[发明专利]高密度激光器光学器件

说明书

背景技术

通过波导传输光已经被用于许多类型的通信应用。光信号相对于电子信号显现潜在优势。光源可以由包括诸如发光二极管和激光二极管之类的半导体器件在内的半导体器件制造。

光纤用作光信号的传输介质。单条光纤能够在其内一次携带数个不同的调制信号。例如，波分复用可以将光纤的带宽分成不同的信道(例如，每个信道包含一小范围的波长)，因此可以一次传输数个不同的光波长(例如，信号)。使用这种系统需要不同波长的源。

附图说明

图1图示根据本公开的与高对比度光栅(HCG)集成的垂直腔表面发射激光器(VCSEL)的示例。

图2图示根据本公开的与单模波导集成的光栅耦合器的示例。

图3是根据本公开的与连接至具有HCG的集成VCSEL的光栅耦合器集成的单模波导的示例。

图4图示根据本公开的与多个VCSEL集成的波分复用器的示例。

图5图示根据本公开的与多个单体地集成的VCSEL阵列集成的波分复用器的示例。

图6是图示根据本公开的受HCG的特定节距和特定占空比影响的由VCSEL发出的谐振波长的示例的图。

图7图示根据本公开形成的激光器光学装置的示例。

具体实施方式

以每秒1兆兆比特以上的带宽操作的高速光互连，是以例如它们与电气互连相比的低功耗和小型尺寸为基础的有吸引力的选择。波分复用可以提供高带宽的兆兆比特光纤(例如，每秒1兆兆比特以上)。对这样的应用而言，单体地集成的低成本多波长源是令人期望的。VCSEL是用于多波长源的有效选择，优点在于包括表面正常发射、低成本制造和晶片级测试。此外，多波长VCSEL源可以对包括例如光通信系统(如数据中心中)的一大批应用提供经济的方案。

本公开的示例包括用于激光器光学器件的装置、方法和机器可读的和可执行的指令和/或逻辑。本公开中提供的示例的实现方式提供了使用多个波长的高密度光引擎。

根据本公开的高密度激光器光学器件装置的示例包括：在单体地集成的阵列中的第一多个VCSEL；与该第一多个VCSEL中的每个的垂直腔的孔集成以使能够发射多个激光发射波长中的单个激光发射波长的HCG；以及多个单模波导，每个与光栅耦合器集成，多个单模波导连接至第一多个集成的VCSEL和HCG中的每个，在这里光栅耦合器中的每个被对准至集成的VCSEL和HCG。

图1图示根据本公开的与HCG集成的VCSEL的示例。VCSEL可以以可以包括诸如p接触、n接触、牺牲层、氧化物层、钝化层等之类的各种构成的各种配置形成。为了本公开的目的，讨论与离散的激光发射波长的产生和/或发射直接相关的构成。

在本公开的详细描述中，参考形成本公开的一部分的附图，在附图中通过图示示出本公开的示例可以被如何付诸实践。充分详细地描述这些示例，以使本领域技术人员能够实施本公开的示例，并且应理解，可以利用其它示例并且在不背离本公开的范围的情况下可以做出过程、电气和/或结构的改变。进一步，在适合的场合，本文中使用的“例如”和“作为示例”应当被理解为对“作为示例且不作为限制”的缩写。

本文中的图符合编号惯例，其中第一位数字或头几位数字对应于该图的图号，剩余数字识别该图中的组件或部件。不同图之间的相似组件或部件可以通过使用相似的数字来识别。例如，116可以指图1中的组件“16”，并且相似的组件可以在图2中被称为216。可以添加、交换和/或消除本文中的各图中示出的组件，以便提供本公开的多个附加示例。另外，图中提供的组件的比例和相对大小旨在图示本公开的示例，而不应按照限制的意义去理解。

如图1中图示的，与HCG集成的VCSEL100的示例可以包括具有垂直腔的孔(aperture)102(例如，相对于VCSEL的其它部件与VCSEL101的上表面关联)的VCSEL101的示例。HCG103可以与垂直腔的孔102集成。在一些示例中，HCG103还可以担当VCSEL101的顶部镜。