[发明专利]具有片上光学增益测量结构的光子电路器件

权利要求书

1.一种用于光学增益测量的光子电路器件(100)，该光子电路器件(100)包含：

-基板(10)，该基板(10)具有光子电路，该光子电路包含一个或多个波导，该波导限定沿相同方向对准的两个波导部分；

-有源增益区(62-66)，该有源增益区(62-66)位于该基板的顶部上且耦合在该器件中以通过电泵送或光学泵送产生光；

-至少两个光耦合器(75、76)，该光耦合器(75、76)布置为该有源增益区的至少一部分位于该光耦合器之间，且该光耦合器(75、76)配置为耦合该有源增益区与所述波导部分之间的光，使得在该有源增益区中产生的光通过该光耦合器而转移到该波导部分；以及

-至少一个部分反射器(90)，该至少一个部分反射器(90)经布置在该波导部分中以便将沿所述相同方向传播的光反射回该增益区的中心，

且其中，该器件不包含相对于该有源增益区与所述至少一个部分反射器相对且配置为将光反射回该增益区的该中心的任何其他反射器。

2.如权利要求1所述的器件，其中该光耦合器(75、76)沿所述相同方向纵向延伸。

3.如权利要求1或2所述的器件，其中该光耦合器(75、76)各自包含至少一个锥形部分(752；762)，所述锥形部分终止波导部分或连接至该有源增益区。

4.如权利要求3所述的器件，其中该锥形部分实质上各自具有抛物线形状。

5.如权利要求3所述的器件，其中该光耦合器(75、76)各自包含两个锥形部分(751、752；761、762)，该锥形部分(751、752；761、762)相反取向且重叠，其中该两个锥形部分的第一个终止各自的波导部分，且该两个锥形部分的第二个连接至该有源增益区。

6.如权利要求1或2所述的器件，其中该波导部分的每个包含额外的光耦合器(81、82)，该部分反射器(90)位于该光耦合器的一个(76)与这样的额外的光耦合器(82)之间。

7.如权利要求6所述的器件，其中每个额外的光耦合器位于该波导部分的所述每个的一端，其与最接近该光耦合器(75、76)的该波导部分的所述每个的另一端相对。

8.如权利要求6所述的器件，其中该额外的光耦合器(81、82)为光栅耦合器，该光栅耦合器配置为能够垂直测量在所述额外的光耦合器处发射的光。

9.如权利要求1或2所述的器件，其中该光子电路为硅光子电路。

10.如权利要求9所述的器件，其中除该光子电路之外，该基板进一步包含一电路(40)。

11.如权利要求1或2所述的器件，其中该波导部分各自直接在该器件的介电层(20)上延伸。

12.如权利要求11所述的器件，其中该介电层位于该基板的顶部，且具有超过1微米的厚度。

13.如权利要求11所述的器件，其中该一个或多个波导的每个与接合层(50)接触。

14.如权利要求13所述的器件，其中所述接合层为以下的一个：聚合物；SiO₂；或Al₂O₃或它们的任意组合。

15.如权利要求13所述的器件，其中该一个或多个波导的每个部分地嵌入该接合层中。

16.如权利要求13所述的器件，其中该一个或多个波导的每个具有与该接合层(50)的表面齐平的一个表面。