[发明专利]多个光信号转换成和转换自具有多个偏振的单个波长以增加光学带宽

说明书

本文描述的实施例可以涉及与双偏振小芯片相关的装置、过程和技术，所述双偏振小芯片可以由光接收器使用以将在单条光纤上传播并承载两个或更多个光信号的多偏振光划分到两条或更多条光纤中，每条光纤承载特定光信号。双偏振小芯片还可以由光发射器使用以组合要被传送到单条光纤上的多个光信号，其中多个光信号中的每一个由单条光纤上的波长的不同偏振表示。还可以描述和/或要求保护了其他实施例。

政府许可权

本发明是根据由DARPA授予的协议No.HR0011-19-3-0003在政府支持下进行的。政府对本发明享有一定的权利。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及光子封装领域，具体而言，涉及光学互连。

背景技术

虚拟机和云计算的持续增长将不断增加对光接收器和发射器的带宽需求。

附图说明

图1示出了电插座带宽限制和输入/输出(I/O)功耗的示例曲线图。

图2A-2B是包括传统光子传输的封装的示图。

图3是使用两个光输入进行光传输和两个光输入进行光接收的传统收发器小芯片的示图。

图4是根据各种实施例的包括双偏振小芯片的封装的俯视图。

图5是根据各种实施例的与双偏振小芯片光耦合的收发器小芯片的示图。

图6是根据各种实施例的包括与多个双偏振小芯片光耦合的多个收发器小芯片的封装的示图。

图7示出了根据各种实施例的用于执行偏振转换的马赫曾德尔(MZ)调制器的两个示图。

图8A-8F示出了根据各种实施例的与双偏振小芯片和片上系统(SOC)管芯耦合的硅光子(PIC)芯片的各种示例。

图9示意性地示出了根据各种实施例的计算设备。

具体实施方式

本文描述的实施例可以涉及与减少要与光接收器、光发射器或光收发器耦合的光纤的数量有关的装置、过程、设备和/或技术。实施例可以涉及光学电路、芯片或小芯片，其可以被称为双偏振小芯片，其可以用于增加带宽或减少进出光子器件(例如，多芯片封装)的光纤数量。在实施例中，可以由光接收器使用双偏振小芯片或其等同功能而将在单条光纤上传播并承载两个或更多个光信号的多偏振光分到两条或更多条光纤中，每条光纤承载特定光信号中的一个。在实施例中，可以由光发射器使用双偏振小芯片而对要传送到单条光纤上的多个光信号进行组合，其中多个光信号中的每一个由光纤上的光波长的不同偏振来表示。

因此，使用本文所述的实施例，要与光接收器、光发射器或光收发器物理耦合的光纤的数量可以减半。作为示例，如果在多芯片封装(MCP)中具有五个光学区块的MCP的配置传送1兆兆比特每秒(Tbps)的聚合带宽，则添加双偏振小芯片会将带宽增加到2Tbps。可替换地，如果带宽保持相同，则双偏振小芯片将与MCP耦合的光纤的数量减半。这将显著地降低硬件复杂度。

在以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，其中相同的附图标记始终表示相同的部分，并且在附图中通过说明的方式示出了其中可以实施本公开的主题的实施例。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应被理解为是限制性的，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同方案限定。

对于本公开，短语“A和/或B”表示(A)、(B)或(A和B)。对于本公开，短语“A、B和/或C”表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。

本说明书可以使用基于透视的描述，例如顶/底、进/出、上/下等。这样的描述仅仅用来有助于论述，并非旨在将文本所述实施例的应用限定为任何特定方向。