[发明专利]使用杂基加热器的光环形谐振器制造后微调的装置和方法

说明书

本发明提供了一种使用杂基加热器的光环形谐振器制造后微调的装置和方法。可以使用在光环形谐振器延伸的光学板中的加热器来加热装置处的光学环形谐振器，所述的加热器包括非均匀分布的掺杂剂；控制器确定所述光环形谐振器的初始谐振频率；所述的控制器使用所述电气连接件对所述加热器应用所述预定电气参数的对应子集，由于加热器中掺杂剂的迁移，将所述光环形谐振器的谐振频率从初始谐振频率偏移到目标谐振频率。

技术领域

本说明书一般涉及远程通讯装置，且具体来说涉及一种用于使用杂基加热器(dopant-based heater)的光环形谐振器制造后微调(trimming)的装置和方法。

背景技术

多个绝缘体上硅光环形谐振器(silicon-on-insulator optical ringresonators)一般需要耦合于以特定步长(例如，50GHz，200GHz等)的谐振频率间隔开的相同波导和/或光总线。多个绝缘体上硅光环形谐振器在制造中的变化(例如蚀刻深度，宽度等)使得通常不能以足够的准确度或精度来间隔谐振。因此，使用每个独立的光环形谐振器的热调谐以便在工作期间达到特定间隔。这增加了控制电路执行热调谐的复杂性，并且需要装置的额外功率消耗。例如可通过从光环形谐振器移除/添加材料来完成对光环形谐振器的谐振条件进行物理的制造后“微调”(Physical post-fabrication“trimming”)。这可通过使用薄膜沉积、蚀刻或激光烧蚀来实现。不管在什么条件下，这需要光环形谐振器的局部结构在数百纳米的数量级上的精确物理变化，其可能是具有挑战性的、耗时的，并且与光环形谐振器通常使用的厚覆层不相配的。

发明内容

本说明书提供了一种用于使用杂基加热器(dopant-based heater)的光环形谐振器制造后微调(post-fabrication trimming)的装置和方法。这种微调不是通过光环形谐振器的物理结构的改变而是通过使用光学板中的位于光环形谐振器内的加热器，所述光环形谐振器即从该光学板中延伸出。加热器包括具有非均匀掺杂分布的光学板半导体(semiconductor of the optical slab)的局部掺杂部分，例如相对于加热器其余部分具有掺杂峰值和/或较高掺杂浓度的区域。光学板半导体(semiconductor of the opticalslab)的局部掺杂部分可以延伸(extend)到光环形谐振器中。该装置还包括连接至加热器的电气连接件(electrical connections)。给定的一组电气条件用于向加热器提供功率，导致掺杂剂相对于光环形谐振器偏移，从而改变光环形谐振器内的掺杂浓度。具体地，测量光环形谐振器的初始谐振频率，并指定目标谐振频率；而后基于一组电气参数操作加热器，该组电气参数将使初始谐振频率偏移到目标谐振频率。例如，对于给定的掺杂分布，可以将引起给定谐振频率偏移的电气参数在存储器中供应，并且可以选择电气参数的子集操作加热器，以引起期望的谐振频率偏移。以这种方式，在光总线上的一个或多个光环形谐振器的谐振频率可偏移到精确分隔其频率。因此，在远程通讯系统中的一个或多个光环形谐振器的后期运行中每个光环形谐振器的局部加热可以避免。

在本说明书中，元件可以被描述为“配置以”执行一个或多个功能或“配置用于”这些功能。一般来说，配置以执行或配置用于执行一种功能的元件能够执行该功能，或者适用于执行该功能，或适应于执行该功能，或者可以用来执行该功能，或者以其他方式能够执行该功能。

此外，显而易见的是，在本说明书中，某些元件可根据上下文描述为通过物理的、电的或其任何组合的形式连接。通常，电气连接的部件配置以经由电子信号进行通信(即，它们能够通信)。根据上下文，物理耦合和/或物理连接的两个部件可以作为一个单个元件。在某些情况下，物理连接的元件可以形成整体，例如，可以共享结构和材料的单件物品的一部分。在其他情况下，物理连接的元件可以包括以任何方式紧固在一起的分立元器件。物理连接还可以包括紧固在一起的分立元器件的组合，以及制作(fashioned)为单件的元器件。