电光和热光调制器

摘要

一种双用途热光和电光调制器(500)包括热调节硬件组和电场调节硬件组以调节公共波导(504)区域的热和静电特性。硬件组被电耦合，并且用于每种调制类型的信号通过传输介质(502)的共享部分被引导到波导。

权利要求

1.一种器件，包括：

波导，其被构建、连接和/或定位成传输光；

第一热调节硬件组，其被构建、连接和/或定位成以受控方式对波导的至少第一部分进行加热和/或冷却；

第一电场调节硬件组，其被构建、连接和/或定位成以受控方式对波导的至少第一部分中的电场进行控制；

热/电场传输介质材料，其被构建、连接和/或定位成：以热的方式将来自第一热调节硬件组的加热和/或冷却传输到波导的第一部分；以及将来自第一电场调节组的电场调节传输到波导的第一部分；

其中：

第一热调节硬件组和第一电场调节组被电耦合。

2.如权利要求1所述的器件，其中波导的第一部分和热/电场传输介质材料被形成为单个材料的物理集成整体件。

3.如权利要求2所述的器件，其中形成波导的第一部分和热/电场传输材料的单个材料是掺杂的硅。

4.如权利要求1所述的器件，其中：

波导的第一部分限定中心轴、轴向方向和360度范围的径向方向；以及热/电场传输介质在至少第一径向方向上从波导的第一部分延伸。

5.如权利要求4所述的器件，其中热/电场传输介质在至少第二径向方向上从波导的第一部分延伸。

6.如权利要求5所述的器件，其中第一径向方向和第二径向方向关于中心轴相对。

7.如权利要求1所述的器件，其中：

第一电场调节硬件组大体上被嵌入在热/电场传输介质材料中；以及第一热调节硬件组大体上被嵌入在热/电场传输介质材料中。

8.如权利要求1所述的器件，其中：

第一电场调节硬件组是射频(RF)移相器；以及第一热调节硬件组是电加热器。

9.如权利要求1所述的器件，其中：

波导的第一部分限定中心轴、轴向方向和360度范围的径向方向；

第一电场调节硬件组在一个或多个径向方向上与中心轴间隔开；以及第一热调节硬件组在一个或多个径向方向上与中心轴间隔开。

10.如权利要求9所述的器件，其中：第一热调节硬件组在伸长方向上是细长的；以及伸长方向与中心轴至少大体上平行。

11.如权利要求1所述的器件，其中：波导的第一部分限定中心轴、轴向方向和360度范围的径向方向；以及中心轴至少大体上成形为圆的弧。

12.如权利要求1所述的器件，其中：来自第一热调节硬件组的加热和/或冷却到波导的第一部分的传输至少部分直接经由热/电场传输介质材料发生；

来自第一电场调节组的电场调节到波导的第一部分的传输至少部分直接经由热/电场传输介质材料发生；以及来自第一热调节硬件组的加热和/或冷却的传输以及来自第一电场调节硬件组的电场调节的传输同时并且在热/电场传输介质材料的相同部分上发生。

13.一种器件，用于调制沿波导行进的光，所述器件包括：波导，其被构建、连接和/或定位成传输光；

第一热光调制器，其被构建、连接和/或定位成调制沿波导的至少第一部分的光；

第一电光调制器，其被构建、连接和/或定位成调制沿波导的至少第一部分的光；以及传输介质材料，其被构建、连接和/或定位成：以热的方式将来自第一热光调制器的加热和/或冷却传输到波导的第一部分；以及以电的方式将来自第一电光调制器的电场调节传输到波导的第一部分；

其中：

第一热光调制器通过使电流通过传输介质材料来生成热；以及第一热光调制器和第一电光调制器是电耦合的。

14.如权利要求13所述的器件，其中波导的第一部分和传输介质材料被形成为单个材料的物理集成整体件。

15.如权利要求14所述的器件，其中单个材料的物理集成整体件包括半导体p-n结的一部分。

16.如权利要求13所述的器件，其中第一电光调制器是射频(RF)移相器。

17.如权利要求13所述的器件，其中传输介质材料中由第一电光调制器的操作导致的电压和/或电流发生在与传输介质材料中由第一热光调制器的操作导致的电压和/或电流垂直的方向上。

18.如权利要求17所述的器件，其中：波导的第一部分限定中心轴、轴向方向和360度范围的径向方向；

由第一电光调制器的操作导致的电压和/或电流发生在与中心轴垂直的方向上；以及由第一热光调制器的操作导致的电压和/或电流发生在于中心轴平行的方向上。

19.如权利要求17所述的器件，其中：波导的第一部分限定中心轴、轴向方向和360度范围的径向方向；

第一热光调制器和第一电光调制器在至少第一时间段内是同时活动的；

在第一时间段期间在相对的径向方向上跨波导的第一部分存在电压；

跨波导的第一部分存在的电压大体上全部由于第一电光调制器的操作。

20.如权利要求13所述的器件，其中：第一热光调制器和第一电光调制器被合并到单个无差异化的结构中。

说明书

电光和热光调制器

技术领域

[0001] 本发明一般而言涉及纳米光子领域，更具体而言涉及纳米光子结构中的电光调制器和热光调制器。

背景技术

[0002] 纳米光子学涉及处于超短长度尺度的光的生成、发射、传送、操控——比如通过调制、放大或切换——以及检测。这样的长度尺度一般在纳米或低毫米范围内，并且短于所涉及的光的波长。光自身可以位于电磁频谱上的任何位置，从近红外或更低的频率到紫外或更高的频率，其中近红外光因为其广泛用作远程通信的数据传送介质而受到当前格外的关注。

[0003] 纳米光子学包括但不限于以互补金属氧化物半导体(CMOS)制造工艺构造的集成电路的光学部件和电光部件，对该光学部件和电光部件而言，硅是目前最常见的基础构造块。这种硅纳米光子部件有希望改进集成电路的速度、功能和功率效率，而同时充分利用高度发展的CMOS制造技术的益处。

发明内容

[0004] 根据本发明的一个方面，存在一种器件，该器件包括：(i)波导，该波导被构建、连接和/或定位成传送光；(ii)第一热调节硬件组，其被构建、连接和/或定位成以受控方式对波导的至少第一部分进行加热和/或冷却；(iii)第一电场调节硬件组，其被构建、连接和/或定位成以受控方式对波导的至少第一部分中的电场进行控制；以及(iv)热/电场传输介质材料，其被构建、连接和/或定位以：(a)以热的方式将来自第一热调节硬件组的加热和/或冷却传输到波导的第一部分，以及(b)将来自第一电场调节组的电场调节传输到波导的第一部分。第一热调节硬件组和第一电场调节组被电耦合。

[0005] 根据本发明的另一方面，存在一种用于调制沿波导行进的光的器件，该器件包括：(i)波导，该波导被构建、连接和/或定位成传输光；(ii)第一热光调制器，其被构建、连接和/或定位成调制沿波导的至少第一部分的光；(iii)第一电光调制器，其被构建、连接和/或定位成调制沿波导的至少第一部分的光；以及(iv)传输介质材料，其被构建、连接和/或定位以：(a)以热的方式将来自第一热光调制器的加热和/或冷却传输到波导的第一部分，以及(b)以电的方式将来自第一电光调制器的电场调节传输到波导的第一部分。第一热光调制器通过使电流通过传输介质材料来生成热。第一热光调制器和第一电光调制器被电耦合。

[0006] 根据本发明的另一方面，存在一种用于调制沿波导行进的光的器件，该器件包括：(i)波导，该波导被构建、连接和/或定位成传输光；(ii)第一热光调制器，其被构建、连接和/或定位成调制沿波导的至少第一部分的光；以及(iii)第一电光调制器，其被构建、连接和/或定位成调制沿波导的至少第一部分的光。热光调制器和电光调制器被合并到单个无差异化的结构中。

附图说明

[0007] 仅仅作为示例，现在将参照附图来描述本发明的实施例，在附图中：

[0008] 图1A是根据本发明的第一实施例半导体结构的第一横截面视图；

[0009] 图1B是第一实施例半导体结构的一部分的第二横截面视图；

[0010] 图2A是第一实施例半导体结构的该部分的正向平面视图；

[0011] 图2B是第一实施例半导体结构的该部分的正向轴视图；

[0012] 图2C是第一实施例半导体结构的该部分的第三横截面视图；

[0013] 图3A是根据本发明的第二实施例半导体结构的正向平面视图；

[0014] 图3B是第二实施例半导体结构的正向轴视图；

[0015] 图3C是第二实施例半导体结构的横截面视图；

[0016] 图4A是根据本发明的第三实施例半导体结构的正向平面视图；

[0017] 图4B是第三实施例半导体结构的横截面视图；

[0018] 图5A是根据本发明的第四实施例半导体结构的正向平面视图；

[0019] 图5B是第四实施例半导体结构的横截面视图。

具体实施方式

[0020] 本发明的一些实施例通过沿着波导的相同部分施加热光调制和电光调制来调制沿着波导传播的光。两种类型的调制由相同的物理集成结构通过独立的调制动作来产生。用于每种类型的调制的信号通过传输介质的共享部分被引导至波导。

[0021] 本发明的一些实施例认识到，诸如用于单片CMOS纳米光子的亚100nm技术的硅纳米光子技术可以提供以下特征、特性和/或优势中的一个或多个：(i)成本低廉的单管芯波分复用(WDM)收发器；(ii)可扩展、多通道和/或波长复用部件的密集集成；和/或(iii)能够适用于大规模部署的部件，该大规模部署允许覆盖从几厘米或更低到几千米或更高的范围的快速通信，比如往来于服务器、数据中心和高级计算系统和/或在服务器、数据中心和高级计算系统内的芯片到芯片和机架到机架通信。

[0022] 此外，本发明的一些实施例认识到：(i)纳米光子结构的一种可操作类是热光移相器或热光加热器，该热光移相器或热光加热器在光波通过介质时通过施加热来改变介质的折射率从而改变光波的相位；以及(ii)纳米光子结构的第二可操作类是电光移相器，其在光波通过介质时通过施加或操纵电场来改变介质的光学性质从而改变光波的相位。热光移相器在引起光波的改变上相对较慢，但是允许大调谐范围上的变化，而没有显著的光学损耗。因此，热光移相器常常用在CMOS兼容的光子结构中，以校准、配置或以其他方式调谐电光集成电路中的光学部件。例如，热光加热器用于通过调谐工作波长或者调谐电光发射器传输函数的哪部分被用于调制来控制该电光发射器，以补偿制造差异或者在操作过程中的外部温度漂移。另一方面，诸如RF移相器的电光(EO)移相器引起光波的相对较快的改变(但是通常在相对较窄的范围上)，因此往往被用于调制光信号。

[0023] 如上文所使用的，“范围”对应于相位。电光移相器和热光移相器二者都控制光的相位。相位改变是否影响谐振波长、耦合比或其他参数取决于电光移相器或热光移相器被并入的结构的类型。当被包含在诸如马赫-曾德尔干涉仪(MZI)或环谐振器的干涉仪内时，若考虑固定的激光波长，则改变光的相位可以改变输出光强度(从而产生调制)。在环谐振器结构中，改变相位，无论是通过电光方式还是热光方式完成，都对应于环的谐振波长的改变。如上所述，环中的热光移相器可以用于补偿波长方面的制造误差或温度变化。MZI调制器一般是波长独立的，并且热光移相器可以用来补偿造成两臂之间的相位失衡的制造误差、或者这种干涉仪的输入和输出处的50/50耦合器中的制造误差。

[0024] 基于反向偏置二极管的集总元件EO调制器的频率范围受限于二极管的p-n结的电阻器-电容器(RC)时间常数，一般在从直流(DC)到数十GHz的范围内，但是一些基于聚合物的行波MZI调制器例如已显示出100GHz的带宽。虽然EO调制器本身是相位偏移，依赖于调制器的设置(环、MZI)，该相位调制可以被转换成输出光的幅度调制。当相位偏移发生时，光中也存在相应的频率偏移。整体而言，因此，调制器可以产生幅度、相位和/或频率调制(或者甚至是偏振调制)。

[0025] 本发明的一些实施例认识到：(i)纳米光子器件的一个功能类是光发射器调制器；(ii)存在光发射器调制器的各种功能类，包括但不限于：(a)集总谐振EO调制器，比如环调制器(环谐振器调制器)，(b)集总EO马赫-曾德尔干涉仪(MZI)，以及(c)行波MZI；以及(iii)调制器的每个功能类一般展示出一系列独特的成本和益处。

[0026] 例如，集总谐振EO调制器(例如，环调制器)趋向于具有：(i)低的所需驱动电压；(ii)小的物理占位面积；以及(iii)中到高的带宽能力(已经显示出25Gb/s或更高的操作)；
但是也(iv)趋向于具有高的温度敏感度，使得需要加热器来进行有效操作。另一方面，集总EO MZI趋向于具有：(i)低的温度敏感度(即，它们趋向于是温度稳定的)；以及(ii)小的物理占位面积；但是也有(iii)高的所需驱动电压；以及(iv)有限的带宽。与集总谐振EO调制器和集总EO MZI二者相对照，行波MZI趋向于展示出：(i)低的所需驱动电压；(ii)低的温度敏感度；以及(iii)高的带宽(已经显示出25Gb/s或更高的操作)；但是也展示出(iv)大的物理占位面积。

[0027] 本发明的一些实施例认识到：(i)高的带宽、高的调制效率以及低的功耗是光学调制器的期望特性；(ii)环调制器因其如上所述的有益特性而经常是期望的；以及(iii)相对于包括射频(RF)移相器的集总元件谐振调制器(环调制器)，带宽、调制效率和功耗是按如下确定的：(a)带宽：是由(1)RC时间常数和(2)光学寿命确定的。(1)较小的C将产生较大的RC受限带宽。较短的RF移相器将导致较小的C。当与环谐振器结合时，RF移相器对于给定的调制深度可能相对较短。这是因为，光围绕环谐振器行进多次、通过谐振器的相同RF移相器区域多次并导致有效的RF移相器长度远长于实际的RF移相器长度(亦可参见以下的调制效率)。(2)此外，光在其光学寿命期间在谐振器的有源RF移相器区域时间越多，光学寿命受限的带宽将越大。因此，期望使谐振器周长的更大百分比由有源RF移相器构成(相比热光加热器或仅仅无源波导)，因为RF移相器在谐振器内的更高填充比例意味着光在其围绕环的多次循环期间将花费更多的时间来暴露给有源RF移相器，因此实现更大的光学寿命受限带宽。(b)调制效率：是由有效RF移相器长度确定的，其进而由(1)来回往返倍数和(2)填充比例确定。(1)来回往返倍数由环调制器的谐振结构导致。因为光在衰弱前围绕环行进多次，在每次来回往返时行进通过相同的RF移相器区域，有效RF移相器长度可以被表示为N×L，其中N是光围绕环进行的来回往返的次数(来回往返倍数)，并且L是物理移相器长度。这种谐振结构导致环调制器的调制效率的谐振增强。(2)更高的填充比例通过对给定大小的环增加L而带来更长的有效RF移相器长度。在调制器的非有源区域中发生较少的光学损耗(即，如前面所解释的，光花费其时间的更大百分比在环的有源RF移相器区域中)，因此，给定在光学衰弱之前的特定循环次数的情况下，更高的填充比例也将导致更长的有效RF移相器长度。(c)功耗：由方程P＝1/4CV2描述，由(1)物理RF移相器长度和(2)调制效率确定。(1)如上所提及的，较短的物理RF移相器长度导致较小的电容(C)，并因此导致更低的功率(P)，而(2)更高的调制效率导致更小的电压(V)需求，并因此导致更低的功率。

[0028] 基于以上内容，本发明的一些实施例认识到，环调制器受益于使RF移相器覆盖环周长的最大可能比例，因为对于给定大小的环，高的(RF)移相器填充比例导致最佳的带宽、调制效率和功耗。但是，它们还认识到：(i)除了用于高速调制的电光移相器，环调制器往往需要一个或多个热光移相器用于调谐；(ii)为了性能的目的，期望使这样的热光移相器在热的方面紧密接近环调制器的波导；(iii)作为(i)和(ii)的结果，理想的环调制器将会使热光移相器和RF移相器二者直接集成到环波导结构中；但是(iv)在环调制器中具有分开的热光移相器和RF移相器往往为了容纳这二者移相器而使得环周长较大，并且由此减小了环周长中由高速RF移相器覆盖的比例。如以上所解释的，这种减小的填充比例对调制器性能是不利的(例如，由于将需要较大的驱动电压来产生相同的输出信号特性)。

[0029] 因此，本发明的一些实施例有动力包括一种双用途、结合的RF和热光移相器。对于环调制器而言，将热光移相器和高速RF移相器结合到一个结构中可以提供以下特征、特性和/或优势中的一个或多个：(i)既然不需要分开的热光移相器，RF移相器可以覆盖环周长的更大比例；(ii)通过使RF移相器覆盖环周长的更大比例，可以使得环调制器同时更高效并且更小；和/或(iii)对于给定的输出调制深度，覆盖环周长的更大比例能减小整体环调制器大小和所需驱动电压，由此改善性能。

[0030] 在图1A中示出的是半导体结构100(未按比例绘制)的截面视图，在截面的环境中示出本发明的实施例。半导体结构100包括：电互连101-104，包括顶层布线101和103、导电层路径102和导电通路104；以及p-n结110，包括n型掺杂翼部110a、p型掺杂翼部110b和波导108。虚线112示出p-n结的n型掺杂翼部和p型掺杂翼部之间的边界。P-n结110形成在绝缘体上硅(SOI)中，其中诸如隐埋氧化物(BOX)(未示出)的绝缘体薄层位于硅p-n结下方，并使其与硅处理晶片(未示出)分开。

[0031] 图1B示出了p-n结110的放大视图。在这个实施例中，翼部是对称的，并且掺杂程度从每个翼部的边缘向中心的波导增加。取决于调制器设计考量，本领域普通技术人员将认识到诸如针对尺寸、对称性、掺杂水平和边界放置(水平地、垂直地、对角地、交叉地等等)的众多可能的变型。

[0032] 半导体结构100是环调制器中使用的双用途RF和热光移相器的加载RF电极。通过使垂直于截面平面的p-n结110围绕通过电互连103的垂直轴旋转，环形状可以被可视化。改变电互连101和103之间的电压改变p-n结110的波导108中的自由载流子/光学重叠，由此在光波在垂直于二维截面视图的方向上穿过波导传播时调制光波的相位。

[0033] 在图2A、2B和2C中示出的分别是p-n结110的平视图、侧视图和截面视图，其中图2C中的截面对应于图2A中的切割线A-A。这三个更详细的视图包括以下附加元件：加热器接触通路204，包括加热器接触通路组204a、204b、204c和204d；RF接触通路206，包括RF接触通路组206a和206b；以及定位在每个通路之下的欧姆接触件202a(N+)和202b(P+)。为了便利，图2A将顶视图示出为线性的；但是，应当理解由于这个实施例是用在环调制器中的，它在视图平面中实际是弧形的。

[0034] 加热器通路组204a和204b通过欧姆接触件202a和202b电连接到p-n结110的n型掺杂翼部110a。因此，建立加热器通路组204a和204b之间的偏置电压(Vheat)将导致电流在这两个组之间流动，从而直接加热结110的n型掺杂翼部110a。P型掺杂翼部110b类似地通过建立通路组204c和204d之间的偏置电压(Vheat)来被加热。共同地，p-n结110的这种直接加热导致行进穿过波导108的光的热光相位偏移。将加热器定位在波导的两侧保持沿着调制器的长度跨p-n结110的恒定电压降，是更功率高效和空间高效的，并且帮助实现所需的热调谐范围。有可能仅在一侧上具有加热器，但是调制效率将被降低。在这个实施例中，Vheat是常数，由此当该电压被施加到加热器通路组204a和204b之间(以及加热器通路组204c和204d之间)时，直流电在这些通路组之间流动。

[0035] 跨N+和P+欧姆接触通路组206a和206b施加分开的偏置电压(Vbias)和RF电压(VRF)，N+和P+欧姆接触通路组206a和206b也通过欧姆接触件202a和202b电连接到p-n结110。Vbias用于设置p-n结110的工作点，并确定结不会进入前向偏置，而VRF为行进穿过波导108的光生成高速调制信号。按照工作在反向偏置模式下的p-n结的传统方式，变化的VRF导致电流暂时地在一个方向或另一个方向上横跨波导流动。通过维持横跨波导部分的零加热器电压(例如，通过向两个通路组204a和204c施加Vheat)，通过施加Vheat的加热器的操作不扰乱高速调制器的操作，因为在移相器的整个长度上跨p-n结110的任何横向部分的电压差保持相同(处于Vbias+VRF)。(在总电压方面，施加在两个加热器部分上的电压是不同的，以便跨RF移相器提供合适的Vbias。即，跨204a和204c和跨204b和204d的基本电压差是Vbias，而204a和204b之间以及204c和204d之间的差是Vheat。实现这一点的一个方式是通过施加Vheat+Vbias到204a、Vbias到204b、Vheat到204c以及零电压到204d。)虽然更一般而言，热移相器可以与高速电光移相器电分离，例如通过被构造到与波导平行的电阻器中或者在不同的金属层上，但是在这种设计中，热移相器是由导电互连层101-104以及p-n结110形成的电阻器；由此热移相器与RF移相器电集成，形成这个双用途RF和热移相器。

[0036] 在图3A、3B和3C中示出的分别是p-n结310的顶视图、侧视图和截面视图，其中图3C中的截面对应于图3A中的切割线B-B。P-n结310包括n型掺杂翼部310a和p型掺杂翼部310b，并且表示出对之前附图的实施例的稍微变型。在这个实施例中，加热器接触通路204仅仅被定位在RF接触通路206的侧面，但是以其它方式保持与结310直接集成，并且以与以上针对之前的实施例描述的相同方式起作用。替代地，加热器接触通路可以仅被定位在RF接触通路的中央。在先前的附图集合的每个附图中表示的实施例中，热光和电光调制由单个无差异化的结构执行，该单个无差异化的结构将热光调制器和电光调制器的功能结合，而同时仍然使它们能够独立被控制。

[0037] 在图4A和4B中示出的分别是结构500的顶视图和截面视图，其中图4B中的截面对应于图4A中的切割线C-C。结构500包括：热和电场传输介质材料502；波导504；加热器接触区域506a和506b；电场调节接触区域508a和508b；和传输重叠区域(公共传输部分)512，所有都相对于中心轴和径向方向R1和R2示出。如由传输重叠区域512标识的那样，热调节和电场调节通过热和电场传输介质材料502被传输到波导504的相同部分。由于材料502是导电的，使得热和电场调节接触区域506a和508a和506b和508b被电耦合，并且由于热调节和电场调节在材料502的共享部分512上被执行，这是双用途的热和电场调节器。

[0038] 在图5A和5B中示出的分别是结构600的顶视图和截面视图，其中图5B中的截面对应于图5A中的切割线D-D。结构600包括：热和电场传输介质材料602；波导604；加热器接触区域606a和606b；电场调节接触区域608a和608b；以及传输重叠区域(公共传输部分)612，所有都相对于中心轴和径向方向R1和R2示出。如在图4A和4B的实施例中那样，如由传输重叠区域612所标识的，热调节和电场调节直接通过热和电场传输介质材料602被传输到波导604的相同部分。这里的区别是加热器606a和606b和电场调节区域608a和608b被定位成一个在另一个的上方或下方，而不是被定位成在中央和在侧面，但是如图4A和4B中那样，它们保持相对于它们的共享传输通道部分共延并保持它们对波导的公共部分的影响。如图4A和
4B的材料502那样，材料602是导电的，使得热和电场调节接触区域606a和608a和606b和
608b被电耦合。以这样的方式电集成并且在热调节和电场调节在材料502的共享部分512之上被执行的情况下，这是双用途的热和电场调节器。

[0039] 对本发明的各种实施例的描述已经为了说明的目的被给出，但是不旨在是穷尽的或者受限于所公开的实施例。许多修改和变型将对本领域普通技术人员而言是明显的，而不脱离本发明的范围和精神。例如：(i)波导和调制器件可以包括或者可以基于其它材料，比如锗或石墨烯或来自其它周期表组的元素或化合物，和/或可以包括线性电光调制器，比如铌酸锂或者潜在受应力的硅或其它一些材料，其中波导具有带实质的线性电光效应的材料；(ii)掺杂密度梯度可以是连续的或陡变的；(iii)其它对称或非对称的结尺寸和/或调制部件可以被使用；(iv)基于相同或不同物理原理操作的其它结和/或波导类型可以被使用，包括p-i-n结或MOS二极管；(v)不同调制类型可以被使用，比如频率调制或幅度调制；(vi)载体频率和调制信号频率可以跨电磁频谱的频率范围变化；(vii)加热器接触通路不一定需要在或仅在双用途移相器结构的端部处，而是可以例如与电光接触通路交错；
(viii)波导和/或结或其部分可以是线性或弯曲的(例如，使得图2A的顶视图呈现弧形，比如用在环调制器中，和/或使得图2B的侧视图呈现弧形)，和/或可以围绕由波导限定的圆柱轴扭曲；(ix)波导可以是肋条、条带、板材或其它类型，并且可以或者可以不维持沿传播方向的恒定的截面；(x)每个结的翼部可以通过与波导轴垂直的一些角度径向卷绕；和/或(xi)双用途移相器不需要仅仅与环调制器/环谐振器陷波滤波器一起使用，而是可以用于其它调制器类型(包括但不一定限于MZI、多环调制器和环辅助的MZI调制器)。本文使用的技术被选择以最好地解释实施例的原理、实际可行的应用或对市场已有技术的技术改进，或者使得本领域其它普通技术人员理解本文公开的实施例。

[0040] 为了理解和/或解释本文档的目的，以下段落阐述对特定词或术语的一些定义。

[0041] 本发明：不应当被理解成这样的一种绝对指示——即，术语“本发明”描述的主题被所提交的权利要求覆盖或者被经过专利申请之后可以最终发布的权利要求覆盖；虽然术语“本发明”是用来帮助读者获得本文的公开内容被相信可能是新颖的总体感觉，如同术语“本发明”的使用所指示的那样，这种理解是不确定的、临时的并且在专利申请的过程中随着相关信息产生并且随着权利要求潜在地被修改而改变。

[0042] 实施例：参见以上“本发明”的定义——类似的严谨说明适用于术语“实施例”。

[0043] 和/或：包含性的或；例如，A、B“和/或”C意味着A或B或C中的至少一个是真的并且是适用的。

[0044] 电连接：意味着直接电连接，或者非直接电连接，使得存在中介元件；在非直接电连接中，中介元件可以包括诸如电容器、电感器和/或转换器的部件。

[0045] 机械连接：包括直接机械连接和通过中介部件实现的非直接机械连接；包括刚性机械连接以及允许机械连接的部件之间的相对运动的刚性连接；包括但不限于：钎焊连接、熔焊连接、通过紧固件(例如，钉子、螺栓、螺丝、螺母、钩环紧固件、结、铆钉、快卸连接、闩锁和/或磁性连接)的连接、压入配合连接、摩擦配合连接、通过由重力导致的接合进行紧固的连接、枢轴转动或可旋转的连接和/或可滑动的机械连接。

[0046] 光：沿着电磁频谱的任何位置的电磁辐射。

[0047] 射频(RF)：在3kHz到300GHz范围内的频率。

[0048] 单个材料的物理集成整体件：包括材料的非均质件，从该角度来看，该件的不同区域可以掺杂有不同的掺杂物、掺杂物的不同组合和/或可以被掺杂到不同的程度。