用于高信道计数光子学的光学再分布层的制作方法

技术特征：
1.一种光子集成电路(pic)，包括：器件层，包括第一硅波导层；第二硅波导层，通过介电层与所述第一硅波导层隔开；光传输器电路系统，被形成在所述器件层中，包括被配置为以多个相应波长发出光的多个激光器，所述光传输器电路系统被配置为在与所述相应波长相关联的多个通道之间使来自所述激光器中的每个激光器的光分开，光学地调制所述通道中的每个通道中的所述光以生成与相应通道相关联的已调制的光信号，并且跨所述多个波长复用所述已调制的光信号以生成多个光传输器输出信号；以及，光环回电路系统，被形成在所述第二硅波导层中，被光学地耦合至所述光传输器电路系统，并且被配置为选择性地将与每个通道相关联的所述已调制的光信号耦合至与所述通道相关联的光电二极管。2.根据权利要求1所述的pic，其中所述多个波长至少包括四个波长，并且其中所述已调制的光信号在第一复用级和第二复用级中被复用，所述第一复用级包括第一复用器和第二复用器，所述第一复用器被配置为跨所述多个波长的第一子集将所述已调制的光信号复用为第一复用的光信号，所述第二复用器被配置为跨所述多个波长的第二子集将所述已调制的光信号复用为第二复用的光信号，并且所述第二复用级被配置为将所述第一复用的信号和所述第二复用的信号复用为所述光传输器输出信号。3.根据权利要求2所述的pic，其中所述第二复用级由光输出耦合器实现。4.根据权利要求2所述的pic，其中每个通道中的所述光由与所述通道相关联的光调制器调制，所述光调制器沿着第一列被布置，按照波长被分组，所述光传输器电路系统还包括将所述第一复用级的所述第一复用器和所述第二复用器耦合至所述光调制器的波导、和将所述第一复用级的所述第一复用器和所述第二复用器耦合至所述第二复用级的波导。5.根据权利要求4所述的pic，其中所述第一光复用器和所述第二光复用器被布置在第二列中，并且其中所述波导仅在所述第一列和所述第二列之间交叉。6.根据权利要求5所述的pic，其中所述第一光复用器和所述第二光复用器沿着所述第二列交替。7.根据权利要求5所述的pic，其中所述多个波长由n
λ
个波长组成，并且所述通道由m个通道组成，并且其中对于所述通道中的每个通道，与所述通道相关联的波导交叉的数量不超过8.根据权利要求4所述的pic，其中所述第一光复用器和所述第二光复用器被布置在第二列中，各自沿着所述第二列被分组在一起。9.根据权利要求8所述的pic，其中所述多个波长由n
λ
个波长组成，并且所述通道由m个通道组成，并且其中对于所述通道中的每个通道，与所述通道相关联的波导交叉的数量不超过10.根据权利要求4所述的pic，其中所述第一复用器被布置在第一行中，并且所述第二复用器被布置在第二行中。11.根据权利要求10所述的pic，其中将所述第一复用级的所述第一复用器和所述第二复用器耦合至所述光调制器的所述波导分别关于所述第一行和所述第二行形成嵌套的波
导集合。12.根据权利要求11所述的pic，其中将所述第一复用级的所述第一复用器和所述第二复用器耦合至所述第二复用级的所述波导被配置成关于所述行之间的轴线对称并且平行于所述行。13.根据权利要求12所述的pic，其中所述多个波长由n
λ
个波长组成，并且所述通道由m个通道组成，并且其中对于所述通道中的每个通道，与所述通道相关联的波导交叉的数量不超过14.根据权利要求11所述的pic，其中将所述第一复用级的所述第一复用器和所述第二复用器耦合至所述第二复用级的所述波导被配置成关于所述行之间的轴线非对称并且平行于所述行。15.根据权利要求14所述的pic，其中所述多个波长由n
λ
个波长组成，并且所述通道由m个通道组成，并且其中对于所述通道中的每个通道，与所述通道相关联的波导交叉的数量不超过16.根据权利要求1所述的pic，其中所述器件层包括被形成在所述第一硅波导层上的iii-v半导体结构。17.一种用于制造包括传输器电路系统和环回电路系统的光收发器的方法，所述方法包括：将绝缘体上硅衬底的硅层图案化以在其中形成所述环回电路系统；将涂覆有介电层的硅衬底与所述介电层一起向下键合到经图案化的所述硅层上；沿着注入的缺陷的层阻断所述硅衬底以在所述介电层的顶部上产生第二硅层；将所述第二硅层图案化以形成所述传输器电路系统的无源器件结构；以及将一个或多个iii-v裸片键合至经图案化的所述第二硅层，并且将所键合的所述iii-v图案化以形成所述传输器电路系统的有源器件结构。18.一种光子集成电路(pic)，包括：器件层，包括第一硅波导层；第二硅波导层，通过介电层与所述第一硅波导层隔开；光传输器电路系统，被形成在所述器件层中，包括被配置为以四个相应波长发出光的四个激光器，所述光传输器电路系统被配置为在四个通道之间使来自所述激光器中的每个激光器的光分开以形成十六个通道，光学地调制所述十六个通道中的每个通道中的所述光以生成与相应通道相关联的已调制的光信号，并且跨所述四个波长复用所述已调制的光信号以生成四个光传输器输出信号；以及，光环回电路系统，被形成在所述第二硅波导层中，被光学地耦合至所述光传输器电路系统，并且被配置为选择性地将与每个通道相关联的所述已调制的光信号耦合至与所述通道相关联的光电二极管。19.根据权利要求18所述的pic，其中所述传输器电路系统还包括：光调制器，沿着列被布置以生成所述已调制的光信号，第一复用级，包括四个第一复用器和第二复用器，所述四个第一复用器沿着第一行被布置并且被配置为将与所述四个波长中的两个波长相关联的所述已调制的光信号复用为
第一复用的光信号，所述第二复用器沿着第二行被布置并且被配置为将与所述四个波长中的另外两个波长相关联的所述已调制的光信号复用为第二复用的光信号，第二复用级，被配置为将所述第一复用的光信号和所述第二复用的光信号复用为所述光传输器输出信号，第一波导，将所述第一复用器和所述第二复用器耦合至所述光调制器，所述第一波导关于所述第一行和所述第二行形成嵌套的波导集合，以及第二波导，将所述第一复用器和所述第二复用器耦合至所述第二复用级，所述第二波导被配置成关于所述行之间的轴线非对称并且平行于所述行。20.根据权利要求19所述的pic，其中对于所述通道中的每个通道，与所述通道相关联的波导交叉的数量不超过四个。

技术总结
本公开的实施例涉及用于高信道计数光子学的光学再分布层。高信道计数光收发器可以被实现在具有共享激光器的光子集成电路(PIC)中，从而在调制之前在多个通道之间使每个激光器的光分开。为了减少这种PIC中的波导交叉，传输器和自测功能性可以分布在分离的器件层之间。公开了各种有益的传输器电路系统布局。公开了各种有益的传输器电路系统布局。公开了各种有益的传输器电路系统布局。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：瞻博网络公司
技术研发日：2020.11.20
技术公布日：2022/2/28