[发明专利]光学谐振器设备、光学发射机和光学谐振器的控制方法

说明书

技术领域

本文中所讨论的实施方式涉及光学谐振器设备、光学发射机以及用于光学谐振器的控制方法。

背景技术

近年来，硅衬底上的光学功能装置受到关注，硅衬底上的光学功能装置利用可以以低成本实现大规模集成的硅电子电路制造技术。

此外，在高性能服务器、超级计算机等中，通过采用针对CPU(中央处理单元)的多核配置等来增强性能以便可以增强所需要的算术运算性能。另一方面，在芯片或板之间的通信中，虽然算术运算性能的速度不断增大，但是与电信号的通信由于物理距离的问题而达到极限。

基于低损耗且小尺寸的硅窄线波导即硅光子学的、硅衬底上的大规模光学通信装置被期望作为用于下述的技术：解决如上所述的其运算速度不断增大的这样的信息处理设备的通信能力欠缺的问题。

硅光子学根据光学功能装置例如基于硅的光学波导、发光器件、光接收装置、光学调制器、光分路单元和光解复用器而被配置。

例如，作为硅光子学中的光学调制器，期望的是，从功率消耗和高速响应的观点来说，例如数十平方微米至数百平方微米的非常小的尺寸以及低功率的环形光学调制器具有很好的前景。

发明内容

顺便提及，由于作为其中使用环形光学谐振器的光学调制器并且使用硅波导芯层的环形光学调制器的工作波段非常窄，所以非常难以在制造时调节环形光学调制器的谐振波长以便与输入光的波长相匹配。

例如，通过配置环形光学调制器的环形光学波导的光学周长(往返长度)来确定环形光学调制器的谐振波长。然而，等效折射率由于晶片之间的偏差、批次之间的偏差等而在光学波导的硅波导芯层的厚度中色散，并且因此，环形光学调制器的谐振波长在晶片之间或批次之间会漂移至少大约±10nm。

鉴于环形光学调制器的谐振波长的如上所述的这样的漂移，可以使用下述方法：通过加热器加热或者通过载流子注入来调节环形光学调制器的谐振波长。

然而，当通过加热器加热来调节环形光学调制器的谐振波长时，环形光学调制器的谐振波长可以仅向长波长侧漂移。另一方面，当通过载流子注入来调节环形光学调制器的谐振波长时，环形光学调制器的谐振波长可以仅向短波长侧漂移。

因此，将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的波长调节量在最大处与和环形光学调制器的自由频谱范围(FSR)对应的量相等。

此处，为了减小FSR，可以减小配置环形光学调制器的环形光学波导的半径。另一方面，为了获得环形光学调制器的小型化、高速运算及低功率消耗的优点，期望减小配置环形光学调制器的环形光学波导的半径。

如果减小配置环形光学调制器的环形光学波导的半径以便实现环形光学调制器的小型化、高速运算及低功率消耗的优点，则然后FSR增大并且将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的波长调节量增加。

如果以这种方式将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的波长调节量大，那么在加热器加热和载流子注入这两种情况下，提供给电极以用于调节谐振波长的电流量，即，将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的电流量变大。因此，如果将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的波长调节量大，则将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的功率消耗变大。

在这种情况下，下述内容看起来是可取的：将具有彼此不同的多个波长的输入光输入到以级联连接的方式耦接的多个环形光学调制器并且将多个环形光学调制器中的每个环形光学调制器的谐振波长调节到具有最接近波长的输入光的波长，从而减小将环形光学调制器的谐振波长调节到输入光的波长所需要的电流量(功率消耗)。