[发明专利]具有改进的光电均匀性的电吸收调制器

说明书

本公开的各实施例涉及具有改进的光电均匀性的电吸收调制器。公开了一种集成的电吸收调制器(EAM)，其被构造和/或操作以改进沿有源区的光电流密度的均匀性。在各种实施例中，这种改进是由于增加了EAM的后部处的光吸收，例如是通过加热后部区、增加跨EAM施加朝向后部的偏置电压，或改变朝向后部的本征层的材料组成而实现的。在另一实施例中，通过使用波导的锥形区段和EAM之间的重叠，沿着EAM的长度连续地将来自波导的光耦合到EAM有源区中来实现该改进。

技术领域

本公开涉及电吸收调制器(EAM)中的性能改进。

背景技术

通常用电吸收调制器(EAM)来实现电信应用中的光信号的强度调制。EAM是半导体器件，其光吸收特性可以通过施加电场来改变，从而允许将传入的高速电压信号转换为高速光信号。与激光二极管集成来提供光输入，EAM可以在光子集成电路(PIC)内形成光数据发射器。在操作器件，EAM会经受自热，这可能导致性能下降。

附图说明

图1A是示例EAM的示意性俯视图；

图1B是穿过图1A的EAM的有源区的示意性截面图；

图1C是穿过邻近该有源区的图1A的EAM的区的示意性截面图；

图1D是用于图1A至图1C的EAM的简化概念电路图；

图1E是用于图1A至图1C的EAM的概念电路图，图1E通过三个并联区段来代表EAM二极管；

图2是与图1A至图1E中所示的示例EAM相关联的不均匀光电流密度的图；

图3A是根据第一实施例的在后部端包括加热器的示例EAM的示意性俯视图；

图3B和图3C是在沿着加热器的两个位置处穿过加热器区的图3A的EAM的示意性截面图，图示了根据一个示例的到加热器的电连接；

图3D是在加热器区中的图3A的EAM的详细俯视图，图示了根据一个示例的加热器配置；

图3E是用于图3A至图3D的EAM的概念性电路图；

图4A是根据第二实施例的具有多个偏置电压的示例EAM的示意性俯视图；

图4B是穿过电接触区的图4A的EAM的示意性截面图；

图4C是穿过电隔离区的图4A的EAM的示意性截面图；

图4D是用于图4A至图4C的EAM的概念性电路图；

图5A是根据第三实施例在具有变化的材料组成的示例EAM的有源区前部的示意性截面图；

图5B是在图5A的示例EAM的有源区的中部的示意性截面图；

图5C是在图5A的示例EAM的有源区的后部的示意性截面图；

图5D是用于图5A至图5C的EAM的概念性电路图；

图6是图示了根据第三实施例的制造具有变化的材料组成的EAM二极管的步骤的一系列晶片俯视图；

图7A是根据第四实施例的示例EAM的示意性俯视图，该示例EAM的有源区与将光耦合到EAM二极管中的波导的锥形区重叠；

图7B是在有源区前部的图7A的EAM的示意性截面图；

图7C是在有源区后部的图7A的EAM的示意性截面图；

图8是根据各种实施例的校准EAM的操作设置点的方法的流程图；

图9A是沿着示例的常规EAM的温度和归一化光电流密度的图；以及