[发明专利]一种激光冗余的光电集成电路

说明书

本发明涉及半导体技术领域，本发明公开了一种激光冗余的光电集成电路。该光电集成电路包括激光器和多模干涉器，激光器的数量为N个，N为大于等于2的整数；多模干涉器包括输入端和至少两个输出端，输入端的数量为M个，M为大于等于N的整数；N个激光器与该M个输入端中的N个输入端一一对应波导连接；多模干涉器用于当N个激光器中存在L个激光器故障时，将剩余N‑L个非故障的激光器确定为目标激光器，并利用目标激光器对应的N‑L个输入端接收该目标激光器产生的光，并将接收到的该光均等分配到该至少两个输出端，L为小于N的自然数。从而使得本发明提供的光电集成电路具有可靠性高和成本低的优点。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种激光冗余的光电集成电路。

背景技术

随着人们对信息传输、处理速度要求的不断提高和多核计算时代的来临，基于金属的电互连将会由于过热、延迟、电子干扰等缺陷成为发展瓶颈。而采用光互连来取代电互连，可以有效解决这一难题。在光互连的具体实施方案中，硅基光互连以其无可比拟的成本和技术优势成为首选。硅基光互连既能发挥光互连速度快、带宽大、抗干扰、功耗低等优点，又能充分利用微电子标准互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)工艺成熟、高密度集成、高成品率、成本低廉等优势，其发展必将推动新一代高性能计算机、数据通信系统的发展，有着广阔的市场应用前景。

一个典型的光电集成电路(PIC，photonics integrated circuit) 由激光器、调制器和探测器(PD，photo detector)等元器件组成。例如：基于III-V族材料的光电集成电路里，激光器是单片集成的；基于硅基的光电集成电路里，激光器是利用倒装焊集成的，或者在硅上直接键合/外延 III-V族材料来制作激光。

光电集成电路的所有元器件中，由于激光器需要在高电流和高温下工作很多年，使得激光器的可靠性最差，使得需要激光的光电集成电路的可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的是现有技术中光电集成电路可靠性较差的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请公开了一种激光冗余的光电集成电路，其包括激光器和多模干涉器；

该激光器的数量为N个，该N为大于等于2的整数；

该多模干涉器包括输入端和至少两个输出端，该输入端的数量为M个，该M为大于等于N的整数；

该N个激光器与该M个输入端中的N个输入端一一对应波导连接；

该多模干涉器用于当该N个激光器中存在L个激光器故障时，将剩余 N-L个非故障的激光器确定为目标激光器，并利用该目标激光器对应的N-L 个输入端接收该目标激光器产生的光，并将接收到的该光均等分配到该至少两个输出端，L为小于N的自然数。

可选地，该N为2，该激光器包括第一激光器和第二激光器；

该M为2，该输入端包括第一输入端和第二输入端；

该多模干涉器还包括第一输出端和第二输出端；

该第一激光器与该第一输入端波导连接；

该第二激光器与该第二输入端波导连接；

该多模干涉器用于当该第一激光器存在故障时，利用该第二输入端接收该第二激光器产生的光，并将该第二激光器产生的光均等分配到该第一输出端和第二输出端。

可选地，该N为2，该激光器包括第一激光器和第二激光器；

该M为2，该输入端包括第一输入端和第二输入端；

该多模干涉器还包括第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端；