[发明专利]光收发器集成电路

说明书

本公开的实施例涉及单个设备内的光收发器。所述光收发器包含光隔离器，因此消除了对外部隔离器单元的需要。在实施例中，发射器通道和接收器通道共享单个透镜阵列并且并入了补偿器块以均衡收发器中的发射器和接收器光信号。可以描述和/或要求保护其他实施例。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及光子集成电路(PIC)领域，具体而言，涉及光收发器集成电路(IC)。

背景技术

计算平台越来越多地使用光子系统，所述光子系统使用硅作为光介质。现今，可以实施为PIC的这些光子系统经由单独的集成电路单元来发射和接收光信号。

附图说明

通过结合附图的以下具体实施方式，将容易理解实施例。为了便于描述，类似的附图标记表示类似的结构元件。在附图的图中通过示例而非限制的方式示出了实施例。

图1是根据各种实施例的包括透镜阵列和光纤块的光收发器IC的俯视图，所述光纤块被附接了光隔离器和补偿器块。

图2是根据各种实施例的支持多个发射和接收光通路的包括透镜阵列和光纤块的光收发器IC的俯视图，所述光纤块被附接了光隔离器和补偿器块。

图3示出了根据各种实施例的与光通路相互作用的光隔离器和补偿器块的顶视图、侧视图和透视图。

图4是根据各种实施例的包括两个透镜阵列和光纤块的光收发器IC的俯视图，在所述两个透镜阵列之间具有光隔离器和补偿器块。

图5是根据各种实施例的用于创建具有隔离器和补偿器单元的光收发器IC的一部分的过程。

图6示意性地示出了根据一个实施例的计算设备600。

具体实施方式

本文描述的实施例涉及一种光收发器IC，该光收发器IC具有集成在同一光子集成电路(PIC)上的发射器和接收器。光收发器IC可以包括将电信号转换成光信号的发射光学子组件(TOSA)和将光信号转换为电信号的接收器光学子组件(ROSA)。在本文所述的实施例中，TOSA和ROSA被组合成包含光隔离器的单个单元，因此消除了对外部隔离器单元的需要。在实施例中，光收发器IC上的发射器光通路(或发射器通道)和接收器光通路(接收器通道)可以共享单个透镜阵列，并且包含补偿器块以均衡收发器中的发射器和接收器光通路。这些实施例可以降低部件和组件成本，以及用于实施TOSA和ROSA的总体占用面积和能量需求。

传统实施方式需要用于TOSA和ROSA的单独设备。在传统实施方式中，TOSA通道或光发射器通路需要光隔离器来最小化对激光源的反馈，以维持激光稳定。通常，ROSA通道或光接收器通路不需要光隔离器。在传统实施方式中，发射器设计通常更具挑战性，因为它需要在激光源/波导与输出单模光纤之间的模式匹配。对于短距离传输多模光纤，这些要求可能会有所放宽。接收器解决方案通常更简单，并且基于将来自波导或光纤的光耦合到光电二极管或光电二极管阵列。

这些传统实施方式可能需要光纤块的主动对准。光纤块可能受到光纤施加的应力或环氧树脂固化或热膨胀系数不匹配引起的偏移。这可能影响耦合效率，降低成品率并增加部件的故障率。此外，这些传统设计需要针对光发射器通路和光接收器通路(也可以被称为光分支)的不同光学设计。这反过来又需要制造两个单独的PIC并且主动对准这两个单元。这显著增加了最终实施方式的成本和占用面积。传统的波导对接耦合解决方案可以组合成单个单元，但是每个发射通道需要单独的外部光隔离器，例如在一条线上的光隔离器。该方法在大批量生产时可能成本过高。此外，传统的对接耦合解决方案通常仅适用于低数值孔径(NA)波导，其具有相当大的对准容差，从而可以消除用于模式匹配的透镜。