[实用新型]光电子装置及其阵列

说明书

一种光电子装置和一种包括多个所述光电子装置的阵列。所述装置包括：光学活性区域，所述光学活性区域具有用于在所述光学活性区域上施加电场的电极排列；第一弯曲波导，所述第一弯曲波导被布置成引导光进入所述光学活性区域中；和第二弯曲波导，所述第二弯曲波导被布置成引导光离开所述光学活性区域；其中所述第一弯曲波导和所述第二弯曲波导是由带隙不同于所述光学活性区域的带隙的材料形成，并且其中由所述第一弯曲波导、所述光学活性区域和所述第二弯曲波导形成的总引导路径是U形的。

技术领域

本发明涉及一种具有弯曲波导的高速光电子装置，所述弯曲波导均在同一方向上弯曲。

背景技术

在常规光电子装置中，输入波导将装置的第一边缘上的小平面耦合到光学活性区域。输出波导接着将光学活性区域耦合到装置的第二边缘上的小平面，所述第二边缘整体上与所述第一边缘对置。这是因为将曲率引入到波导中会大大增加由经由波导的传输引起的信号损失。

然而，这些装置更难以混合集成到硅中，并且在呈阵列形式时需要更长的驱动器互连长度，这是因为活性区域不能位于装置的边缘附近。

发明内容

本发明提供一种利用弯曲波导的光电子装置，所述弯曲波导由带隙不同于光学活性区域的材料形成。所述光电子装置可以具有高速光电子部分，并且可以通过短迹线路连接到例如ASIC的电子芯片。较短的迹线能够有利地导致更快的操作。

因此，在第一方面中，本发明提供一种光电子装置，所述光电子装置包括：光学活性区域，所述光学活性区域具有用于在所述光学活性区域上施加电场的电极布置；第一弯曲波导，所述第一弯曲波导被布置成引导光进入所述光学活性区域中；和第二弯曲波导，所述第二弯曲波导被布置成引导光离开所述光学活性区域；其中所述第一弯曲波导和所述第二弯曲波导由带隙不同于所述光学活性区域的带隙的材料形成，并且其中由所述第一弯曲波导、所述光学活性区域和所述第二弯曲波导形成的总引导路径是U形的。换句话说，所述第一弯曲波导、所述第二弯曲波导和所述光学活性材料一起形成波导U形弯道。所述光学活性区域和所述电极布置一起充当高速光电子部分，所述高速光电子部分在所述光学活性区域的活性材料中制造并且位于“U”的底部。

这样，允许所述光学活性区域的所述高速光电子部分位于所述光电子装置的边缘附近，但是保持装置足够大以制造倒装芯片结合。此外，通过将所述光学活性区域从所述弯曲波导(所述弯曲波导可以是无源的)解耦，能够不需要修改所述弯曲波导而使所述光学活性区域的性能达到最优。

所述第一弯曲波导和/或所述第二弯曲波导可以形成为量子阱互混或外延再生长的波导。

对于需要阵列中的多个光电子装置的高密度集成的应用，例如与ASIC的共封装，所述第一弯曲波导与所述第二弯曲波导之间的最大距离可以优选地不大于250 μm。在高密度集成并非必要的应用中，所述最大距离还可以介于100 μm与160 μm之间，或大于250 μm。

所述第一弯曲波导和/或所述第二弯曲波导的曲率半径小于100 μm。所述曲率半径可以介于10 μm与80 μm之间，最优选地介于30 um与80 um之间。

所述第一弯曲波导和所述第二弯曲波导各自弯曲90°的角度。

所述光电子装置还可以包括第一电极和第二电极，所述电极安置在所述光学活性区域的第一侧上并且电连接到所述光学活性区域。所述第一电极可以是信号电极，并且所述第二电极可以是接地电极。所述光电子装置还可以包括第三电极，所述第三电极是第二接地电极。

所述第一弯曲波导和所述第二弯曲波导可以是低损耗无源波导。低损耗可以表示在所述光学活性区域的工作波长下，所述第一弯曲波导和所述第二弯曲波导引起的光学信号衰减比所述光学活性区域引起的光学信号衰减少。