具有通带波长滤波的波导光学前置放大检测器

摘要

本发明描述在由III-V半导体所组成并且在一个外延生长流程中生长的多导向垂直集成(MGVI)结构中可实现的集成光子布置，从而允许形成MGVI结构的多个垂直集成波长指定波导的共同波长指定波导中的半导体光学放大器(SOA)和PIN光电检测器(PIN)结构的集成。集成包括在SOA与PIN之间集成的波长滤波器，以便降低发生于由SOA所产生的ASE的PIN中的噪声。在本发明的示范实施例中，波长滤波器集成到共同波长指定波导中或者波长指定波导中的MGVI结构中。此外，在其它实施例中，波长滤波器由对接集成光子布置的端面的薄膜滤波器来提供，其中光信号由光学波导和/或诸如多模干扰装置之类的附加光学元件来耦合。

主权项

一种光子组件，包括：a)外延半导体结构，在衬底包括用于支持预定第一波长范围中的光信号的传播的共同指定波导以及按照增加波长带隙的顺序垂直设置的多个波长指定波导的至少一个时，在单个生长步骤中III‑V半导体材料系统中生长，其中所述多个波长指定波导的每个支持预定第二波长范围，所述预定第二波长范围的每个处于所述预定第一波长范围中；b)光学输入端口，用于接收所述第一波长范围中的光信号；c)第一滤波器，至少包括第一输出端口和第二输出端口，并且特征至少在于第一通带宽度，所述滤波器在光学上耦合到用于接收所述第一波长范围中的光信号并且用于向所述第一输出端口提供所接收光信号的第一预定部分的光学输入端口，所接收光信号的所述第一预定部分至少根据所述第一通带宽度来确定；d)光学放大器，至少包括在所述多个波长指定波导之一中形成的增益段、用于使所述光学放大器正向偏压的第一触点和第三输出端口，所述光学放大器在光学上耦合到用于接收所接收光信号的所述第一预定部分并且向所述第三输出端口提供经放大的滤波光信号的所述第一输出端口；e)第二滤波器，至少包括第四输出端口和第五输出端口，并且特征至少在于第二通带宽度，所述滤波器在光学上耦合到所述光学放大器的所述第三输出端口并且用于向所述第四输出端口提供经放大的滤波光信号的第一预定部分以及向所述第五输出端口提供经放大的滤波光信号的第二预定部分，所述经放大的滤波光信号的第一和第二预定部分至少根据所述第二通带宽度来确定；f)第一光电检测器，在光学上至少包括用于使所述第一光电检测器反向偏压的第二触点，所述第一光电检测器耦合到用于接收所述经放大的滤波光信号的第一预定部分的所述第二滤波器的所述第四输出端口；g)第二光电检测器，在光学上耦合到用于接收所述经放大的滤波光信号的第二预定部分的所述第二滤波器的第五输出端口；以及h)第三光电检测器，在光学上耦合到用于接收从所述光学放大器传播到 所述第一滤波器的光信号的预定部分的所述第一滤波器的第二输出端口，所述光信号的预定部分至少根据所述第一通带宽度来确定；其中，所述第一触点和所述第二触点在外延半导体结构的同一层上形成，但是相互电绝缘。