【手続補正書】
【提出日】平成20年1月29日(2008.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン−絶縁体−シリコン容量性（ＳＩＳＣＡＰ）導波路内を伝達する光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列であって、前記ＳＩＳＣＡＰ導波路が前記ＳＯＩ−ベースの光学配列のサブミクロン表面シリコン層（ＳＯＩ層）と、前記ＳＯＩ層の少なくとも一部の上に横たわる比較的薄い誘電層と、前記ＳＯＩ層と比較的薄い誘電層の組み合わせの上に横たわる上側シリコン層を具える光学配列において、光信号を能動的に操作するための前記配列が：
前記ＳＯＩ層のＳＩＳＣＡＰ導波路領域に形成された少なくとも一のドープ領域であって、第１の導電型を有する少なくとも一のドープ領域と；
前記上側シリコン層に、前記ＳＯＩ層に形成した少なくとも一のドープ領域の少なくとも一部に重なって活性光学領域を作るように形成した少なくとも一のドープ領域であって、前記上側シリコン層内の少なくとも一のドープ領域が、第２の逆導電型であり；
各ドープ領域に関連する別個の電気コンタクト領域であって、この別個の電気コンタクト領域の一またはそれ以上に電圧を印加したときに、関連するドープ領域の屈折率が変化して、伝達光信号の特性を操作する領域を作ること；
を特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項２】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記ＳＯＩ層中の少なくとも一のドープ領域の形状と、前記上側シリコン層内の少なくとも一のドープ領域の形状を規定して、所望の光学操作機能を提供することを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項３】
請求項２に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記上に横たわるドープ領域の組み合わせが、電気信号を印加したときにビーム形成機能を提供するような形状であることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項４】
請求項３に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記ＳＯＩ層が複数の形状を整えたドープ領域を具え、前記上側シリコン層が、複数の個別ビーム形成エレメントを形成するように配置された同様の複数の形状を整えたドープ領域を具え、各ビーム形成エレメントがそれに関連する個別の電気コンタクト領域によって個別に制御され、異なる電気信号の組み合わせを適用することによって、前記伝達する光学波が、前記配列の焦点の変更を含め、様々に操作されることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項５】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記配列がマッハ−ツェンダ干渉計を具え、当該干渉計が：
前記導波路の横方向の閉じ込め領域を規定する前記上側シリコン層のパターン化したセクションを含む入力導波路部分と；
前記入力導波路部分に接続された、伝達光信号を個別の光信号対に分離する入力Ｙ型部分であって、Ｙ字形状に分かれる別個の閉じ込め領域を規定する上側シリコン層のパターン化された部分を含む入力Ｙ型部分と；
前記入力Ｙ型部分の第１アームに接続され、前記第１の導波路の横方向の閉じ込め領域を規定するための前記ポリシリコン層のパターン化されたセクションを具える、第１の導波路と；
前記入力Ｙ型部分の残りの第２アームに接続され、前記第２の導波路の横方向の閉じ込め領域を規定する前記ポリシリコン層のパターン化されたセクションを具える、第２の導波路と；
前記第１及び第２のアームにおいて、前記第１の導波路終端と、第２の導波路終端にそれぞれ接続されて、前記別個の信号対を出力光信号に組み合わせる出力Ｙ型部分であって、前記出力Ｙ型部分が、前記上側シリコン層のパターン化したセクションを具え、前記別個の信号対の横方向の閉じ込めと、組み合わせを提供する部分と；
前記出力光信号を受ける出力Ｙ型部分に接続された出力導波路部分であって、出力導波路部分が、前記導波路の横方向の閉じ込め領域を規定する前記上側シリコン層のパターン化したセクションを具える部分と；
前記第１及び第２の導波路の少なくとも一のセクションに沿って形成された少なくとも一の能動デバイス領域であって、当該少なくとも一の能動デバイス領域が前記ＳＯＩ層の逆にドープした領域と、電気信号を関連する電気コンタクト領域に印加すると前記第１及び第２の導波路の少なくとも一方の光路長が変化してそこを通過する光信号の伝達を操作するような上側シリコン層を具える能動デバイス領域と；
を具えることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項６】
請求項５に記載のＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記マッハ−ツェンダ干渉計が、前記第１の導波路のみに沿って配置された少なくとも一の能動デバイス領域を具えることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項７】
請求項５に記載のＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記マッハ−ツェンダ干渉計が、前記第１および第２の導波路の双方に沿って配置された少なくとも一の能動デバイス領域を具えることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項８】
請求項５に記載のＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記入力導波路部分のパターン化された上側シリコンセクションが、前記マッハ−ツェンダ干渉計への光学カップリングを改良する入力テーパを具えることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項９】
請求項５に記載のＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記マッハ−ツェンダ干渉計のパターン化された上側シリコン部分が、伝達光信号の基本モードのみが支持されるように、横方向の閉じ込めを提供するよう形成されていることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項１０】
請求項５に記載のＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記パターン化されたシリコン部分の各々が、少なくとも一の能動デバイス領域を除いて実質的にドープされていないことを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項１１】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、当該配列がリング共鳴器構造を具え、この構造が：
伝達導波路部分と：
前記伝達導波路部分の近傍に配置された少なくとも一のリング形状の導波路共鳴器であって、所定の波長が、前記リング形状の導波路と前記伝達導波路部分の間をエバネッセントに接続するようにした共鳴器を具え、少なくとも一の能動デバイス領域を有する前記少なくとも一つのリング形状の導波路共鳴器が、前記ＳＯＩ層と上側シリコン層の逆のドープ領域であって、関連する電気コンタクト領域へ電気信号を印加すると、前記少なくとも一の導波路共鳴器への光路長が変化して、前記伝達導波路部分と、少なくとも一のリング形状導波路共鳴器の間でエバネッセントに接続する、所定の波長を操作するようにしたこと；
を特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項１２】
請求項１１に記載のＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記リング共鳴器構造が、前記伝達導波路部分の長さに沿って配置された複数の個別リング形状導波路共鳴器を具え、各リング形状導波路共鳴器が、別の所定のカップリング波長に関連することを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項１３】
請求項１１に記載のＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記リング共鳴器構造が、隣接して積み重ねた配列内に設けた複数の個別リング形状導波路共鳴器を具え、高次の共鳴状態を支持することを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項１４】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記配列が、能動光学スイッチを具え、当該スイッチが：
少なくとも一の入力導波路部分と；
少なくとも二つの個別出力導波路部分と；
少なくとも一の入力導波路部分と前記少なくとも二つの個別出力導波路部分の間に配置され、前記出力導波路部分の個々の部分間で光信号を選択的に接続するようにした連結導波路部分と；
前記ＳＯＩ層の逆にドープした領域と、電気信号が関連する電気コンタクト領域に印加されると前記連結導波路部分の光路長が変わって、前記少なくとも二つの個別出力導波路部分間の選択的な接続を操作するように前記連結導波路部分の選択された部分に沿って形成した上側シリコン層とを具える少なくとも一の能動デバイス領域と；
を具えることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項１５】
請求項１４に記載のＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記連結導波路部分が、前記伝達信号の基本モードのみが支持されるように、光信号の横方向の閉じ込めを維持するように規定されたパターン化されたＳＯＩ層を具えることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項１６】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記配列が能動光学偏光コンバイナを具え、当該コンバイナが：
光信号のＴＥ偏光モードの伝達を支持する第１の入力導波路と；
光信号のＴＥ偏光モードの伝達を支持する第２の入力導波路であって、ＴＭ偏光から前記ＴＥ偏光へ回転している第２の入力導波路へ入力する導波路と；
前記第１及び第２の入力導波路へ連結されて伝達信号を組み合わせる連結導波路領域と；
前記再度組み合わせた光信号を伝達する出力導波路と；
前記第１及び第２の入力導波路の少なくとも一方の一部に沿って配置した少なくとも一の能動デバイスであって、逆にドープしたＳＯＩ層の領域と、関連する電気コンタクト領域へ電気信号を印加すると、前記第１及び第２の入力導波路の少なくとも一方の光路長が変化して、前記伝達信号の位相を調整し、そこを伝達する光信号のパワーの構造的な追加を可能とする上側シリコン層を具える能動デバイスと；
を具えることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項１７】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記ＳＯＩ層中の少なくとも一のドープ領域が、ｎ導電型であり、前記上側シリコン層中の少なくとも一のドープ領域が、ｐ導電型であることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項１８】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記ＳＯＩ層内の少なくとも一のドープ領域が、ｐ導電型であり、前記上側シリコン層中の少なくとも一のドープ領域が、ｎ導電型であることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項１９】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記上側シリコン層が、ポリシリコン、アモルファスシリコン、粒子サイズ強化ポリシリコン、粒界パッシベートポリシリコン、粒界整列ポリシリコン、単結晶シリコンおよび実質的な単結晶シリコンからなる群から選択されたサブミクロンの厚さのシリコン材料を具えることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項２０】
請求項２に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記ＳＩＳＣＡＰ導波路構造が、アレイ導波路（ＡＷＧ）構造として形成されており、この構造が：
入力Ｎ×Ｍ連結領域と；
出力Ｍ×Ｐ連結領域と；及び
複数のＭ導波路であって、個々の導波路がそれぞれ前記入力Ｎ×Ｍ連結領域からの個別の出力を、前記出力Ｍ×Ｐ連結領域への個別の入力と連結しており、前記複数のＭ導波路の少なくとも一の導波路が前記ＳＯＩ層中のドープ領域と、上側シリコン層の上に横たわる組み合わせを具え、前記少なくとも一の導波路の光路長を変更し、前記ＡＷＧ構造の波長選択性を制御する能動光学デバイスを形成すること；
を特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項２１】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記配列が、マルチモード緩衝（ＭＭＩ）スプリッタを具え、当該スプリッタが：
入力導波路セクションと；
前記入力導波路セクションに連結されたキャビティ導波路領域であって、伝達光信号の反射部分間に干渉を発生させる複数の反射壁を具える領域と；
伝達光信号の規定された波長をはずすためにキャビティ導波路領域の壁に沿って接続した少なくとも一の出力導波路セクションと；を具え、
上に横たわるドープ領域の組み合わせが、前記キャビティ導波路領域の反射壁内の少なくとも一の位置に形成されており、前記キャビティ導波路領域の光路長を変更し、前記少なくとも一の出力導波路セクション内に接続した規定された波長を変更するようにしたことを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項２２】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記配列が、能動的な方向性接続スイッチを具え、当該スイッチが：
入力導波路セクションと；
前記入力導波路セクションに連結した入力Ｙスプリット導波路セクションと；
前記Ｙスプリット導波路セクションの終端部に接続された導波路アーム対であって、各導波路アームが、電気信号が関連する電気コンタクト領域に印加されると、関連する導波路アームの光路長が偏光されて、伝達光信号間に位相シフトを生じさせる、ＳＯＩ層と上側シリコン層の逆にドープした領域を具える少なくとも一の能動デバイス領域を含むアーム対と；
前記導波路アーム対の終端部に接続されたエバネッセント連結配列と；
前記エバネッセント連結配列に連結した個別出力導波路セクション対であって、各導波路アーム内の能動デバイスへの電気信号の印加が、前記個別出力導波路セクション対間でのスイッチングを制御するの使用されていること；
を特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。
【請求項２３】
請求項１に記載の光信号を能動的に操作するＳＯＩ−ベースの光学配列において、前記配列が、能動ファブリィ−ペローデバイスを具え、当該配列が：
前記上側シリコン層の第１の部分に形成された入力グレーティング構造と；
前記上側シリコン層の第２の部分に形成された出力グレーティング構造と；
前記入力グレーティングと出力グレーティングの間の領域によって規定される共鳴キャビティとを具え、前記共鳴キャビティが前記関連する電気コンタクト領域へ電気信号を印加すると、前記共鳴キャイビティの光路長が変更されて、前記ファブリィ−ペローデバイスの波長感度を調整する、ＳＯＩ層と上側シリコン層の逆にドープした領域を具える少なくとも一の能動デバイス領域を具えることを特徴とするＳＯＩ−ベースの光学配列。