本說明書一般涉及遠(yuǎn)程通訊裝置，且具體來說涉及一種用于使用雜基加熱器(dopant-basedheater)的光環(huán)形諧振器制造后微調(diào)(trimming)的裝置和方法。

背景技術(shù)：

多個絕緣體上硅光環(huán)形諧振器(silicon-on-insulatoropticalringresonators)一般需要耦合于以特定步長(例如，50ghz，200ghz等)的諧振頻率間隔開的相同波導(dǎo)和/或光總線。多個絕緣體上硅光環(huán)形諧振器在制造中的變化(例如蝕刻深度，寬度等)使得通常不能以足夠的準(zhǔn)確度或精度來間隔諧振。因此，使用每個獨(dú)立的光環(huán)形諧振器的熱調(diào)諧以便在工作期間達(dá)到特定間隔。這增加了控制電路執(zhí)行熱調(diào)諧的復(fù)雜性，并且需要裝置的額外功率消耗。例如可通過從光環(huán)形諧振器移除/添加材料來完成對光環(huán)形諧振器的諧振條件進(jìn)行物理的制造后“微調(diào)”(physicalpost-fabrication“trimming”)。這可通過使用薄膜沉積、蝕刻或激光燒蝕來實(shí)現(xiàn)。不管在什么條件下，這需要光環(huán)形諧振器的局部結(jié)構(gòu)在數(shù)百納米的數(shù)量級上的精確物理變化，其可能是具有挑戰(zhàn)性的、耗時的，并且與光環(huán)形諧振器通常使用的厚覆層不相配的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本說明書提供了一種用于使用雜基加熱器(dopant-basedheater)的光環(huán)形諧振器制造后微調(diào)(post-fabricationtrimming)的裝置和方法。這種微調(diào)不是通過光環(huán)形諧振器的物理結(jié)構(gòu)的改變而是通過使用光學(xué)板中的位于光環(huán)形諧振器內(nèi)的加熱器，所述光環(huán)形諧振器即從該光學(xué)板中延伸出。加熱器包括具有非均勻摻雜分布的光學(xué)板半導(dǎo)體(semiconductoroftheopticalslab)的局部摻雜部分，例如相對于加熱器其余部分具有摻雜峰值和/或較高摻雜濃度的區(qū)域。光學(xué)板半導(dǎo)體(semiconductoroftheopticalslab)的局部摻雜部分可以延伸(extend)到光環(huán)形諧振器中。該裝置還包括連接至加熱器的電氣連接件(electricalconnections)。給定的一組電氣條件用于向加熱器提供功率，導(dǎo)致?lián)诫s劑相對于光環(huán)形諧振器偏移，從而改變光環(huán)形諧振器內(nèi)的摻雜濃度。具體地，測量光環(huán)形諧振器的初始諧振頻率，并指定目標(biāo)諧振頻率；而后基于一組電氣參數(shù)操作加熱器，該組電氣參數(shù)將使初始諧振頻率偏移到目標(biāo)諧振頻率。例如，對于給定的摻雜分布，可以將引起給定諧振頻率偏移的電氣參數(shù)在存儲器中供應(yīng)，并且可以選擇電氣參數(shù)的子集操作加熱器，以引起期望的諧振頻率偏移。以這種方式，在光總線上的一個或多個光環(huán)形諧振器的諧振頻率可偏移到精確分隔其頻率。因此，在遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)中的一個或多個光環(huán)形諧振器的后期運(yùn)行中每個光環(huán)形諧振器的局部加熱可以避免。

在本說明書中，元件可以被描述為“配置以”執(zhí)行一個或多個功能或“配置用于”這些功能。一般來說，配置以執(zhí)行或配置用于執(zhí)行一種功能的元件能夠執(zhí)行該功能，或者適用于執(zhí)行該功能，或適應(yīng)于執(zhí)行該功能，或者可以用來執(zhí)行該功能，或者以其他方式能夠執(zhí)行該功能。

此外，顯而易見的是，在本說明書中，某些元件可根據(jù)上下文描述為通過物理的、電的或其任何組合的形式連接。通常，電氣連接的部件配置以經(jīng)由電子信號進(jìn)行通信(即，它們能夠通信)。根據(jù)上下文，物理耦合和/或物理連接的兩個部件可以作為一個單個元件。在某些情況下，物理連接的元件可以形成整體，例如，可以共享結(jié)構(gòu)和材料的單件物品的一部分。在其他情況下，物理連接的元件可以包括以任何方式緊固在一起的分立元器件。物理連接還可以包括緊固在一起的分立元器件的組合，以及制作(fashioned)為單件的元器件。

應(yīng)當(dāng)理解的是，就本發(fā)明的目的而言，“x，y和z中的至少一個”和“x，y和z中的一個或多個”的表述可以被解釋為僅x，僅y，僅z，或x、y和z中的兩個或多個的任意組合(例如，xyz，xy，yz，xz等)。類似的邏輯可以應(yīng)用于任何情況下出現(xiàn)的兩個或多個的“至少一個...”和“一個或多個...”的表述。

本說明書一方面提供一種裝置，其包括：包含絕緣體結(jié)構(gòu)上的半導(dǎo)體的襯底，在所述絕緣體上的光學(xué)板，所述光學(xué)板由所述半導(dǎo)體形成，光輸入，光輸出，在兩者之間的至少一個光總線，以及耦合到所述至少一個光總線并從所述光學(xué)板延伸出的光環(huán)形諧振器，在所述光學(xué)板中并且在所述光環(huán)形諧振器的至少一部分內(nèi)的加熱器，所述加熱器在所述光環(huán)形諧振器的至少一內(nèi)徑和一外徑之間延伸，所述的加熱器包含了在半導(dǎo)體中具有非均勻分布的摻雜劑；連接所述加熱器的電氣連接件；存儲所述加熱器的預(yù)定電氣參數(shù)的存儲器，當(dāng)所述預(yù)定電氣參數(shù)應(yīng)用于所述加熱器時，將導(dǎo)致所述加熱器中的所述摻雜劑相對于所述光環(huán)形諧振器擴(kuò)散，由于各個光環(huán)狀諧振器內(nèi)的摻雜劑的濃度改變而引起所述光環(huán)形諧振器的諧振的偏移，所述預(yù)定電氣參數(shù)存儲為加熱期間光環(huán)形諧振器中的諧振頻率偏移的函數(shù)；以及使用所述電氣連接件與所述加熱器進(jìn)行通信的控制器；所述控制器配置為：確定所述光環(huán)形諧振器的初始諧振頻率；基于所述初始諧振頻率和目標(biāo)諧振頻率確定預(yù)定電氣參數(shù)的子集，在該預(yù)定電氣參數(shù)的子集處運(yùn)行所述加熱器；并且使用所述電氣連接件將所述預(yù)定電氣參數(shù)的對應(yīng)子集供應(yīng)給所述加熱器，以將所述光環(huán)形諧振器的諧振頻率從初始諧振頻率偏移到目標(biāo)諧振頻率。

所述摻雜劑的非均勻分布包括在所述光環(huán)形諧振器的內(nèi)徑和外徑的任一側(cè)上的至少一個峰值。

所述摻雜劑的非均勻分布包括在所述光環(huán)形諧振器的內(nèi)徑和外徑之間的至少一個峰值。

所述的裝置進(jìn)一步包含在所述加熱器中的第二摻雜劑，由于在加熱期間改變了所述光環(huán)形諧振器內(nèi)的所述第二摻雜劑的濃度，所述的加熱器的預(yù)定電氣參數(shù)可以進(jìn)一步與在所述光環(huán)形諧振器的諧振中的誘發(fā)偏移(inducingshifts)相關(guān)。

由于在加熱期間改變了所述光環(huán)形諧振器內(nèi)晶格缺陷的濃度及物理性質(zhì)中一個或多個，所述的加熱器的預(yù)定電氣參數(shù)可以進(jìn)一步與在所述光環(huán)形諧振器的諧振中的誘發(fā)偏移(inducingshifts)相關(guān)。

由于在加熱期間至少將所述光環(huán)形諧振器暴露于反應(yīng)性氣體(areactivegas)中，所述的加熱器的預(yù)定電氣參數(shù)可以進(jìn)一步與在所述光環(huán)形諧振器的諧振中的誘發(fā)偏移(inducingshifts)相關(guān)。

所述的摻雜劑可包括p型摻雜劑。

所述的摻雜劑可包括n型摻雜劑。

所述的摻雜劑可包括深層摻雜劑(deep-leveldopant)。

所述的光環(huán)形諧振器包括光濾波器，所述加熱器圍繞所述光濾波器的主要部分延伸。

所述的光環(huán)形諧振器包括光調(diào)制器，所述的裝置進(jìn)一步包括圍繞所述光調(diào)制器第一部分的電壓控制裝置，及圍繞所述的光調(diào)制器的第二部分的所述加熱器，所述第一部分長于所述第二部分。

所述的裝置可進(jìn)一步包括在光總線上的光輸入，所述光輸入配置為接收光信號，該光信號用于將所述光信號傳送到所述光環(huán)形諧振器。

所述的裝置可進(jìn)一步包括光源，所述光源配置為向所述光總線提供光信號，該光信號用于將所述光信號傳送到所述光環(huán)形諧振器。

所述的裝置可以進(jìn)一步包括在所述光環(huán)形諧振器及在所述光總線上的覆蓋層。

本說明書另一方面提供了一種方法，其在以下裝置實(shí)施，所述裝置包括：包含絕緣體結(jié)構(gòu)上的半導(dǎo)體的襯底，在所述絕緣體上的光學(xué)板，所述光學(xué)板由所述半導(dǎo)體形成，光輸入，光輸出，在兩者之間的至少一個光總線，以及耦合到所述至少一個光總線并從所述光學(xué)板延伸出的光環(huán)形諧振器，在所述光學(xué)板中并且在所述光環(huán)形諧振器的至少一部分內(nèi)的加熱器，所述的加熱器在所述光環(huán)形諧振器的至少一內(nèi)徑和一外徑之間延伸，所述的加熱器包含了在所述半導(dǎo)體中具有非均勻分布的摻雜劑；連接至所述加熱器的電氣連接件；存儲所述加熱器的預(yù)定電氣參數(shù)的存儲器，當(dāng)所述預(yù)定參數(shù)應(yīng)用于所述加熱器時，將導(dǎo)致所述加熱器中的所述摻雜劑相對于所述光環(huán)形諧振器擴(kuò)散，由于各個光環(huán)狀諧振器內(nèi)的摻雜劑的濃度改變而引起所述光環(huán)形諧振器的諧振的偏移，所述預(yù)定電氣參數(shù)存儲為加熱期間光環(huán)形諧振器中的諧振頻率偏移的函數(shù)；以及使用所述電氣連接件與所述加熱器進(jìn)行通信的控制器，所述方法在所述的控制器中確定所述光環(huán)形諧振器的初始諧振頻率；所述的控制器基于所述初始諧振頻率和目標(biāo)諧振頻率確定預(yù)定電氣參數(shù)的子集，在該子集處運(yùn)行所述加熱器；并且，采用所述的控制器通過使用所述電氣連接件向所述加熱器供應(yīng)所述預(yù)定電氣參數(shù)的對應(yīng)子集，以將所述光環(huán)形諧振器的諧振頻率從初始諧振頻率偏移到目標(biāo)諧振頻率。

本說明書另一方面提供了一種存儲計算機(jī)程序的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述計算機(jī)程序的執(zhí)行用于：在包括如下的裝置上：包含絕緣體結(jié)構(gòu)上的半導(dǎo)體的襯底，在所述絕緣體上的光學(xué)板，所述光學(xué)板由所述半導(dǎo)體形成，光輸入，光輸出，在兩者之間的至少一個光總線，耦合到所述至少一個光總線、并從所述光學(xué)板延伸出的光環(huán)形諧振器，在所述光學(xué)板內(nèi)并且在所述光環(huán)形諧振器的至少一部分內(nèi)的加熱器，所述的加熱器在所述光環(huán)形諧振器的至少一內(nèi)徑和一外徑之間延伸，所述的加熱器包含了在半導(dǎo)體中具有非均勻分布的摻雜劑；連接至所述加熱器的電氣連接件；存儲所述加熱器的預(yù)定電氣參數(shù)的存儲器，當(dāng)其應(yīng)用于所述加熱器時，將導(dǎo)致所述加熱器中的所述摻雜劑相對于所述光環(huán)形諧振器擴(kuò)散中，由于各個光環(huán)狀諧振器內(nèi)的摻雜劑的濃度改變而引起所述光環(huán)形諧振器的諧振的偏移，所述預(yù)定電氣參數(shù)存儲為加熱期間光環(huán)形諧振器中的諧振頻率偏移的函數(shù)；以及與所述加熱器使用所述電氣連接件進(jìn)行通信的控制器，所述的控制器確定所述光環(huán)形諧振器的初始諧振頻率；在所述的控制器上基于所述初始諧振頻率和目標(biāo)諧振頻率確定預(yù)定電氣參數(shù)的子集，在該子集處運(yùn)行所述加熱器；并且，采用所述的控制器通過使用所述電氣連接件將所述預(yù)定電氣參數(shù)的對應(yīng)子集應(yīng)用至所述加熱器，以將所述光環(huán)形諧振器的諧振頻率從初始諧振頻率偏移到目標(biāo)諧振頻率。

附圖說明

為了更好地理解本文描述的各種實(shí)施方式，并且更清楚地表示出各種實(shí)施方式是如何實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)參考如下附圖并僅通過示例的方式對本發(fā)明進(jìn)行說明：

圖1根據(jù)非限制性實(shí)施例示意性地描繪了光總線上的四個光環(huán)形諧振器的相應(yīng)初始諧振頻率以及要經(jīng)所述光環(huán)形諧振器濾波的多個頻率的位置；

圖2根據(jù)非限制性實(shí)施例描繪了使用雜基加熱器(dopant-basedheater)的光環(huán)形諧振器制造后微調(diào)(post-fabricationtrimming)的裝置的示意圖；

圖3根據(jù)非限制性實(shí)施例描繪了圖2中裝置的光環(huán)形諧振器的一部分在a-a線處的橫截面，同時在其中舉例了非均勻摻雜分布的加熱器；

圖4根據(jù)非限制性實(shí)施例描繪了在使用絕緣體上硅結(jié)構(gòu)(silicon-on-insulatorstructure)制造的給定光環(huán)形諧振器上應(yīng)用不同電氣參數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中在具有摻雜分布不均勻硼的光學(xué)板中的加熱器覆蓋了環(huán)20％的周長；

圖5根據(jù)非限制性實(shí)施例總結(jié)了圖4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，描繪了在偏置電壓的作用下諧振頻率的偏移；

圖6根據(jù)非限制性實(shí)施例描繪了使用雜基加熱器(dopant-basedheater)的光環(huán)形諧振器制造后微調(diào)(post-fabricationtrimming)的方法的流程框圖；

圖7根據(jù)非限制性實(shí)施例描繪了在圖1中表示并經(jīng)過圖6中的方法進(jìn)行制造后微調(diào)后的四個光環(huán)形諧振器的諧振頻率；

圖8根據(jù)非限制性實(shí)施例描繪了包括使用圖6的方法進(jìn)行微調(diào)的光環(huán)形調(diào)制器(opticalringmodulator)的裝置；

圖9根據(jù)非限制性實(shí)施例描繪了圖2中的調(diào)制為包括晶格缺陷的光環(huán)形諧振器裝置的一部分在a-a線處的橫截面；

圖10根據(jù)非限制性實(shí)施例描繪了圖2中裝置的光環(huán)形諧振器的一部分在a-a線處的橫截面，其在反應(yīng)性氣體的存在下加熱。

具體實(shí)施方式

用于制造光學(xué)裝置例如可包括光環(huán)形濾波器和光環(huán)形調(diào)制器的光環(huán)形諧振器的技術(shù)未必精確，因此耦合到光總線的多個光環(huán)形諧振器的頻率恒定分隔將具有挑戰(zhàn)性。例如，圖1示意性地描繪出了光總線上的四個光環(huán)形諧振器的相應(yīng)初始諧振頻率101-1、101-2、101-3、101-4(例如，參見以下的圖2)，以及經(jīng)光環(huán)形諧振器濾波的多個頻率102-1、102-2、102-3、102-4的位置。為了清楚起見，相應(yīng)初始諧振頻率101-1、101-2、101-3、101-4在下文中將可互換地共同稱為初始諧振頻率101，并且通常稱為初始諧振頻率101。類似地，多個頻率102-1、102-2、102-3、102-4在下文中將可互換地共同稱為頻率102，并且通常稱為頻率102。此外，應(yīng)當(dāng)理解圖1不一定為按規(guī)定比例。

盡管僅描繪了四個頻率102，但是光源發(fā)射頻率102可以發(fā)射不止四個頻率102，但是僅有頻率102是由初始諧振頻率101代表的光環(huán)形諧振器來濾波和/或調(diào)制的。光環(huán)形諧振器耦合的光總線上的其它任何頻率可以轉(zhuǎn)儲到光轉(zhuǎn)儲(lightdump)(圖中未示出)中。特別地，圖1描繪了在任意單位的頻率作用下，在光總線上任意單位的光傳遞；隨著每個光在相應(yīng)光環(huán)形諧振器處諧振，每個光環(huán)形諧振器與光總線相互作用，導(dǎo)致發(fā)生由每個相應(yīng)初始諧振頻率101代表的下降和/或諧振峰值。

從圖1可以理解，相鄰的頻率102由恒定的頻率間隔δf所分離，例如50ghz，200ghz，或光源輸出四個頻率102輸出的任何頻率間隔δf。從圖1中還可以理解，初始諧振頻率101不僅不與任何頻率102對準(zhǔn)，而且不在恒定頻率間隔δf內(nèi)。雖然使用全局加熱器將所有光環(huán)形諧振器加熱到相同的溫度可以全局控制每個初始諧振頻率101的準(zhǔn)確相對位置，即使一個初始諧振頻率101與一個頻率102對準(zhǔn)，初始諧振頻率101的其余部分也不會與頻率102的其余部分對齊。

為了解決這個問題，并且將初始諧振頻率101偏移至間隔的目標(biāo)諧振頻率，例如通過恒定頻率間隔δf，在將光環(huán)形諧振器制造到特定目標(biāo)諧振頻率的光學(xué)板中，可以使用具有非均勻摻雜分布的獨(dú)立加熱器來“微調(diào)”光環(huán)形諧振器，以控制光環(huán)形諧振器的相應(yīng)諧振頻率，如下文所述。此外，由于本文提出的問題之一是微調(diào)光環(huán)形諧振器，使得它們的諧振頻率以恒定頻率間隔分隔(例如與光學(xué)通信系統(tǒng)相應(yīng))，這里所述的裝置、系統(tǒng)和方法可特別用于包括耦合到光總線的兩個或更多光環(huán)形諧振器的裝置。

因此，參見圖2及圖3：圖2描繪了裝置200，圖3描繪了圖2中裝置200穿過a-a線的一部分的橫截面。裝置200包括：包括絕緣體結(jié)構(gòu)上的半導(dǎo)體的襯底201(如圖3所示)，在絕緣體上的光學(xué)板301，光學(xué)板301由半導(dǎo)體形成(同樣在圖3可見)，光輸入285，光輸出286，在兩者之間的至少一個光總線203、238，耦合到至少一個光總線203、238并從光學(xué)板301中延伸出的一個或多個光環(huán)形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4，光學(xué)板301中的一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4與一個或多個光環(huán)形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4為一一對應(yīng)的關(guān)系，并且在相應(yīng)光環(huán)形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4的至少一部分內(nèi)，一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4至少在相應(yīng)光環(huán)形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4的內(nèi)徑和外徑之間延伸，包含在半導(dǎo)體中具有非均勻分布的摻雜的一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4中；連接到一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4中的每一個的電氣連接件207-1、207-2、207-3、207-4；存儲一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4的預(yù)定電氣參數(shù)225的存儲器222，當(dāng)其應(yīng)用于一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4時，將導(dǎo)致一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4中的相應(yīng)摻雜劑相對于對應(yīng)的光環(huán)形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4擴(kuò)散，因此，由于各個光環(huán)狀諧振器205-1、205-2、205-3、205-4內(nèi)的相應(yīng)摻雜劑的濃度改變而引起對應(yīng)光環(huán)形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4的諧振的偏移，所述預(yù)定電氣參數(shù)225存儲為加熱期間光環(huán)形諧振器中的諧振頻率偏移的函數(shù)；使用相應(yīng)電氣連接件207-1、207-2、207-3、207-4的一個或多個與加熱器206-1、206-2、206-3、206-4進(jìn)行通信的控制器230；控制器230配置為：確定一個或多個光環(huán)形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4中每一個的對應(yīng)初始諧振頻率；基于對應(yīng)初始諧振頻率和對應(yīng)目標(biāo)諧振頻率確定使一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4中的每一個運(yùn)行的預(yù)定電氣參數(shù)225的對應(yīng)子集；以及使用對應(yīng)電氣連接件207-1、207-2、207-3、207-4將預(yù)定電氣參數(shù)225的對應(yīng)子集應(yīng)用到一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4中的每一個，以將一個或多個光環(huán)形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4的諧振頻率從相應(yīng)初始諧振頻率偏移到相應(yīng)目標(biāo)諧振頻率。

為了清楚起見，在圖2及整個說明書中，連接組件的實(shí)線描繪了包括其間的光信號流的鏈路和/或光總線(可互換地稱為光波導(dǎo))，而連接組件的點(diǎn)畫線描繪了其間包括電子數(shù)據(jù)和/或電氣信號流的鏈路。

此外，為了清楚起見，一個或多個光環(huán)形諧振器205-1、205-2、205-3、205-4在下文中將可互換地共同稱為光環(huán)形諧振器205，并且通常稱為光環(huán)形諧振器205。同理，一個或多個加熱器206-1、206-2、206-3、206-4在下文中將可互換地共同稱為加熱器206，同樣通常稱為加熱器206。同理，電氣連接件207-1、207-2、207-3、207-4將在下文中將可互換地共同稱為電氣連接件207，并且通常稱為電氣連接件207。

此外，雖然裝置200包括四個光環(huán)形諧振器205(以及相關(guān)聯(lián)的加熱器206和電氣連接件207)，但是裝置200可以包括少至一個光環(huán)形諧振器205(并因此包括一個關(guān)聯(lián)的加熱器206和關(guān)聯(lián)的電氣連接件207)，或多于四個光環(huán)形諧振器205(并包括關(guān)聯(lián)的加熱器206和電氣連接件207)。然而，當(dāng)裝置200包括兩個或更多光環(huán)形諧振器205時，裝置200可以特別有用，使每個光環(huán)形諧振器205以與光通信系統(tǒng)相應(yīng)的集成和/或?qū)Ｓ玫墓庠窗l(fā)射頻率的對應(yīng)頻率共振，參見以下更為詳細(xì)的描述。以下還將更詳細(xì)地描述，裝置200可以配置為對輸入到光總線203的多個頻率進(jìn)行濾波，因此裝置200處的多個光環(huán)形諧振器205可以對應(yīng)于濾波的頻率數(shù)量。例如，每個光環(huán)形諧振器205可配置為在頻率101的一個處諧振。此外，雖然每個光環(huán)形諧振器205描繪為圓形，但是一個或多個光環(huán)形諧振器205可以是其它環(huán)形，包括但不限于橢圓形、跑道形等。

如同所描繪的，裝置200還包括與控制器230相互連接的接口234、光源244和光電二極管245。如同所描繪的，裝置200還包括連接至光總線203的光輸入285、輸出總線238的光輸出286以及耦合到每一個光總線203和輸出總線238的光諧振器205，每個光環(huán)形諧振器205配置為把光總線203給定相應(yīng)頻率的光和/或光信號“偶入(drop)”和/或傳送到輸出總線238。

光源244配置為向光總線203提供光信號，光總線203將光信號傳送到光環(huán)形諧振器205；因此，光源244定位成將光信號發(fā)射到光輸入285。每個光環(huán)形諧振器205可以配置為將光信號的特定頻率濾波和/或傳送到輸出總線238，以下將更加詳細(xì)地描述，其將經(jīng)濾波的光信號傳送到光輸出286，該過程可由光電二極管245測量。因此，光電二極管245設(shè)置為從光輸出286接收輸出光信號。

每一個光輸入285和光輸出286可包括一個或多個光耦合器、pic(光子集成電路)面(pic(photonicintegratedcircuit)facet)等。實(shí)際上，至少光總線203和光環(huán)形諧振器205可以由光子集成電路(pic)構(gòu)成，并且與光信號傳輸和/或與交互的裝置200中的任何元器件可以由pic構(gòu)成。在特定的非限制性實(shí)施例中，與光信號傳送和/或與光信號交互的裝置200中的元器件可以由硅基pic構(gòu)成，然而其他材料也在本實(shí)施例的保護(hù)范圍內(nèi)。

此外，如同所描繪的，控制器230還可以包括可選比例積分微分(pid)控制器290；同樣地，在一些實(shí)施方式中，控制器230可以使用pid控制器290實(shí)現(xiàn)反饋回路，例如控制加熱器206達(dá)到一組給定電氣參數(shù)225和/或控制光源244達(dá)到給定光功率，然而其他類型的控制器在也本實(shí)施例的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)使用時，pid控制器290通常計算測量的過程變量和期望設(shè)定點(diǎn)之間的差作為“誤差值”，并且試圖通過調(diào)整控制變量(例如供應(yīng)給加熱器206的功率)來隨時間最小化誤差達(dá)到由加權(quán)和確定的新的數(shù)值。然而，其他類型的控制器和/或控制機(jī)構(gòu)(和/或反饋回路)在本實(shí)施例的保護(hù)范圍內(nèi)。

在一些實(shí)施例中，除襯底201外，裝置200的組件可包括用于“微調(diào)”光環(huán)形諧振器205諧振頻率的自動測試臺。如圖2所示，在這些實(shí)施例中，連接到每個加熱器206的電氣連接件207可以在襯底201的邊緣和/或表面(和/或覆蓋層的表面)結(jié)束，并且可以使用連接至電氣連接件207的自動微調(diào)測試臺的引腳來產(chǎn)生控制器230和加熱器206之間的電連接。實(shí)際上，由于電氣連接件207目的在于一次性使用，連接到控制器230和每個加熱器206的專用電氣連接件可能多余的。此外，在圖2中，控制器230描繪為同時連接到每個加熱器206，在使用自動測試臺來微調(diào)襯底201的實(shí)施例中，控制器230和每個加熱器206之間的連接可以按順序發(fā)生。

換句話說，裝置200的至少一部分通常可以包括光通信系統(tǒng)中的一個部件和/或可以集成到光通信裝置中的部件，但不僅限于襯底201及其光學(xué)部件。因此，通常要求光環(huán)形諧振器205的諧振頻率各自包括給定載波光頻率，包括但不僅限于在光通信中使用的約284.5-238thz范圍內(nèi)的光頻率；然而其他光頻率和相關(guān)聯(lián)的波長在本實(shí)施例的保護(hù)范圍內(nèi)?；蛘撸枰猸h(huán)形諧振器205的諧振頻率的頻率間隔與光通信裝置中使用的光源的頻率間隔相配。以下描述的微調(diào)過程可以用于實(shí)現(xiàn)這種間隔。

無論如何，在這些實(shí)施例中，至少襯底201可以進(jìn)一步配置為具有光纖(例如光學(xué)輸出286)的光學(xué)接口，并且來自每個光環(huán)形諧振器205的輸出可以通過數(shù)百公里長(或更長)的光纖傳輸。該輸出可以進(jìn)一步調(diào)制為在襯底201(進(jìn)一步使用光環(huán)形諧振器和/或調(diào)制器)或在襯底201外部對其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。換句話說，如下所述，光環(huán)形諧振器205可以改進(jìn)為包括一個調(diào)制在每個光環(huán)形諧振器205處諧振的光信號的裝置。

因此，在這些實(shí)施方式中，至少襯底可以包括調(diào)制光信號發(fā)生器，其包括但不僅限于包括一個或多個激光器(其可以包括可從內(nèi)部或外部(如圖所示)連接到襯底201的光源244)，包括可調(diào)諧激光器的一個或多個激光器，一個或多個發(fā)光二極管(led)等，以及用于連接到連接數(shù)據(jù)生成裝置的一個或多個接口(比如接口234)，數(shù)據(jù)生成裝置包括但不僅限于服務(wù)器、個人計算機(jī)、筆記本電腦、移動設(shè)備等等。但在進(jìn)一步的實(shí)施例中，光源244是多個光源，每個光源發(fā)射不同頻率和/或不同頻率范圍的一個或多個光信號，以及用于從中合成光的組合器(combiner)。

然而，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，圖2中的裝置200的結(jié)構(gòu)僅僅是一個例子，并設(shè)想(contemplates)一個可以用于諧振頻率微調(diào)的裝置。

控制器230可以包括一個處理器和/或多個處理器，其包括但不僅限于包括一個或多個中央處理器(cpu)和/或一個或多個處理單元；無論哪種方式，控制器230包括一硬件元件和/或一硬件處理器。實(shí)際上，在某些實(shí)施例中，控制器230可以包括專門配置為實(shí)現(xiàn)控制器230的功能的asic(專用集成電路)和/或fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)。因此，控制器230不一定是通用計算設(shè)備和/或通用處理器和/或計算控制器230的通用元器件，而是專門用于實(shí)現(xiàn)特定功能的裝置；這種特定功能包括以下進(jìn)一步詳細(xì)描述的在反饋環(huán)中的控制光環(huán)形諧振器205至給定的插入損耗。例如，控制器230可以具體包括配置為在反饋回路中控制環(huán)至給定的插入損耗的引擎(engine)。

存儲器222可以包括非易失性存儲單元(例如，可擦除電子可編程只讀存儲器(“eeprom”)、閃存)和易失性存儲單元(例如隨機(jī)存取存儲器(“ram”))。實(shí)現(xiàn)本文所述的控制器230和/或裝置200的功能教導(dǎo)的程序設(shè)計指令通常被持久地保持在存儲器222中，并且由控制器230使用，其在執(zhí)行這樣的程序設(shè)計指令期間能適當(dāng)?shù)乩靡资源鎯ζ?。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知，存儲器222僅僅是計算機(jī)可讀介質(zhì)的一種實(shí)施例，它可以在控制器230上存儲可執(zhí)行的程序設(shè)計指令。此外，存儲器222也是存儲器單元和/或存儲器模塊和/或非易失性存儲器中的一種示例。

特別地，存儲器222存儲應(yīng)用程序291，當(dāng)其由控制器230處理時，應(yīng)用程序291使控制器能夠：確定光環(huán)形諧振器205的初始諧振頻率；基于初始諧振頻率和目標(biāo)諧振頻率確定預(yù)定電氣參數(shù)225的對應(yīng)子集，使加熱器206在所述子集處運(yùn)行；以及通過使用對應(yīng)電氣連接件207將上述的預(yù)定電氣參數(shù)的子集應(yīng)用至加熱器206，以將光環(huán)形諧振器205的諧振頻率從初始諧振頻率偏移到目標(biāo)諧振頻率。

接口234可以是可選的，當(dāng)存在時，接口234可以包含配置為接收用于執(zhí)行光環(huán)形諧振器的微調(diào)的數(shù)據(jù)或兩者選一的調(diào)制數(shù)據(jù)的任何有線和/或無線接口。這樣，接口234配置為對應(yīng)于用于實(shí)現(xiàn)一個或多個用于接收數(shù)據(jù)的通信鏈路的通信體系結(jié)構(gòu)，包括：電纜、串行電纜、usb(通用串行總線)電纜、無線鏈路(包括但不限于wlan(無線局域網(wǎng))鏈路、wifi鏈路、wimax鏈路、移動電話鏈路、藍(lán)牙鏈路，nfc(近場通信)鏈路、基于分組的鏈路、互聯(lián)網(wǎng)、模擬網(wǎng)絡(luò)、接入點(diǎn)等及/或其組合)，但不僅限于上述的任何適于組合的形式。然而，接口234通常是非限制性的，并且在自動測試平臺和/或光通信裝置中使用的任何接口都在本實(shí)施例的保護(hù)范圍內(nèi)。

在任何情況下，在當(dāng)前實(shí)施例中，需要測量每個光環(huán)形諧振器205的初始諧振頻率。在某些實(shí)施例中，例如當(dāng)裝置200包括自動測試臺時，光源244可配置為發(fā)射每一光環(huán)形諧振器205初始諧振頻率所在處的頻率范圍，以及在光電二極管245可測量的光輸出286處輸出作為頻率函數(shù)，如在圖1所示的檢測到的峰值(盡管它們可以反相)來確定初始諧振頻率。每個峰值與給定的光學(xué)環(huán)諧振器205相關(guān)聯(lián)，且可通過使用每個加熱器206來相互獨(dú)立地移動每個峰值。

作為測量光環(huán)形諧振器205諧振頻率的替代方案，可以控制光源244逐個掃描一個頻率范圍，并且光電二極管245可以測量輸出結(jié)果，這將出現(xiàn)類似于圖1但是反轉(zhuǎn)的結(jié)果。通過測量二極管處的輸出，特定的諧振峰值可以與特定的光學(xué)環(huán)諧振器205相關(guān)聯(lián)，而給定的對應(yīng)加熱器206在足夠高的電氣條件下操作，以提供一些調(diào)制(盡管相對光學(xué)數(shù)據(jù)速率比較緩慢)，但低于摻雜劑遷移溫度，可以使用光電二極管245來觀測這種調(diào)制。

作為備選方案，雖然未標(biāo)識出，但是襯底201還可以包括一個或多個光分接器，其將來自光總線203和/或光環(huán)形諧振器205和/或輸出總線238的光的一小部分轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的光電二極管，從而對光學(xué)信號進(jìn)行采樣，以便可以監(jiān)測光總線203和/或光環(huán)形諧振器205和/或輸出總線238處的光信號功率；實(shí)際上，光總線203上的光分接器可以位于光環(huán)形諧振器205之前和/或之后：光環(huán)形諧振器205之前的光分接器(例如在光輸入285和光環(huán)形諧振器205之間)可以監(jiān)視輸入光信號，光環(huán)形諧振器205之后的光分接器(例如在光輸出286和光環(huán)形諧振器205之間)可以監(jiān)測濾波后的光信號；光環(huán)形諧振器205處的光分接器也可以測量其諧振。這種光分接器可以包括但僅不限于包括光纖抽頭(fibertaps)、分束器(beamsplitters)、光總線203中的彎曲處(bendsinopticalbus203)，以及相應(yīng)的光電二極管，其設(shè)置為使得來自光分接器的光信號(例如光)照射光電二極管以產(chǎn)生可被傳送到控制器230用于處理的電信號。這種光分接器可以合并到襯底201的pic結(jié)構(gòu)中。

在一些實(shí)施方式中，光源244可包括經(jīng)配置以輸出多個不同頻率(和/或波長)的光學(xué)信號(例如光)的分布式布拉格反射器激光器，外部激光器等，例如輸入到光總線203的具有頻率恒定間隔(frequencyconstantspacing)的光信號。因此，每個光環(huán)形諧振器205可以制造成具有相應(yīng)的物理和光學(xué)特性，這意味著使每個光環(huán)形諧振器205以不同的給定頻率諧振，特別是以多個不同頻率的光信號的相同頻率恒定間隔諧振。

因此，當(dāng)精確制造時，光環(huán)形諧振器205的諧振頻率根據(jù)光信號(或其倍數(shù))的頻率恒定間隔而分隔，因此每個光環(huán)形諧振器205可以對輸出總線238上光信號的每個不同頻率進(jìn)行濾波。作為備選方案，當(dāng)光環(huán)形諧振器205的諧振頻率根據(jù)光信號的頻率恒定間隔而隔開時，但不與光信號的每個頻率對準(zhǔn)時，如圖2所示的裝置200的全局加熱器288，可以用于加熱所有光環(huán)形諧振器205以實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)。裝置200的全局加熱器288可以被制造在襯底201上和/或與襯底201接觸。

然而，由于這種制造技術(shù)不足夠精確以達(dá)到需要的頻率恒定間隔，每個加熱器206通常配置為在控制器230的控制下加熱相應(yīng)的光環(huán)形諧振器205，以便引起非均勻摻雜劑相對于光環(huán)形諧振器205擴(kuò)散，從而將對應(yīng)光環(huán)形諧振器205的諧振波長從初始諧振波長偏移至目標(biāo)諧振波長，例如偏移至近似于來自光源244的光信號的波長的諧振波長。

在圖3中描繪了光環(huán)形諧振器205、加熱器206、兩者之間的電氣連接件207和襯底201的細(xì)節(jié)，其展示了圖2的穿過a-a線處的橫截面。例如，圖3顯示了包括絕緣體結(jié)構(gòu)上的半導(dǎo)體的襯底201，包括但不僅限于硅晶絕緣體(silicon-on-insulator)、硅晶氧化硅(silicon-on-siliconoxide)等。例如，襯底201可以包括在其上生長和/或沉積絕緣體的硅晶片，并且在絕緣體上沉積有半導(dǎo)體層。可以使用諸如光刻、蝕刻等技術(shù)從半導(dǎo)體層中制造光環(huán)形諧振器205。盡管未標(biāo)示出，但是光總線203和輸出總線238可以依照光環(huán)形諧振器205使用類似的技術(shù)和/或同時從半導(dǎo)體層進(jìn)行制造。事實(shí)上，襯底201上的整個光學(xué)結(jié)構(gòu)可以使用類似的技術(shù)和/或同時進(jìn)行制造。

由半導(dǎo)體制造的光學(xué)結(jié)構(gòu)包括位于每個光環(huán)形諧振器205和絕緣體之間的光學(xué)板301。通常，光學(xué)板301橫跨襯底201。例如，可以在蝕刻半導(dǎo)體以形成光環(huán)形諧振器205(以及光總線203、238等)的過程中制造光學(xué)板301；這樣，光環(huán)形諧振器205從光學(xué)板301延伸，并且實(shí)際上，光環(huán)形諧振器205的一部分位于光學(xué)板301中，如水平點(diǎn)劃線所示；實(shí)際上，水平點(diǎn)畫線僅僅描繪為表示光環(huán)形諧振器205從光學(xué)板301延伸的位置，并且應(yīng)當(dāng)理解，包含(和/或諧振在)光環(huán)形諧振器205中的光也存在于光環(huán)形諧振器205延伸的光學(xué)板301的部分中。

如此，為了防止穿過光學(xué)板301的光環(huán)形諧振器205之間的交叉串?dāng)_(cross-talk)，相鄰的光環(huán)形諧振器205隔開一定距離，以防止和/或最小化這種交叉串?dāng)_(cross-talk)。為了進(jìn)一步防止交叉串?dāng)_(cross-talk)，光環(huán)形諧振器205和光學(xué)板301的相對厚度的比率可大于或等于約2比1；例如，在特定的非限制性實(shí)施例中，光學(xué)板301可以包括厚度約90nm的硅，而光環(huán)形諧振器205還可以包括厚度約220nm的硅，該厚度包括光學(xué)板301的厚度。如圖3所示，裝置200可以進(jìn)一步包括在光環(huán)形諧振器205上以及在光總線203和輸出總線238上的覆蓋層340。

盡管如此，由于光環(huán)形諧振器205和加熱器206各自由半導(dǎo)體構(gòu)成，如上所述，當(dāng)光環(huán)形諧振器205與光信號相互作用時，光信號將至少部分包含在加熱器206和/或光環(huán)形諧振器205延伸的光學(xué)板301中。

加熱器206在光學(xué)板301中制造，通過在光環(huán)形諧振器205使用的寬度的任一側(cè)上延伸的光學(xué)板301的區(qū)域中進(jìn)行摻雜，例如離子注入技術(shù)制造。因此，摻雜劑既擴(kuò)展遍布了加熱器206又遍布加熱器206所延伸圍繞的一部分光環(huán)形諧振器205，實(shí)際上，光環(huán)形諧振器205的一部分可構(gòu)成加熱器206的一部分。因此，加熱器206位于光學(xué)板301中，并且至少在光環(huán)形諧振器205的一部分內(nèi)，加熱器206至少在光環(huán)形諧振器205的至少內(nèi)徑和外徑之間延伸。例如，暫時參見如圖2，在所描述的實(shí)施例中，每個加熱器206在相應(yīng)光環(huán)形諧振器205的一部分圓周的周圍呈弓形，例如相應(yīng)光環(huán)形諧振器205的圓周至少約10％。

回到圖3，顯然用于加熱器206的電氣連接件207位于光環(huán)形諧振器205的內(nèi)徑和外徑的任一側(cè)，使得可以穿過加熱器206接通電源。

例如，在制造期間，使用任何適合的摻雜技術(shù)，通過在加熱器206的附近摻雜光學(xué)板301的半導(dǎo)體，使包括加熱器206的光學(xué)板301的半導(dǎo)體至少部分導(dǎo)電。通常地，加熱器206中的摻雜劑濃度水平引起加熱器206部分導(dǎo)電，使得當(dāng)使用電氣連接件207向其接通電源時，加熱器206產(chǎn)生熱量。假設(shè)在加熱器206附近的光學(xué)板301的半導(dǎo)體中的摻雜劑非均勻摻雜分布，則這樣的熱量可以導(dǎo)致加熱器206附近的摻雜劑擴(kuò)散。

換句話說，加熱器206可以用預(yù)定電氣參數(shù)225操作，這將導(dǎo)致加熱器206中的摻雜劑相對光環(huán)形諧振器205擴(kuò)散，從而引起光環(huán)形諧振器205諧振的偏移，這種偏移作為光環(huán)形諧振器205內(nèi)的摻雜劑的濃度改變的結(jié)果，預(yù)定電氣參數(shù)225存儲為加熱期間光環(huán)形諧振器中的諧振頻率偏移的函數(shù)，存儲于存儲器222中。下面將更詳細(xì)地描述預(yù)定電氣參數(shù)225。

圖3還描繪了可用于加熱器206和圍繞加熱器206延伸的部分光環(huán)形諧振器205的摻雜劑非均勻分布350-1，350-2的兩個示例。這里假設(shè)當(dāng)描述加熱器206的摻雜分布時，該摻雜分布可以延伸到圍繞加熱器206延伸的部分光環(huán)形諧振器205中。摻雜劑的非均勻分布350-1包括在光環(huán)形諧振器205的內(nèi)徑和外徑的任一側(cè)上的至少一個峰值。摻雜劑的非均勻分布350-2包括在光環(huán)形諧振器205的內(nèi)徑和外徑之間的至少一個峰值。但在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，加熱器206(以及圍繞加熱器206延伸的部分光環(huán)形諧振器205)的摻雜劑分布可以包括在光環(huán)形諧振器205的內(nèi)徑和外徑的任一側(cè)以及光環(huán)形諧振器205的內(nèi)徑和外徑之間的一個或多個峰值；換句話說，非均勻分布350-1、350-2至少可以部分結(jié)合。

圖3還分別描繪了可能在加熱處理之后發(fā)生的摻雜劑的摻雜分布351-1、351-2的兩個示例。具體地，摻雜分布351-1對應(yīng)于加熱過程之后的非均勻摻雜分布350-1；換句話說，在摻雜分布350-1峰值的摻雜劑至少部分在光環(huán)形諧振器205內(nèi)遷移，以改變其光學(xué)特性，從而改變其諧振頻率。

同理，摻雜分布351-2對應(yīng)于加熱過程之后的非均勻摻雜劑分布350-2；換句話說，在摻雜分布350-2峰值的摻雜劑在光環(huán)形諧振器205內(nèi)改變和/或遷移，以改變其光學(xué)特性，從而改變其諧振頻率。

假定除了每個非均勻分布350-1、350-2的峰值之外，摻雜劑處于非零濃度(non-zeroconcentration)，使得電流和/或功率可以穿過電氣連接件207施加到實(shí)現(xiàn)加熱的過程中。

在一些實(shí)施例中，例如當(dāng)半導(dǎo)體包含硅時，摻雜劑可包含p型摻雜劑，其包括但不僅限于包括硼、鋁、氮、鎵、銦等。

在其它實(shí)施例中，例如當(dāng)半導(dǎo)體包括硅時，摻雜劑可包含n型摻雜劑，其包括但不僅限于包括磷、砷、銻、鉍、鋰等。

此外，雖然在圖3中描述了具體的非均勻摻雜分布，但是其它非均勻摻雜分布包括在本實(shí)施例的范圍內(nèi)，包括但不僅限于摻雜劑濃度的一個或多個峰值，其可相對彼此和/或光環(huán)形諧振器205對稱或不對稱。

另外，根據(jù)峰值中的摻雜劑的位置、濃度和類型，諧振頻率可以藍(lán)移(blue-shifted)(如本文所述)或紅移(red-shifted)。例如，在一些實(shí)施例中，當(dāng)相對于光環(huán)形諧振器205的中心(例如外徑和內(nèi)徑之間)的摻雜劑濃度減小時，可以在光環(huán)形諧振器205的諧振中引起紅移(red-shifted)；同理，當(dāng)摻雜劑濃度增加時，則可以引起藍(lán)移(blue-shift)。因此，在一些實(shí)施方案中，裝置200可包含用于光環(huán)形諧振器205的兩個單獨(dú)的加熱器，每一加熱器具有不同的非均勻摻雜分布，一個用于引起紅移(red-shift)，一個用于引起藍(lán)移(blue-shift)；當(dāng)光環(huán)形諧振器205的諧振的初始定量表明是否要使用紅移(red-shift)或藍(lán)移(blue-shift)來達(dá)到目標(biāo)諧振時，適當(dāng)?shù)募訜崞骷纯杀皇褂?。作為備選方案，裝置200處的每個加熱器206可以配置為僅引起藍(lán)移(blue-shift)或紅移(red-shift)。

在一些實(shí)施方式中，加熱器206(以及圍繞加熱器206延伸的部分光環(huán)形諧振器205)可以包括兩種摻雜劑：穿過加熱器206(以及圍繞加熱器206延伸的部分光環(huán)形諧振器205)具有相對恒定濃度的第一摻雜劑，以在電氣連接件207上傳送電流和/或功率；以及具有在濃度上近似于一個或多個非均勻分布350-1、350-2的峰值的第二摻雜劑，及在其他處約為零和/或更低。換言之，在這些實(shí)施方案中，第一摻雜劑可用于實(shí)現(xiàn)加熱器206的加熱功能，且第二摻雜劑可具有濃度上的峰值，使得第二摻雜劑在加熱期間遷移以改變光學(xué)特性，且因此改變光環(huán)形諧振器205的諧振頻率。

例如，具有恒定濃度的第一摻雜劑可以包括如上述的p型摻雜劑或n型摻雜劑，并且第二摻雜劑可以包括深層摻雜劑(deep-leveldopant)，包括但不僅限于金和鉑。

然而，半導(dǎo)體和摻雜劑的其它組合是在本實(shí)施例的保護(hù)范圍內(nèi)的。此外，在一些實(shí)施例中，p型摻雜劑和n型摻雜劑可各自存在于加熱器206中。

具體地，可以預(yù)先確定給定的一組電氣參數(shù)225的諧振偏移程度，并將其存儲在存儲器222中。例如，在當(dāng)前實(shí)施例中，類似于裝置200的多個光環(huán)形諧振器，使用不同的電氣參數(shù)制造并表征。具體地，試探性地測試光環(huán)形諧振器以確定電壓、電流和/或功率以及時間周期，其可以應(yīng)用于如上述的具有給定非均勻摻雜劑分布的相應(yīng)加熱器，以將電氣參數(shù)關(guān)聯(lián)至光環(huán)形諧振器諧振頻率的偏移量。

特別地，當(dāng)用于加熱器時，確定光環(huán)形諧振器加熱器的電氣參數(shù)將導(dǎo)致?lián)诫s劑(例如在加熱器和/或圍繞加熱器206延伸的部分光環(huán)形諧振器205)相對于相應(yīng)光環(huán)形諧振器擴(kuò)散，從而由于改變光環(huán)形諧振器內(nèi)的摻雜劑濃度而引起光環(huán)形諧振器諧振的偏移。然后將試探確定的電氣參數(shù)作為預(yù)定電氣參數(shù)225存儲在裝置200的存儲器222中，作為在加熱期間在光環(huán)形諧振器中發(fā)生的諧振頻移的函數(shù)。

例如，以下參見圖4，圖4描繪了對使用絕緣體上硅結(jié)構(gòu)(silicon-on-insulatorstructure)制造的給定光環(huán)形諧振器施加不同的電氣參數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中環(huán)的圓周的20％被具有類似于非均勻分布350-1的硼摻雜分布的光學(xué)板中的加熱器覆蓋。用加熱器上的0v偏置測量光環(huán)形濾波器的初始諧振頻率。

例如，圖4表示在0v時的頻率函數(shù)的功率的諧振峰值。將5v，20v，12v，13v，13.5v，24v，24v，15v和15.5v的偏壓各自依次施加到摻雜加熱器約30秒，并在其中逐一地返回到0伏偏置。在0v偏置下施加每個偏壓之后測量光環(huán)形諧振器的諧振，圖4描繪了13.5v，24v，24.5v，15v和15.5v偏壓中的每一個的光環(huán)形諧振器的諧振。如圖4所示，隨著偏壓增加，光環(huán)形諧振器的諧振經(jīng)歷了(undergoes)藍(lán)移(blueshift)。在15.5v下，偏移更急劇，甚至進(jìn)一步施加高于15.5v的電壓將導(dǎo)致光環(huán)形諧振器在硅接近熔點(diǎn)時損壞。

這些實(shí)驗(yàn)將在圖5中進(jìn)一步表征，圖5描繪了在偏壓作用下的光環(huán)形諧振器的諧振頻率。具體地，給定偏壓下的諧振頻率是在圖4中每條曲線的最小值處的頻率。如圖5所示，在0v和約12v的偏壓之間，諧振頻率不發(fā)生變化。約在12v和13v之間，諧振頻率開始顯示藍(lán)移(blueshift)，并且該變化在13v和15v之間幾乎是線性的。此外，在不損壞光環(huán)形諧振器的情況下實(shí)現(xiàn)了約300皮米的諧振頻率偏移。

且不論線性度，光環(huán)形諧振器的諧振頻率的偏移是可預(yù)測的，至少高達(dá)約300皮米，因此可以施加到加熱器的電氣參數(shù)可以與諧振頻率的偏移關(guān)聯(lián)。因此，諸如存儲器222的存儲器可以填充有預(yù)定的電氣參數(shù)，該預(yù)定電氣參數(shù)可以用于類似光環(huán)形諧振器的類似加熱器來引起諧振頻率的偏移，以便完成類似的光環(huán)形諧振器的制造后“微調(diào)”，而不必依賴于物理性地改變光環(huán)形諧振器的結(jié)構(gòu)。此外，雖然僅描述了藍(lán)移(blue-shifts)，但在其它實(shí)施方式中，可通過適當(dāng)選擇非均勻摻雜分布來引起紅移(red-shifts)，以在發(fā)生加熱時減少光環(huán)形諧振器205中的摻雜劑。

因此，例如，可以制造在光通信系統(tǒng)中的當(dāng)作濾波器使用的裝置，所述光通信系統(tǒng)具有光輸入、光輸出，在兩者之間的至少一個光總線以及至少耦合到一個光總線的一個或多個光濾波器。

在實(shí)施例中，控制器和存儲器可以與裝置結(jié)合，控制器配置為執(zhí)行應(yīng)用程序291，并將如本文所述的應(yīng)用于相應(yīng)光環(huán)的加熱器的預(yù)定電氣參數(shù)存儲在存儲器中。在這種實(shí)施方式中，控制器可以與外部光源和外部光電二極管通信以測量每個光環(huán)形諧振器的初始諧振頻率。存儲器可以進(jìn)一步配置為具有每個光環(huán)形諧振器的目標(biāo)諧振頻率，并且控制器可以從存儲的目標(biāo)諧振頻率和初始諧振頻率確定預(yù)定電氣參數(shù)的子集，以選擇運(yùn)行加熱器而引起每個光環(huán)形諧振器的諧振頻率的偏移。

然而，在其它實(shí)施方式中，可在將裝置集成到產(chǎn)品上之前在自動化測試臺處完成每一裝置的此類微調(diào)，且控制器和存儲器可在每一裝置的外部。

現(xiàn)參見圖6，其根據(jù)非限制性實(shí)施例描繪了使用雜基加熱器(dopant-basedheater)來微調(diào)光環(huán)形諧振器的方法600的流程圖。為了幫助解釋方法600，將假設(shè)使用裝置200來執(zhí)行方法600，且具體來說是通過控制器230，例如當(dāng)控制器230正在執(zhí)行應(yīng)用程序291時。實(shí)際上，方法600是裝置200和/或控制器230可供配置的一種方式。此外，以下對方法600的闡述將導(dǎo)致對裝置200及其各種元器件和/或控制器230的進(jìn)一步理解。然而，應(yīng)當(dāng)理解，裝置200和/或控制器230和/或方法600可以是多種多樣的，并且不需要完全按照本文中所述的彼此結(jié)合方式，并且這種變化也在本實(shí)施方式的保護(hù)范圍內(nèi)。

無論如何，要強(qiáng)調(diào)的是，方法600不需要以附圖所示的確切順序執(zhí)行，除非另有說明；同樣地，各種流程框可以并行而不用按照順序執(zhí)行。因此方法600的元件(elements)在這里被稱為“流程框”而不是“步驟”。然而，還應(yīng)當(dāng)理解，方法600也可以在裝置200的各種變形上實(shí)現(xiàn)。

在流程框601中，控制器230確定光環(huán)形諧振器205的初始諧振頻率。例如，如上所述，控制器230可以控制光源244以將光信號發(fā)射到光總線203上，并測量使用光電二極管245(和/或可選的抽頭)的每個光環(huán)形諧振器205的反應(yīng)。

在流程框603處，控制器230根據(jù)初始諧振頻率和目標(biāo)諧振頻率確定運(yùn)行加熱器206的預(yù)定電氣參數(shù)225的子集(例如，具有在流程框601處確定的初始諧振頻率的光環(huán)形諧振器205)。例如，存儲器222和/或應(yīng)用程序291可以包括一目標(biāo)恒定頻率間隔，例如光環(huán)形諧振器205的恒定頻率間隔δf，并且根據(jù)目標(biāo)恒定頻率間隔為每個光環(huán)形諧振器205選擇目標(biāo)諧振頻率。例如，控制器230可以根據(jù)每個初始諧振頻率和目標(biāo)諧振頻率之間的差異來確定對每個光環(huán)形諧振器205發(fā)生諧振頻率的偏移量，并且選擇可以應(yīng)用的到相應(yīng)的加熱器206的預(yù)定電氣參數(shù)225的子集以實(shí)現(xiàn)這種偏移。

在流程框605中，控制器230使用電氣連接件207將預(yù)定電氣參數(shù)225的子集應(yīng)用于加熱器206，以將光環(huán)形諧振器205的諧振頻率從初始諧振頻率偏移至到目標(biāo)諧振頻率。在某些情況下，不發(fā)生加熱時，例如當(dāng)光環(huán)形諧振器205中的給定一個的諧振頻率用作基準(zhǔn)頻率時，其他光環(huán)形諧振器205的諧振頻率從該基準(zhǔn)頻率進(jìn)行間隔。

例如，以下參見圖7，圖7大體上類似于圖1，其中相似元件具有相似的標(biāo)號，并且在實(shí)施方法600之后及對光諧振器205進(jìn)行微調(diào)之后，用101'-1、101'-2、101'-3、101'-3代表光環(huán)形諧振器205的諧振頻率。特別地，諧振頻率101'-1對應(yīng)未偏移的諧振頻率101-1，諧振頻率101'-2對應(yīng)偏移的諧振頻率101-2，諧振頻率101'-3對應(yīng)偏移的諧振頻率101-3，諧振頻率101'-4對應(yīng)偏移的諧振頻率101-4。進(jìn)一步如圖7中所示，當(dāng)諧振頻率101'-1、101'-2、101'-3、101'-3仍不與頻率102對準(zhǔn)時，諧振頻率101'-1、101'-2、101'-3、101'-3此時以頻率102的相同恒定頻率間隔δf分隔。因此，全局加熱器288在不使用局部加熱時可以用于進(jìn)一步將諧振頻率101'-1、101'-2、101'-3、101'-3偏移到與頻率102對準(zhǔn)，這可以簡化光環(huán)形諧振器205的控制回路并且可以減少光環(huán)形諧振器205上的整體熱負(fù)荷。此外，使用本文所述的技術(shù)的光環(huán)形諧振器205的微調(diào)在不使用物理性改變光環(huán)形諧振器205的幾何結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，還存在更多可替換的實(shí)施例和可能性的修改。例如，以下參見圖8，其描繪了也可使用方法600微調(diào)的具有至少一個光環(huán)形諧振器805的襯底801。特別地，襯底801包括光輸入885，光輸出886，在兩者之間的至少一個光總線803，光環(huán)形諧振器805與光總線803耦合。襯底801還進(jìn)一步包括與加熱器206相似的加熱器806。也就是說，襯底801與襯底201相似，而不是僅僅存在一個光總線803并且僅一個光環(huán)形諧振器805耦合到光總線803；然而在其它實(shí)施方式中，襯底801可包括類似襯底201的多于一個的光環(huán)形調(diào)制器。雖然未描繪出，但假設(shè)襯底801進(jìn)一步包括與襯底201相似的連接到加熱器806和全局加熱器的電氣連接件。

與襯底201形成對照，光環(huán)形諧振器805配置為在光總線803上調(diào)制給定光信號，因此光環(huán)形諧振器805包括光調(diào)制器，而不是光濾波器(opticalfilter)；例如，襯底801還包括圍繞光調(diào)制器/環(huán)諧振器805第一部分的電壓控制裝置899，及圍繞光調(diào)制器/環(huán)諧振器805的第二部分的加熱器806，第一部分長于第二部分。因此，與光調(diào)制器/環(huán)諧振器805和加熱器806相比，光環(huán)形諧振器205包括光濾波器，而加熱器206圍繞光濾波器的主要部分(substantialportion)延伸。

雖然未描繪出，但進(jìn)一步假定襯底801包括連接到電壓控制裝置899的電氣連接件，并且電壓控制裝置899包括穿過光調(diào)制器/環(huán)諧振器805第一部分的一個或多個pn結(jié)和電容器；電壓控制裝置899上的電壓可由控制器(其可集成在襯底801中或與其分離)控制，以調(diào)制光調(diào)制器/環(huán)諧振器805的諧振頻率，從而將數(shù)據(jù)編制為光總線803上的對應(yīng)光信號。無論如何，如上所述，可以使用方法600在光調(diào)制器/環(huán)諧振器805操作之前微調(diào)光調(diào)制器/環(huán)諧振器805的諧振頻率。當(dāng)襯底801包括多個光調(diào)制器/環(huán)形諧振器時，類似于光調(diào)制器/環(huán)諧振器805，每個光調(diào)制器/環(huán)形諧振器可以進(jìn)行如上所述的微調(diào)以控制它們之間的頻率間隔。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，還存在更多可替換的實(shí)施例和可能性的修改。例如，電氣參數(shù)225通常與具有給定摻雜劑分布的加熱器的光環(huán)形諧振器的諧振引起的偏移相關(guān)。如上所述，在某些實(shí)施方式中，第二摻雜劑可存在于加熱器中；在這些實(shí)施方式的一部分中，第一摻雜劑和第二摻雜劑都可在加熱器中具有不均勻分布。因此，由于在加熱期間改變光環(huán)形諧振器內(nèi)的第二摻雜劑的濃度，加熱器的預(yù)定電氣參數(shù)225可以進(jìn)一步與光環(huán)形諧振器諧振引起的偏移相關(guān)。

但在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，可以制造具有給定的晶格缺陷濃度的光環(huán)形諧振器。例如，參見圖9，圖9大體上類似于圖3，其中相似元件具有相似的標(biāo)號，然而，在這些實(shí)施方式中，制造的光環(huán)形諧振器205已經(jīng)具有晶格缺陷999。假定這種晶格缺陷999在光環(huán)形諧振器205的諧振中導(dǎo)致可預(yù)測的偏移，以及假設(shè)光環(huán)形諧振器205的加熱可以導(dǎo)致晶格缺陷999的變化(例如，實(shí)際上，熱處理光環(huán)形諧振器(annealingopticalringresonator)205來可預(yù)測地減少晶格缺陷999的濃度和/或可預(yù)測地改變由于晶格缺陷999的濃度的減少而引起的光環(huán)形諧振器205的諧振)，這種變化也可以與光環(huán)形諧振器205的諧振的偏移相關(guān)。因此，在這些實(shí)施方式中，由于在加熱過程中改變一個或更多的光環(huán)形諧振器205內(nèi)的晶格缺陷的濃度和物理性質(zhì)，加熱器206的預(yù)定電氣參數(shù)225可以進(jìn)一步與引起光環(huán)形諧振器205的諧振的偏移相關(guān)。

在這些實(shí)施方式的一部分中，可以當(dāng)不在加熱器206中引入非均勻摻雜劑分布的情況下運(yùn)行光環(huán)形諧振器205的加熱，以減少晶格缺陷999的濃度，從而移動光環(huán)形諧振器205的諧振。因此，這些實(shí)施方式中，在不使用非均勻摻雜分布時，由于在加熱過程中改變一個或更多的光環(huán)形諧振器205內(nèi)的晶格缺陷的濃度和物理性質(zhì)，加熱器206的預(yù)定電氣參數(shù)225可以進(jìn)一步與引起光環(huán)形諧振器205的諧振中的偏移相關(guān)。

下面參見圖10，圖10大體上與圖3相似，其中相似元件具有相似的標(biāo)號，然而，在這些實(shí)施方式中，假設(shè)加熱器206在存在反應(yīng)性氣體的情況下加熱光環(huán)形諧振器205。在這些實(shí)施方式中，假設(shè)覆蓋層340和反應(yīng)性氣體的特性使得光環(huán)形諧振器205的材料可以通過覆蓋層340與反應(yīng)性氣體反應(yīng)。反應(yīng)性氣體可以包括但不僅限于氧。

再假定在反應(yīng)性氣體存在下的這種加熱導(dǎo)致光環(huán)形諧振器205的諧振中可預(yù)測的偏移，這種變化也可與光環(huán)形諧振器205的諧振中的偏移相關(guān)。因此，在這些實(shí)施方式中，由于在加熱期間至少將光環(huán)形諧振器205暴露于反應(yīng)性氣體中，加熱器206的預(yù)定電氣參數(shù)可以進(jìn)一步與引起光環(huán)形諧振器205的諧振的偏移相關(guān)。

在這些實(shí)施方式的一部分中，可以在存在反應(yīng)性氣體的情況下加熱光環(huán)形諧振器205，以便在加熱器206中不引入非均勻摻雜劑分布的情況下移動光環(huán)形諧振器205的諧振。因此，這些實(shí)施例中，在不使用非均勻摻雜分布時，由于在加熱期間至少將光環(huán)形諧振器205暴露于反應(yīng)性氣體，加熱器206的預(yù)定電氣參數(shù)與引起光環(huán)形諧振器205的諧振的偏移相關(guān)。

因此，預(yù)定電氣參數(shù)225與引起光環(huán)形諧振器的諧振的偏移相關(guān)的原因?yàn)橐韵碌囊粋€或多個：具有非均勻摻雜分布的加熱器的加熱導(dǎo)致的摻雜劑的遷移；在加熱期間改變所述光環(huán)形諧振器內(nèi)的晶格缺陷的濃度和物理性質(zhì)中的一個或多個；在加熱期間至少將光環(huán)形諧振器暴露于反應(yīng)性氣體中。

本文公開了在不使用利用薄膜沉積、蝕刻或激光燒蝕的從光學(xué)環(huán)形諧振器去除/添加材料而物理性改變光學(xué)環(huán)形諧振器的幾何形狀的情況下，用于實(shí)現(xiàn)光學(xué)環(huán)形諧振器的微調(diào)的各種技術(shù)。此外，光學(xué)板中的加熱器用于加熱環(huán)形諧振器以改變其光學(xué)特性。例如，加熱器可以非均勻地?fù)诫s并加熱到摻雜劑相對于光環(huán)形諧振器擴(kuò)散的溫度，由于改變光環(huán)形諧振器內(nèi)的摻雜劑濃度，由此引起光環(huán)形諧振器的諧振偏移。使用給定的非均勻摻雜劑分布的這種偏移是可預(yù)測的，并且這種偏移可以在不損壞光環(huán)形諧振器的情況下實(shí)現(xiàn)，雜基加熱器可以用于微調(diào)光環(huán)形諧振器的諧振頻率。本實(shí)施例可特別用于包括兩個或更多光環(huán)形諧振器，并且與從集成光源和/或?qū)Ｓ霉庠窗l(fā)射的頻率相對應(yīng)的光學(xué)通信裝置。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)例中，裝置200的功能可以使用預(yù)編程的硬件或固件元件(例如專用集成電路(asic)，電可擦可編程只讀存儲器(eeprom)等)或其它相關(guān)元器件。在其他實(shí)施例中，裝置200的功能可以通過已經(jīng)接入了代碼存儲器(圖中未標(biāo)示出)的計算設(shè)備實(shí)現(xiàn)，該代碼存儲器存儲了用于驅(qū)動計算設(shè)備工作的計算機(jī)可讀的程序代碼。該計算機(jī)可讀的程序代碼可以存儲在可由這些元器件進(jìn)行固定、有形的或直接可讀取的(例如可移動磁盤、cd-rom、rom、固定盤、usb驅(qū)動器)的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中。此外，應(yīng)當(dāng)理解，計算機(jī)可讀的程序可以被存儲為包含計算機(jī)可用介質(zhì)的計算機(jī)程序產(chǎn)品。另外，永久性存儲設(shè)備可包括計算機(jī)可讀的程序代碼。進(jìn)一步地，還應(yīng)當(dāng)理解，計算機(jī)可讀的程序代碼和/或計算機(jī)可用介質(zhì)包括非暫時性計算機(jī)可讀程序代碼和/或非暫時性計算機(jī)可用介質(zhì)?；蛘?，計算機(jī)可讀的程序代碼可遠(yuǎn)程存儲，但可通過一傳輸介質(zhì)經(jīng)由連接至網(wǎng)絡(luò)(包括但不限于：互聯(lián)網(wǎng))的調(diào)制解調(diào)器或其他接口設(shè)備傳輸至這些元器件。該傳輸介質(zhì)可以是非移動介質(zhì)(例如光和/或數(shù)字和/或模擬通信線路)或移動介質(zhì)(例如射頻(rf)、微波、紅外、自由空間光學(xué)或其他傳輸方案)或上述的組合形式。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例僅是本發(fā)明的一個或多個實(shí)施例，在實(shí)施例的基礎(chǔ)上還存在更多優(yōu)選修改和實(shí)施方式。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍僅受隨附的權(quán)利要求書限定。