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TW201504599A - 具有高對比光柵及可作爲雙重用途之高對比光柵垂直腔表面發射雷射檢測器之二維週期結構的極化無關光檢測器 - Google Patents

具有高對比光柵及可作爲雙重用途之高對比光柵垂直腔表面發射雷射檢測器之二維週期結構的極化無關光檢測器 Download PDF

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TW201504599A
TW201504599A TW103118603A TW103118603A TW201504599A TW 201504599 A TW201504599 A TW 201504599A TW 103118603 A TW103118603 A TW 103118603A TW 103118603 A TW103118603 A TW 103118603A TW 201504599 A TW201504599 A TW 201504599A
Authority
TW
Taiwan
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photodetector
hcg
detector
dual
reflector
Prior art date
Application number
TW103118603A
Other languages
English (en)
Inventor
Connie Chang-Hasnain
Li Zhu
wei-jian Yang
Christopher Chase
Yi Rao
Michael Chung-Yi Huang
Original Assignee
Univ California
Bandwidth 10 Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ California, Bandwidth 10 Inc filed Critical Univ California
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Abstract

一光檢測器設有一高對比光柵(HCG)反射器第一反射器其具有一二維週期性結構。該二維週期性結構乃具有週期性重複之一對稱結構的一週期性結構。該對稱結構提供無法區別的極化光模式。一第二反射器係與該第一反射器呈相對關係。一可調諧光腔係在該等第一及第二反射器間。一主動區係位在該等第一及第二反射器間之該腔內。該光檢測器為極化無關。含括一MQW光吸收器以將光轉成電子。一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器包括一高對比光柵(HCG)反射器第一反射器及與該第一反射器呈相對關係之一第二反射器。一可調諧光腔係在該等第一及第二反射器間。一主動區係位在該等第一及第二反射器間之該腔內。

Description

具有高對比光柵及可作為雙重用途之高對比光柵垂直腔表面發射雷射檢測器之二維週期結構的極化無關光檢測器 參考相關申請案
本案請求美國臨時專利申請案第61/828,796號案之權益，申請日2013年5月30日，全文爰引於此並融入本說明書之揭示，及美國臨時專利申請案第61/828,810號案之權益，申請日2013年5月30日，全文爰引於此並融入本說明書之揭示。
有關聯邦贊助研究或發展之陳述
不適用。
爰引並融入的電腦程式附錄
不適用。
發明領域
本發明係有關於可調諧光檢測器，及更明確言之係有關於高對比光柵可調諧共振光檢測器及關於可用作為一雙重用途之HCG VCSEL及一可調諧檢測器之一HCG雙重用途之HCG VCSEL。
發明背景
可調諧光檢測器乃重要光學組件且具有寬廣之應用範圍包括但非僅限於光通訊、醫學診斷、生化感測、環境監測、工業製程控制、防禦等。可調諧雷射及檢測器對劃分波長多工(WDM)光通訊系統要緊。
可調諧性給網路提供大的彈性及重新組配性。可調諧1550奈米雙重用途之HCG VCSEL特別合乎所需，原因在於其耦合方案簡單，調諧特性連續、功耗低及潛在製造成本低之故。
由於其腳印小且功耗低，故需要有單塊式集積雙重用途之HCG VCSEL-檢測器。進一步需要有具有大調諧範圍、窄頻寬、高響應率、高檢測速度及高調諧速度的一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器。
發明概要
本發明之一目的係提出一種可寬廣地調諧之光檢測器。
本發明之另一目的係提出一種針對光通訊應用之可寬廣地調諧之光檢測器。
本發明之又另一目的係提出一種針對WDM PON應用之可寬廣地調諧之光檢測器。
本發明之又另一目的係提出一種約在微秒時間能夠快速調諧用於資料中心之光通訊系統的一光檢測器。
本發明之一目的係提出一種雙重用途之HCG VCSEL-檢測器。
本發明之另一目的係提出一種單塊式集積的雙重用途之HCG VCSEL-檢測器。
本發明之一目的係提出具有大調諧範圍、窄頻寬、高響應率、高檢測速度及高調諧速度的一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器。
本發明之又一目的係提出於雙工鏈路之雙重用途之HCG VCSEL-檢測器，一者以雷射模式操作及另一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器以檢測器模式操作。
本發明之又另一目的係提出組合循環器之一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器。
本發明之另一目的係提出一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器具有多個雙重用途之HCG VCSEL-檢測器調諧至在一中心局的多個不同波長。
本發明之又另一目的係提出組合一陣列波導光柵(AWG)之一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器，其將進入單一光纖的該等不同波長多工化至多個個別通道，各個前進至具有一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器的一終端用戶。
本發明仍有另一目的係提出一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器其為一光學增刪濾波器。
本發明之又一目的係提出一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器其為多符記環之一部分。
本發明之更又一目的係提出一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器含括於具有劃分波長多工(WDM)之一光學 網路。
本發明之另一目的係提出一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器含括於一劃分波長多工被動光學網路(WDM PON)。
本發明之又另一目的係提出一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器含括於一分時多工(TDM)系統。
本發明之又一目的係提出一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器含括於一光學鏈路網路，於該處該鏈路可動態地重新組配為接收器或發射器。
本發明之又另一目的係提出一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器，允許該網路基於目前資料通量型樣而重新組配。
本發明之另一目的係提出一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器含括於一多符記環網路拓樸結構。
本發明之又另一目的係提出一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器含括於一無AWG之WDM。
此等及其它本發明之目的係於具有一二維週期性結構的具有高對比光柵(HCG)反射器第一反射器之一光檢測器達成。該二維結構乃週期性結構，其為具有週期性重複之對稱性結構。該對稱結構提供無法區別的極化光模式。一第二反射器係與該第一反射器呈相對關係。一可調諧光腔係在該等第一及第二反射器間。一主動區係位在該等第一及第二反射器間之該腔內。該光檢測器為極化無關。含括一MQW光吸收器以將光轉成電子。
該拓樸結構之進一步面向將在下文說明書部分提出，其中該詳細說明部分係用於該技術之較佳實施例之更完整揭示目的而非限制性。
10‧‧‧光檢測器/雙重用途HCG VCSEL-檢測器
12‧‧‧第一反射器
14‧‧‧第二反射器
15‧‧‧橋接器
16‧‧‧腔
18‧‧‧主動區
20‧‧‧調諧接點
22‧‧‧腔內接點
24‧‧‧MQW
26‧‧‧氣隙d
28‧‧‧量子井
30‧‧‧穿隧接面
32‧‧‧MEMS結構
34‧‧‧雙工鏈路
36‧‧‧網路
38‧‧‧循環器
40、42、44‧‧‧埠
46‧‧‧中心局
48‧‧‧單光纖
50‧‧‧終端用戶端
52‧‧‧光學增刪濾波器
54‧‧‧多符記環
56‧‧‧陣列波導光柵(AWG)
58‧‧‧終端用戶裝置
圖1A至1D例示包括本發明之至少一個高對比光柵(HCG)反射器之光檢測器/雙重用途之HCG VCSEL-檢測器之實施例。
圖2為於本發明之某個實施例中使用的一及二維HCG反射器之頂視圖。
圖3A為於本發明之一個實施例中於非連結域中二維HCG反射器之頂視圖。
圖3B及3C為於本發明之某些實施例中一完整HCG可調諧共振腔之示意圖。
圖4A例示於本發明之某些實施例中具有不同高指數光柵棒狀形之一二維HCG反射器之一個實施例。
圖4B例示於本發明之一個實施例中具有六角形空間週期性之一二維HCG反射器。
圖4C例示一變跡HCG反射器以達成空間模式工程設計之一個實施例。
圖5例示可用於本發明之HCG及DBR反射器之反射頻譜之實施例。
圖6例示於本發明之一個實施例中，針對在1.55微米光波長具有99.9%之第二反射器14的法布里-珀羅腔16一光檢測器響應率之極限。
圖7例示於本發明之一個實施例中，具有該光檢測器響應率及相對應於一往返吸收的該腔品質因數的本發明之一個實施例。
圖8例示於本發明之某些實施例中於不同反偏壓之一光檢測器響應率。
圖9例示於本發明之一個實施例中，在不同調諧條件下一光檢測器之一響應率範圍。
圖10為於本發明之一個實施例中，一光檢測器於2.5Gbps之一眼圖。
圖11A例示本發明之該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器之光譜。
圖11B例示相同裝置當其操作為本發明中之一檢測器時針對各種調諧電壓之響應率範圍。
圖11C顯示於本發明中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器針對雷射模式及檢測器模式之共振波長。
圖12例示本發明之光流信號之眼圖。
圖13A及13B例示本發明之該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器之可調諧性及頻譜選擇性。
圖14例示本發明之網路示意圖之一個實施例。
圖15A至15C例示本發明之網路組態。
圖16例示本發明之一實施例在兩節點間之單一光籤有N-通道通訊鏈路。
圖17例示本發明之一實施例有一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器用於具有一WDM之多符記環網路。
較佳實施例之詳細說明
於本發明之一個實施例中，一種光檢測器/雙重用途HCG VCSEL-檢測器10。於一個實施例中，當操作為一雙重用途之HCG VCSEL時，該HCG雙重用途之HCG VCSEL-檢測器能夠：在單一模式；輸出高光功率，以高資料率直接調變；及能夠具有大型波長調諧範圍。
如圖1A至1D中之例示，本發明提出一種光檢測器/雙重用途HCG VCSEL-檢測器10其包括一高對比光柵(HCG)反射器、一第一反射器12、及與該第一反射器12呈相對關係的一第二反射器14。一可調諧光腔16係在該第一與第二反射器12及14間。一主動區18係在該腔16內在該第一與第二反射器12及14間。也包括一調諧接點20、一腔內接點22、可為一障壁的MQW 24。有關MQW之進一步細節容後詳述。含括一氣隙d 26。
於一個實施例中，該第一反射器12或第二反射器14當屬HCG時係作用為及/或為透鏡。錨定件及橋接器15之提供係如圖1C中之例示。錨定件防止該第一反射器12飛走。下方具有氣隙26的第一反射器12係藉橋接器15連接至錨定區。該橋接器15可由懸臂梁、摺疊梁、梳狀驅動器、及其它支承機械結構置換，而10之可調諧功能仍然維持。
於一個實施例中，該主動區18係位在該腔16內於該腔16內的一光場反節點位置。
至於非限制性實施例，該雙重用途HCG VCSEL- 檢測器10為一可調諧法布里-珀羅(Fabry-Perot)腔，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10及該第一反射器12為可靜電致動。多個量子井28可為該主動區，位於該腔16內的該光場反節點位置。於另一個實施例中，該主動區18為雙重異質結構主動區。第一反射器12係藉吸光結構作動。
至於一非限制性實施例，第一反射器12或第二反射器14之HCG能具有寬頻高反射性。於一個實施例中，部分組件具有下列標示：Λ為HCG週期；s為光柵條寬度、tg為HCG厚度、d為te可調諧氣隙d2，及d2為呈HCG的該第二反射器14之氣隙。
於一個實施例中，第二反射器14為一DBR。於其它實施例中，第二反射器14為一半導體或電介質DBR。如前文引述，該第二反射器14可為金屬反射器及也為HCG。
第一反射器12可為可靜電致動。主動區18可在法布里-珀羅腔16內部作為吸光層。於一個實施例中，主動區18係在法布里-珀羅腔16下方作為吸光層。雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可為一可調諧光檢測器10。一內嵌式穿隧接面30可置於該腔16內部以去除p-摻雜材料，以減少自由載子吸收。穿隧接面30可置於該光腔16之一節點以最小化其與該光場的重疊。
於各種實施例中，該主動區18可在GaAS、InP、GaN、GaP、Si、玻璃、藍寶石、及適用於磊晶生長的任何基質之基體上。
於各種實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測 器10可多於多項應用，包括但非僅限於：於一WDM網路以選擇關注波長；於一PON；作為一光學測波儀；作為一光譜儀；於醫學診斷應用；用於生化感測應用；於工業製程控制系統；於一環境監測系統；與一TIA協力提供放大信號；回復一類比資料信號；回復一數位資料信號；結合光學及電氣元件中之至少一者以校準該光檢測器之波長；調諧至偏離其中心波長的紅光或藍光等。
於本發明之一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10為具有一高對比光柵(HCG)法布里-珀羅腔16帶有嵌入式量子井28之一超精簡單塊式集積可調諧雙重用途HCG VCSEL-檢測器10。至於一非限制性實施例，高對比光柵HCG 12之高反射率及輕重量許可窄頻寬及高調諧速度。至於一非限制性實施例，於一個實施例中，本發明之法布里-珀羅腔16提供大於30奈米之大調諧範圍，1A/W之高響應率以及10Gb/s.30nn之高檢測速度。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可寬廣地調諧(30-60+奈米)具有0.1至2奈米光譜線寬，及針對光通訊應用約1A/W之響應率，特別WDM PON尤為如此。於另一個實施例中，雙重用途HCG VCSEL-檢測器10在資料中心用於光通訊系統可快速調諧，約為微秒等級。
於一個實施例中，本發明為一種具有高響應率接近1A/W之可調諧雙重用途HCG VCSEL-檢測器10。於另一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10具有橫過 30-60奈米之一調諧範圍0.5-2奈米之光譜寬度。於另一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可於微秒時間級調諧。
於一個實施例中，該光學法布里-珀羅腔16係藉具有高反射率的第一及第二反射器12及14形成。至於一非限制性實施例，該高反射率可為大於：90%、95%、99%等。於一個實施例中，藉一MEMS結構32致動的第一反射器12標示以高對比光柵(HCG)，如前文引述。
於一個實施例中，該MEMS結構32為一懸臂梁或橋結構，且可以多種方式致動。至於非限制性實施例，該致動可為：靜電、壓電、熱等方式。
於一個實施例中，該第一反射器12例如HCG反射器為次波長光柵單層，具有藉高指數材料製成的光柵條完全被低指數材料包圍。至於一非限制性實施例，該低指數材料可為InP之高指數材料及空氣之低指數材料。於一個實施例中，該光柵週期係小於該低指數材料之光波長。至於一非限制性實施例，針對1550奈米光，該週期係小於1550奈米。
如圖2及3中之例示，於一個實施例中，該HCG之空間週期性可標示為一維或二維。該一維實施例通常為極化敏感；而二維實施例為對稱性，因而為極化不敏感，光柵之反射為相同，而與由於對稱性而哪個極化輸入至光柵上獨立無關。
該(HCG)反射器第一反射器12可為二維週期性 結構。該二維結構可為一週期性結構，其為具有週期重複的對稱結構，該對稱結構限制光之極化模式為無法區別。該光檢測器10為與極化無關。
於一個實施例中，該MQW 24為光吸收器其將光轉成電子。
於一個實施例中，該HCG反射器12具有98%至99%之尖峰反射。
於一個實施例中，該HCG反射器12具有足夠檢測響應率之尖峰反射。響應率愈高則光轉成電子之轉換率愈高。
若反射率過高，則大半入射光被反射，及響應率低。當反射率過低時，該腔太弱而無法容納光，吸收光而響應率低。
於一個實施例中，該HCG尖峰反射係在98%至99%之範圍，及反射頻寬△λ/λ為2%至15%。
於一個實施例中，該HCG 12具有足夠用於頻帶檢測的一反射頻帶，下列中之至少一者：於1530至1565奈米之一完全C，於1565至1625奈米之一完全L，及於1460至1530奈米之一完全S。
於一個實施例中，該光檢測器10具有足夠之一信號對雜訊比以提供檢測響應率。於一個實施例中，檢測響應率係於至少0.5A/W之範圍。
於一個實施例中，該主動區#提供足夠吸收為具有至少0.5A/W之一響應率的檢測器。
於一個實施例中，該足夠吸收係以6至12奈米之MQW 24厚度達成。
於一個實施例中，該主動區也括具有6至12奈米厚度之一MQW 24。
於一個實施例中，該光檢測器10使用逆偏壓其為負電壓。正電壓施加至光電流接點上，及負電壓施加至腔內接點上。
於一個實施例中，該光檢測器檢測光且以MQW 24吸收光而將光子轉換成電子。光的能量被轉換而將由接點收集的電子與電洞分開及形成電流。
於一個實施例中，該第一反射器12包括一維材料格柵，如圖2中之例示，該圖為一維及二維第一反射器例如HCG反射器12之頂視圖。於另一個實施例中，該第一反射器12為二維HCG反射器及包括二維材料格柵。一維情況通常為極化敏感。二維情況可為對稱性而為極化不敏感，或為非對稱性而為極化敏感。至於一非限制性實施例，Λx、Λy可為於二方向之光柵週期；及ax、ay、bx、by為其它設計參數。
於一個實施例中，該二維第一反射器12例如HCG反射器可具有多種型樣。此等型樣之非限制性實施例包括但非僅限於：方形格柵；六角形格柵；八角形格柵；方形格柵；線形格柵等。於一個實施例中，該等線可在列間略為偏位，諸如於蜂窩型樣中偏位某個量、任意偏位等。
至於非限制性實施例，圖2例示具有光柵條連結 至該框的HCG結構之實施例。整個HCG可在光柵本身完全釋放而不受任何限制，完全被液體、真空或氣體包圍，或由提供可忽略機械阻力的某種介質包圍。此點乃使用氣體或流體而非固體作為包圍介質的結果。
於一個實施例中，HCG係設計於非連結領域，於該處光柵塊彼此不相連結。於此一實施例中，如圖3A所示光柵塊係附接至低指數膜。於此一實施例中，具有低折射率之一層可置於HCG下方作為撐體。
現在參考圖3A，顯示於非連結領域之二維HCG之頂視圖。低折射率之一層可添加於HCG下方作為撐體。整個HCG可調諧共振腔雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之示意圖於一個實施例中係例示於圖3B及3C。Λx、Λy為於二方向之光柵週期，ax、ay、bx為其它設計參數。
二維HCG之單位週期形狀可與圖2及3A至3C之實施例不同。除了於連結及非連結領域的矩形之外，也可使用其它形狀。至於非限制性實施例，此等形狀可包括：如圖4A及4B中之例示，圓角矩形、圓形、多角形等。此等形狀置位某種次波長週期，於該處該週期係小於關注週期。此外，除了矩形空間週期性格柵之外，第一反射器12也可遵循其它週期性格柵，包括但非僅限於圖4B例示之六角形格柵。
圖4A例示具有高指數柵格條形之不同形狀的二維第一反射器12之一實施例。圖4B例示具有六角形空間週期性之一二維第一反射器12。圖4C例示一變跡第一反射器 12以達成空間模式工程設計之一實施例。於一個實施例中，讓第一反射器12藉將光柵變跡成非週期性而提供空間模式。於此一實施例中，該第一反射器12之光柵週期性橫跨第一反射器12增減以提供期望之輸出射束形狀。至於一非限制性實施例，該雷射輸出束可經設計為通過透鏡，增減雷射之射束角。一維及二維變跡結構之非限制性實施例係例示於圖4C。週期性及工作週期可於HCG的各個單位週期改變。此點可用以達成例如透鏡化效應，或甚至更奇異效果諸如角射束。須瞭解當第二反射器14為HCG反射器時，其也可具有本段列舉之實施例。
於一個實施例中，第一反射器12為非週期性以達成在該腔16內部或外部之一期望的光學模式形狀。如前述，第一反射器12可為極化相依性或極化無關。
圖5例示第一反射器作為HCG反射器12，及第二反射器14作為DBR之反射光譜之實施例。第一反射器12具有成為超高反射反射器12之性質，具有頻寬比習知DBR更寬。至於一非限制性實施例，第一反射器12可使用具有超過99.9%反射率之35%的△λ/λ。
至於非限制性實施例，該DBR可由下列材料製成：半導體材料；電介質材料；金屬組合半導體或電介質材料；金屬等。
至於一非限制性實施例，具有約200奈米HCG厚度之第一反射器12之反射光譜係顯示於圖5。於此一實施例中，第一反射器12之高反射(R>0.99)頻帶係大於100奈米， 而第二反射器14當屬以50對InP/AlGaInAs材料系統為基礎的DBR反射器時，只能達成40奈米頻寬。至於非限制性實施例，第一反射器12或第二反射器14當屬HCG反射器時的HCG厚度可比此種習知DBR反射器小10至100倍。於一個特定實施例中小50倍。因此，此種第一反射器12之質量作為HCG反射器係遠更輕，至於非限制性實施例可為習知DBR的100至10,000倍，導致遠更快的調諧速度。至於非限制性實施例，調諧速度可於1毫奈，1至20奈秒之範圍。
圖6例示針對在1.55微米光波長具有99.9%之第二反射器14的法布里-珀羅腔16，雙重用途HCG VCSEL-檢測器10響應率之極限。如圖6顯示，當第一反射器12反射率趨近1時，響應率極限大減。此外，該腔16長度也屬響應率中的一個成分。較窄的頻寬要求較長腔16。
圖7例示該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10響應率及相對應於一往返吸收的該腔16品質因數，具有第一反射器12反射率R1=99.5%，第二反射器14反射率R2=99.9%，及腔16長度L=10λ。
至於一非限制性實施例，圖8例示於不同反偏壓之該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10響應率。
圖9例示於一個實施例中，於不同調諧條件下該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之響應率範圍。
圖10為雙重用途HCG VCSEL-檢測器10於2.5Gbps之一眼圖。
為了最佳化窄線寬、大調諧能力及響應率，第一 反射器12反應率及該腔16長度須經適當設計。於一個實施例中，100GHz DWDM格柵具有約0.8奈米之線寬，約1A/W之響應率。於一個實施例中，50GHz DWDM格柵具有0.4奈米之線寬，約1A/W之響應率。窄化頻寬要求該腔16為最小化。
因該反射器損耗為，該腔16需要具有高反射率之第二反射器14，及其反射率係儘可能地高。第二反射器14乃光不輸入穿透者。須瞭解第二反射器14當為HCG反射器時可為輸入反射器。於一個實施例中，第二反射器14之反射率儘可能地接近1，較佳>99.9%。但該第一反射器12其可為第一或第二反射器之反射率影響雙重用途HCG VCSEL-檢測器10響應率及線寬，在於若輸入(耦合)反射器之反射率為過高，則可調諧雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之頻譜線寬變小於期望及響應率過低。
至於可調諧性之考量，該腔16較佳為短。至於一非限制性實施例，其長度為1至30 λ。波長調諧與反射器位移間之關係為。△x為距MEMS調諧反射器之位移，及m為該腔16內部駐波峰之數目，其係與該腔16長度成正比。為了獲得約30奈米或以上之大△λ，此乃調諧範圍的限制因數中之一者，m為能夠之數目，及於一個實施例中為<30。優值諸如頻寬、調諧度及響應率為折衷。至於一非限制性實施例，為了達成<1奈米之極窄線寬，第一反射器12之反射率須儘可能地高>99.9%。DBR對可在主動區18頂上以保持改良第一反射器12之反射。於一個實施例中，為了 最小化該腔16內部之多反射干擾，一抗反射塗覆層(亦即一層材料設計使得總界面反射作為非限制性實施例可為<5%至低抵0%)可置於該腔16內部。但兩種情況下，該腔16須較長及調諧度或響應率須被犧牲。於一個實施例中，期望具有約0.8奈米線寬的100GHz DWDM格柵，具32奈米之調諧範圍(光學C帶，於1550奈米)。至於一非限制性實施例，50GHz DWDM格柵要求約0.4奈米線寬，具32奈米之調諧範圍(光學C帶，於1550奈米)。
於該腔16內部，嵌置光吸收材料結構以吸收注入光子，及產生光流。為了減少p型區，減低自由載子損耗及降低電阻，嵌置穿隧接面30(該穿隧接面30可由簡併摻雜p-及n-摻雜材料製成，當該裝置以正電壓施加偏壓時具有歐姆表現從n至p材料)。該腔16層之一個實施例係例示於圖1。
至於一非限制性實施例，針對設計用於1550波長範圍之光檢測器10，該腔16層之一個實施例係基於InP/AlGaInAs材料系統設計。含光吸收材料結構的主動區18包括但非僅限於量子井28，標示為「A：」層及位障層標示為「B」層。至於一非限制性實施例，位障層B可由具不同組成的AlGaInAs製成，包括但非僅限於Al、Ga、In、及As，該材料中可皆為0至100% III族原子。
穿隧接面位在光吸收材料結構旁。第二反射器14係在主動區18下方，於一個實施例中，係由InP/AlGaInAs DBR對製成。在主動區18頂上設計一犧牲層以釋放第一反射器12。至於一非限制性實施例，該光長度針對整個腔16 可為1及100 λ，亦即一往返行程具有整數個共振波長。
為了達成最佳響應率，光吸收材料結構係置於駐波峰以獲得最大約束因數。材料系統可基於工作波長範圍及製程法規之選擇而改變。至於非限制性實施例，也可利用材料系統諸如GaAs/AlGaAs、InP/InGaAsP等。
當屬HCG反射器時，入射光來自第一反射器12及/或第二反射器14頂上。於法布里-珀羅腔16共振狀況，光入射該腔16及形成駐波。一旦駐波峰對齊光吸收材料結構，注入的光子被吸收而形成自由載子。使用偏壓條件，此等自由載子經收集提供光流給電路。
為了最佳化響應率，主動區18內的量子井28之數目須妥為設計。至於一非限制性實施例，量子井之數目可為1至20。量子井28之數目可取決於期望的響應率及線寬。至於一非限制性實施例，及如圖7中之例示，若該腔具有第一反射器反射率R1=99.5%，第二反射器14反射率R2=99.9%，則腔16長度可為共振波長之10倍。有關該腔16之吸收，響應率具有一最佳點，表示為。當吸收超過最佳點時，響應率降低及該腔16之品質因數也降低，對兩個面向導致負面衝擊。若吸收係小於最佳點，則品質因數與響應率變折衷。較小的吸收提供較高品質因數，導致窄頻寬。但然後響應率略減。於此一實施例中，量子井28之數目可為此種折衷之參數。
為了具有側向載波約束，可施加量子交混、熱氧 化、濕化學蝕刻等以界定一電子孔徑。
於一個實施例中，於此組態之MEMS結構32係藉靜電致動。p-n接面係在調諧接點與光流接點間。藉施加反偏壓，該第一反射器12與下方光流接點層形成一電容器。使用此種充電電容器有一靜電力，其拉挽第一反射器12接近主動區18。因此該腔16之光長度變較短，及調諧共振至較藍波長。藉設計該第一反射器12之大小及彈簧常數，其係相對應於支承HCG層之懸臂梁大小，該MEMS結構32之調諧速度可被最佳化。採用本實施例達成27MHz調諧速度。
該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可被施加反偏壓以有效地收集由在主動區18之光子吸收所生成的載波。於一個實施例中，於圖8中例示，始於0V偏壓，反偏壓增高，響應率增加。趨勢於1.5V飽和，響應率達1A/W。進一步增高電壓無助於增加光流，但而產生較大暗流，其對雙重用途HCG VCSEL-檢測器10敏感度有害。
雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之電氣性質可針對高速通訊應用為最佳化，至於非限制性實施例可具有1-100+Gbps之位元率。
妥當設計頂上之接點，可減少寄生電容。為了減少寄生電容，期望讓寄生電容變成儘可能地小。讓雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之面積變成最適化。至於一非限制性實施例，該光檢測器可具有10-50微米、10-40微米、10-30微米等之範圍。
實施例1
為了進一步調查研究該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之調諧性質。度量於不同調諧條件下雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之響應率範圍。響應率範圍之一實施例顯示於圖9。雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之響應率範圍係對波長作圖。在藉MEMS結構32調諧之藍偏移側，調諧電壓從0V增至6.1V。相對應峰光流波長從1554奈米偏移至1521奈米，提供34奈米調諧範圍。在使用熱調諧之紅偏移側，裝置溫度從15℃增至75℃，又增6奈米調諧範圍。實施例1之線寬為1.1奈米，可為遠更小於0.2-0.8奈米之範圍。欲最佳化之參數將為耦合鏡之反射及主動區之吸收。
實施例2
雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之調諧範圍可藉設計腔反射器改良，可為具有較寬高反射率頻寬的第一或第二反射器12及14。舉例言之，第二反射器14可為HCG反射器而非DBR。此外，因HCG反射器具有比DBR反射器遠更小的穿透深度，故腔16總長度大減，至於一非限制性實施例可減少1至10 λ，及調諧效率提供，至於一非限制性實施例，調諧之提升係介於0.02至0.3奈米雷射/奈米機械移動。於另一個實施例中，藉設計MEMS結構32接面具有較高崩潰電壓，至於一非限制性實施例30-300V，藉最佳化摻雜濃度、摻雜類別、材料類別等，可施加較高調諧電壓，至於一非限制性實施例30-100V。因此，MEMS彈簧常數可為較剛性，至於一非限制性實施例可具有k<1以達成使用相同調諧範圍之較快調諧速度。
實施例3
至於一非限制性實施例，已測試2.5Gbps信號之無誤差檢測，及眼圖顯示於圖10。
於一個實施例中，當操作為一檢測器時，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10：具有大響應率；具有窄頻寬；具有大波長調諧範圍；及可於高資料率檢測信號。雷射與檢測器10之組合成HCG雙重用途HCG VCSEL-檢測器10呈單一裝置大為簡化了收發器的組態。
可在兩個雙重用途HCG VCSEL-檢測器10間建立一雙工鏈路34。於一個實施例中，HCG雙重用途VCSEL-檢測器10許可各種光學網路36方案，及提供額外彈性及重新組配性給WDM-PON及WDM資料中心網路36。
於一個實施例中，提供一第二雙重用途HCG VCSEL-檢測器10。在第一與第二雙重用途HCG VCSEL-檢測器10間建立雙工鏈路34，該等雙重用途HCG VCSEL-檢測器10中之一者以雷射模式操作，及該等雙重用途HCG VCSEL-檢測器10中之另一者以檢測器模式操作。
於一個實施例中，一循環器38分別含括第一、第二及第三埠40、42及44。具有不同波長通道之入射光從第一埠40至第二埠42耦合入雙重用途HCG VCSEL-檢測器10。於檢測模式，只檢測具有匹配腔共振的一通道，及其它者為反射，及耦合出至第三埠44。
於一個實施例中，提出多個N雙重用途HCG VCSEL-檢測器10。多個雙重用途HCG VCSEL-檢測器10調 諧至N不同波長中心在中心局46。
於一個實施例中，一陣列波導光柵(AWG 56)將不同波長多工化成單光纖48變成N個別通道。各個通道以一雙重用途HCG VCSEL-檢測器10送至一終端用戶。
於一個實施例中，針對通道各自，於該中心局46的一雙重用途HCG VCSEL-檢測器10操作為雷射模式，而在終端用戶端50的一雙重用途HCG VCSEL-檢測器10以檢測器模式針對一下游信號操作，或反之亦然針對一上游信號操作。
於一個實施例中，只有一個單光纖48前進至各個終端用戶。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10為一光學增刪濾波器52。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10為一多符記環54之一部分。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係含括於具劃分波長多工(WDM)之一光學網路36內。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係含括於一劃分波長多工被動光學網路36(WDM PON)中。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係含括分時多工(TDM)系統或網路36。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係含括於一光學鏈路網路36內。該光學鏈路36可經動 態地組配為接收器或發射器。於一個實施例中，該光學鏈路36允許網路36基於目前資料通量型樣而重新組配。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係含括或耦合至一資料中心。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係含括於一多符記裝網路36拓樸結構。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係含括於不含AWG 56之WDM。
針對相同調諧電壓，雷射模式與檢測器模式間之共振波長差可藉不同注入電流入呈雷射模式之裝置，以及設計不同雷射臨界值電流及不同熱阻而予調整。
雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之雙重功能許可各種新穎網路36組態。以下例示此等組態之部分。
如圖12所示，一雙工鏈路34可使用兩個此等雙重用途HCG VCSEL-檢測器10建立，一者於雷射模式操作，另一者於檢測器模式操作，反之亦然。至於一實施例，在1Gb/s(223-1 PRBS)的無誤資料鏈路係顯示於兩個雙重用途HCG VCSEL-檢測器10間。於雷射模式操作的雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係於1Gb/s直接調變，及其波長係經調諧以最大化於檢測器模式操作的另一雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之響應率。
圖12例示光流信號之眼圖。雙工鏈路34介於兩個雙重用途HCG VCSEL-檢測器10間。一個雙重用途HCG VCSEL-檢測器10以雷射模式操作，而另一個以檢測器模式 操作，或反之亦然。當雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係以雷射模式操作時，偏壓T型件的DC偏壓為正向電流偏壓，及AC埠係連結至型樣產生器，其提供直接調變；當雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係以檢測器模式操作時，DC偏壓為反電壓偏壓，及AC埠連結至電流計。極化控制器係連結至雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之光學埠。此點係針對於檢測器模式的雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之入射光的極化。當HCG型樣係設計為二維對稱性時，其可為極化不敏感，及無需極化控制器。至於一實施例，雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係於雷射模式，及於1Gb/s直接調變。其波長係經調諧以最大化於檢測器模式的雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之響應率。針對檢測得之光流顯示眼圖。
雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之調諧能力及頻譜選擇性係適用於具有循環器38之一增刪濾波器52，如圖13A-B中之例示。具不同波長通道的入射光從第一埠40至第二埠42耦合入雙重用途HCG VCSEL-檢測器10。於檢測模式，只檢測具有匹配腔共振的一通道，及其它者為反射，及耦合出至循環器38之第三埠44。於雷射模式中，雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之發射波長可補償入射光之波長通道。原先入射光將被反射，連同雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之發射作為新通道，其係耦合出至循環器38之第三埠44。如此作為增刪濾波器52，及能夠於WDM-PON作為終端用戶收發器。
於一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係用於一WDM-PON。圖12例示之該雙工鏈路34係用作為基本驗證。
圖14例示網路36示意圖之一個實施例。N個雙重用途HCG VCSEL-檢測器10調諧至中心局46的N個不同波長通道。更明確言之，圖14顯示具有雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之WDM-PON方案。該AWG 56係用於多工及解多工。針對相同波長通道，於中心局46及終端用戶的雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係於對偶部分操作，一者呈雷射模式及另一者呈檢測器模式。如此大致在中心局46與各個終端用戶建立一點對點通訊鏈路。
一AWG 56係用以將個別通道多工化成為一個單光纖48。在終端用戶端50，另一AWG 56係用以將在該單光纖48的資料解多工回N個個別通道，及此等通道各自前進至具有雙重用途HCG VCSEL-檢測器10的一個終端用戶。如此在中心局46與各個終端用戶建立一點對點通訊鏈路。針對各個通道，在該中心局46的雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可以雷射模式操作，而在終端用戶端50，雙重用途HCG VCSEL-檢測器10以檢測器模式針對下游信號操作，或反之亦然，針對上游信號操作。於一個實施例中，有個單光纖48前進至各個終端用戶。於其它實施例中，有二或多個光纖48前進至各個終端用戶。此等實施例提供簡化網路36組態，及縮小裝置腳印，例如在終端用戶的裝置之實體大小。至於非限制性實施例，直徑可為1至10毫米。
於另一個實施例中，該雙重用途HCG VCSEL-檢測器10係用於一不同WDM-PON網路36。圖13例示之增刪濾波器52用作為一個終端用戶裝置，其容易地傳輸與解碼以複製原先數位資料。終端用戶裝置可為一裝置其調變一類比載波信號以編碼數位資訊，及解調該信號以解碼傳輸資訊。至於一非限制性實施例，其可為數據機等。裝置58可鏈接在一起。各個裝置58可分派一個波長通道。
網路36組態係例示於圖15A-C，於該處WDM-PON網路36包括呈環54拓樸結構之一HCG雙重用途HCG VCSEL-檢測器10。圖13例示之增刪濾波器52用作為一個終端用戶裝置58，及其可串接在一起以形成終端用戶鏈路。此等終端用戶裝置58各自可分派一個波長通道。來自中心局46之資料串流可流經終端用戶裝置58各自。各個終端用戶裝置58可檢測於其本身通道內之下游資料，及於相同通道發射上游資料。AWG 56可用在中心局46以多工化或解多工化不定通道，圖15A。另外，雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可用在中心局46作為檢測器，圖15B。可調諧至不同通道以接收來自不同終端用戶的上游資料。單一雙重用途HCG VCSEL-檢測器10也可為整個中心局46，組配成增刪濾波器52，圖15C。於此種情況下，在一特定時間與一個單一終端用戶通訊。利用分時多工方案，可輪流與全部終端用戶通訊。如圖15B及15C中之例示，不使用AWG 56。如此減低了成本，可稱作為無AWG 56之WDM。
有多個通道之資料串流從一中心局46流出，及流 入終端用戶的雙重用途HCG VCSEL-檢測器10裝置58。各個終端用戶的雙重用途HCG VCSEL-檢測器10調諧至其本身通道，及於此通道內檢測或傳輸資料。其餘資料串流維持完好，發送給下個終端用戶。在流經全部終端用戶單元後，該資料串流將回流至該中心局46。針對各個終端用戶裝置58，在一特定時間，該終端用戶裝置58接收或發送一信號於其本身通道波長。當有來自該中心局46的下游資料在其本身波長時，該單位係以檢測器模式操作。當並無此種下游資料時，該終端用戶裝置58可於雷射模式操作，及回送上游資料至該中心局46。相同雙重用途HCG VCSEL-檢測器10無法同時在雷射及檢測器兩種模式操作，如此提供分時多工網路36。
在該中心局46可有各種組態。在發射器端，一AWG 56可用以將不同個別通道多工化至該一個單光纖48。於另一個實施例中，可能用1-N組合器。在接收器端，另一AWG 56可用以解多工化該等通道。於另一個實施例中，單一雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可用於中心局46供檢測。該單一雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可調諧至不同通道以接收來自不同終端用戶之上游資料。於此一實施例中，來自不同終端用戶之上游資料無法同時接收。
於另一個實施例中，具有循環器38的單一雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可成為整個中心局46。在一特定時間，只有一個終端用戶可與中心局46通訊。此點適用於低資料率應用，於該處可使用分時多工方案，讓不同終端 用戶可輪流與中心局46通訊。
現在參考圖16，雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可用於一WDM光學網路36之一資料中心。須瞭解此種拓樸結構可用在WDM-PON以及資料中心。WDM於資料中心大為增加了資料頻寬，而使網路36更輕薄短小。
圖16例示在兩個節點間之一個單光纖48內具有N-通道通訊鏈路之一實施例。在各個節點上，N個雙重用途HCG VCSEL-檢測器10調諧至N個不同波長通道。一AWG 56係用於多工化及解多工化。針對各個鈣道，一個雙重用途HCG VCSEL-檢測器10以雷射模式操作，而另一雙重用途HCG VCSEL-檢測器10以檢測器模式操作。於一分時多工實施例中，兩個雙重用途HCG VCSEL-檢測器10可交換其角色。
於此一實施例中，該光學網路36大為提升通訊頻寬，及大為減少需要的光纖48數目，此點為一資料中心具有關鍵重要性，於該處空間及成本乃主要考量。此點係來自於使用的光纖48減少。
圖17例示用於具有一WDM之一多符記環網路36中具有一雙重用途HCG VCSEL-檢測器10之本發明之一實施例。該符記環54含有N個節點。各個節點罩住一個雙重用途HCG VCSEL-檢測器10。該環54中之任何節點藉占用一個WDM通道可與另一節點建立通訊鏈路。其它成對節點可同時使用其它WDM通道建立通訊鏈路。本實施例有效地形成N個節點間之一網路36且係用於一資料中心。此乃無 AWG 56之WDM網路36。
於若干實施例中，可設計通道間隔及在一個通道內部之資料率。針對無AWG 56之該等組態，該通道間隔可動態地調整。在一個通道內部之資料率也可動態地調整。使用的光纖48可為單模式或多模式。該雙重用途之HCG VCSEL之發射也可為單模式或多模式。
由前文詳細說明部分，將瞭解本文揭示涵蓋實施例其包括下列，但非限制性：
1.一種光檢測器，包含：一高對比光柵(HCG)反射器第一反射器其具有一二維週期性結構。該二維週期性結構為具有週期性重複之一對稱結構的一週期性結構，而該對稱結構提供無法區別的光之極化模式，及一第二反射器係與該第一反射器呈相對關係；一可調諧光腔係在該等第一及第二反射器間；一主動區位在該等第一及第二反射器間之該腔內，該光檢測器為極化無關；及一MQW光吸收器其將光轉成電子。
2.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該HCG具有一98至99百分比峰反射。
3.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該HCG具有足夠用以檢測響應率之一峰反射，該響應率愈高則該光至電子的轉化率愈高。
4.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中若該反射率為過高，則入射光大部分被反射及該響應率為低，及當該反射率為過低時，該腔太弱無法容納該光而吸 收該光，及該響應率為低。
5.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該HCG峰反射係於98%至99%之該範圍內，及一反射頻寬△λ/λ為2%至15%。
6.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該HCG具有一反射頻帶足夠針對頻帶檢測具有下列中之至少一者：一完整C於1530至1565奈米，一完整L於1565至1625奈米，及一完整S於1460至1530奈米。
7.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光檢測器具有足夠之一信號對雜訊以提供檢測響應率。
8.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該檢測響應率係於至少0.5A/W之該範圍內。
9.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區提供足夠吸收以成為具有至少0.5A/W之一響應率的一檢測器。
10.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該足夠吸收具有6至12奈米之一MQW厚度。
11.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區包括具有6至12奈米之一厚度之一MQW。
12.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光檢測器使用一反偏壓其為一負電壓，其中一正電壓係施加至一光電流接點上及一負電壓係施加至一腔內接點上。
13.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中 該光檢測器檢測光且以MQW吸收光而將光子轉換成電子，及該光的能量被轉換而將由接點所收集的電子與電洞分開及形成電流。
14.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區係位在該腔內於該腔內之一光場反節點位置。
15.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該第二反射器為一DBR。
16.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該第二反射器為一半導體或介電DBR。
17.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該第二反射器為一金屬反射器。
18.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該第一反射器包括一材料之一維格柵。
19.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該第一反射器包括一材料之二維格柵。
20.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該第一反射器為非週期性以在該腔之內部或外部達成一期望的光模形狀。
21.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該第二反射器為一HCG。
22.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該HCG係為非極化相依性。
23.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該HCG係為極化相依性。
24.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區為一多量子井結構。
25.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區為一雙重異質結構主動區。
26.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區係在該光場之一反節點。
27.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該第一反射器係藉一光吸收結構致動。
28.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該腔為一法布里-珀羅(Fabry-Perot)腔。
29.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該第一反射器為可靜電致動。
30.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區係於作為一光吸收層之該法布里-珀羅腔內部。
31.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區係於作為一光吸收層之該法布里-珀羅腔下方。
32.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光檢測器為一可調諧光檢測器。
33.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其進一步包含：一內嵌式穿隧接面係位在該腔內部以去除p-摻雜材料以減少自由載子吸收。
34.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該穿隧接面係置於該光腔之一節點以減少其與該光場的重疊。
35.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區係在GaAs之一基體上。
36.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區係在InP之一基體上。
37.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區係在GaN之一基體上。
38.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該主動區係在GaP之一基體上。
39.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光檢測器係用於下列中之至少一者：一WDM網路以選擇關注波長；於一PON；作為一光學測波儀；作為一光譜儀；於醫學診斷中作為一光譜分析儀；於一生化感測應用；一工業製程控制系統；及一環境監測系統。
40.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光檢測器係用於與一TIA協力以提供一放大信號。
41.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該DBR係由半導體材料製成。
42.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該DBR係由介電材料製成。
43.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該DBR係由金屬組合半導體或介電材料製成。
44.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該第二反射器為金屬。
45.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中 該HCG係經組配以作為一透鏡。
46.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光檢測器經組配以回復一類比資料信號。
47.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光檢測器係經組配以回復一數位資料信號。
48.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光檢測器係結合光學及電氣元件中之至少一者以校準該光檢測器之一波長。
49.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光檢測器係經組配以調諧至偏離其中心波長之紅或藍。
50.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光檢測器為一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器其操作為一雙重用途HCG VCSEL及作為一可調諧檢測器。
51.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其進一步包含：一第二雙重用途之HCG VCSEL-檢測器；其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器為一第一雙重用途之HCG VCSEL檢測器及建立於該第一與第二雙重用途之HCG VCSEL-檢測器間之一雙工鏈路，而該等雙重用途之HCG VCSEL-檢測器中之一者以一雷射模式操作，及該另一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器以一檢測器模式操作。
52.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其進一步包含：具有第一、第二及第三埠之一循環器，其中具有不同波長通道之入射光係從該第一埠至該第二埠耦合至該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器，及於一檢測器模式中 只檢測具有與一腔共振匹配波長之一通道，及其它被反射及耦合出至該第三埠。
53.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其進一步包含：多個N第二雙重用途之HCG VCSEL-檢測器，而該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器為一第一雙重用途之HCG VCSEL檢測器；其中該N及該第一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係輪流轉至在一中心局的N+1不同波長。
54.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其進一步包含：一陣列波導光柵(AWG)其將進入單一光纖的該等不同波長多工化至N+1個別通道，及使用一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器一通道各自前傳至一終端用戶。
55.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中針對一通道各自，針對一下游信號，在該中心局之一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器以一雷射模式操作，而在一終端用戶位置之一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器以一檢測器模式操作，或針對一上游信號反之亦然。
56.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中只有一個單纖前進至一終端用戶中之各者。
57.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器為一光增刪濾波器。
58.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器為一多符記環之部分。
59.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於具有劃分波長 多工(WDM)之一光網路。
60.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於一劃分波長多工被動光學網路(WDM PON)。
61.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於一分時多工(TDM)系統。
62.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於一光鏈路網路，於該處該鏈路可被動態地重新組配為接收器或發射器。
63.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該光鏈路許可該網路基於一目前資料通量型樣之重新組配。
64.如先前實施例中之任一者之雙重用途之HCG VCSEL光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於或耦合至一資料中心
65.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於一多符記環網路拓樸結構。
66.如先前實施例中之任一者之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於一無AWG WDM。
本案所請主旨之各種實施例之前文詳細說明部分係提供用於例示及說明目的。其絕非意圖為排它性或限 制本案所請主旨於所揭示之精確形式。許多修改及變化將為熟諳技藝人士顯然易知。更明確言之，雖然構想「組件」係用於前文描述之系統及方法之實施例中，但顯然此等構想可與相當構想諸如，類別、方法、型別、介面、模組、物件模型、及其它合宜構想互換。實施例係經選擇及描述以便最佳描述本發明之原理及其實際應用，藉此使得熟諳技藝人士將瞭解本案所請主旨、各種實施例及適合特定預期用途之各種實施例。
於申請專利範圍各項中，除非上下文另行明白陳述否則以單數述及一元件並非意圖表示「一且唯一」，反而表示「一或多個」。熟諳技藝人士已知之所揭示實施例之該等元件之全部結構、化學、及功能相當物係明白地爰引於此並融入本說明書之揭示且意圖由本申請專利範圍所涵蓋。此外，於本文揭示中之元件、組件、或方法步驟意圖獻給大眾而與該元件、組件、或方法步驟是否於申請專利範圍各項中明確地引述獨立無關。此處除非請求專利之元件係使用片語「之構件」明白地引述否則並無任何該元件欲被解譯為「構件加功能」元件。此處除非請求專利之元件係使用片語「之步驟」明白地引述否則並無任何該元件欲被解譯為「步驟加功能」元件。
10‧‧‧光檢測器/雙重用途HCG VCSEL-檢測器
12‧‧‧第一反射器
14‧‧‧第二反射器
15‧‧‧橋接器
20‧‧‧調諧接點
22‧‧‧腔內接點
24‧‧‧MQW
26‧‧‧氣隙d
28‧‧‧量子井
30‧‧‧穿隧接面
32‧‧‧MEMS結構

Claims (66)

  1. 一種光檢測器，其包含：一高對比光柵(HCG)反射器第一反射器其具有一二維週期性結構。該二維週期性結構為具有週期性重複之一對稱結構的一週期性結構，而該對稱結構提供無法區別的光之極化模式，及一第二反射器係與該第一反射器呈相對關係；一可調諧光腔係在該等第一及第二反射器間；一主動區位在該等第一及第二反射器間之該腔內，該光檢測器為極化無關；及一MQW光吸收器其將光轉成電子。
  2. 如請求項1之光檢測器，其中該HCG具有一98至99百分比峰反射。
  3. 如請求項1之光檢測器，其中該HCG具有足夠用以檢測響應率之一峰反射，該響應率愈高則該光至電子的轉化率愈高。
  4. 如請求項3之光檢測器，其中若該反射率為過高，則入射光大部分被反射及該響應率為低，及當該反射率為過低時，該腔太弱無法容納該光而吸收該光，及該響應率為低。
  5. 如請求項3之光檢測器，其中該HCG峰反射係於98%至99%之該範圍內，及一反射頻寬△λ/λ為2%至15%。
  6. 如請求項1之光檢測器，其中該HCG具有一反射頻帶足 夠針對頻帶檢測具有下列中之至少一者：一完整C於1530至1565奈米，一完整L於1565至1625奈米，及一完整S於1460至1530奈米。
  7. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器具有足夠之一信號對雜訊以提供檢測響應率。
  8. 如請求項7之光檢測器，其中該檢測響應率係於至少0.5A/W之該範圍內。
  9. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區提供足夠吸收以成為具有至少0.5A/W之一響應率的一檢測器。
  10. 如請求項9之光檢測器，其中該足夠吸收具有6至12奈米之一MQW厚度。
  11. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區包括具有6至12奈米之一厚度之一MQW。
  12. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器使用一反偏壓其為一負電壓，其中一正電壓係施加至一光電流接點上及一負電壓係施加至一腔內接點上。
  13. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器檢測光且以MQW吸收光而將光子轉換成電子，及該光的能量被轉換而將由接點所收集的電子與電洞分開及形成電流。
  14. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區係位在該腔內於該腔內之一光場反節點位置。
  15. 如請求項1之光檢測器，其中該第二反射器為一DBR。
  16. 如請求項1之光檢測器，其中該第二反射器為一半導體或介電DBR。
  17. 如請求項1之光檢測器，其中該第二反射器為一金屬反射器。
  18. 如請求項1之光檢測器，其中該第一反射器包括一材料之一維格柵。
  19. 如請求項1之光檢測器，其中該第一反射器包括一材料之二維格柵。
  20. 如請求項1之光檢測器，其中該第一反射器為非週期性以在該腔之內部或外部達成一期望的光模形狀。
  21. 如請求項1之光檢測器，其中該第二反射器為一HCG。
  22. 如請求項1之光檢測器，其中該HCG係為非極化相依性。
  23. 如請求項1之光檢測器，其中該HCG係為極化相依性。
  24. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區為一多量子井結構。
  25. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區為一雙重異質結構主動區。
  26. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區係在該光場之一反節點。
  27. 如請求項1之光檢測器，其中該第一反射器係藉一光吸收結構致動。
  28. 如請求項1之光檢測器，其中該腔為一法布里-珀羅(Fabry-Perot)腔。
  29. 如請求項1之光檢測器，其中該第一反射器為可靜電致動。
  30. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區係於作為一光吸 收層之該法布里-珀羅腔內部。
  31. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區係於作為一光吸收層之該法布里-珀羅腔下方。
  32. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器為一可調諧光檢測器。
  33. 如請求項1之光檢測器，其進一步包含：一內嵌式穿隧接面係位在該腔內部以去除p-摻雜材料以減少自由載子吸收。
  34. 如請求項1之光檢測器，其中該穿隧接面係置於該光腔之一節點以減少其與該光場的重疊。
  35. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區係在GaAs之一基體上。
  36. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區係在InP之一基體上。
  37. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區係在GaN之一基體上。
  38. 如請求項1之光檢測器，其中該主動區係在GaP之一基體上。
  39. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器係用於下列中之至少一者：一WDM網路以選擇關注波長；於一PON；作為一光學測波儀；作為一光譜儀；於醫學診斷中作為一光譜分析儀；於一生化感測應用；一工業製程控制系統；及一環境監測系統。
  40. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器係用於與一TIA 協力以提供一放大信號。
  41. 如請求項3之光檢測器，其中該DBR係由半導體材料製成。
  42. 如請求項3之光檢測器，其中該DBR係由介電材料製成。
  43. 如請求項3之光檢測器，其中該DBR係由金屬組合半導體或介電材料製成。
  44. 如請求項1之光檢測器，其中該第二反射器為金屬。
  45. 如請求項1之光檢測器，其中該HCG係經組配以作為一透鏡。
  46. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器經組配以回復一類比資料信號。
  47. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器係經組配以回復一數位資料信號。
  48. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器係結合光學及電氣元件中之至少一者以校準該光檢測器之一波長。
  49. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器係經組配以調諧至偏離其中心波長之紅或藍。
  50. 如請求項1之光檢測器，其中該光檢測器為一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器其操作為一雙重用途HCG VCSEL及作為一可調諧檢測器。
  51. 如請求項50之光檢測器，其進一步包含：一第二雙重用途之HCG VCSEL-檢測器；其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器為一第一雙重用途之HCG VCSEL檢測器及建立於該第一與第二雙 重用途之HCG VCSEL-檢測器間之一雙工鏈路，而該等雙重用途之HCG VCSEL-檢測器中之一者以一雷射模式操作，及該另一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器以一檢測器模式操作。
  52. 如請求項50之光檢測器，其進一步包含：具有第一、第二及第三埠之一循環器，其中具有不同波長通道之入射光係從該第一埠至該第二埠耦合至該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器，及於一檢測器模式中只檢測具有與一腔共振匹配波長之一通道，及其它被反射及耦合出至該第三埠。
  53. 如請求項50之光檢測器，其進一步包含：多個N第二雙重用途之HCG VCSEL-檢測器，而該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器為一第一雙重用途之HCG VCSEL檢測器；其中該N及該第一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係輪流轉至在一中心局的N+1不同波長。
  54. 如請求項53之光檢測器，其進一步包含：一陣列波導光柵(AWG)其將進入單一光纖的該等不同波長多工化至N+1個別通道，及使用一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器一通道各自前傳至一終端用戶。
  55. 如請求項54之光檢測器，其中針對一通道各自，針對一下游信號，在該中心局之一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器以一雷射模式操作，而在一終端用戶位置之一雙重用途之HCG VCSEL-檢測器以一檢測器模式操作，或針 對一上游信號反之亦然。
  56. 如請求項55之光檢測器，其中只有一個單纖前進至一終端用戶中之各者。
  57. 如請求項50之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器為一光增刪濾波器。
  58. 如請求項50之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器為一多符記環之部分。
  59. 如請求項50之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於具有劃分波長多工(WDM)之一光網路。
  60. 如請求項50之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於一劃分波長多工被動光學網路(WDM PON)。
  61. 如請求項59之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於一分時多工(TDM)系統。
  62. 如請求項50之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於一光鏈路網路，於該處該鏈路可被動態地重新組配為接收器或發射器。
  63. 如請求項50之光檢測器，其中該光鏈路許可該網路基於一目前資料通量型樣之重新組配。
  64. 如請求項50之雙重用途之HCG VCSEL光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於或耦合至一資料中心
  65. 如請求項50之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於一多符記環網路拓樸結構。
  66. 如請求項50之光檢測器，其中該雙重用途之HCG VCSEL-檢測器係含括於一無AWG WDM。
TW103118603A 2013-05-30 2014-05-28 具有高對比光柵及可作爲雙重用途之高對比光柵垂直腔表面發射雷射檢測器之二維週期結構的極化無關光檢測器 TW201504599A (zh)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI767016B (zh) * 2017-06-22 2022-06-11 新加坡商Ａｍｓ傳感器新加坡私人有限公司 微型光譜儀模組
TWI841645B (zh) * 2019-02-15 2024-05-11 荷蘭商亦菲特光子有限公司 具有n型接點間改良電氣隔離作用之光子積體電路

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160019887A (ko) * 2013-06-20 2016-02-22 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 모드-제어형 레이저 시스템
US9693715B2 (en) * 2014-12-03 2017-07-04 Technische Universität Berlin Optical sensor for detecting chemical, biochemical or biological substances
WO2016144908A1 (en) 2015-03-07 2016-09-15 The Regents Of The University Of California Optical sensor using high contrast gratings coupled with surface plasmon polariton
JP6608202B2 (ja) * 2015-07-13 2019-11-20 キヤノン株式会社 面発光レーザ、情報取得装置及び撮像装置
JP6608203B2 (ja) * 2015-07-13 2019-11-20 キヤノン株式会社 面発光レーザ、情報取得装置及び撮像装置
JP6507912B2 (ja) * 2015-07-30 2019-05-08 三菱電機株式会社 半導体受光素子
TWI585482B (zh) * 2015-11-25 2017-06-01 國立臺北科技大學 側向光柵耦光系統
CN105552717B (zh) * 2016-02-05 2019-05-10 南京大学 一种基于准二维光栅的混合模式激光器、阵列及制作方法
CN105891925B (zh) * 2016-04-18 2019-04-19 中国科学院上海光学精密机械研究所 1064纳米偏振无关宽带高衍射效率双层反射型全介质光栅
EP3261130B1 (en) 2016-06-20 2020-11-18 ams AG Photodetector device with integrated high-contrast grating polarizer
US10361539B2 (en) 2017-04-17 2019-07-23 The Regents Of The University Of California Air-cavity dominant vertical cavity surface emitting lasers
CN107402418B (zh) * 2017-08-14 2020-06-09 安徽大学 一种基于多层光栅结构红外宽带吸收体
US10084285B1 (en) 2017-08-28 2018-09-25 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Orthoganolly polarized VCSELs
US10177872B1 (en) 2017-09-25 2019-01-08 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Orthogonally polarized VCSELs
CN107579430A (zh) * 2017-09-26 2018-01-12 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 角度快速扫描集成非周期性高对比光栅垂直腔面发射激光雷达光源
CN109449753B (zh) * 2018-11-15 2020-05-15 武汉云岭光电有限公司 Hcg反射镜层、垂直腔面发射激光器以及二者的制备方法
US11726240B2 (en) 2020-02-14 2023-08-15 Google Llc Variable mesh low mass MEMS mirrors
CN111816717B (zh) * 2020-06-30 2021-12-03 聊城大学 一种谐振增强型光探测器及其制备方法
KR102836365B1 (ko) * 2022-01-28 2025-07-21 한국전자통신연구원 초박막 1D 격자 구조를 이용한 높은 Q-factor를 갖는 광 공진구조 제작 방법 및 장치
US12486160B2 (en) 2022-02-28 2025-12-02 Danmarks Tekniske Universitet Grating reflector

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5978401A (en) * 1995-10-25 1999-11-02 Honeywell Inc. Monolithic vertical cavity surface emitting laser and resonant cavity photodetector transceiver
US6380531B1 (en) * 1998-12-04 2002-04-30 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Wavelength tunable narrow linewidth resonant cavity light detectors
AU2002216611A1 (en) * 2000-09-29 2002-04-08 Board Of Regents, The University Of Texas System A theory of the charge multiplication process in avalanche photodiodes
US6810065B1 (en) * 2000-11-28 2004-10-26 Optical Communication Productions, Inc. Low electrical resistance n-type mirror for optoelectronic devices
US6611543B2 (en) * 2000-12-23 2003-08-26 Applied Optoelectronics, Inc. Vertical-cavity surface-emitting laser with metal mirror and method of fabrication of same
US6782027B2 (en) * 2000-12-29 2004-08-24 Finisar Corporation Resonant reflector for use with optoelectronic devices
US7277173B1 (en) * 2002-12-24 2007-10-02 Agere Systems Inc. Active optical alignment using MEMS mirrors
US6836578B2 (en) * 2003-04-14 2004-12-28 Lake Shore Cryotronics, Inc. System and method for measuring physical stimuli using vertical cavity surface emitting lasers with integrated tuning means
FR2858125B1 (fr) * 2003-07-23 2005-08-26 Commissariat Energie Atomique Diode a cavite resonante, fonctionnant a la meme longueur d'onde pour l'emission et la detection de lumiere
WO2005089098A2 (en) * 2004-01-14 2005-09-29 The Regents Of The University Of California Ultra broadband mirror using subwavelength grating
US8938141B2 (en) * 2004-07-30 2015-01-20 University Of Connecticut Tunable resonant leaky-mode N/MEMS elements and uses in optical devices
US7778305B2 (en) * 2005-12-22 2010-08-17 Université Jean-Monnet Mirror structure and laser device comprising such a mirror structure
WO2008073261A2 (en) * 2006-12-08 2008-06-19 Regents Of The University Of Minnesota Detection beyond the standard radiation noise limit using reduced emissivity and optical cavity coupling
US7630589B2 (en) * 2007-01-09 2009-12-08 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Photonic crystal structure sensor
WO2010091688A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-19 Danmarks Tekniske Universitet Hybrid vertical-cavity laser
JP5906108B2 (ja) * 2012-03-23 2016-04-20 キヤノン株式会社 フォトニック結晶の製造方法及び面発光レーザの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI767016B (zh) * 2017-06-22 2022-06-11 新加坡商Ａｍｓ傳感器新加坡私人有限公司 微型光譜儀模組
TWI841645B (zh) * 2019-02-15 2024-05-11 荷蘭商亦菲特光子有限公司 具有n型接點間改良電氣隔離作用之光子積體電路

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US20140353530A1 (en) 2014-12-04

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