(57)【要約】【課題】  光リング共振器回路を含む回路及びそれに関連する方法が開示される。【解決手段】  方法は、光リング共振器回路に含まれるリング導波路の共振状態を調節するために、光リング共振器回路に電圧を印加することを含む。この方法はまた、光リング共振器回路によって生成された電流の量を検出することと、検出された電流の量に基づいてリング導波路の共振状態を決定することとを含む。【選択図】  図４
2016186630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の電気端子を含む光リング共振器回路と、
前記第１及び第２の電気端子に電気的に結合されたドライバ回路であり、前記第１の電気端子と前記第２の電気端子との間に電圧を供給するように構成されたドライバ回路と、
前記第１の電気端子に電気的に結合されたセンサ回路であり、前記第１の電気端子のインピーダンスを検出するように構成されたセンサ回路と、
を有する回路。
【請求項２】
前記センサ回路は、前記光リング共振器回路によって生成された電流の量に基づいて前記インピーダンスを検出するように構成される、請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記光リング共振器回路は、前記光リング共振器回路が共振するときに第１の電流を生成し、前記光リング共振器回路が共振しないときに第２の電流を生成し、前記第１の電流は前記第２の電流よりも高い、請求項１に記載の回路。
【請求項４】
前記光リング共振器回路は、前記第１の電気端子を前記第２の電気端子から隔てるリング導波路を含む、請求項１に記載の回路。
【請求項５】
前記第１の電気端子は、ｐ型ドープされた領域に結合され、前記第２の電気端子は、ｎ型ドープされた領域に結合されている、請求項４に記載の回路。
【請求項６】
前記ドライバ回路は、前記第１の電気端子に第１の電圧を提供し且つ前記第２の電気端子に第２の電圧を提供するように構成され、前記第１の電圧は前記第２の電圧より低い、請求項５に記載の回路。
【請求項７】
前記リング導波路は、前記光リング共振器回路によって生成される電流を増大させるように構成された意図的な欠陥を有して製造されている、請求項４に記載の回路。
【請求項８】
当該回路は、マイクロリング共振器型の変調器回路であり、当該マイクロリング共振器型の変調器回路は更に、前記リング導波路に隣接したリニア導波路を有し、前記ドライバ回路は、前記第１の電気端子と前記第２の電気端子との間の電圧を調節することによって前記リング導波路を共振内及び共振外に置き、それにより、前記リニア導波路によって伝送される光信号を変調する、ように構成されている、請求項４に記載の回路。
【請求項９】
リング導波路と第１の電気端子とを含む光リング共振器回路であり、前記第１の電気端子は、前記リング導波路の外側の領域に電気的に結合されている、光リング共振器回路と、
前記第１の電気端子に電気的に結合されたドライバ回路であり、前記第１の電気端子に電圧を供給するように構成されたドライバ回路と、
前記第１の電気端子に電気的に結合されたセンサ回路であり、前記光リング共振器回路の共振状態に基づいて前記光リング共振器回路によって生成される電流の量を検出するように構成されたセンサ回路と、
を有する回路。
【請求項１０】
前記光リング共振器回路は、前記光リング共振器回路が共振するときに第１の量で前記電流を生成し、前記光リング共振器回路が共振しないときに第２の量で前記電流を生成し、前記第１の量は前記第２の量よりも大きい、請求項９に記載の回路。
【請求項１１】
前記領域は第１の領域であり、前記光リング共振器回路は、前記リング導波路によって包囲された第２の領域に電気的に結合された第２の電気端子を含む、請求項９に記載の回路。
【請求項１２】
前記電流の量に基づいて前記リング導波路の共振状態を決定するように構成された制御回路、を更に有する請求項９に記載の回路。
【請求項１３】
光リング共振器回路に含まれるリング導波路の共振状態を調節するために、前記光リング共振器回路に電圧を印加し、
前記光リング共振器回路によって生成された電流の量を検出し、且つ
前記検出された電流の量に基づいて前記リング導波路の前記共振状態を決定する、
ことを有する方法。
【請求項１４】
前記リング導波路の前記共振状態に基づいて前記光リング共振器回路の動作条件を調節することを更に有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記動作条件を調節することは、前記光リング共振器回路の温度を調節することを含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される実施形態は、光リング共振器回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
光リング共振器回路は、広範な役割でフォトニックシステム及びマイクロ波工学で使用されているデバイスである。例えば、光リング共振器回路は、数ある用途の中でとりわけ、変調器、復調器、フィルタ、レーザ源として使用され得る。一部の構造において、光リング共振器回路は、プロセス上及び環境上の変動に対して高い感度を有することがある。プロセス上及び環境上の変動に対する光リング共振器回路の高い感度に起因して、光リング共振器回路は、より良い動作のために光リング共振器回路のパラメータを調節する助けとすべく、チューナ回路を使用することがある。
【０００３】
本願にて特許請求される事項は、上述のような欠点を解決したり上述のような環境においてのみ動作したりする実施形態に限定されるものではない。むしろ、この背景技術は、ここに記載される一部の実施形態が実施され得る一例に係る技術分野を例示するために提示されるに過ぎない。
【発明の概要】
【０００４】
一実施形態の一態様によれば、方法は、光リング共振器回路に含まれるリング導波路の共振状態を調節するために、光リング共振器回路に電圧を印加することを含む。この方法はまた、光リング共振器回路によって生成された電流の量を検出することと、検出された電流の量に基づいてリング導波路の共振状態を決定することとを含む。
【０００５】
実施形態の目的及び利点は、少なくとも請求項にて特定的に列挙される要素、機構及び組み合わせによって、実現され達成されることになる。
【０００６】
理解されるように、以上の概要説明及び以下の詳細説明はどちらも、例示的且つ説明的なものであり、特許請求に係る発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
以下の図を含む添付図面を使用して、更なる具体性及び詳細性をもって、実施形態例の記述及び説明を行う。
【図１Ａ】光リング共振器回路を含む回路の一例を示す図である。
【図１Ｂ】光リング共振器回路の一例を示す断面図である。
【図２Ａ】回路の一例を表現する電気回路図である。
【図２Ｂ】回路の他の一例を表現する電気回路図である。
【図３】光リング共振器回路を含む回路の他の一例を示す図である。
【図４】光リング共振器回路の共振状態を決定する方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
一実施形態の一態様によれば、光リング共振器回路に含まれるリング導波路の共振状態を決定する方法が開示される。この方法は、光リング共振器回路を含む回路によって実行され得る。この方法は、光リング共振器回路に電圧を印加して、リング導波路の共振状態を調節することを含む。第１の電圧が印加されるとき、リング導波路は共振するとし得る。第２の電圧が印加されるとき、リング導波路は共振しないとし得る。リング導波路が共振するときには、リング導波路が共振しないときよりも、より多くの電磁波が、近隣の光導波路からリング導波路に引き込まれる。リング導波路内のいっそう多い電磁波により、電磁波のいっそう多くの光子（フォトン）が再結合して、いっそう多くの正孔電子対を生成する。結果として、共振中、光リング共振器回路はより高い電流を生成する。
【０００９】
共振状態を決定する方法は更に、光リング共振器回路によって生成された電流を検知することを含む。電流を検知した後、この方法は、検出された電流量に基づいて、光リング共振器回路の共振状態を決定することを含む。故に、一部の実施形態において、ここに開示される方法及び回路は、特定の電圧が光リング共振器回路に印加されるときに、光リング共振器回路によって生成される電流を用いて、光リング共振器回路内のリング導波路が共振しているかを決定し得る。本開示に係る実施形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１０】
図１Ａは、ここに記載される少なくとも１つの実施形態に従って構成された、光リング共振器回路１１０（“共振器回路１１０”）を含む一例に係る回路１００ａを示す図である。回路１００ａは更に、ドライバ回路１２０、センサ回路１３０、及び直線（リニア）光導波路１４０（“リニア導波路１４０”）を含んでいる。共振器回路１１０は、リング光導波路１１２（“リング導波路１１２”）、第１の領域１１４、第１の電気端子１１５、第２の領域１１６、及び第２の電気端子１１７を含み得る。
【００１１】
リング導波路１１２は、リングの形状をした光導波路とし得る。リング導波路１１２は、ここでは光信号として参照する電磁波を搬送するように構成され得る。特に、リング導波路１１２は、リニア導波路１４０によって搬送され得る波長の光信号を伝送するように構成され得る。一部の実施形態において、リング導波路１１２は、シリコン光導波路とし得る。
【００１２】
第１の領域１１４は、リング導波路１１２の少なくとも一部を取り囲み得る。一部の実施形態において、第１の領域１１４は、リング導波路１１２の全体を取り囲んでいてもよい。代わりに、あるいは加えて、第１の領域１１４は、リング導波路１１２を取り囲まずに、リング導波路１１２の近傍に位置付けられてもよい。第１の領域１１４は、ドープトシリコン領域とし得る。これら及びその他の実施形態において、第１の領域１１４は、ｎ型ドープされた領域又はｐ型ドープされた領域とし得る。第１の電気端子１１５は、第１の領域１１４に電気的に結合され得るとともに、ドライバ回路１２０から第１の領域１１４に電圧を印加するように構成され得る。
【００１３】
第２の領域１１６は、リング導波路１１２によって包囲され得る。一部の実施形態において、第２の領域１１６は、リング導波路１１２によって包囲されたエリア全体を充たし得る。代わりに、第２の領域１１６は、リング導波路１１２によって包囲されたエリアの一部を充たしてもよい。第２の領域１１６も、ドープトシリコン領域とし得る。これら及びその他の実施形態において、第２の領域１１６は、第１の領域１１４とは異なるようにドープされ得る。例えば、第１の領域１１４がｎ型ドープされた領域であるとき、第２の領域１１６はｐ型ドープされた領域とし得る。代わりに、第１の領域１１４がｐ型ドープされた領域であるとき、第２の領域１１６はｎ型ドープされた領域とし得る。第２の電気端子１１７は、第２の領域１１６に電気的に結合され得るとともに、ドライバ回路１２０から第２の領域１１６に電圧を印加するように構成され得る。図１Ｂは、共振器回路１１０の一実施形態例の、直線１５０に沿った断面を例示している。図１Ｂに例示するように、第１の領域１１４はｐ型ドープされた領域であり、第２の領域１１６はｎ型ドープされた領域である。
【００１４】
図１の説明に戻るに、ドライバ回路１２０は、第１の電気端子１１５に第１の電圧を供給し且つ第２の電気端子１１７に第２の電圧を供給することによって、第１の電気端子１１５と第２の電気端子１１７との間に電圧を供給するように構成され得る。一部の実施形態において、ドライバ回路１２０は、第２の電気端子１１７に供給される第２の電圧が、第１の電気端子１１５に供給される第１の電圧よりも高いように構成され得る。例えば、ドライバ回路１２０は、第１の電気端子１１５と第２の電気端子１１７との間に２ボルトが供給されるように、第１の電気端子１１５に０ボルトを供給するとともに第２の電気端子１１７に２ボルトを供給し得る。
【００１５】
センサ回路１３０は、第１の電気端子１１５に電気的に結合され得る。センサ回路１３０は、第１の電気端子１１５のインピーダンスを検出するように構成され得る。第１の電気端子１１５のインピーダンスは、共振器回路１１０によって生成される電流の量に基づいて検出され得る。これら及びその他の実施形態において、センサ回路１３０は、共振器回路１１０によって生成される電流量を検出し得る。検出された電流量と、ドライバ回路１２０によって供給された第１の電圧とに基づいて、第１の電気端子１１５のインピーダンスも検出され得る。一部の実施形態において、センサ回路１３０は、第１の電気端子１１５に代えて、第２の電気端子１１７に電気的に結合されてもよい。これら及びその他の実施形態において、センサ回路１３０は、第２の電気端子１１７のインピーダンスを検出するように構成され得る。代わりに、あるいは加えて、センサ回路１３０は、第１及び第２の電気端子１１５及び１１７に電気的に結合されてもよい。これら及びその他の実施形態において、センサ回路１３０は、第１及び第２の電気端子１１５及び１１７のインピーダンスを検出するように構成され得る。
【００１６】
リニア導波路１４０は、光信号入力から光信号出力まで当該リニア導波路１４０に沿って光信号を伝送するように構成され得る。リニア導波路１４０は、当該リニア導波路１４０とリング導波路１１２とが光結合されるように、リング導波路１１２の近傍の十分近くに置かれ得る。リニア導波路１４０とリング導波路１１２とが光結合されるとき、リニア導波路１４０内の光信号がリニア導波路１４０からリング導波路１１２へと移り得る。
【００１７】
共振器回路１１０の動作条件に依存して、リング導波路１１２は、リニア導波路１４０によって伝送される光信号の波長で共振状態にあり得る。リング導波路１１２が共振状態にあるとき、光信号のうちのいっそう多くの部分がリニア導波路１４０からリング導波路１１２に転送されることができ、それにより、光信号出力で出力される光信号のパワーが低減される。リング導波路１１２が共振状態にないときには、光信号のうちの、より少ない部分が、リニア導波路１４０からリング導波路１１２に転送され得る。リング導波路１１２を共振の中又は外に置くことは、リニア導波路１４０によって伝送される光信号の出力パワーをリング導波路１１２が変調、復調、又はその他の方法で調節することを可能にし得る。
【００１８】
リング導波路１１２が共振するかは、共振器回路１１０の動作条件に依存し得る。共振器回路１１０の動作条件は、数ある条件のなかでとりわけ、共振器回路１１０の温度、及び第１の電気端子１１５と第２の電気端子１１７との間に供給される電圧を含み得る。例えば、リング導波路１１２が或る特定の温度にあり、且つ或る特定の電圧が第１の電気端子１１５と第２の電気端子１１７との間に置かれるとき、リング導波路１１２は共振し得る。温度又は電圧の何れかが変化するとき、リング導波路１１２は共振を停止し得る。一部の実施形態において、リング導波路の共振をもたらす動作条件は、リング導波路の製造における僅かな相違に起因して、異なるリング導波路間で変わり得る。
【００１９】
回路１００ａの動作の説明を続ける。光信号がリニア導波路１４０を通り得る。ドライバ回路１２０によって、第１の電気端子１１５と第２の電気端子１１７との間に第１の電圧が提供され得る。共振器回路１１０は第１の温度にあるとし得る。第１の温度及び第１の電圧において、リング導波路１１２は光信号を共振にあり得る。結果として、リング導波路１１２が光信号と共振にないときよりも、リニア導波路１４０内の光信号のうちの大きい部分が、リング導波路１１２に移り得る。
【００２０】
リング導波路１１２に移される光信号のパワーは、リング導波路１１２の品質係数“Ｑ”に基づき得る。結果として、リング導波路１１２内の光信号のパワーは近似的に、光信号入力での光信号の入力パワーにリング導波路１１２のＱファクタを乗算したものに等しいとし得る。光信号のうちの大きめの部分がリング導波路１１２内にあることで、リング導波路１１２内の光信号の多めの光子が再結合して失われ、その結果、共振器回路１１０によって第１の電流が生成され、この第１の電流の量がセンサ回路１３０によって検出される。
【００２１】
そして、ドライバ回路１２０によって、第１の電気端子１１５と第２の電気端子１１７との間に第２の電圧が供給され得る。共振器回路１１０は依然として第１の温度にあるとし得る。第２の電圧は、リング導波路１１２がその中で動作する電界を調節して、リング導波路１１２の屈折率の変化を生じさせ得る。屈折率の変化は、リング導波路１１２が光信号と共振しないことをもたらし得る。結果として、リング導波路１１２が共振にあるときよりも、リニア導波路１４０内の光信号のうちの小さい部分が、リング導波路１１２に転送され得る。結果として、リング導波路１１２が共振にあるときよりも少ない光子が再結合して失われる。故に、第２の電圧が共振器回路１１０に供給されるときに共振器回路１１０によって生成される第２の電流の量は、第１の電流の量よりも小さい。第２の電流の量は、センサ回路１３０によって検出され得る。検出された第１の電流及び第２の電流の量を比較することにより、例えばリング導波路１１２が共振しているか否かといった共振状態が検出され得る。特に、より高い電流量が共振器回路１１０によって生成されるとき、リング導波路１１２が共振していると決定され得る。
【００２２】
ドライバ回路１２０によって、第１の電気端子１１５と第２の電気端子１１７との間に、再び第１の電圧が供給され得る。しかし、共振器回路１１０の温度が第２の温度であるとし得る。温度の変化は、リング導波路１１２が光信号の波長と共振状態にないことをもたらし得る。結果として、共振器回路１１０によって生成されてセンサ回路１３０によって検出される第３の電流の量は、第１の電流の量に等しくないとし得る。第１及び第３の電流の量を比較することにより、リング導波路１１２の共振状態が非共振であり得ることが決定され得る。
【００２３】
一部の実施形態において、リング導波路１１２の共振状態は、検出された電流の量を特定の閾値と比較することに基づいて決定されてもよい。検出された電流の量が特定の閾値より小さいとき、リング導波路１１２の共振状態は非共振であり得る。検出された電流の量が特定の閾値に等しいか、それより大きいとき、リング導波路１１２の共振状態は共振であり得る。これら及びその他の実施形態において、この特定の閾値は、光信号の入力パワー、リング導波路１１２のＱファクタ、及び／又はリング導波路１１２の製造に用いられる材料に関する再結合係数に基づいて決定され得る。
【００２４】
検出された電流の量を用いてリング導波路１１２の共振状態を決定することにより、他の共振状態検出方法が回避され得る。例えば、他の共振状態検出方法には、追加のフォトダイオード及びトランスインピーダンス増幅器を用いて、光信号の変調後の光信号の振幅を検出するものがある。これら他の共振状態検出方法は、ここに開示されるシステム及び方法よりも有意に多くのハードウェア及び追加の電気ピン（例えば、バンプ）を使用する。さらに、他の共振状態検出方法は、出力されるときの光信号の振幅を低下させてしまい得る。
【００２５】
回路１００ａには、本開示の範囲を逸脱することなく、変更、付加又は省略が為され得る。例えば、一部の実施形態において、回路１００ａは、その他又は更なる受動及び／又は能動回路又は光学素子を含んでいてもよい。他の一例として、ドライバ回路１２０は、第１の電気端子１１５及び第２の電気端子１１７のうちの一方に電圧を供給してもよい。これら及びその他の実施形態において、第１の電気端子１１５及び第２の電気端子１１７のうちの他方は、定電圧又はグランドに結合され得る。
【００２６】
他の一例として、図１Ａは様々な形状の第１の領域１１４及び第２の領域１１６を図示しているが、これらの形状は限定的なものではない。第１の領域１１４及び第２の領域１１６の形状は、リング導波路１１２の内側及び外側のエリアの少なくとも一部が異なるドーピングレベルでドープされることを確保するのに十分な如何なる形状であってもよい。
【００２７】
他の一例として、回路１００ａはマイクロリング共振器型の変調器回路であってもよい。これら及びその他の実施形態において、ドライバ回路１２０は、第１の電気端子１１５と第２の電気端子１１７との間の電圧を調節することによって、リング導波路１１２を共振の内及び外に置くよう構成され得る。リング導波路１１２を共振内及び共振外に置くことにより、ドライバ回路１２０は、リニア導波路１４０によって伝送される光信号を変調し得る。
【００２８】
図２Ａは、ここに記載される少なくとも１つの実施形態に従って構成された、一例に係る回路２００ａを表現する電気回路図である。回路２００ａは、ダイオード２１０、ドライバ回路２２０、及びセンサ回路２３０を含み得る。
【００２９】
ダイオード２１０は、例えば図１Ａの共振器回路１１０などの光リング共振器回路の電気的な表現であり得る。ダイオード２１０は、当該ダイオード２１０のアノード２１２及びカソード２１４に印加される電圧に基づいて、順バイアス又は逆バイアスされ得る。ダイオード２１０が順バイアスされるとき（例えば、カソード２１４の電圧がアノード２１２の電圧より低いとき）、電圧による電流Ｉがセンサ回路２３０へと流れ得る。電流Ｉはまた、ダイオード２１０が表現する光リング共振器回路による光子再結合によって生成される電流に起因し得る。ダイオード２１０が逆バイアスされるとき、（例えば、カソード２１４の電圧がアノード２１２の電圧より高いとき）、電流Ｉがセンサ回路２３０へと流れ得るが、この電流Ｉは、光子再結合によって生成される電流の結果であり、カソード２１４及びアノード２１２に印加される電圧の結果ではない。
【００３０】
ドライバ回路２２０は、ダイオード２１０を順バイアス状態又は逆バイアス状態に置くようにアノード２１２及びカソード２１４の双方に電圧を供給するよう構成され得る。一部の実施形態において、ドライバ回路２２０は、アノード２１２及びカソード２１４のうちの一方に電圧を供給し、アノード２１２及びカソード２１４のうちの他方は或る設定された電圧又はグランドに結合されてもよい。
【００３１】
センサ回路２３０は、ダイオード２１０のアノード２１２に電気的に結合され得るとともに、ダイオード２１０によって生成された電流Ｉの量を検出するように構成され得る。検出された電流Ｉの量に基づいて、ダイオード２１０によって表現される光リング共振器回路内のリング導波路の共振状態が決定され得る。
【００３２】
一部の実施形態において、ドライバ回路２２０及びセンサ回路２３０は、シリコン系の基板２４０上に製造され得る。基板２４０は、ダイオード２１０によって表現される光リング共振器回路を製造するのに使用される基板とは別とし得る。これら及びその他の実施形態において、基板２４０は、２つのバンプ又はピンを用いてダイオード２１０に電気的に結合され得る。一部の実施形態において、ドライバ回路２２０がアノード２１２に電圧を提供し、カソード２１４には提供しないとき、基板２４０は、１つのバンプ又はピンを用いてダイオード２１０に電気的に結合されてもよい。対照的に、リング導波路の共振状態を検出するのに使用される以前のシステムは、更なるバンプ又はピンとともにドライバ回路を含む基板を使用して、光リング共振器回路によって影響を及ぼされた光信号をモニタするフォトダイオードからの信号を、分析のために該基板上に戻している。図２Ａに示されるように、ダイオード２１０に電圧を提供するのに使用されるのと同じバンプ又はピンが、電流Ｉの量を検出するのに使用されることができ、それにより、追加のバンプ又はピンの使用が排除され得る。
【００３３】
回路２００ａには、本開示の範囲を逸脱することなく、変更、付加又は省略が為され得る。例えば、一部の実施形態において、回路２００ａは、その他又は更なる受動及び／又は能動回路又は光学素子を含んでいてもよい。
【００３４】
図２Ｂは、ここに記載される少なくとも１つの実施形態に従って構成された、他の一例に係る回路２００ｂを表現する電気回路図の一例である。回路２００ｂは、回路２００ａの一実装例であり得る。図示のように、ドライバ回路２２０はトランジスタ２２２を含むことができ、このトランジスタは、導通するときに、第１の入力信号に基づいて、ダイオード２１０を横切って電圧が形成されることを可能にする。特に、これら及びその他の実施形態において、トランジスタ２２２は、第１の電圧がアノード２１２上に生成されることを可能にし、それにより、この第１の電圧と、ダイオード２１０のカソード２１４に結合される供給電圧との間の差が、第１の入力信号に基づき得るようにし得る。
【００３５】
センサ回路２３０は、トランスインピーダンス増幅器２３１を含み得る。トランスインピーダンス増幅器２３１は、抵抗２３２及び差動増幅器２３４を含み得る。抵抗２３２は、アノード２１２とトランジスタ２２２との間に結合され得る。第１の電圧がアノード２１２上に生成することを可能にするよう、トランジスタ２２２がイネーブルされるとき、トランジスタ２２２が導通し、ダイオード２１０からの電流Ｉが抵抗２３２を通ってグランドに流れ得る。抵抗２３２にわたって、電流Ｉの量を表す電圧が生じ得る。差動増幅器２３４が、該電圧を決定し、抵抗２３２にわたる該電圧を指し示す電圧レベルを出力し得る。差動増幅器２３４によって出力される電圧が、電流Ｉの量を指し示すセンサ回路２３０の出力となり得る。
【００３６】
トランジスタ２２２がディセーブルされて、第１の電圧がアノード２１２上に生成することができないとき、トランジスタ２２２が導通せず、抵抗２３２を通って電流Ｉは流れない。結果として、抵抗２３２にわたって電圧は生じず、差動増幅器２３４の出力は無視され得る。回路２００ｂには、本開示の範囲を逸脱することなく、変更、付加又は省略が為され得る。例えば、一部の実施形態において、回路２００ｂは、その他又は更なる受動及び／又は能動回路又は光学素子を含んでいてもよい。
【００３７】
図３は、ここに記載される少なくとも１つの実施形態に従って構成された、光リング共振器回路３１０（“共振器回路３１０”）を含む他の一例に係る回路３００を示す図である。回路３００は更に、ドライバ回路３２０、センサ回路３３０、直線（リニア）光導波路３４０（“リニア導波路３４０”）、制御回路３５０、及びヒータ回路３６０を含んでいる。共振器回路３１０は、リング光導波路３１２（“リング導波路３１２”）、第１の領域３１４、第１の電気端子３１５、第２の領域３１６、及び第２の電気端子３１７を含み得る。
【００３８】
共振器回路３１０、ドライバ回路３２０、センサ回路３３０、及びリニア導波路３４０は、図１Ａに関して説明した共振器回路１１０、ドライバ回路１２０、センサ回路１３０、及びリニア導波路１４０と類似であり得る。従って、図３に関して、共振器回路３１０、ドライバ回路３２０、センサ回路３３０、及びリニア導波路３４０を更に説明することはしないこととする。
【００３９】
回路３００は更に、制御回路３５０及びヒータ回路３６０を含んでいる。ヒータ回路３６０は、共振器回路３１０の温度を調節するために、共振器回路３１０に熱を提供するように構成され得る。一部の実施形態において、共振器回路３１０の温度は、リング導波路３１２の共振状態に影響を及ぼす共振器回路３１０の動作条件であり得る。これら及びその他の実施形態において、ヒータ回路３６０を使用して、共振器回路３１０の温度が調節され得る。一部の実施形態において、ヒータ回路３６０は、共振器回路３１０の温度を調節するための制御回路３５０からの制御信号に基づいて熱を出力する加熱素子を含み得る。
【００４０】
制御回路３５０は、センサ回路３３０から、共振器回路３１０によって生成された電流量を指し示すインジケーションを受け取るように構成され得る。一部の実施形態において、このインジケーションは、電流量を表す電圧であり得る。これら及びその他の実施形態において、センサ回路３３０はトランスインピーダンス増幅器を含み得る。
【００４１】
制御回路３５０は、共振器回路３１０によって生成されてセンサ回路３３０によって検出された電流の量に基づいて、リング導波路３１２の共振状態を決定するように構成され得る。一部の実施形態において、制御回路３５０は、共振状態を決定するために、電流量を特定の閾値と比較し得る。電流量が特定の閾値以上であることに応答して、制御回路３５０は、リング導波路３１２の共振状態が共振であると決定し得る。電流量が特定の閾値より小さいことに応答して、制御回路３５０は、リング導波路３１２の共振状態が非共振であると決定し得る。
【００４２】
一部の実施形態において、制御回路３５０は、第１及び第２の電気端子３１５及び３１７に第１及び第２の電圧を供給するようドライバ回路３２０に指示し得る。斯くして、制御回路３５０は、共振器回路３１０のその他の動作条件が一定を保つと仮定して、リング導波路３１２が共振状態にあるときを制御し得る。結果として、制御回路３５０は、共振器回路３１０のその他の動作条件が変化しているときであって、それにより、共振器回路３１０に供給されている電圧でリング導波路３１２が非共振であることをもたらしているときを決定し得る。代わりに、あるいは加えて、制御回路３５０は、ドライバ回路３２０によって共振器回路３１０に供給されている第１及び第２の電圧を指し示すインジケーションを受け取り得る。斯くして、制御回路３５０は、その他の動作条件の変化が、リング導波路３１２が共振しないことをもたらしているときを決定し得る。
【００４３】
一部の実施形態において、上記その他の動作条件は、共振器回路３１０の温度を含み得る。これら及びその他の実施形態において、制御回路３５０は、共振器回路３１０の温度を調節するようヒータ回路３６０に指示し得る。
【００４４】
回路３００の動作の説明を続ける。光信号がリニア導波路３４０を通り得る。ドライバ回路３２０によって、第１の電気端子３１５と第２の電気端子３１７との間に第１の電圧が提供され得る。共振器回路３１０は第１の温度にあるとし得る。第１の温度及び第１の電圧において、リング導波路３１２は光信号の波長と共振にあり得る。結果として、リング導波路３１２が光信号と共振にないときよりも、リニア導波路３４０内の光信号のうちの大きい部分が、リング導波路３１２に移り得る。共振器回路３１０によって第１の電流が生成され、この第１の電流の量がセンサ回路３３０によって検出されて制御回路３５０に提供され得る。制御回路３５０が、第１の電流に基づいて、リング導波路３１２の共振状態が共振であると決定し得る。これに応じて、制御回路３５０は、ヒータ回路３６０に、共振器回路３１０の温度を維持するよう指示し得る。
【００４５】
第１の電流が共振器回路３１０によって生成されることに続いて、回路３００に隣接する別の回路の動作中の回路３００の温度の変化に起因して、共振器回路３１０の温度が変化することがある。温度変化の結果として、ドライバ回路３２０によって供給されている第１の電圧が変化しなくても、リング導波路３１２が共振を停止し得る。リング導波路３１２が共振しないことに応答して、共振器回路３１０によって生成される電流の量が低減され得る。センサ回路３３０が、電流量を検出して、電流量のインジケーションを制御回路３５０に提供し得る。制御回路３５０は、その電流量に基づいて、リング導波路３１２が共振していないと決定し得る。制御回路３５０は、ヒータ回路３６０に、共振器回路３１０に与えられる熱を調整するよう指示し得る。制御回路３５０は、共振器回路３１０によって生成される電流の量をモニタし、リング導波路３１２が共振していることを電流量が指し示すまで、共振器回路３１０に与えられる熱を調節するようヒータ回路３６０に指示し続け得る。制御回路３５０は、何らかの既知のアルゴリズムを用いて、リング導波路３１２が共振することをもたらし得る温度を求め得る。斯くして、共振器回路３１０、センサ回路３３０、制御回路３５０、及びヒータ回路３６０は、共振器回路３１０によって作り出される電流により決定されるリング導波路３１２の共振状態に基づいて共振器回路３１０の温度を調節するフィードバックループを形成し得る。
【００４６】
一部の実施形態において、ドライバ回路３２０、センサ回路３３０、制御回路３５０、及びヒータ回路３６０は、図２Ａ及び２Ｂのドライバ回路２２０及びセンサ回路２３０が基板２４０上に形成されるのと同様にして、シリコン基板上に形成され得る。
【００４７】
一部の実施形態において、共振器回路３１０によって生成される電流の量は、リング導波路３１２の製造に基づき得る。例えば、リング導波路３１２が、最小限の欠陥で、且つ適切な大きさ及び材料で製造されるとき、リング導波路３１２を通る光信号からの光子の再結合は低くなり得る。結果として、共振器回路３１０によって生成される電流の量が低くなり得る。一部の実施形態において、センサ回路３３０の感度、及び回路３００のその他の条件が、低い電流閾値より高い共振器回路３１０生成電流を用いて動作し得る。この低い電流閾値より高い電流を共振器回路３１０が生成することの助けとなるよう、リング導波路３１２が、１つ以上の意図的な欠陥３１３を有するように製造され得る。意図的な欠陥３１３は、意図的な欠陥が存在しないとした場合より、リング導波路３１２を通る光信号からのいっそう多くの光子が正孔と再結合して、より多くの電流を生成することを生じさせ得る。斯くして、共振器回路３１０によって生成される電流の量が、回路３００の低い電流閾値レベルを満たすように製造時に調節され得る。
【００４８】
回路３００には、本開示の範囲を逸脱することなく、変更、付加又は省略が為され得る。例えば、一部の実施形態において、回路３００は、その他又は更なる受動及び／又は能動回路又は光学素子を含んでいてもよい。
【００４９】
図４は、ここに記載される少なくとも１つの実施形態に従って構成された、光リング共振器回路の共振状態を決定する一例に係る方法４００のフローチャートである。方法４００は、一部の実施形態において、例えば図１及び３の回路１００ａ又は３００などの回路によって実行され得る。個別のブロックとして図示されているが、様々なブロックが、所望の実装に応じて、更なるブロックへと分割され、より少ないブロックへと結合され、あるいは排除されてもよい。
【００５０】
方法４００はブロック４０２で開始し、光リング共振器回路に含まれるリング導波路の共振状態を調節するために、光リング共振器回路に電圧が印加され得る。一部の実施形態において、この電圧は、リング導波路の内側の第１の電圧がリング導波路の外側の第２の電圧よりも高いように、光リング共振器回路に供給され得る。
【００５１】
ブロック４０４にて、光リング共振器回路によって生成された電流の量が検出され得る。ブロック４０６にて、検出された電流量に基づいて、リング導波路の共振状態が決定され得る。一部の実施形態において、電流量は、リング導波路の共振状態が共振であるとき、リング導波路の共振状態が非共振であるときよりも高いものとなり得る。
【００５２】
当業者が認識するように、ここに開示されたこの及びその他のプロセス及び方法に関して、それらプロセス及び方法で実行される機能は、異なる順序で実行されてもよい。また、概説したこれらのステップ及び動作は、単に例として提示したものであり、開示した実施形態の本質を逸脱することなく、これらのステップ及び動作の一部は、必要に応じてのものにされ、より少ないステップ及び動作へと結合され、あるいは更なるステップ及び動作へと展開され得る。
【００５３】
例えば、一部の実施形態において、方法４００は更に、リング導波路の共振状態に基づいて、光リング共振器回路の動作条件を調節することを含み得る。これら及びその他の実施形態において、動作条件を調整することは、光リング共振器回路の温度を調節することを含み得る。
【００５４】
構造上の機構及び／又は方法上の作用に特有の言葉にて主たる事項を説明してきたが、理解されるべきことには、添付の請求項に規定される事項は必ずしも上述の特有の機構又は作用に限定されるものではない。むしろ、上述の特有の機構及び作用は、請求項を実施する上での形態例として開示されたものである。
【００５５】
ここ及び特に添付の請求項（例えば、添付の請求項の本体）で使用される用語は概して、“オープン”用語として意図している（例えば、用語“・・・を含んでいる”は、“・・・を含んでいるが、それに限定されない”として解釈されるべきであり、用語“・・・を有している”は、“少なくとも・・・を有している”として解釈されるべきであり、用語“・・・を含む”は、“・・・を含むが、それに限定されない”と解釈されるべきであり、等々）。
【００５６】
また、導入されるクレーム記載の具体数が意図される場合、そのような意図は、請求項中に明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しない。例えば、理解の助けとして、以下に添付される請求項は、クレーム記載を導入するために“少なくとも１つの”及び“１つ以上の”という前置きフレーズの使用を含むことがある。しかしながら、このようなフレーズの使用は、例え同じクレームが“少なくとも１つの”及び“１つ以上の”という前置きフレーズと“ａ”又は“ａｎ”などの不定冠詞とを含んでいるときであっても、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”によるクレーム記載の導入が、そのように導入されたクレーム記載を含む何れか特定の請求項を、唯一のそのような記載を含む実施形態に限定することを意味するようには、解釈されるべきでない（例えば、“ａ”及び／又は“ａｎ”は、“少なくとも１つの”又は“１つ以上の”を意味するように解釈されるべきである）。同じことが、クレーム記載を導入するために使用される定冠詞の使用にもあてはまる。
【００５７】
さらに、導入されるクレーム記載の具体数が明示的に記載されている場合であっても、当業者が認識するように、そのような記載は、少なくとも記載の数を意味するように解釈されるべきである（例えば、他の修飾語句のない、そのまま“２つのもの”なる記載は、少なくとも２つのもの、又は２つ以上のものを意味する）。また、“Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ”又は“Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの１つ以上”に似た伝統的表現が使用されるものにおいては、一般に、そのような構文は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢを共に、ＡとＣを共に、ＢとＣを共に、又は、ＡとＢとＣを共に、などを含むことを意図している。例えば、用語“及び／又は”の使用は、このように解釈されることを意図している。
【００５８】
また、２つ以上の別の用語を提示する離接的な用語又はフレーズは、実施形態の説明、特許請求の範囲、又は図面の中の何れであろうと、それらの用語のうちの１つ、それらの用語のうちの何れか、又は双方の用語を含む可能性を意図しているように理解されるべきである。例えば、フレーズ“Ａ又はＢ”は、“Ａ”若しくは“Ｂ”又は“Ａ及びＢ”の可能性を含むように理解されるべきである。
【００５９】
ここに記載された全ての例及び条件付きの言葉は、本発明と技術を前進させるために本願の発明者によって与えられる概念とを読者が理解することを支援するための教育的な目的を意図したものであり、そのように具体的に記載した例及び条件への限定ではないと解釈されるべきである。本発明の実施形態を詳細に説明したが、理解されるべきことには、これらの実施形態には、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、様々な変形、代用及び改変が為され得る。
【００６０】
以上の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）  第１及び第２の電気端子を含む光リング共振器回路と、
前記第１及び第２の電気端子に電気的に結合されたドライバ回路であり、前記第１の電気端子と前記第２の電気端子との間に電圧を供給するように構成されたドライバ回路と、
前記第１の電気端子に電気的に結合されたセンサ回路であり、前記第１の電気端子のインピーダンスを検出するように構成されたセンサ回路と、
を有する回路。
（付記２）  前記センサ回路は、前記光リング共振器回路によって生成された電流の量に基づいて前記インピーダンスを検出するように構成される、付記１に記載の回路。
（付記３）  前記センサ回路はトランスインピーダンス増幅器を含む、付記２に記載の回路。
（付記４）  前記光リング共振器回路は、前記光リング共振器回路が共振するときに第１の電流を生成し、前記光リング共振器回路が共振しないときに第２の電流を生成し、前記第１の電流は前記第２の電流よりも高い、付記１に記載の回路。
（付記５）  前記光リング共振器回路は、前記第１の電気端子を前記第２の電気端子から隔てるリング導波路を含む、付記１に記載の回路。
（付記６）  前記第１の電気端子は、ｐ型ドープされた領域に結合され、前記第２の電気端子は、ｎ型ドープされた領域に結合されている、付記５に記載の回路。
（付記７）  前記ドライバ回路は、前記第１の電気端子に第１の電圧を提供し且つ前記第２の電気端子に第２の電圧を提供するように構成され、前記第１の電圧は前記第２の電圧より低い、付記６に記載の回路。
（付記８）  前記リング導波路は、前記光リング共振器回路によって生成される電流を増大させるように構成された意図的な欠陥を有して製造されている、付記５に記載の回路。
（付記９）  当該回路は、マイクロリング共振器型の変調器回路であり、当該マイクロリング共振器型の変調器回路は更に、前記リング導波路に隣接したリニア導波路を有し、前記ドライバ回路は、前記第１の電気端子と前記第２の電気端子との間の電圧を調節することによって前記リング導波路を共振内及び共振外に置き、それにより、前記リニア導波路によって伝送される光信号を変調する、ように構成されている、付記５に記載の回路。
（付記１０）  リング導波路と第１の電気端子とを含む光リング共振器回路であり、前記第１の電気端子は、前記リング導波路の外側の領域に電気的に結合されている、光リング共振器回路と、
前記第１の電気端子に電気的に結合されたドライバ回路であり、前記第１の電気端子に電圧を供給するように構成されたドライバ回路と、
前記第１の電気端子に電気的に結合されたセンサ回路であり、前記光リング共振器回路の共振状態に基づいて前記光リング共振器回路によって生成される電流の量を検出するように構成されたセンサ回路と、
を有する回路。
（付記１１）  前記光リング共振器回路は、前記光リング共振器回路が共振するときに第１の量で前記電流を生成し、前記光リング共振器回路が共振しないときに第２の量で前記電流を生成し、前記第１の量は前記第２の量よりも大きい、付記１０に記載の回路。
（付記１２）  前記領域は第１の領域であり、前記光リング共振器回路は、前記リング導波路によって包囲された第２の領域に電気的に結合された第２の電気端子を含む、付記１０に記載の回路。
（付記１３）  前記ドライバ回路は、前記第１の電気端子に第１の電圧を提供し且つ前記第２の電気端子に第２の電圧を提供するように構成され、前記第１の電圧は前記第２の電圧より低い、付記１２に記載の回路。
（付記１４）  前記電流の量に基づいて前記リング導波路の共振状態を決定するように構成された制御回路、を更に有する付記１０に記載の回路。
（付記１５）  前記リング導波路は、前記光リング共振器回路によって生成される前記電流を増大させるように構成された意図的な欠陥を有して製造されている、付記１０に記載の回路。
（付記１６）  光リング共振器回路に含まれるリング導波路の共振状態を調節するために、前記光リング共振器回路に電圧を印加し、
前記光リング共振器回路によって生成された電流の量を検出し、且つ
前記検出された電流の量に基づいて前記リング導波路の前記共振状態を決定する、
ことを有する方法。
（付記１７）  前記リング導波路の前記共振状態に基づいて前記光リング共振器回路の動作条件を調節することを更に有する付記１６に記載の方法。
（付記１８）  前記動作条件を調節することは、前記光リング共振器回路の温度を調節することを含む、付記１７に記載の方法。
（付記１９）  前記電圧は、前記リング導波路の内側の第１の電圧が、前記リング導波路の外側の第２の電圧よりも高いようにして、前記光リング共振器回路に供給される、付記１６に記載の方法。
（付記２０）  前記電流の量は、前記リング導波路の前記共振状態が共振であるときに、前記リング導波路の前記共振状態が非共振であるときよりも高い、付記１６に記載の方法。
【符号の説明】
【００６１】
１００ａ、２００ａ、２００ｂ、３００  回路
１１０、２１０、３１０  光リング共振器回路
１１２、３１２  リング導波路
１１４、１１６、３１４、３１６  領域
１１５、１１７、３１５、３１７  電気端子
１２０、２２０、３２０  ドライバ回路
１３０、２３０、３３０  センサ回路
１４０、３４０  リニア導波路
２４０  基板
３１３  意図的な欠陥
３５０  制御回路
３６０  ヒータ回路
【図１Ａ】
2016186630.tif 000003
【図１Ｂ】
2016186630.tif 000004
【図２Ａ】
2016186630.tif 000005
【図２Ｂ】
2016186630.tif 000006
【図３】
2016186630.tif 000007
【図４】
2016186630.tif 000008