On-chip optical interconnect using guided-wave silicon optical bench

利用導波式矽基光學平台實現單晶片光學連接模組

Mount-Learn Wu(伍茂仁) ； Po-Kuan Shen(沈帛寬) ； Chin-Ta Chen(陳進達) ； Sheng-Long Li(李昇龍) ； Kai Liang(梁凱) ； Chien-Yu Chiu(邱乾瑜) ； Mao-Yuan Zeng(曾茂元) ； Chia-Chi Chang(張家齊)

《光學工程》 124期 (2014/01) Pp. 29-38

摘要

Two types of on-chip optical interconnect based on guided-wave silicon optical bench (GW-SiOB) are demonstrated. Two approaches, including 3-D silicon optical waveguide and 45° micro-reflectors terminated polymer waveguides, are adopted for on-chip optical interconnect. In the 3-D silicon optical waveguide approach, the electronics and photonics are separated by SOI substrate, and the 3-D silicon optical waveguide is utilized to connect transmitting and receiving part. The clearly open eye patterns operated at a data rate of 5 Gbps is also demonstrated for such 3-D on-chip optical interconnect. In the polymer waveguide approach, the non-coplanar bending waveguide using 45° micro-reflectors terminated polymer waveguides is utilized to realize the 10-Gbps on-chip optical interconnect with VCSELs and PIN PDs surface is pretty high, the proposed method can retrieve the 3D shape precisely.

關鍵字

on-chip ； optical interconnect ； Silicon waveguide ； polymer waveguide ； guided-wave silicon optical bench ； micro-reflector ； VCSEL ； photodetector

並列摘要

本論文以導波式矽基光學平台為基礎，分別採用三維矽波導光路與高分子聚合物波導光路，實現兩種不同架構之高耦光效率單晶片光連接模組。在三維矽波導架構中，採用SOI基板，將電子元件與光子元件分別建構在基板兩側，利用三維矽波導光路連接發射端與接收端，形成三維單晶片光連接模組，並驗證單通道5-Gbps的傳輸能力。在高分子聚合物波導架構中，利用具45度反射面的高分子聚合物波導，形成非共平面轉折波導光路，結合面射型雷射與光偵測器，實現單通道10-Gbps的單晶片光連接模組。

並列關鍵字

單晶片光連接模組 ； 光連接 ； 矽波導 ； 高分子聚合物波導 ； 導波式矽基光學平台 ； 微米反射鏡 ； 面射型雷射 ； 光偵測器