使用量子阱调制器进行高速光学调制

摘要

本发明涉及一种具有量子阱QW调制器的光学发射器及一种操作所述光学发射器的方法。所述QW调制器可配置以执行振幅调制及相位调制两者。使用所揭示的方法，可选择所述QW调制器的长度、一个或一个以上驱动电压及/或操作波长以使所述光学发射器能够产生具有相对高位速率的经调制光学信号，例如，具有大于约80Gb/s的位速率的光学双二进制信号。

权利要求

1.一种操作光学发射器的方法，其包括：(A)产生用于第一量子阱QW调制器的不同的第一及第二驱动电压以产生用数据调制的光学信号，其中：所述光学发射器包括所述第一QW调制器；

所述第一驱动电压对应于第一二进制电平；且所述第二驱动电压对应于第二二进制电平；及(B)产生用于所述光学发射器的具有操作波长的输入光学信号，使得对于所述第一QW调制器，对应于所述第一及第二驱动电压的电折射峰到峰改变与电吸收峰到峰改变的比率δ大于零但约小于二。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述数据具有大于约50Gb/s的位速率；且对于具有所述操作波长的光学波，穿过所述QW调制器的渡越时间小于所述位速率的倒数的约20％。

3.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述第一QW调制器，对应于所述第一及第二驱动电压的峰到峰相移小于180度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述峰到峰相移小于约90度。

5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括调整以下各项中的至少一者以改变所述比率δ：(i)所述第一及第二驱动电压以及(ii)所述操作波长。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学发射器包括：马赫-曾德MZ干涉仪，其具有第一及第二干涉仪臂，其中：所述第一QW调制器位于所述第一干涉仪臂中；

第二QW调制器位于所述第二干涉仪臂中；且所述干涉仪臂中的至少一者包括一个或一个以上移相器；及激光器，其光学地耦合到所述MZ干涉仪以向所述MZ干涉仪施加具有所述操作波长的所述光学输入信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：向所述第一QW调制器施加具有所述第一及第二驱动电压的第一驱动信号，其中所述第一驱动信号是基于第一数据信号；

向所述第二QW调制器施加具有所述第一及第二驱动电压的第二驱动信号，其中所述第二驱动信号是基于第二数据信号；

对所述第一数据信号进行反相以产生所述第二数据信号；

使所述第一及第二驱动信号中的至少一者经受低通滤波；及使由所述MZ干涉仪产生的光学输出信号经受光学带通滤波，其中所述光学发射器产生具有所述操作波长的光学双二进制信号流。

8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括配置所述一个或一个以上移相器以在所述第一与第二干涉仪臂之间产生来自介于约165度与约195度之间的范围的相位差。

9.一种设备，其包括：

马赫-曾德MZ干涉仪，其具有第一及第二干涉仪臂，其中：所述第一干涉仪臂包括第一量子阱QW调制器；

所述第二干涉仪臂包括第二QW调制器；及第一驱动器电路，其经电耦合以驱动所述第一QW调制器；

第二驱动器电路，其经电耦合以驱动所述第二QW调制器，其中所述MZ干涉仪光学地耦合到激光器以从所述激光器接收具有操作波长的光学输入信号；及控制器，其配置：

所述第一驱动器电路以产生用于所述第一QW调制器的第一及第二驱动电压；

所述第二驱动器电路以产生用于所述第二QW调制器的所述第一及第二驱动电压；及所述激光器以产生所述操作波长，其中：所述第一驱动电压对应于第一二进制电平；

所述第二驱动电压对应于第二二进制电平；且所述控制器操作以配置所述第一及第二驱动器电路及所述激光器以致使对应于所述第一及第二驱动电压的电折射峰到峰改变与电吸收峰到峰改变的比率δ大于零但约小于二。

10.根据权利要求9所述的设备，其中：所述第一及第二QW调制器中的至少一者包括：波导，其具有交错的N个QW层及N+1个势垒层，其中N为正整数；及电极，其与所述波导电接触以接收具有所述第一及第二驱动电压的驱动信号；

所述驱动器电路操作以基于数据流而驱动所述QW调制器；

对于具有所述操作波长的光学波，穿过所述第一及第二QW调制器中的至少一者的渡越时间小于所述数据流的位速率的倒数的约20％；

所述第一及第二QW调制器中的至少一者具有小于约500μm的总长度；

所述第一及第二干涉仪臂包括一个或一个以上移相器；且所述控制器操作以配置所述一个或一个以上移相器以在所述第一与第二干涉仪臂之间产生来自介于约165度与约195度之间的范围的相位差。

说明书

使用量子阱调制器进行高速光学调制

技术领域

[0001] 本发明涉及光学通信设备，且更特定来说(但非排他地)涉及光学调制器。

背景技术

[0002] 本章节介绍可帮助促进对本发明的更好理解的方面。因此，本章节的陈述应鉴于此来阅读且不应理解为关于什么在现有技术中或什么不在现有技术中的承认。

[0003] 光学调制器是光学通信系统的关键启用元件。为了满足对数据吞吐量容量的不断增加的需求，期望现代光学调制器支持相对高(例如，＞10Gb/s)的数据速率同时具有数个其它所要特性，例如相对小的大小、能量消耗及构成电光组件的成本。举例来说，正积极地开发能够以约100Gb/s操作的光学调制器。

发明内容

[0004] 本发明揭示一种具有量子阱(QW)调制器的光学发射器及一种操作所述光学发射器的方法。在一些实施例中，所述QW调制器可配置以执行振幅调制及相位调制两者。在一些实施例中，可选择所述QW调制器的长度、一个或一个以上驱动电压及/或操作波长以使所述光学发射器能够产生具有相对高位速率的经调制光学信号，例如，具有大于约80Gb/s的位速率的光学双二进制信号。

[0005] 根据一个实施例，提供一种光学发射器，其具有马赫-曾德(MZ)干涉仪，所述干涉仪具有第一及第二干涉仪臂。所述第一干涉仪臂包括第一QW调制器。所述第二干涉仪臂包括第二QW调制器。所述光学发射器进一步具有经电耦合以驱动所述第一QW调制器的第一驱动器电路及经电耦合以驱动所述第二QW调制器的第二驱动器电路。光学地耦合到所述MZ干涉仪的激光器向其施加具有操作波长的光学输入信号。所述光学发射器进一步具有控制器，所述控制器配置：(i)所述第一驱动器电路以产生用于所述第一QW调制器的第一及第二驱动电压；(ii)所述第二驱动器电路以产生用于所述第二QW调制器的所述第一及第二驱动电压；及(iii)所述激光器以产生所述操作波长。所述第一驱动电压对应于第一二进制电平。所述第二驱动电压对应于第二二进制电平。所述控制器操作以配置所述第一及第二驱动器电路及所述激光器以致使对应于所述第一及第二驱动电压的电折射峰到峰改变与电吸收峰到峰改变的比率δ大于零但小于约二。

[0006] 根据另一实施例，提供一种操作光学发射器的方法，其具有产生用于第一QW调制器的第一及第二驱动电压以产生用数据调制的光学信号的步骤。所述光学发射器包括所述第一QW调制器。所述第一驱动电压对应于第一二进制电平。所述第二驱动电压对应于第二二进制电平。所述方法进一步具有以下步骤：产生具有用于所述光学发射器的操作波长的输入光学信号，使得对于所述第一QW调制器，对应于所述第一及第二驱动电压的电折射峰到峰改变与电吸收峰到峰改变的比率δ大于零但小于约二。

[0007] 根据另一实施例，提供一种光学发射器，其具有第一QW调制器及用于产生用于所述第一QW调制器的第一及第二驱动电压以产生用数据调制的光学信号的构件。所述第一驱动电压对应于第一二进制电平。所述第二驱动电压对应于第二二进制电平。所述光学发射器进一步具有用于产生具有用于所述光学发射器的操作波长的输入光学信号，使得对于所述第一QW调制器，对应于所述第一及第二驱动电压的电折射峰到峰改变与电吸收峰到峰改变的比率δ大于零但小于约二的构件。

附图说明

[0008] 依据以下详细说明、所附权利要求书及附图，本发明的其它方面、特征及益处将变得更加显而易见，附图中：

[0009] 图1展示根据本发明一些实施例的光学发射器；

[0010] 图2A到2C展示根据本发明一些实施例可在图1的光学发射器中使用的光学调制器的不同视图；

[0011] 图3展示对应于图2的调制器的模型光学电路的示意图；且

[0012] 图4A到4B图解说明根据本发明一些实施例操作图1的光学发射器的方法。

具体实施方式

[0013] 图1展示根据本发明一些实施例的光学发射器100。发射器100具有给光学调制器120馈送输入信号112的激光器110。调制器120基于电数据信号Data1及Data2而调制光学信号112以产生经调制光学信号122。调制器120可由于下文更详细描述的特性而有利地支持相对高(例如，＞80Gb/s)的数据速率。在一种配置中， 其中横杠表示数据反演。如此项技术中已知，数据反演运算：(i)将二进制一变换成二进制零，及(ii)将二进制零变换成二进制一。

[0014] 信号112的波长由控制器104经由施加到激光器110的控制信号108控制。控制器104还经由控制信号106a-b控制由驱动器电路134a-b分别施加到滤波器130a-b或在不存在那些滤波器的情况下直接施加到光学调制器120的驱动信号132a-b的电压。控制器104基于从其中部署有发射器100的光学通信系统的主控制器(未明确展示)接收的配置信号102而产生控制信号106a-b及108。

[0015] 发射器100可任选地具有电低通滤波器130a-b及/或光学带通滤波器140。假设数据信号Data1与Data2具有相同位速率，则第一代表性实施例为其中发射器100具有电低通滤波器130a-b但不具有光学带通滤波器140的实施例，其中滤波器130a-b中的每一者具有对应于所述位速率的约四分之一的带宽。举例来说，为了产生此实施例，调制器120可经封装使得所述封装的在驱动器电路134a-b与光学调制器120之间的电引线/连接及/或所述调制器的电容提供在功能上等效于具有集总电低通滤波器130a-b的滤波。第二代表性实施例为其中发射器100具有光学带通滤波器140但不具有电低通滤波器130a-b的实施例，其中滤波器140具有对应于所述位速率的约一半的带宽。如果在不存在滤波器130a-b及140的情况下经调制光学信号122为二进制相移键控(BPSK)信号，那么在存在滤波器130a-b及/或滤波器140的情况下由发射器100产生的光学输出信号142为光学双二进制信号。因此，发射器100可有利地作为光学双二进制发射器操作。

[0016] 图2A到2C展示根据本发明一个实施例可用作调制器120的光学调制器200。更具体来说，图2A展示调制器200的俯视图。图2B到2C展示在调制器200中使用的波导216的示范性横截面图，其中两个横截面分别对应于波导的有源及无源部分。

[0017] 参考图2A，调制器200具有耦合于波导202a-b之间的马赫-曾德(Mach-Zehnder，MZ)干涉仪210。MZ干涉仪210具有干涉仪臂214a-b，干涉仪臂214a-b经由两个1×2多模式干扰(MMI)耦合器212a-b耦合到波导202a-b。每一干涉仪臂214包括对应波导216。波导216的由金属电极盖顶的一部分称为有源部分(也参见图2B)。波导216的由电介质包层盖顶且在其上方不具有金属电极的一部分称为无源部分(也参见图2C)。举例来说，波导216的一个有源部分位于移相器230内。波导216的另一有源部分位于量子阱(QW)调制器240内。波导216的无源部分位于移相器230与耦合到所述移相器的QW调制器240之间。

[0018] 在图2A中所示的实施例中，每一干涉仪臂214具有：(i)QW调制器240a-b中的对应一者，及(ii)两个移相器230。在替代实施例中，可从调制器200移除多达三个移相器230，只要剩余的一个或一个以上移相器230使MZ干涉仪210能够经配置以使得在QW调制器240a-b未经偏置的情况下干涉仪臂214a-b产生所要的相位差即可。举例来说，所述所要的相位差可为约180度。在又一实施例中，可移除所有移相器230，只要对应于干涉仪臂
214a的光学路径比对应于干涉仪臂214b的光学路径长或短一半波长借此产生约180度的相位差即可。一般来说，当相位差介于约165度与约195度之间时，MZ干涉仪210将表现出令人满意的性能。

[0019] 调制器200具有多个导电轨218、232及242。导电轨218可用来(例如)向波导216的无源部分的芯施加接地电位。导电轨218还接触导电衬底(例如，基底250)以为调制器200的n侧提供接地电位。导电轨232可用来向相应移相器230施加所要的偏置电压。
导电轨242用来向QW调制器240的p侧施加驱动信号。

[0020] 参考图2B到2C，波导216为(例如)具有支撑于基底250上的大体矩形脊252的脊状波导。包层254在以下各侧上环绕脊252：(i)在波导216的有源部分中的两个侧上(例如，图2B中的左侧及右侧)，及(ii)在波导的无源部分中的三个侧上(例如，图2C中的左侧、右侧及顶侧)。电极256覆盖有源部分中脊252的顶侧。

[0021] 脊252包括具有多层结构的芯260，所述多层结构含有多量子阱(MQW)，所述多量子阱包括N个量子阱(QW)层262及与其交错的N+1个势垒层264。除芯260外，脊252还具有上部包覆层266、缓冲层268及270以及顶盖层272。在代表性实施例中，可使用以下材料来制作图2B到2C中所示的结构：(i)用于基底250的经n掺杂InP；(ii)分别用于QW层262及势垒层264的两种不同InGaAsP合金；(iii)用于上部包覆层266的未经掺杂+InP；(iv)用于缓冲层268的经p掺杂InP；(v)用于缓冲层270的经p 掺杂InP；(vi)用+
于顶盖层272的经p 掺杂InGaAs；(vii)用于电极256的金及/或钛；及(viii)用于包层
254的苯并环丁烯。在图2B到2C中所示的实施例中，N＝8。在替代实施例中，可类似地使用N的不同值。

[0022] 在操作中，调制器200依赖于量子限制斯塔克效应(Stark effect)。一般来说，斯塔克效应是涉及由于存在外部静态或准静态电场而对能级的移位及/或分裂的现象。在其中较小带隙材料薄层夹在两个较大带隙材料层之间的半导体结构(例如芯260中的MQW)中，斯塔克效应可得以显著增强且称为量子限制斯塔克效应。

[0023] 由于斯塔克效应，半导体材料的折射率n取决于传播的光学波的频率ω(或波长λ)及外部电场E两者，如由方程式(1)表达：

[0024] n(ω，E)＝n1(ω，E)+ik(ω，E) (1)

[0025] 其中n1及k分别为折射率的实部及虚部。对于给定频率ω＝ω0，斯塔克效应可由分别由方程式(2)到(3)界定的Δn1及Δk的值量化：

[0026] Δn1(ω0，E)＝n1(ω0，E)-n1(ω0，0) (2)

[0027] Δk(ω0，E)＝k(ω0，E)-k(ω0，0) (3)

[0028] Δn1的值量化通常是造成例如QW调制器240的对应QW调制器中的相位调制的原因的电折射。Δk的值量化通常是造成QW调制器中的振幅调制的原因的电吸收。

[0029] 图3展示对应于调制器200(图2)的模型光学电路300的示意图。电路300为具有两个干涉仪臂314a-b的马赫-曾德(MZ)干涉仪。干涉仪臂314a具有对应于图2的调制器240a的光学调制器340a。干涉仪臂314b具有：(i)对应于图2的调制器240b的光学调制器340b，及(ii)约180度的相移330，其表示图2的四个对应地配置的移相器230的组合效应或对于不具有移相器230的实施例表示干涉仪臂214a-b之间的约一半波长的光学路径差。调制器340a-b分别由对应于数据信号Data及 的驱动信号(例如，图1驱动信号132a-b)驱动。

[0030] 当调制器340a-b两者为纯相位调制器或纯振幅调制器时，由电路300产生的光学输出信号322为近似无啁啾的BPSK信号。举例来说，如果调制器340a-b中的每一者为经配置以进行以下操作的纯相位调制器：(i)当驱动信号为二进制“一”时，施加约180度的相移，及(ii)当驱动信号为二进制“零”时，施加约0度的相移，那么当驱动信号从一个二进制状态切换为另一状态时输出信号322具有恒定强度但将相位改变180度。输出信号322的相位在位周期内保持恒定(因此，无啁啾)且仅在输出为零时改变。如果调制器340a-b中的每一者为经配置以进行以下操作的纯振幅调制器：(i)当驱动信号为二进制“一”时，发射100％的光，及(ii)当驱动信号为二进制“零”时，不发射光，那么获得类似结果。由于电路300的振幅调制变体中调制器340a-b的接通/关断操作，所述振幅调制变体具有比相位调制变体高6-dB的插入损耗。

[0031] 具有如下的调制器通常为有利的：(i)产生低啁啾或根本不产生啁啾，及(ii)具有相对小的插入损耗。由于啁啾会导致线加宽且不利地影响光学通信系统的有效传输带宽，因此具有低啁啾为重要的。另外，低啁啾有助于减少光纤传输链路中色度色散的不利效应。由于插入损耗会降低对光学馈送源(例如图1的激光器110)的光学功率要求，因此具有相对小的插入损耗为重要的。

[0032] 在一些现有技术系统中，低啁啾/低插入损耗特性通常通过在与对应于调制器中所使用的半导体材料的带隙的波长失谐非常大的量的波长下操作所述调制器来实现。这些设计及操作约束致使对应调制器实质上作为纯相位调制器操作。举例来说，在光学通信系统中广泛使用的铌酸锂调制器产生实质上纯相位调制，这是因为：(i)铌酸锂具有约4eV(～310nm)的带隙，及(ii)操作波长通常选自介于约1400nm与约1600nm之间的范围，所述范围与对应于铌酸锂的带隙的310nm远失谐。另外，铌酸锂调制器依赖于泡克耳斯效应(Pockels effect)而非量子限制斯塔克效应。由于泡克耳斯效应非常弱，因此铌酸锂调制器比InP调制器长得多(例如，为其的约500倍长)。

[0033] 如上文已指示，如果调制器340a-b为纯相位调制器，那么为了实施上述BPSK调制，所述调制器中的每一者需要产生约180度的峰到峰相移。如本说明书中所使用，术语“峰到峰”标示通过将调制器(例如，调制器240或340)的驱动电压从对应于二进制“零”的电压改变为对应于二进制“一”的电压而产生的对应参数改变(在此情况下，为相移)。具有产生180度峰到峰相移的容量的要求对调制器的总长度(即，沿波传播方向的尺寸)强加下界。更具体来说，如果将驱动信号(例如，驱动信号132a-b，参见图1)的摆幅限制于特定的实际可行的值(例如，约5V)，那么对应地限制每调制器单位长度可由光学波获取的最大峰到峰相移。因此，调制器需要具有至少某一最小长度以使光学波能够获取所要的180度相移。

[0034] 纯相位调制器的相对大的大小呈现对增加数据速率的障碍。更具体来说，相对大调制器的RC响应固有地低，此使得所述调制器不适宜相对高(例如，＞10Gb/s)的位速率。用以解决此问题的一些现有技术方法导致相当复杂的设计，例如行波设计。然而，行波调制器的占用面积保持不利地大。

[0035] 通过实验及模拟，已发现可将调制器200实施为具有相对小的占用面积且同时能够以相对高的位速率操作。举例来说，QW调制器240a-b中的每一者可具有小于约500μm或甚至小于约300μm的总长度，或者具有来自介于约100μm与约200μm之间的范围的任何总长度。在一个实施例中，QW调制器240的总长度使得对于具有操作波长的光学波，穿过QW调制器的渡越时间小于位速率的倒数的约20％(应注意，位速率的倒数与位周期成比例或等于位周期)。调制器200的所得实施方案可有利地经配置以展现出相对低的啁啾及相对低的插入损耗同时以大于约50Gb/s或甚至大于约80Gb/s的数据速率操作。

[0036] 图4A到4B图解说明根据本发明一个实施例操作光学发射器100的方法400。更具体来说，图4A展示方法400的流程图。图4B以曲线图图解说明使用方法400产生的发射器100的代表性配置。虽然出于说明性目的而参考具有调制器200的发射器100描述了方法400，但所属领域的技术人员将理解所述方法可类似地用于操作其它光学发射器。

[0037] 在方法400的步骤402处，针对QW调制器240a-b选择操作波长以及对应于二进制“零”及“一”的驱动电压，如下文所进一步解释。

[0038] 可在步骤402处选择的驱动电压通常限定于与调制器200一起使用的对应驱动电路(例如，图1的驱动电路134a-b)的电压范围。举例来说，驱动电路可能够产生来自介于约0V与约-6V之间的电压范围的驱动电压。由于已知QW调制器240的几何形状，因此可无歧义地确定由MQ阱260中的选定电压感应的电场。下文中，分别将对应于二进制“零”及“一”的电场表示为E0及E1。在一种可能配置中，E0及E1中的一者可为零。

[0039] 类似地，可在步骤402处针对激光器110选择的操作波长λ通常由发射器100在其中操作的光学通信系统的规范/要求/配置限定。一般来说，由控制器104从光学通信系统的主控制器接收的配置信号102指定发射器100的一个或一个以上可接受离散波长或一可接受波长范围。因此，控制器104基于从主控制器接收的指令而配置激光器110。

[0040] 使用关于驱动电路的电压范围的信息及来自主控制器的指令，控制器104基于由方程式(4)近似界定的参数δ而选择操作波长λ及对应于二进制“零”及“一”的驱动电压：

[0041]

[0042] 其中Δn1及Δk分别由方程式(2)到(3)界定，且λ＝2πc/ω，其中c为光在真空中的速度。如可看出，参数δ含有QW调制器240中的电折射峰到峰改变与电吸收峰到峰改变的比率。操作波长λ及驱动电压经选择使得δ落到指定的范围中。举例来说，在一个实施方案中，指定的范围为介于约0与约2之间的正值范围。在另一实施方案中，指定的范围为介于约0.1与约1.9之间的范围。在又一实施方案中，指定的范围为介于约0.5与约1.5之间的范围。

[0043] Δn1(ω，E1)及Δn1(ω，E0)两者均不为负也可为合意的。然而，应注意，如果Δn1(ω，E1)≥0，那么Δn1(ω，E0)≥0通常成立。参数δ的上文指定的范围暗示，在操作波长下，QW调制器240执行振幅调制及相位调制两者。由于QW调制器240的相对小的长度，在基于参数δ而选择驱动电压及操作波长的情况下，QW调制器中的峰到峰相移通常小于约180度或甚至小于约90度。

[0044] 图4B展示啁啾参数C为QW调制器240中的峰到峰相移及消光比率r的函数。由于所有这些数量为λ、E0及E1的函数，因此可使用图4B来确定λ、E0及E1的最优值。对于非常短的QW调制器240，峰到峰相移可(举例来说)小于50度。图4B中所示的数据指示，为了在此情形下获得相对低的插入损耗，QW调制器240需要以相对大的消光比率操作。

[0045] 返回参考图4A，在步骤404处，针对移相器230选择偏置电压并将所述偏置电压施加到移相器230，使得干涉仪臂214a与214b之间存在约180度的相移。

[0046] 在步骤406处，激光器110向调制器200的波导202a施加光学输入信号112(具有在步骤402处选择的操作波长)。

[0047] 在步骤408处，分别向QW调制器240a-b施加对应于数据信号Data及 的驱动信号。这些驱动信号具有在步骤402处选择的驱动电压。如上文已指示，所述数据信号可具有相对高的位速率，例如，大于约80Gb/s。

[0048] 在任选步骤410处，使施加到QW调制器240a-b的驱动信号经受具有对应于位速率的约四分之一的带宽的电低通滤波。可(例如)使用滤波器130a-b来执行所述滤波。

[0049] 在任选步骤412处，使光学输出信号122经受具有对应于位速率的约一半的带宽的光学带通滤波。可(例如)使用滤波器140来执行所述滤波。

[0050] 简单地再次参考图4B，所述图中的点Q指示使用方法400获得的发射器100的示范性配置。对应于点Q的QW调制器240的长度为115μm。当采用调制器200的此特定实施例的发射器100经配置以使用对应于由点Q指示的插入损耗L及峰到峰相移的值的驱动电压及操作波长操作时，所述发射器能够产生具有大于约85Gb/s的位速率的低啁啾光学双二进制信号。

[0051] 尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但此说明并不既定解释为具有限制意义。虽然上文针对QW调制器240指定了特定材料集合，但还可使用其它材料。举例来说，芯260的MQW结构可使用以下材料的子集来实施：In、P、Ga、As及Al。本发明所属领域的技术人员会明了的所描述实施例的各种修改以及本发明的其它实施例被认为是在以上权利要求书中所表达的本发明原理及范围内。

[0052] 除非另有明确陈述，否则每一数值及范围应解释为近似值，好像词“约”或“近似”在所述值或范围的值之前。

[0053] 将进一步理解，所属领域的技术人员可做出为解释本发明的性质而已描述及图解说明的部件的细节、材料及布置的各种改变，而不背离以上权利要求书中所表述的本发明范围。

[0054] 虽然以上方法权利要求书(如果有的话)中的元素是以具有对应标示的特定序列加以叙述，但除非权利要求书叙述另外暗示用于实施那些元素中的一些或全部的特定序列，否则那些元素未必既定限于以所述特定序列来实施。

[0055] 本文中提及“一个实施例”或“一实施例”意指结合所述实施例所描述的特定特征、结构或特性可包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明的各个地方出现短语“在一个实施例中”未必全部是指同一实施例，单独或替代实施例也未必与其它实施例相互排斥。相同情形适用于术语“实施方案”。

[0056] 在整个详细说明中，未按比例绘制的图式仅为说明性且加以使用旨在解释而非限制本发明。例如高度、长度、宽度、顶部、底部等术语的使用完全用以促进本发明的说明且不既定将本发明限于特定定向。举例来说，高度并不暗示仅垂直上升限制，而是用于识别如各图中所示的三维结构的三个维度中的一者。此“高度”在电极是水平的情况下将为垂直的，但在电极是垂直的情况下将为水平的，等等。类似地，尽管所有图将不同层展示为水平层，但此定向仅出于描述性目的且不应解释为限制。

[0057] 此外，出于本发明的目的，术语“耦合(couple、coupling、coupled)”、“连接(connect、connecting或connected)”是指此项技术中已知或稍后开发的允许能量在两个或两个以上元件之间传送的任一方式，且涵盖一个或一个以上额外元件的间置，但并非所需的。相反，术语“直接耦合”、“直接连接”等暗示不存在此些额外元件。