G - Physics – 02 – B
Patent
G - Physics
02
B
G02B 6/34 (2006.01)
Patent
CA 2554095
An integrated optical multiplexer and/or demultiplexer is provided for on-chip optical interconnection between electronic components on an integrated circuit chip and between chips, and for high density telecommunications. The multiplexer and/or demultiplexer includes an integrated circuit substrate formed with an array of photo detectors (for the demultiplexer) or photo emitters (for the multiplexer). Conditioning electronics is formed on the data for optical transmission in the case of the multiplexer or for, conditioning optical signals into electronic data in the case of the demultiplexer. A first layer of optically transparent material is formed on the substrate overlying the detectors and/or emitters and a second layer of optically transparent material is formed on the first layer and functions as an optical waveguide. A binary blazed grating is formed at the interface of the wavelength optical signals are modulated with data and emitted by the photo emitters. The discrete wavelengths are intercepted by the binary blazed grating overlying the emitters and multiplexed into a polychromatic beam for transmission through the waveguide. At the demultiplex, the discrete wavelengths are separated by the binary blazed grating and directed to corresponding ones of the photo detectors. The conditioning electronics coupled to the photo detectors receives the output of the photo detectors, demodulates the output to extract the data, and formats the data for communication with electronic components on the integrated circuit.
La présente invention concerne un multiplexeur/démultiplexeur optiques intégrés permettant une interconnexion optique intégrée entre des composants électroniques sur un microcircuit intégré et entre des puces, et permettant des télécommunications haute densité. Le multiplexeur et/ou le démultiplexeur comprennent un substrat de circuit intégré formé par un réseau de photodétecteurs (pour le démultiplexeur) ou de photo-émetteurs (pour le multiplexeur). Des composants électroniques de conditionnement sont formés sur le substrat et ils sont couplés aux photo-éléments afin de conditionner les données électroniques pour permettre la transmission optique, dans le cas du multiplexeur, ou pour conditionner des signaux optiques en données électroniques, dans le cas du démultiplexeur. Une première couche d'un matériau optiquement transparent est formée sur le substrat de manière à recouvrir les détecteurs et/ou les émetteurs et une seconde couche d'un matériau optiquement transparent est formée par dessus la première couche et sert de guide d'ondes optique. Un réseau blazé binaire est formé au niveau de l'interface entre la première couche et la seconde couche de matériau optiquement transparent. Dans la pratique, des signaux optiques à longueurs d'ondes discrètes sont modulés avec des données puis émises par les photo-émetteurs. Les longueurs d'ondes discrètes sont interceptées par le réseau blazé binaire recouvrant les émetteurs, puis multiplexées en un faisceau polychromatique pour être transmises par l'intermédiaire du guide d'ondes. Au niveau du démultiplexeur, les longueurs d'ondes discrètes sont séparées par le réseau blazé binaire puis orientées vers les photo-détecteurs correspondants. Les composants électroniques de conditionnement couplés aux photo-détecteurs reçoivent la sortie des photo-détecteurs, ils démodulent la sortie de manière à extraire les données, puis ils formatent les données pour permettre la communication avec les composants électroniques sur le circuit intégré.
Advanced Interfaces Llc
Macrae & Co.
LandOfFree
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