本文所讨论的实施方式涉及光学装置、光学发送装置和光学接收装置。
背景技术:
1、随着近来通信容量的增加,对光纤通信的需求也在增长。因此,正在积极进行以硅光子学为代表的光学装置的开发。诸如根据电信号使通过光学波导传输的信号光的强度衰减的可变光学衰减器(voa)之类的光学衰减器例如作为这样的光学装置是已知的。
2、图18是voa的示例的示意性平面图。图19是沿图18中所示的线a-a截取的示意性截面图。voa 100具有si基板121、形成在si基板上的脊形光学波导102、以及连接到脊形光学波导102的两侧上的平板(slab)102d和102e的电极103。voa 100还具有形成在si基板121上并围绕脊形光学波导102和两个电极103的包层122。
3、脊形光学波导102具有由si制成的芯c以及位于芯c的两侧上的平板102d和102e。平板102d和102e的一部分和芯c形成光学波导102a。脊形光学波导102具有光学输入部102b和光学输出部102c。光学输入部102b是脊形光学波导102的输入级,该输入级是信号光输入到光学波导102a的地方。光学输出部102c是脊形光学波导102的输出级,该输出级是信号光从光学波导102a输出的地方。已经进行了p掺杂的p掺杂区域111形成在作为脊形光学波导102的平板102d和102e中的一个的平板102d中,并且已经进行了n掺杂的n掺杂区域112形成在另一个平板102e中。光学波导102a在未掺杂区域中。脊形光学波导102具有pin二极管结构,其包括p掺杂区域111、未掺杂光学波导102a和n掺杂区域112。
4、电极103包括电连接到p掺杂区域111的第一电极103a和电连接到n掺杂区域112的第二电极103b。第一电极103a是与用于施加电压的馈电焊盘104连接的信号电极,并且第二电极103b是与接地焊盘105连接的接地电极。
5、voa 100中的馈电焊盘104位于voa 100的中央附近,并且第一电极103a的宽度与馈电焊盘104的宽度相同。voa 100中的接地焊盘105位于voa 100的中央附近,并且第二电极103b的宽度与接地焊盘105的宽度相同。
6、在从馈电焊盘104向第一电极103a施加正电压的情况下,电流从第一电极103a流向第二电极103b。因此,电流流过布置在第一电极103a和第二电极103b之间的脊形光学波导102。结果,由于流过脊形光学波导102的电流的自由载流子吸收,通过脊形光学波导102传输的信号光被吸收,从而信号光的强度被衰减。也就是说,voa 100的每单位长度的光学衰减量取决于每单位长度的电流。
7、专利文献1:日本特开专利公开no.2000-275589
8、专利文献2:日本特开专利公开no.2003-233048
9、专利文献3:美国专利申请公开no.2003/0147575
10、专利文献4:日本特开专利公开no.2006-039569
11、专利文献5:美国专利申请公开no.2018/0059327
12、当施加电压时,在voa 100中的脊形光学波导102的纵向方向上均匀地施加电压,因此每单位长度的电流和光学衰减量也是均匀的。也就是说,脊形光学波导102的在光学输入部102b和光学输出部102c附近的每单位长度的电流和光学衰减量也基本上是均匀的。
13、然而,由于脊形光学波导102的在光学输入部102b和光学输出部102c附近的每单位长度的电流和光学衰减量基本上是均匀的,尽管光学输入部102b中的信号光的强度较高,所以光学吸收集中在光学输入部102b附近的区域中。结果,增加了由于集中在光学输入部102b附近的区域中的光学吸收导致的热生成。由于光学吸收导致的热生成的增加提高了光学输入部102b的温度,并且加速了光学输入部102b的时间变化。结果,由于光学输入部102b的时间变化,长期可靠性可能劣化。
14、因此,本发明的实施方式的一个方面的目的是提供一种光学装置,其能够通过减少由于光学输入部附近的光学吸收导致的热生成来提高长期可靠性。
技术实现思路
1、根据实施方式的一个方面,一种光学装置包括:形成在基板上的脊形光学波导;形成在所述脊形光学波导的平板区域中的一个中的p掺杂区域;形成在所述脊形光学波导的平板区域中的另一个中的n掺杂区域;连接到所述p掺杂区域的第一电极;连接到所述n掺杂区域的第二电极;以及光学吸收结构。所述光学吸收结构根据在所述第一电极和所述第二电极之间流动的电流来实现对穿过所述脊形光学波导的信号光的光学吸收,并且使得在所述光学吸收中,穿过所述脊形光学波导的光学输入部的信号光的光学衰减率低于穿过所述脊形光学波导的不包括所述光学输入部的至少一部分的信号光的光学衰减率。
1.一种光学装置,所述光学装置包括:
2.根据权利要求1所述的光学装置,其中,
3.根据权利要求2所述的光学装置,其中,所述光学吸收结构包括:
4.根据权利要求3所述的光学装置,其中,所述光学吸收结构包括:
5.根据权利要求2所述的光学装置,其中,所述光学吸收结构包括:
6.根据权利要求1所述的光学装置,其中,
7.根据权利要求6所述的光学装置,其中,
8.根据权利要求1所述的光学装置,其中,
9.根据权利要求1所述的光学装置,其中,
10.一种光学发送装置,所述光学发送装置包括:
11.一种光学接收装置,所述光学接收装置包括:
