激光诱导光布线装置制造方法及图纸

一种激光诱导光布线装置包括：衬底（１１）；第一和第二光反射构件（１８ａ、１８ｂ），彼此分离地设置在所述衬底上；光波导（１３），设置在所述衬底（１１）上，用于光耦合所述第一和第二光反射构件（１８ａ、１８ｂ），以形成光谐振器；第一光增益构件，设置于所述光波导（１３），并且与所述第一和第二光反射构件（１８ａ、１８ｂ）一起形成激光振荡器；以及第二光增益构件，与所述第一光增益构件分离地设置于所述光波导（１３），并且与所述第一和第二光反射构件（１８ａ、１８ｂ）一起形成另一激光振荡器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及其中通过激光振荡器实现光布线的激光诱导光布线装置。
技术介绍
通过电子器件如双极晶体管和场效应晶体管的性能的提高，实现了LSI运行速度的快速提高。然而，在通过晶体管微制造提高了电子器件性能的同时，微制造也增大了器件中的布线电阻或布线间电容。布线电阻或布线间电容的增大正成为LSI性能提高的瓶颈。考虑到上述电布线中的这一问题，已提出了几种光布线LSI，其中在LSI中使用光连接元件(例如，参见JP-A H6-132516(KOKAI)。无论对其施加的电流是直流还是100GHz或更大的交流，光布线几乎与频率引起的损耗无关，并且也几乎没有由电磁引起的布线路径的紊乱(disorder)。然而，如果将JP-A H6-132516(KOKAI)的这种常规技术应用于具有很大数量布线的LSI，则这种常规技术呈现显著低的可重复性和可靠性。例如，即使假定将光布线仅用于LSI布线的最上层(公用(global)层)，但一个LSI芯片也可包括几百条光布线。在这种情况下，为操作一个LSI，就必须操作几百条光布线，使所有的布线处于良好条件。根据LSI的产量，这意味着对于制造技术需要可重复性和可靠性，这使得在制得的几万至几十万的光布线中不能包含一条有缺陷的光布线。因此，用于LSI的各光布线必须具有极高的可重复性和可靠性。为此，各光布线必须具有用于高度集成的极简单的结构和极小的尺寸。基本上，发光元件、光波导以及光接收元件都是用于常规光布线的必需元件。因此，发光元件技术、光接收元件技术以及波导技术是必需的。还必须全面调查各种技术，包括外围技术例如用于将发光元件有效地光耦合到光接收元件的光耦合技术，以及光传输系统设计技术。而且，这些基本元件在工作原理、材料、结构、加工技术方面各不相同，因此有必要精细地结合材料和加工技术以形成光布线。该方法实现起来极其困难。如上所述，在常规光布线技术中，由于构成元件非常复杂，并且必须使用各种材料形成元件，因此在特性的稳定性或可重复性方面很容易发生问题。而且，很难减小布线的尺寸。由此，对于LSI布线来说，常规光布线技术包括大量不合适因素。
技术实现思路
根据本专利技术第一方面，提供一种激光诱导光布线装置，包括衬底；第一光反射构件以及第二光反射构件，彼此分离地设置在所述衬底上；光波导，设置在所述衬底上，所述光波导光耦合所述第一光反射构件和所述第二光反射构件，以形成光谐振器；光增益构件，设置于所述光波导的一部分，并且与所述第一光反射构件和所述第二光反射构件一起形成激光振荡器；以及光开关，与所述光增益构件分离地设置于所述光波导的一部分，所述光开关进行开关操作，以根据输入信号改变在所述第一光反射构件和所述第二光反射构件之间延伸的光路的损耗，从而改变所述激光振荡器的激光振荡状态。根据本发专利技术的第二方面，提供一种激光诱导光布线装置，包括衬底；第一光反射构件和第二光反射构件，彼此分离地设置在所述衬底上；光波导，设置在所述衬底上，所述光波导光耦合所述第一光反射构件和所述第二光反射构件，以形成光谐振器；第一光增益构件，设置于所述光波导的一部分，并且与所述第一光反射构件和所述第二光反射构件一起形成第一激光振荡器；以及第二光增益构件，与所述第一光增益构件分离地设置于所述光波导的一部分，并且与所述第一光反射构件和所述第二光反射构件一起形成第二激光振荡器。根据本专利技术的第三方面，提供一种激光诱导光布线装置，包括衬底；第一光反射构件和第二光反射构件，彼此分离地设置在所述衬底上；第三光反射构件和第四光反射构件，彼此分离地设置在所述衬底上；第一光波导，设置在所述衬底上，所述第一光波导光耦合所述第一光反射构件和所述第二光反射构件，以形成第一光谐振器；第一光增益构件，设置于所述第一光波导，并且与所述第一光反射构件和所述第二光反射构件一起形成第一激光振荡器；以及第二光增益构件，与所述第一光增益构件分离地设置于所述第一光波导，并且与所述第一光反射构件和所述第二光反射构件一起形成第二激光振荡器；第二光波导，与所述第一光波导垂直地设置在所述衬底上，所述第二光波导光耦合所述第三光反射构件和所述第四光反射构件，以形成光谐振器；第三光增益构件，设置于所述第二光波导，并且与所述第三光反射构件和所述第四光反射构件一起形成激光振荡器；以及第四光增益构件，与所述第三光增益构件分离地设置于所述第二光波导，并且与所述第一光反射构件和所述第二光反射构件一起形成激光振荡器。附图说明图1是示出根据第一实施例的激光诱导光布线装置的结构的示意性透视图；图2是示出第一实施例的激光诱导光布线装置的结构的示意性剖面图； 图3是用于说明第一实施例的操作的视图；图4是用于说明第一实施例的操作的另一视图；图5是用于说明第一实施例的操作的又一视图；图6是示出第一实施例的激光诱导光布线装置的激光振荡特性实例的曲线图；图7是示出根据第二实施例的激光诱导光布线装置的电路图，其包括等效于图1的装置的电路和外围电路；图8是示出根据第三实施例的激光诱导光布线装置的结构的示意性透视图；图9是示出第三实施例的激光诱导光布线装置的结构的另一示意性透视图；图10是示出根据第四实施例的激光诱导光布线装置的结构的示意性透视图；图11是示出根据第五实施例的激光诱导光布线装置的结构的示意性透视图；图12是示出根据第五实施例的激光诱导光布线装置的结构的剖面图；图13是示出用于第五实施例的光导部分的结构的剖面图，以及发生在该光导部分中的波导模式；图14是示出用于第五实施例的另一光导部分的结构的剖面图，以及发生在该光导部分中的波导模式；图15是示出本专利技术的修改的结构的剖面图；以及图16是示出本专利技术另一修改的结构的剖面图。具体实施例方式本专利技术的主旨不在于单向光传输操作，而在于发光元件、光波导以及另一发光元件是空间分布的并协同用作包括两个单激光振荡器的单系统，并且作为信号传输该系统的每个激光操作。即利用这样的事实，当存在慢于该系统的标准操作速度的操作时，该操作立即传输到整个系统，实现将信号传输到空间分离的位置。此时，使一个发光元件用作光开关，用于控制包括两个激光振荡器的该系统的光增益(或损耗)，并使另一元件用作接收器，用于将例如与整个系统的光量变化相对应的受激载流子的变化接收并传输到外面。利用附图所示的实施例，详细描述本专利技术。在实施例中，采用多种特点材料。但是，本专利技术不限于这些材料。只要材料可进行激光振荡就可以。因此，本专利技术不限于下面描述的实施例。而且，在实施例中，描述一条或者两条光布线。但是，实际上，在LSI芯片上集成了大量光布线。可采用任意数量的光布线。(第一实施例)图1是示出根据第一实施例的激光诱导光布线装置的结构的示意性透视图。图1仅仅示出了光布线所必需的元件。而且，图2示出了沿图1的装置的轴截取的截面。尽管第一实施例采用GaInAsP/InP基材料作为装置的材料实例，但也可采用其它材料，如GaAlAs/GaAs基材料、Si和SiGe/Si。图1和图2中，参考标号11表示n型InP衬底，参考标号12a和12b表示GaInAsP有源层(具有1.3μm的发射波长的激光介质)，参考标号13表示GaInAsP光波导芯(具有例如1.2；μm的带隙波长)，参考标号14a和14b表示p型InP层，以及参考标号15表示半绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光诱导光布线装置，其特征在于包括：衬底；第一光反射构件和第二光反射构件，彼此分离地设置在所述衬底上；光波导，设置在所述衬底上，所述光波导光耦合所述第一光反射构件和所述第二光反射构件，以形成光谐振器；光增 益构件，设置于所述光波导的一部分，并且与所述第一光反射构件和所述第二光反射构件一起形成激光振荡器；以及光开关，与所述光增益构件分离地设置于所述光波导的一部分，所述光开关进行切换操作，以根据输入信号改变在所述第一光反射构件和所述第二光 反射构件之间延伸的光路的损耗，从而改变所述激光振荡器的激光振荡状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：古山英人，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]