEM致動器的至少一部分。在另外的實施例中，在釋放操作570之前，在波導(dǎo)和光子器件上沉積鈍化層，釋放操作570對鈍化層具有選擇性，以形成封裝釋放的波導(dǎo)端的殼。

圖6A是根據(jù)實施例的用于執(zhí)行透射光譜測定的設(shè)備600的平面圖。例如，設(shè)備600的操作可能執(zhí)行方法500中的一些或全部。在實施例中，設(shè)備600包括本文所討論的PIC 100、200a、200b、300、330、360結(jié)構(gòu)的一些或全部特征。例如，設(shè)備600可能包括硅襯底620，其中形成在硅襯底620上的氧化物層624上的光譜儀結(jié)構(gòu)包括可移動波導(dǎo)630、包括中階梯光柵634的光子器件632以及從光子器件延伸的輸出波導(dǎo)622。在使用設(shè)備600的透射光譜測定期間，光源602可能引導(dǎo)光通過被測材料MUT 604。未被MUT 604吸收的光可能穿過以—例如經(jīng)由鏡610和耦合器626--被引導(dǎo)到波導(dǎo)630中?；诓▽?dǎo)630的當(dāng)前位置，中階梯光柵634可能將特定波長的光衍射到波導(dǎo)622中。例如經(jīng)由外耦合器636而耦合到波導(dǎo)622的檢測器可能在計量周期期間針對各種波長檢測衍射光的水平。

圖6B是根據(jù)實施例的用于執(zhí)行反射光譜測定的設(shè)備650的平面圖。為了避免模糊某些實施例的各種特征，設(shè)備600的一些PIC結(jié)構(gòu)--即硅襯底620、氧化物層624、耦合器626、可移動波導(dǎo)680、光子器件682、中階梯光柵684、波導(dǎo)622、耦合器686和光電檢測器688—示出為在設(shè)備650中交替地提供相應(yīng)的功能。在使用設(shè)備600的反射光譜測定期間，光源652可能引導(dǎo)光通過被測材料MUT 654。未被吸收的光可能從MUT 654的表面反射掉（reflect off）并且例如通過鏡660和耦合器626—被引導(dǎo)進入波導(dǎo)630中。類似于設(shè)備600中的操作，中階梯光柵634可能基于波導(dǎo)630的當(dāng)前位置將特定波長的光衍射到波導(dǎo)622中。耦合到波導(dǎo)622的檢測器--例如經(jīng)由外耦合器636--可能在計量周期期間針對各種波長檢測衍射光的水平。

圖7是在其中可能實施光譜學(xué)（spectroscopy）的計算系統(tǒng)的實施例的框圖。系統(tǒng)700表示根據(jù)本文所述的任何實施例的計算設(shè)備，并且可能是膝上型計算機、臺式計算機、服務(wù)器、游戲或娛樂控制系統(tǒng)、掃描儀、復(fù)印機、打印機或其他電子設(shè)備。系統(tǒng)700可能包括處理器720，其提供用于系統(tǒng)700的指令的處理、操作管理和執(zhí)行。處理器720可能包括任何類型的微處理器、中央處理單元（CPU）、處理核或其他處理硬件以提供用于系統(tǒng)700的處理。處理器720控制系統(tǒng)700的整體操作，并且可能是或者可能包括一個或多個可編程通用或?qū)Ｓ梦⑻幚砥鳌?shù)字信號處理器（DSP）、可編程控制器、專用集成電路（ASIC）、可編程邏輯設(shè)備（PLD）等，或這樣的設(shè)備的組合。

存儲器子系統(tǒng)730表示系統(tǒng)700的主存儲器，并且為要由處理器720執(zhí)行的代碼或要在執(zhí)行例程中使用的數(shù)據(jù)值提供臨時存儲。存儲器子系統(tǒng)730可能包括一個或多個存儲器設(shè)備，諸如只讀存儲器（ROM）、閃存、一個或多個各種隨機存取存儲器（RAM）或其他存儲器設(shè)備、或此類設(shè)備的組合。存儲器子系統(tǒng)730除其他外還存儲并托管操作系統(tǒng)（OS）736以提供用于在系統(tǒng)700中執(zhí)行指令的軟件平臺。另外，從存儲器子系統(tǒng)730存儲和執(zhí)行其他指令738以提供系統(tǒng)700的邏輯和處理。OS 736和指令738由處理器720執(zhí)行。

存儲器子系統(tǒng)730可能包括存儲器設(shè)備732，其中它存儲數(shù)據(jù)、指令、程序或其他項目。在一個實施例中，存儲器子系統(tǒng)包括存儲器控制器734，其提供用于訪問存儲器設(shè)備732的機制。在一個實施例中，存儲器控制器734提供訪問存儲器設(shè)備732的命令，存儲器設(shè)備732包括根據(jù)本文所述的任何實施例的集成電路。

處理器720和存儲器子系統(tǒng)730耦合到總線/總線系統(tǒng)710。總線710是代表通過適當(dāng)?shù)臉蚪悠?、適配器和/或控制器連接的任何一個或多個單獨的物理總線、通信線路/接口、和/或點對點連接的抽象概念。因此，總線710可能包括例如系統(tǒng)總線、外圍部件互連（PCI）總線、HyperTransport或工業(yè)標準架構(gòu)（ISA）總線、小型計算機系統(tǒng)接口（SCSI）總線、通用串行總線（USB）或電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）標準1394總線（通常稱為“火線”）中的一個或多個?？偩€710的總線還可能對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)接口750中的接口。

系統(tǒng)700可能還包括耦合到總線710的一個或多個輸入/輸出（I/O）接口740、網(wǎng)絡(luò)接口750，一個或多個內(nèi)部大容量存儲設(shè)備760和外圍接口770。I/O接口740可能包括用戶通過其與系統(tǒng)700交互（例如，視頻、音頻和/或字母數(shù)字對接）的一個或多個接口部件。網(wǎng)絡(luò)接口750向系統(tǒng)700提供通過一個或多個網(wǎng)絡(luò)與遠程設(shè)備（例如，服務(wù)器、其他計算設(shè)備）通信的能力。網(wǎng)絡(luò)接口750可能包括以太網(wǎng)適配器、無線互連部件、USB（通用串行總線）或其他基于有線或無線標準的或?qū)Ｓ械慕涌凇?/p>

記憶裝置760可能是或者可能包括用于以非易失性方式存儲大量數(shù)據(jù)的任何常規(guī)介質(zhì)，比如一個或多個磁性、固態(tài)或基于光的盤或組合。記憶裝置760保持處于持久狀態(tài)的代碼或指令和數(shù)據(jù)762（即，盡管系統(tǒng)700的電力中斷，仍然保持該值）。雖然存儲器730是用于向處理器720提供指令的執(zhí)行或操作存儲器，但是記憶裝置760可能通常被認為是“存儲器”。然而記憶裝置760是非易失性的，存儲器730可能包括易失性存儲器（即，如果系統(tǒng)700電力中斷，則數(shù)據(jù)的值或狀態(tài)是不確定的）。

外圍接口770可能包括上面未具體提及的任何硬件接口。外圍設(shè)備通常指代從屬連接到系統(tǒng)700的設(shè)備。從屬連接是其中系統(tǒng)700提供在其上執(zhí)行操作并且用戶與其交互的軟件和/或硬件平臺的連接。

圖8是在其中可能實現(xiàn)光譜學(xué)的移動設(shè)備的實施例的框圖。設(shè)備800表示移動計算設(shè)備，比如計算平板、移動電話或智能電話、使能無線閱讀器或其他移動設(shè)備。將理解，一般性地示出了部件中的某些，并且在設(shè)備800中并非示出了這種設(shè)備的所有部件。

設(shè)備800可能包括處理器810，其執(zhí)行設(shè)備800的主要處理操作。處理器810可能包括一個或多個物理設(shè)備，比如微處理器、應(yīng)用處理器、微控制器、可編程邏輯設(shè)備或其他處理裝置。由處理器810執(zhí)行的處理操作包括在其上執(zhí)行應(yīng)用和/或設(shè)備功能的操作平臺或操作系統(tǒng)的執(zhí)行。處理操作包括同與人類用戶或與其他設(shè)備的I/O（輸入/輸出）相關(guān)的操作、與電源管理相關(guān)的操作和/或與將設(shè)備800連接到另一設(shè)備相關(guān)的操作。處理操作可能還包括與音頻I/O和/或顯示器I/O相關(guān)的操作。

在一個實施例中，設(shè)備800包括表示與向計算設(shè)備提供音頻功能相關(guān)聯(lián)的硬件（例如，音頻硬件和音頻電路）和軟件（例如，驅(qū)動、編解碼器）部件的音頻子系統(tǒng)820。音頻功能可能包括揚聲器和/或耳機輸出，以及麥克風(fēng)輸入?？赡軐⒂糜谶@樣的功能的設(shè)備集成到設(shè)備800中或者連接到設(shè)備800。在一個實施例中，用戶通過提供由處理器810接收和處理的音頻命令來與設(shè)備800交互。

顯示子系統(tǒng)830表示為用戶提供視覺和/或觸覺顯示以與計算設(shè)備交互的硬件（例如，顯示設(shè)備）和軟件（例如，驅(qū)動）部件。顯示子系統(tǒng)830可能包括顯示接口832，顯示接口832可能包括用于向用戶提供顯示的特定屏幕或硬件設(shè)備。在一個實施例中，顯示接口832包括與處理器810分離的邏輯，以執(zhí)行與顯示相關(guān)的至少一些處理。在一個實施例中，顯示子系統(tǒng)830包括向用戶提供輸出和輸入二者的觸摸屏設(shè)備。

I/O控制器840表示與和用戶的交互相關(guān)的硬件設(shè)備和軟件部件。I/O控制器840可能進行操作以管理作為音頻子系統(tǒng)820和/或顯示子系統(tǒng)830的一部分的硬件。另外，I/O控制器840示出了連接到設(shè)備800的附加設(shè)備的連接點，用戶可能通過該連接點與系統(tǒng)交互。例如，可能附接到設(shè)備800的設(shè)備可能包括麥克風(fēng)設(shè)備、揚聲器或立體聲系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)或其他顯示設(shè)備、鍵盤或小鍵盤設(shè)備、或者用于與特定應(yīng)用一起使用的其他I/O設(shè)備，比如讀卡器或其他設(shè)備。

如上所提及，I/O控制器840可能與音頻子系統(tǒng)820和/或顯示子系統(tǒng)830交互。例如，通過麥克風(fēng)或其他音頻設(shè)備的輸入可能提供用于設(shè)備800的一個或多個應(yīng)用或功能的輸入或命令。另外，代替顯示輸出或者除了顯示輸出之外，還可能提供音頻輸出。在另一示例中，如果顯示子系統(tǒng)包括觸摸屏，則顯示設(shè)備還充當(dāng)輸入設(shè)備，其可能至少部分地由I/O控制器840管理。設(shè)備800上還可能有附加按鈕或開關(guān)以提供由I/O控制器840管理的I/O功能。

在一個實施例中，I/O控制器840管理諸如加速度計、照相機、光傳感器或其他環(huán)境傳感器、陀螺儀、全球定位系統(tǒng)（GPS）或者可能被包括在設(shè)備800中的其他硬件之類的設(shè)備。輸入可能是直接用戶交互的部分，并且向系統(tǒng)提供環(huán)境輸入以影響其操作（諸如對噪聲進行濾波、調(diào)整用于亮度檢測的顯示器、對照相機應(yīng)用閃光燈或其他特征）。

在一個實施例中，設(shè)備800包括管理電池功率使用、電池的充電和與節(jié)電操作相關(guān)的特征的功率管理850。存儲器子系統(tǒng)860可能包括用于在設(shè)備800中存儲信息的（一個或多個）存儲器設(shè)備862。存儲器子系統(tǒng)860可能包括非易失性（如果中斷存儲器設(shè)備的電力則狀態(tài)不改變）和/或易失性（如果中斷存儲器設(shè)備的電力則狀態(tài)是不確定的）存儲器設(shè)備。存儲器860可能存儲應(yīng)用數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、音樂、照片、文檔或其他數(shù)據(jù)以及與系統(tǒng)800的應(yīng)用和功能的執(zhí)行相關(guān)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)（無論是長期還是臨時的）。在一個實施例中，存儲器子系統(tǒng)860包括存儲器控制器864（其也可能被認為是系統(tǒng)800的控制的一部分，并且可能被認為是處理器810的一部分）以控制存儲器862。

連接870可能包括使設(shè)備800能夠與外部設(shè)備通信的硬件設(shè)備（例如，無線和/或有線連接器和通信硬件）和軟件部件（例如，驅(qū)動、協(xié)議棧）。該設(shè)備可能是單獨的設(shè)備，比如其他計算設(shè)備、無線接入點或基站以及諸如耳機、打印機或其他設(shè)備之類的外圍設(shè)備。

連接870可能包括多個不同類型的連接。為了概括，示出了具有蜂窩連接872和無線連接874的設(shè)備800。蜂窩連接872一般是指由無線載波提供的蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接，比如經(jīng)由GSM（全球移動通信系統(tǒng)）或其變體或衍生物、CDMA（碼分多址）或其變體或衍生物、TDM（時分復(fù)用）或變體或衍生物、LTE（長期演進-也稱為“4G”）或其他蜂窩服務(wù)標準所提供的。無線連接874是指不是蜂窩的無線連接，并且可能包括個域網(wǎng)（諸如藍牙）、局域網(wǎng)（諸如WiFi）和/或廣域網(wǎng)（諸如WiMax）或其他無線通信。無線通信是指通過使用調(diào)制的電磁輻射通過非固體介質(zhì)的數(shù)據(jù)的傳送。有線通信通過固體通信介質(zhì)發(fā)生。

外圍連接880包括硬件接口和連接器，以及用于進行外圍連接的軟件部件（例如，驅(qū)動、協(xié)議棧）。應(yīng)當(dāng)理解，設(shè)備800可以是到其他計算設(shè)備的外圍設(shè)備（“到”882），以及具有連接到其的外圍設(shè)備（“從”884）。設(shè)備800通常具有用于連接到其他計算設(shè)備的“對接（docking）”連接器，以用于諸如管理（例如，下載和/或上傳、改變、同步）設(shè)備800上的內(nèi)容的目的。另外，對接連接器可能允許設(shè)備800連接到允許設(shè)備800控制例如到視聽或其他系統(tǒng)的內(nèi)容輸出的某些外圍設(shè)備。

除了專用對接連接器或其他專有連接硬件之外，設(shè)備800還可能經(jīng)由公共或基于標準的連接器來進行外圍連接880。常見類型可能包括通用串行總線（USB）連接器（其可能包括多個不同硬件接口中的任何接口）、包括MiniDisplayPort（MDP）的DisplayPort、高清晰度多媒體接口（HDMI）、火線或其他類型。

在一個實施中，光譜儀器件包括布置在襯底上的光子器件，光子器件包括光柵、布置在襯底上的第一波導(dǎo)和布置在襯底上的第二波導(dǎo)，其中第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)中的一個包括是自由的以相對于襯底移動的釋放部分。光譜儀器件進一步包括耦合到第二波導(dǎo)的光電檢測器電路以及用于相對于光子器件配置釋放部分的多個位置的控制邏輯。對于多個位置中的每一個，當(dāng)配置位置時，第一波導(dǎo)將與光子器件交換來自被測材料的相應(yīng)光，光柵將相應(yīng)光的一部分衍射到第二波導(dǎo)中，并且光電檢測器電路進行被測材料的相應(yīng)光譜測定測量，包括光電檢測器電路生成指示被引導(dǎo)到第二波導(dǎo)中的相應(yīng)光的衍射部分的水平的信號。

在一個實施例中，光譜儀器件還包括耦合到釋放部分的微機電系統(tǒng)（MEMS）致動器，其中配置多個位置的控制邏輯包括用信號通知MEMS致動器的控制邏輯。在另一實施例中，配置多個位置的控制邏輯包括配置釋放部分的角偏轉(zhuǎn)的控制邏輯。在另一個實施例中，配置多個位置的控制邏輯包括配置釋放部分的橫向移位的控制邏輯。在另一個實施例中，光譜儀器件還包括分析器邏輯，用于為針對多個位置進行的相應(yīng)光譜測定測量中的每一個生成指定光譜測定測量與相應(yīng)波長的對應(yīng)關(guān)系的信息。

在另一實施中，一種方法包括相對于單片光子集成電路（PIC）的光子器件連續(xù)地配置單片PIC的第一波導(dǎo)和單片PIC的第二波導(dǎo)中的一個的多個位置。該方法還包括：對于多個位置中的每一個，在配置位置時，將來自第一材料的相應(yīng)光經(jīng)由第一波導(dǎo)交換到光子器件，將來自光子器件的光柵的相應(yīng)光的一部分衍射到所述第二波導(dǎo)中，以及對所述第一材料進行相應(yīng)的光譜測定測量，包括利用光電檢測器生成指示被引導(dǎo)到所述第二波導(dǎo)中的相應(yīng)光的衍射部分的水平的信號。

在實施例中，利用微機電系統(tǒng)（MEMS）致動器執(zhí)行連續(xù)配置多個位置。在另一個實施例中，第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)中的一個包括錨定到襯底的第一部分和相對于襯底自由移動的第二部分，并且其中連續(xù)配置多個位置包括配置第二部分的角偏轉(zhuǎn)。在另一個實施例中，第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)中的一個包括錨定到襯底的第一部分和相對于襯底自由移動的第二部分，并且其中連續(xù)地配置多個位置包括配置第二部分的橫向移位。在另一個實施例中，該方法還包括：對于針對多個位置進行的相應(yīng)光譜測定測量中的每一個，生成指定光譜測定測量與相應(yīng)波長的對應(yīng)關(guān)系的信息。

在另一實施中，一種其上具有存儲的指令的非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，所述指令在由一個或多個處理單元執(zhí)行時使得所述一個或多個處理單元執(zhí)行一種方法，所述方法包括：相對于單片光子集成電路（PIC）的光子器件，連續(xù)地配置單片PIC的第一波導(dǎo)和單片PIC的第二波導(dǎo)中的一個的多個位置。該方法還包括：對于多個位置中的每一個，在配置位置時，將來自第一材料的相應(yīng)光經(jīng)由第一波導(dǎo)交換到光子器件，將來自光子器件的光柵的相應(yīng)光的一部分衍射到所述第二波導(dǎo)中，以及對所述第一材料進行相應(yīng)的光譜測定測量，包括利用光電檢測器生成指示被引導(dǎo)到所述第二波導(dǎo)中的相應(yīng)光的衍射部分的水平的信號。

在實施例中，利用微機電系統(tǒng)（MEMS）致動器執(zhí)行連續(xù)配置多個位置。在另一個實施例中，第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)中的一個包括錨定到襯底的第一部分和相對于襯底自由移動的第二部分，并且其中連續(xù)配置多個位置包括配置第二部分的角偏轉(zhuǎn)。在另一個實施例中，第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)中的一個包括錨定到襯底的第一部分和相對于襯底自由移動的第二部分，并且其中連續(xù)地配置多個位置包括配置第二部分的橫向移位。在另一個實施例中，該方法還包括：對于針對多個位置進行的相應(yīng)光譜測定測量中的每一個，生成指定光譜測定測量與相應(yīng)波長的對應(yīng)關(guān)系的信息。

本文描述了用于提供片上光譜測定功能的技術(shù)和架構(gòu)。在以上描述中，為了解釋的目的，闡述了許多具體細節(jié)以便提供對某些實施例的透徹理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的是，可能在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐某些實施例。在其他實例中，以框圖形式示出了結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以避免模糊描述。

說明書中對“一個實施例”或“實施例”的引用意味著結(jié)合實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。在說明書中各處出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”不一定都指代相同的實施例。

本文的詳細描述的一些部分是根據(jù)對計算機存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)位的操作的算法和符號表示來呈現(xiàn)。這些算法描述和表示是計算領(lǐng)域的技術(shù)人員用來將他們的工作的實質(zhì)最有效地傳達給本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員的手段。算法在這里并且通常被設(shè)想為導(dǎo)致期望結(jié)果的自相一致的步驟序列。這些步驟是需要對物理量的物理操縱的那些步驟。通常，盡管不是必須的，這些量采取能夠被存儲、傳送、組合、比較和以其他方式操縱的電或磁信號的形式。有時，主要出于公共使用的原因，已經(jīng)證明將這些信號稱為比特、值、元素、符號、字符、項、數(shù)字等等是方便的。

然而，應(yīng)當(dāng)記住，所有這些和類似的術(shù)語將與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)，并且僅僅是應(yīng)用于這些量的方便的標記。除非特別說明，否則從本文的討論中顯而易見，應(yīng)當(dāng)理解在整個描述中，利用諸如“處理”或“計算”或“計算出”或“確定”或“顯示”等術(shù)語的討論是指計算機系統(tǒng)或類似的電子計算設(shè)備的動作和過程，其將計算機系統(tǒng)的寄存器和存儲器內(nèi)表示為物理（電子）量的數(shù)據(jù)操縱和變換成類似地表示為計算機系統(tǒng)存儲器或寄存器或其他這樣的信息存儲、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)的物理量的其他數(shù)據(jù)。

某些實施例還涉及用于執(zhí)行本文的操作的裝置。該裝置可能是為了所需目的而特別構(gòu)造的，或者它可能包括由存儲在計算機中的計算機程序選擇性地激活或重新配置的通用計算機。可能將這樣的計算機程序存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中，計算機可讀存儲介質(zhì)比如但不限于任何類型的盤，包括軟盤、光盤、CD-ROM和磁光盤、只讀存儲器（ROM ）、隨機存取存儲器（RAM），諸如動態(tài)RAM（DRAM）、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡或適于存儲電子指令并耦合到計算機系統(tǒng)總線的任何類型的介質(zhì)。

本文呈現(xiàn)的算法和顯示不是固有地與任何特定計算機或其他裝置相關(guān)。各種通用目的系統(tǒng)可能與根據(jù)本文的教導(dǎo)的程序一起使用，或者可能證明構(gòu)造更專用的裝置以執(zhí)行所需的方法步驟是方便的。各種這些系統(tǒng)所需的結(jié)構(gòu)將從本文的描述中顯現(xiàn)。另外，某些實施例未參考任何特定的編程語言來描述。應(yīng)當(dāng)理解，可能使用各種編程語言來實現(xiàn)如本文所描述的這樣的實施例的教導(dǎo)。

除了本文所描述的內(nèi)容之外，在不脫離其范圍的情況下，可能對所公開的實施例及其實施進行各種修改。因此，本文的說明和示例應(yīng)當(dāng)解釋為說明性的，而不是限制意義的。本發(fā)明的范圍應(yīng)僅通過參考以下的權(quán)利要求書來測量。