[实用新型]用于光学近距离通信的电子组件

说明书

本实用新型提供了一种用于光学近距离通信的电子组件，包括：第一电子装置，其包括第一衬底和第一光波导，所述第一衬底上形成有第一凹坑；第二电子装置，其包括第二衬底和第二光波导，所述第二衬底上形成有第二凹坑；光学耦合装置，其具有第一部分和第二部分，所述第一部分设置在所述第一凹坑内，所述第二部分设置在所述第二凹坑内；所述第一光波导相对于所述光学耦合装置定位，以将第一光信号导向所述光学耦合装置；所述第二光波导相对于所述光学耦合装置定位，以从所述光学耦合装置接收第一光信号。本实用新型通过光学耦合装置将第一电子装置上的第一光波导与第二电子装置上的第二光波导光学耦合，最终实现电子装置之间的光学近距离通信。

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种用于光学近距离通信的电子组件。

背景技术

电子设备(如集成电路或“芯片”)(片内带宽)上的通信速度与两个电子设备之间的通信速度(片外带宽)之间的差距日益扩大，以至于片外带宽成为限制系统整体性能的瓶颈。导致这种片内外带宽速度不对称的因素有很多，比如VLSI线宽的连续缩放和片上时钟速度的不断提升。随着基于MAS并行架构的高性能计算系统的不断发展，片外通信将变得愈加重要。

为了提高片外带宽，科学家们采用高速串行收发器来提高片外数据的传输速率。然而在驱动低阻抗的片外线路时，拓扑限制、接触和寄生RC限制以及功耗限制等问题，降低了高速串行收发器的可行性。

科学家们已经提出一种改善片外带宽的技术，即硅光子学的应用。光子学的片内通信涉及到在波导中传输光信号，其中波导的截面尺寸可能是亚微米。而光子学的片外通信涉及到在光纤中传输光信号，光纤的截面尺寸可以是几微米或更多。

然而光纤与光波导的模态不同使得片外光纤与片内波导之间的耦合信号面临着很大的挑战。这种模态涉及光信号的自洽电场分布。更具体地说，电场分布是指与光信号通过光纤或光波导的方向相垂直的分量。波导或光纤可具有一种或多种模态，但光信号传播时，其电场分布基本上是自洽的(尽管相位可能发生变化)。由于光波导的横截面尺寸与光纤不同，所以二者可能存在的模态尺寸也不同，例如，波导的模态尺寸可能是亚微米，然而光纤的模态尺寸却通常为 6-9微米。

科学家们已经研究出将光纤中的光信号耦合到光波导中的技术。例如，如果一个亚微米大小的光波导末端是锥形的，则来自片外光纤的光信号可以耦合到波导末端且损耗很小。这是一种宽带方法，它可以容纳大范围的波长，但要求光纤/波导耦合到芯片边缘，所以不允许在芯片表面形成二维的耦合器阵列，因此也无法对芯片上，将光信号转换为电信号的光波导和相关光学器件进行晶片级光学测试。

在另一种技术中，用光栅把光纤表面法向或近表面法向的光信号耦合成低损耗的亚微米波导。但由于光栅通常对相对较窄的波长范围比较敏感，这降低了耦合器的波长带宽。光栅对输入光信号的偏振也很敏感，因此要实现光栅对偏振不敏感，肯定会产生额外的耦合损耗。

因此，我们需要改良技术来实现电子设备(如集成电路芯片)之间的高带宽通信。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于光学近距离通信的电子组件，旨在用于实现电子设备之间的高宽带通信。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种用于光学近距离通信的电子组件，包括：

第一电子装置，其包括第一衬底和第一光波导，所述第一衬底上形成有第一凹坑；

第二电子装置，其包括第二衬底和第二光波导，所述第二衬底上形成有第二凹坑；

光学耦合装置，其具有第一部分和第二部分，所述第一部分设置在所述第一凹坑内，所述第二部分设置在所述第二凹坑内；