JP2021189158A - ハイブリッド自動試験装置を使用する光電気デバイス - Google Patents

ハイブリッド自動試験装置を使用する光電気デバイス Download PDF

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Abstract

【課題】より高いデータレートを達成するために電気と光の両方を処理する光トランシーバなどの、現代の一部のハイブリッド高速デバイスの迅速な試験および較正を提供する。【解決手段】光電気デバイス４０５は、構成部品較正中にデバイスの温度のためのフィードバックベースの制御ループを実施することができる。光電気デバイス４０５は、較正中のデバイス温度を変化させるように圧縮空気を実施することができる。追加的に、デバイスのアクティブでない構成部品には、供給された圧縮空気と同時に、デバイスの温度を変化させる電流が供給されることができる。追加の較正温度が、光源、光増幅器、および変調器などの、デバイス内のアクティブでない追加の構成部品を起動および停止することによって実施されることができる。【選択図】図４

Description

[0001] 本開示は、概して、温度制御に関し、より具体的には、光電気デバイスの温度制御メカニズムに関する。
[0002] 現代の高速集積回路（ＩＣ）は複雑なアーキテクチャを有し、複数ギガビットのデータレートでデータを送信するように同時に動作しなければならないトランジスタなどの何百万もの構成部品が、現代の通信ネットワークによって必要とされている。このようなデバイスを製造する重要なステップの１つは、デバイスが後の時点で（製品への統合後）故障しないことを保証するために高速デバイスを試験および較正することである。このような高速デバイスの試験および較正の１つの問題は、デバイスの様々な構成部品が、「市販」の構成部品として様々な企業によって設計されている現代の設計プロセスから起きる。この目的のために、自動試験装置（ＡＴＥ）が、チップおよびウエハレベルで高速設計を効率的に試験するようにデバイスエンジニアによって実装されることができる。一般に、ＡＴＥシステムは、最小限の人間の介在で負荷試験を行い個々の構成部品を分析するために被試験デバイス（ＤＵＴ）とインターフェースをとる１つまたは複数のコンピュータ制御の機器またはモジュールを含む。電子または半導体デバイスのために構成されている現在のＡＴＥシステムは、より高いデータレートを達成するために電気と光の両方を処理する光トランシーバなどの、現代の一部のハイブリッド高速デバイスの迅速な試験および較正を提供するようには構成されていない。
[0003] 以下の説明は、本開示の実施形態の実施の例として与えられた例示を有する図の説明を含む。図面は、限定としてではなく、例として理解されるべきである。本明細書で使用されるとき、１つまたは複数の「実施形態」の参照は、本発明の主題の少なくとも１つの実装形態に含まれる特定の特徴、構造、または特性を説明するものとして理解されるべきである。よって、本明細書に現れる「１つの実施形態では」または「代替の実施形態では」などのフレーズは、本発明の主題の様々な実施形態および実装形態を説明するものであり、必ずしもすべて同じ実施形態を参照するわけではない。しかしながら、それらは必ずしも相互排他的であるわけでもない。任意の特定の要素または動作の説明を容易に特定するために、参照番号の単数または複数の最上位桁は、当該要素または動作が最初に紹介された図（「ＦＩＧ」）番号を参照する。
[0004] いくつかの例示的な実施形態による、同時の光電気ＡＴＥ試験および較正を実施するための例示的な光電気試験システムを示す。 [0005] いくつかの例示的な実施形態による、光信号を送受信するための光トランシーバを例示するブロック図である。 [0006] いくつかの例示的な実施形態による、光電気ＡＴＥアーキテクチャを表示する。 [0007] いくつかの例示的な実施形態による、光電気被試験デバイス（ＤＵＴ）の気流ベースの制御のための光電気ＡＴＥ温度制御アーキテクチャを示す。 [0008] いくつかの例示的な実施形態による、フォトニクス温度制御アーキテクチャを示す。 [0009] 本開示の一実施形態による、１つまたは複数の光デバイスを含む光電気デバイス（例えば光トランシーバ）の例示である。 [0010] いくつかの例示的な実施形態による、光電気ＡＴＥシステムを使用した１つまたは複数の較正温度での光電気デバイスの較正およびより高圧の気流の閉ループ制御を実施するための方法のフロー図を示す。 [0011] いくつかの例示的な実施形態による、光電気ＡＴＥシステムを使用した１つまたは複数の較正温度での光電気デバイスの較正および光電気デバイス内の副生熱（byproduct heat）生成構成部品の閉ループ制御を実施するための方法のフロー図を示す。 [0012] いくつかの例示的な実施形態による、光電気ＡＴＥシステムを使用した１つまたは複数の較正温度での光電気デバイスの較正および受動副生熱と気流を使用した閉ループ制御を実施するための方法のフロー図を示す。
詳細な説明
[0013] 以下で説明される実施形態の一部または全部を示し得る図の説明を含み、ならびに本明細書に提示される本発明の概念の他の可能性のある実施形態または実装形態を説明する、ある特定の詳細および実装形態の説明が続く。本開示の実施形態の概要が以下に提供され、図面を参照してより詳細な説明が続く。
[0014] 以下の説明には、説明の目的で、本発明の主題の様々な実施形態の理解を提供するために多くの具体的な詳細が記述される。しかしながら、本発明の主題の実施形態がこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることが、当業者に明らかとなる。一般に、周知の命令インスタンス、構造、および技法は、必ずしも詳細に示されるわけではない。
[0015] 現代のＡＴＥシステムは、複雑な電気モジュールと光モジュールの両方を含む、光トランシーバなどの、現代のハイブリッド高速デバイスの試験、検証、および較正を迅速に行うようには構成されていない。この目的のために、ハイブリッド光電気ＡＴＥシステムが実装されることができ、これは、ＡＴＥシステムの電気装置とインターフェースをとるための１つまたは複数の電気インターフェースと、ＡＴＥシステムの光学装置とインターフェースをとるための１つまたは複数の光インターフェース（例えばファイバ、レンズ、回折格子）とを使用する。異なる電気および光インターフェースは、典型的には物理的に大きく、ハイブリッドＡＴＥ試験を行うために様々な電気および光入力／出力ポートを接続することが難しい可能性がある。さらにこの課題を複雑にするのは、いくつかの光学部品の較正であり、これらは、各光学部品がハイブリッド被試験デバイス（ＤＵＴ）内で正確に機能することを保証するために、ある特定の温度（例えば小さい温度範囲、例えば３度の範囲）で較正される。さらに、（例えば製造および光スイッチなどの製品への統合後に）ハイブリッドデバイスが耐えそうな温度のスペクトラムにわたる信頼性を保証するために、多くの場合、構成部品は２つの異なる温度で較正される。ＡＴＥ較正中にＤＵＴの温度を制御するための１つのアプローチは、デバイスに金属ブロック（例えば銅ブロック）を取り付け、次いで、デバイス較正を行うために当該ブロックを所望の温度に加熱および冷却することを含む。しかしながら、そのようなブロックは、密集したＡＴＥ環境においてＤＵＴとインターフェースをとることが難しい可能性があり、ここで、ＤＵＴは多くの場合、１平方センチメートルに満たない。さらに、そのようなブロックは、非常に壊れやすい構成部品（例えば触ることができない光学部品）を含むＤＵＴに損傷を引き起こしやすい可能性がある。他のアプローチは、ＤＵＴへの冷却構造（例えばペルチェ冷却器）の統合に依存するが、統合された冷却デバイスはハイブリッドデバイスの電力および設計空間を無駄にし、外部の冷却構造（例えば外部のペルチェ冷却器）は、ＡＴＥ環境においてＤＵＴとインターフェースをとることが難しく、その結果、外部冷却構造を置こうと試みるとＤＵＴに損傷の可能性を与える。
[0016] この目的のために、ハイブリッド光電気ＡＴＥシステムは、ＤＵＴの温度を変更し、１つまたは複数の光学部品の較正プロシージャ中のＤＵＴの温度を効率的に維持するために、気流冷却および付帯デバイス熱を使用する温度制御ループを実施することができる。いくつかの例示的な実施形態では、ハイブリッド光電気ＡＴＥシステムは、ＤＵＴのフォトニクス集積回路（ＰＩＣ）近くに取り付けられた指向性流路（例えばチューブ）からの圧縮空気を実施する。いくつかの例示的な実施形態では、ＤＵＴは、ＤＵＴの温度をモニタし、ＤＵＴ温度を増加または減少させるように気流を調節するために使用される温度センサを含む。さらに、いくつかの例示的な実施形態では、ＤＵＴの１つまたは複数の構成部品（例えば光路上にある光学部品）が較正される間、較正を受けていない他の光学部品には、熱を生成してＤＵＴの温度を上昇させるために電気電流が供給される。
[0017] 一例として、ＤＵＴが、所与の温度、すなわち摂氏４０度で較正されるべき光送信機（例えばレーザ、変調器）および光受信機（例えば半導体増幅器、フォトダイオード）を含むＰＩＣを有する波長分割多重（ＷＤＭ）光トランシーバであると仮定する。いくつかの例示的な実施形態では、光送信機は、送信機を起動し、ＤＵＴに最大レベルで空気を吹きつけるように圧縮空気源をオンにすることによって最初に較正される。送信機が起動され、圧縮空気源が全出力となり、送信機構成部品の各々は、気流を使用した閉制御ループがＤＵＴ温度を例えば摂氏５０度に維持する間に較正されることができる。例えば、ＤＵＴが３５度まで冷却された場合、圧縮空気源の量は、ＤＵＴを再び５０度まで熱くさせるように、最大から低減される。
[0018] さらに、較正のための第２の温度に素早く移行するために、１つまたは複数のアクティブでない構成部品が、ＤＵＴを第２の温度に加熱するように起動されることができる。送信機が第１の温度で較正された後、ＤＵＴの光受信機構成部品は、ＤＵＴの温度を第２の温度に上昇させるように起動される。例えば、光受信機内の光ＳＯＡは、電流を受け取り、熱を生成するように電源オンにされる。
[0019] いくつかの例示的な実施形態では、アクティブでない構成部品が起動されることに加えて、ＤＵＴが第２の温度点または平衡状態に落ち着くまで、気流が再び最大まで増加される。第２の温度にある間、受信機構成部品（例えばＳＯＡ）および圧縮空気がＤＵＴを第２の温度に維持する間に、送信機構成部品を較正することができる。特に、例えばＤＵＴの温度が低下した場合、再び第２の温度になるまでＤＵＴ温度を増加させるように気流の強さが低減される。代替的に、ＤＵＴの温度が増加した場合、受信機内の１つまたは複数のＳＯＡが停止されるか（deactivated）、もしくは供給される電流を低減しＤＵＴの温度を減少させて第２の温度に戻すように、それらの利得レベルが低減される。
[0020] 図１は、いくつかの例示的な実施形態による、フォトニックデバイスの同時の光電気温度制御の試験を実施するための光電気試験システム１００を示す。例示されるように、ハンドラ１０５（例えば集積回路（ＩＣ）ハンドラ、チップハンドラ）は、被試験デバイス（ＤＵＴ）１２０を試験および較正のための位置に慎重に移動させることができるロボットシステムである。ＤＵＴ１２０を試験ソケットベース１２５に移動させるために、ワークプレス１１０（例えばワークプレスアセンブリ）がハンドラ１０５に取り付けられる。試験ソケットベース１２５はさらに、１つまたは複数の光分析モジュール（例えば光スペクトラムアナライザ（ＯＳＡ））を使用してＤＵＴ１２０の光学試験を提供する光学試験アセンブリ１３０上と、１つまたは複数の電気アナライザモジュールを使用して電気的自動試験を提供する電気自動試験装置（ＡＴＥ）１４５上に配置される。ＤＵＴ１２０は、電気接続（例えば高速ソケット１２５）を介して光学試験アセンブリおよびＡＴＥ１４５に電気接続される。さらに、ＤＵＴ１２０は、１つまたは複数の光接続１４０を使用して光学試験アセンブリと光学的にインターフェースをとることができる。例えば、光接続１４０はファイバとして実装されることができ、当該ファイバは、光学試験アセンブリ１３０からワークプレス１１０内に延び、ＤＵＴ１２０の上側（例えば、「上側」がインターポーザまたはホストボードに面するフリップチップ構成における上側または「下側」とすることができる）に向かって折り返される。光学試験アセンブリのさらなる機能的な構成部品および詳細が、図３を参照して、以下でさらに詳細に説明される。光電気試験システム１００の光電気接触と位置合わせされると、ＤＵＴ１２０は、同時の電気的および光学的試験および較正を受けることができる。さらに、図４を参照して以下でさらに詳細に説明されるように、ある特定の温度でのＤＵＴ１２０の正確な較正を可能にするために、空気源１１５が、方向付けられた空気流路（例えばホース、チューブ、中空経路）を介してＤＵＴ１２０に気流を当て、当該空気流路は、熱を除去するために、ワークプレス１１０を通して延びて、加圧された空気をＤＵＴのほうに向ける。
[0021] 図２は、いくつかの例示的な実施形態による、光信号を送受信するための光トランシーバ２００を例示するブロック図である。光トランシーバ２００は、分かれた利得増幅器が統合されることができる例示的なシステムである。例示されるように、光トランシーバ２００は、電気ハードウェアデバイス２５０などの電気デバイスからの電気データをインターフェースし、電気データを光データに変換し、光デバイス２７５などの１つまたは複数の光デバイスを用いて光データを送受信するように実装されることができる。説明の目的から、以下の説明では、電気ハードウェアデバイス２５０は、光スイッチネットワークにデータを送受信するプラグ接続可能なデバイスとして光トランシーバ２００を「ホスト」するホストボードであり、ここで、例えば、光デバイス２７５は、光スイッチネットワーク（例えば外部送信機２７７）の他の構成部品とすることができる。しかしながら、光トランシーバ２００が他のタイプの電気デバイスおよび光デバイスとインターフェースをとるように実装されることができることが理解される。例えば、光トランシーバ２００は、いくつかの例示的な実施形態によれば、データが光からバイナリ電気データに変換された後にデータを処理するオンボード電気チップをインターコネクトするための光バスとして光ネットワーク（例えば導波路、ファイバ）を使用するハイブリッド「マザーボード」上のシングルチップとして実装されることができる。
[0022] いくつかの例示的な実施形態では、ハードウェアデバイス２５０は、光トランシーバ２００の電気インターフェースを受信し、それと接続するための電気インターフェースを含む。光トランシーバ２００は、通信システムまたはデバイス内のバックエンドモジュールとして動作するハードウェアデバイス２５０によって物理的に受容され、それから取り外され得る取り外し可能なフロントエンドモジュールであり得る。光トランシーバ２００およびハードウェアデバイス２５０は、例えば、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）システムを含む、波長分割多重（ＷＤＭ）システムなどの、光通信デバイスまたはシステム（例えばネットワークデバイス）の構成部品とすることができる。例えば、ＷＤＭシステムは、複数のハードウェアデバイスのホストボードのために予約された複数のスロットを含み得る。
[0023] 光トランシーバ２００のデータ送信機２０５は、電気信号を受信することができ、当該電気信号は次いで、ＰＩＣ２１０を介して光信号に変換される。ＰＩＣ２１０は次いで、ＰＩＣ２１０とインターフェースをとる導波路またはファイバなどの光リンクを介して光信号を出力することができる。次いで、出力された光データは、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、光スイッチネットワーク、組込みシステム内の光導波路ネットワーク、および他のものなどのネットワークを介して、他の構成部品（例えばスイッチ、エンドポイントサーバ、単一の組込みシステムの他の埋込みチップ）によって処理されることができる。
[0024] 受信機モードでは、光トランシーバ２００は、光デバイス２７５への１つまたは複数の光リンクを介して高データレートの光信号を受信することができる。光信号は、電気ハードウェアデバイス２５０などの他のデバイスに出力するためにより低いデータレートにデータを復調するなどの、データ受信機２１５によるさらなる処理のために、ＰＩＣ２１０によって光から電気信号に変換される。光トランシーバ２００によって使用される変調は、パルス振幅変調（例えばＰＡＭ４）、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、偏波多重ＢＰＳＫ、Ｍ値振幅位相変調（Ｍ−ＱＡＭ）などを含むことができる。
[0025] 図３は、いくつかの例示的な実施形態による、光電気ＡＴＥアーキテクチャ３００を表示する。光電気ＡＴＥアーキテクチャ３００は、光デバイスの光学試験および較正のための光学試験アセンブリ１３０の例示的な実装形態である。高レベルで、ＡＴＥ３２５は、光電気被試験デバイス３０５およびビットエラーレートモジュール３１５（例えば組込みＢＥＲテスタ）とインターフェースをとる。さらに、いくつかの例示的な実施形態によれば、ＡＴＥ３２５は、ＲＳ−２３２インターフェースを使用してＤＵＴ３０５と電気的にインターフェースをとり、および１つまたは複数のファイバならびに光スイッチ３３５を介して光学的にインターフェースをとる小型ＯＳＡ３３０からのデータをインターフェースし、表示することができる。いくつかの例示的な実施形態では、ＤＵＴ３０５は、複数のファイバ３３１（例えば図１の光接続１４０）のうちの１つまたは複数上に出力される異なる光ビームを（例えば異なる波長または異なるチャネルで）生成する。これらの例示的な実施形態では、光スイッチ３３５は、小型ＯＳＡ３３０に出力するための利用可能な複数のファイバのうちの１つを選択するように動作可能である。図７〜図８を参照して以下で説明されるように、ＤＵＴ３０５が１つまたは複数の較正温度に留まるように、指向性流路を介してＤＵＴ３０５のほうに圧縮空気を向けることができる熱コントローラ３１０（例えば温度センサ４０８、空気チューブ４２５、気流弁４０３）が、アーキテクチャ３００にさらに例示されている。
[0026] 図４は、いくつかの例示的な実施形態による、光電気被試験デバイス（ＤＵＴ）４０５の気流ベースの制御のための光電気ＡＴＥ温度制御アーキテクチャ４００を示す。例示された例では、光電気ＤＵＴ４０５は、ＰＩＣ４１０と、プロセッサ４１５（例えば中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））とを備える。いくつかの例示的な実施形態では、ＰＩＣ４１０は、ＰＩＣ４１０の温度を感知する、１つまたは複数の組込み温度センサ４０８を含む。
[0027] いくつかの例示的な実施形態では、閉制御ループ（例えばフィードバック較正ループ）で動作するために、光電気ＤＵＴ４０５は、第１の温度に初期化され、ＰＩＣ４１０内の温度センサ４０８は、ＰＩＣ４１０の温度を測定し、その温度を温度データとしてプロセッサ４１５に送る。プロセッサ４１５は、デジタルデータを、気流弁４０３を制御する制御信号電圧に（例えばデジタル・アナログコンバータ（ＤＡＣ）を使用して）変換する。例えば、気流弁４０３は、空気チューブ４２５などの空気流路を閉じまたは開くように作動するリニアアクチュエータを有する電圧制御のニードルバルブを含むことができる。
[0028] 例示された例では、高圧（例えば周囲または周辺環境の空気圧よりも高い圧力）で空気をチューブ４２５に送り込む加圧空気源４２０（例えば空気圧縮器、高速ファン）によって気流が生成される。チューブ４２５は、ファンを使用するなどの他のアプローチよりも有利であり、これは、チューブ４２５が、ＰＩＣ４１０などの冷却されるべき特定の小領域近くにより容易に配置されて、表面に触ることなく熱を逃す強い流れの空気を当該領域にわたって方向付けることができる短い直径を有することができるからである。チューブ４２５を介した圧縮空気冷却の１つのさらなる利点は、それが非接触であり、物理的接触（例えばヒートシンクをＰＩＣ４１０またはデバイス４０５に物理的に据えること）によって破壊される可能性がある多数の精密な構成部品を有するＰＩＣ４１０と物理的にインターフェースをとる必要がないことである。
[0029] 図５は、いくつかの例示的な実施形態による、フォトニクス温度制御アーキテクチャ５００を示す。例示されるように、アーキテクチャ５００は、図１および図３を参照して上述されたように、光電気自動試験装置（ＡＴＥ）システム５０１とインターフェースをとる被試験デバイスである光電気ＤＵＴ５０２を表示する。光電気ＤＵＴ５０２は、電子機器モジュール５０４とフォトニクスモジュール５０７とを備える。
[0030] 電子機器モジュール５０４は、以下でさらに詳細に説明される、図６のＡＳＩＣ６１５などの、パッケージにされたチップ内の１つまたは複数の電気構造として統合されることができる電気部品（例えば電気導電路／トレース、回路制御ロジック、ＡＳＩＣ、プロセッサ、電力制御回路等）を含む。例示された例では、電子機器モジュール５０４は、光変調（例えばＰＡＭ４データ、ＱＰＳＫデータ）のための信号を受信する送信機コントローラ５０６（例えば図２のデータ送信機２０５）を含む。いくつかの例示的な実施形態では、ハードウェアプロセッサ５０５（例えばＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ）が、光電気ＤＵＴ５０２の異なるプロセスを制御する。例えば、ハードウェアプロセッサ５０５は、ハードウェアプロセッサ５０５（例えばファームウェア）のメモリに命令として記憶されるか、または光電気ＡＴＥシステム５０１に格納される（例えばメモリにアプリケーションとして格納され、光電気ＡＴＥシステム５０１の１つまたは複数のプロセッサによって実行される）、光熱フィードバックエンジン（optical thermal feedback engine）５０９を含むことができる。次いで命令は、較正試験のためにフォトニクスモジュール５０７の閉ループ制御を実行するようにプロセッサ５０５によって実行されることができる。さらに、いくつかの例示的な実施形態によれば、図７〜図９を参照して以下でさらに詳細に説明されるように、プロセッサ５０５は、光学的閉ループ制御動作を実施するように特別に設計された集積ＡＳＩＣとして実装されることができる。
[0031] 電子機器モジュール５０４はさらに、フォトニクスモジュール５０７内の光受信機構成部品によって生成された光データを受信することができる受信機コントローラ５０６（例えば図２のデータ受信機２１５）を含む。電子機器モジュール５０４はさらに、電子機器モジュール５０４内の電子構成部品を含み、光電気ＤＵＴ５０２のための電気電力を供給および制御し、さらに、様々な電気制御のフォトニック構成部品（例えばレーザ、シリコン光増幅器、フィルタ、変調器など）に電力供給するためにフォトニクスモジュール５０７に電気電力を供給するための電力制御回路５１２を含むことができる。
[0032] いくつかの例示的な実施形態では、フォトニクスモジュール５０７は、統合されたフォトニクス送信機構造５１４および統合されたフォトニクス受信機構造５３２を備える、波長分割多重（ＷＤＭ）トランシーバアーキテクチャである。いくつかの例示的な実施形態では、統合されたフォトニクス送信機構造５１４および統合されたフォトニクス受信機構造５３２は、以下でさらに詳細に説明される、図６のＰＩＣ６２０などのＰＩＣデバイスとして作製される例示的な光学部品である。統合されたフォトニクス送信機構造５１４は、各レーンが異なる波長の光に対処する４つのレーンを有するＷＤＭ送信機の一例である。簡潔にするために、例示された例では、第１の送信機レーン５１６と第４の送信機レーン５１８とを含む、送信機の２つのレーンのみが例示されており、第２および第３の送信機レーンは省略されている。
[0033] 統合されたフォトニクス受信機構造５３２は、（例えば光ネットワークから）ＷＤＭ光を受け取り、マルチプレクサ５３４、半導体光増幅器５３５（ＳＯＡ）、および光検出器５３６（例えばフォトダイオード）などの１つまたは複数の検出器などの構成部品を使用して、当該光を、フィルタリング、増幅、および電気信号に変換することによって処理するＷＤＭ受信機の一例である。
[0034] いくつかの例示的な実施形態によれば、フォトニクスモジュール５０７のフォトニクス構成部品のうちの１つまたは複数は、外部ヒータ（例えば、熱を加えるための銅ブロックなどの金属の熱源、または熱を逃すためのヒートシンク）を使用することなくＤＵＴ温度を維持するための閉フィードバック制御ループの一部として光電気ＤＵＴ５０２の温度を制御するヒータとして作用するように起動される。いくつかの例示的な実施形態では、温度センサ５７１（例えば抵抗ベースの温度センサ、温度ダイオードモジュール）が、温度データまたはデバイス５０２の制御処理のための信号を生成するために、フォトニクス層５０７に統合される（例えば作製される）。いくつかの例示的な実施形態では、デバイス５０２は温度センサを含まず、非接触の外部温度プローブ５７５（例えば温度レーザプローブ）が、（例えばＡＴＥシステム５０１へのインターフェースを介して、またはＣＰＵ５０５のレジスタへのデータの入力を介して）較正中にデバイス５０２の温度を制御するための閉制御ループで使用される。他の例示的な実施形態では、温度センサは、フォトニクスモジュール５０７の外部に統合され、例えば、温度センサ５７３は、較正を受けているアクティブフォトニック構成部品の温度を示すために、電子機器モジュールに統合されるが依然として較正されるアクティブフォトニック構成部品の十分近くにある。
[0035] いくつかの例示的な実施形態では、較正のために生成される熱は、付帯的であるか、または較正（例えば製造または作製中のウエハレベルの試験）を受けているＤＵＴ構成部品の加熱以外の目的でモジュールによって生成されるという点で再利用される副生熱である。例えば、フォトニクスモジュール５０７の１つまたは複数の構成部品は、ＤＣ電流を使用して光を処理するために電源オンにされ得、当該ＤＣ電流は、フォトニクスモジュール５０７の近くの領域に放射される熱を受動的に生成する。追加的に、ＤＣ電流は、そのような構成部品を電源オンまたは起動するためだけでなく、例えば、（例えばＳＯＡの）設定利得、（例えばフィルタ、ダイオードの）バイアスなどの構成部品のある特定の動作特性を設定するためにも使用され得る。例えば、レーザ５５０、レーザ５２８、電界吸収変調器（ＥＡＭ）５５２、モニタフォトダイオード５６４、ＭＺＩフィルタ５３３、およびＭＺＩフィルタ５５５は、電源オンまたは動作パラメータを設定するためにＤＣ電流を受け取るいくつかの構成部品である。
[0036] 再利用される熱の追加の供給源は、構成部品の光学的な動作特性を制御するための様々な光学部品に特化した、統合されたヒータからもたらされることができる。特に、例えば、ＥＡＭ５３０は、ヒータを使用して光信号に変調を与えることができる変調器である。ＥＡＭ５３０のヒータは熱を発するように設計されているが、特別にＥＡＭ５３０を制御するための熱を発するように設計されており、ＥＡＭ５３０ではない目的のため（例えばフォトニクスモジュール５０７全体を加熱するため）のヒータとなるようには設計されていない。追加の例として、レーザ５２８は、レーザ５２８の加熱を制御することに特化したいくつかのヒータを有し得、その結果、その経路（例えば経路５１８）のための正確なレーザ光を生成する。専用ヒータはそれらの様々な対応する構成部品を特定の方法で加熱することが必要とされるが、いくつかの例示的な実施形態では、ヒータは、迅速かつ破壊的でない様式で、較正を受けている他の構成部品を加熱するようにＤＣ電流（例えば構成部品を起動しバイアスするために使用される）と共に再利用される熱を発するために最大電力に保持される。
[0037] いくつかの例示的な実施形態によれば、光電気ＤＵＴ５０２の光路のうちの１つにおける構成部品が試験（例えば分析および較正）されているとき、他のアクティブでない光路の熱生成構成部品は、被試験経路に熱を供給するために起動される。例えば、第１の送信機レーン５１６の構成部品が較正（例えば、レーザ５５０の調整、ＭＺＩフィルタ５５５などのフィルタの様々なバイアスの調整、ＲＦバイアスの設定等）を受けており、所与の温度の安定した較正温度を必要とする場合、他のレーン（例えば第４の送信機レーン５１８）の熱生成構成部品が起動または停止されて、被試験経路の温度を上昇させたり低下させたりすることができ、その結果、較正温度に安定して留まる。
[0038] さらに、いくつかの例示的な実施形態では、統合されたフォトニクス送信機構造５１４内の構成部品の一部または全部が較正を受けている間、統合されたフォトニクス受信機構造５３２の構成部品は、熱を供給して、統合されたフォトニクス送信機構造５１４を安定した温度に保持するために再利用され得る。例えば、統合されたフォトニクス送信機構造５１４の４つのすべてのレーンが較正されている場合（例えばそれらレーンの各々が４チャネルのＷＤＭ光の１つのチャネルに対処する）、統合されたフォトニクス送信機構造５１４内の熱生成構成部品（例えばヒータおよび電流供給されるポイント）は、利用／試験されており、ヒータとして再利用されることはできない。この目的のために、統合されたフォトニクス受信機構造５３２の１つまたは複数の構成部品が、統合されたフォトニクス送信機構造５１４の較正のための受動的な較正ヒータとして作用するように実装される。例えば、統合されたフォトニクス送信機構造５１４内の構成部品がＡＴＥシステム５０１を使用して試験および較正を受けている間、統合されたフォトニクス受信機構造５３２内のすべてのＤＣ電流入力点が、ＤＣ電流のそれらそれぞれの最高レベルで電流を受け取り得る。例えば、各々の半導体光増幅器５３５の利得は最大利得に増加され得、各々の光検出器（フォトダイオード）５３６のＤＣバイアス利得は、それらそれぞれの最大動作レベルに増加され得る。
[0039] 図６は、本開示の一実施形態による１つまたは複数の光デバイスを含む光電気デバイス６００（例えば光トランシーバ）の例示である。この実施形態では、光電気デバイス６００は、プリント回路基板（ＰＣＢ）基板６０５、有機基板６６０、ＡＳＩＣ６１５、およびフォトニック集積回路（ＰＩＣ）６２０を含むと示されている。この実施形態では、ＰＩＣ６２０は、上述の１つまたは複数の光学構造（例えば図２のＰＩＣ２１０、図５のフォトニクスモジュール５０７）を含み得る。
[0040] いくつかの例示的な実施形態では、ＰＩＣ６２０は、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）またはシリコン系（例えば窒化ケイ素（ＳｉＮ：silicon nitride））デバイスを含むか、またはシリコン材料および非シリコン材料の両方から形成されたデバイスを備え得る。当該非シリコン材料（代替的に「異種材料」と呼ぶ）は、ＩＩＩ−Ｖ族材料、磁気光学材料、または結晶基板材料のうちの１つを備え得る。ＩＩＩ−Ｖ族半導体は、周期表のＩＩＩ族とＶ族に見られる元素を有する（例えば、リン化インジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓＰ：Indium Gallium Arsenide Phosphide）、窒化ガリウムインジウムヒ素（ＧａｉｎＡｓＮ：Gallium Indium Arsenide Nitride））。ＩＩＩ−Ｖ族系材料のキャリア分散効果は、ＩＩＩ−Ｖ族半導体における電子速度がシリコンにおける電子速度よりもさらに速いので、シリコン系材料よりも著しく高くなり得る。さらに、ＩＩＩ−Ｖ族材料は、電気的ポンピングからの光の効率的な生成を可能にする直接バンドギャップを有する。こうして、ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料は、光の生成および光の屈折率の変調の両方のために、シリコンにわたって効率が増加したフォトニック動作を可能にする。よって、ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料は、電気から光を生成し光を電気に変換して戻すのに効率が増加したフォトニック動作を可能にする。
[0041] よってシリコンの低い光損失および高品質の酸化物が、以下で説明される異種光デバイス内のＩＩＩ−Ｖ族半導体の電気光学効率と組み合わされ、本開示の実施形態では、当該異種デバイスは、デバイスの異種導波路とシリコンのみの導波路との間の低損失の異種光導波路移行を利用する。
[0042] 磁気光学材料は、異種ＰＩＣが、磁気光学（ＭＯ）効果に基づいて動作することを可能にする。このようなデバイスは、電気信号に関連付けられた磁場が、光ビームを変調して高帯域幅変調を提供し、光アイソレータをイネーブルにする光モードの電場を回転させるファラデー効果を利用し得る。当該磁気光学材料は、例えば、鉄、コバルト、またはイットリウム・鉄・ガーネット（ＹＩＧ：yttrium iron garnet）などの材料を備え得る。さらに、いくつかの例示的な実施形態では、水晶基板材料は、異種ＰＩＣに、高電気機械結合、線形電気光学係数、低い送信損失、および安定した物理的および化学的特性を提供する。当該水晶基板材料は、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３：lithium niobate）またはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３：lithium tantalate）を備え得る。
[0043] 例示された例では、ＰＩＣ６２０は、プリズム６２５を介してファイバ６３０と光を交換し、当該プリズム６２５は、いくつかの例示的な実施形態によれば、光モードを単一モードの光ファイバに結合するために使用される位置ずれ許容デバイスである。他の例示的な実施形態では、複数のファイバが、様々な光変調フォーマット（例えば４つのレーンを有する並列単一モード（ＰＳＭ４））のためにプリズム６２５から受光するように実装される。
[0044] いくつかの例示的な実施形態では、ＰＩＣ６２０の光デバイスは、ＡＳＩＣ６１５に含まれる制御回路によって少なくとも部分的に制御される。ＡＳＩＣ６１５およびＰＩＣ６２０の両方は、有機基板６６０を介してＩＣを通信的に結合するために使用される銅柱６１４上に配設されることが示されている。ＰＣＢ６０５は、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）インターコネクト６１６を介して有機基板６６０に結合され、有機基板６６０（ひいてはＡＳＩＣ６１５およびＰＩＣ６２０）をシステム６００の他の構成部品（図示せず）、例えばインターコネクトモジュール、電源等にインターコネクトするために使用され得る。
[0045] 図７は、いくつかの例示的な実施形態による、光電気ＡＴＥシステムを使用した１つまたは複数の較正温度での光電気デバイスの較正およびより高圧の気流の閉ループ制御を実施するための方法７００のフロー図を示す。図７の例では、光電気デバイスに統合された異なる構成部品（例えばレーザ、光検出器、増幅器）は、最低温度と最高温度の２つの温度で較正される。最低温度および最高温度は、例えば、光電気デバイスが動作中耐えることになる最低および最高の動作温度とすることができる（例えば摂氏３０度から摂氏７０度）。いくつかの例示的な実施形態では、構成部品のうちの１つまたは複数が、所与の単一の温度のみで較正される必要があることが理解される。それらの例示的な実施形態では、図７の方法７００の様々な動作（例えば動作７２５〜７４０）を省略することができ、第１の較正温度（例えば摂氏４０度）についてのみ較正が行われる。
[0046] 動作７０５において、光熱フィードバックエンジン５０９は、第１の被試験デバイスの温度を初期化する（例えば３０°Ｃまたは室温より５°上の温度）。いくつかの例示的な実施形態では、被試験デバイスを第１の温度に設定するために、較正されるべき経路（例えば経路５１６）上にある光学部品は電源オンにされ、またはそうでない場合アクティブとなり、これはデバイスに熱を生成させる。いくつかの例示的な実施形態では、較正されるべき構成部品が電源オンにされた後、デバイスの温度は安定化する（例えば摂氏４５度に安定化する）。デバイスがその温度に安定化した後、第１の温度（３０°Ｃ）まで熱を減少させるために、方向付けられた気流が当てられる。このようにして、デバイスの温度は、気流を増加させることによって減少することができるだけでなく、さらにデバイスの温度は、気流を減少させることによって増加することができる（これは、デバイスが、電源オンにされた後、ただし空気が当てられる前に、その安定化温度、例えば摂氏４０度に安定することを可能にする）。
[0047] 被試験デバイスが動作７０５で気流を使用して第１の温度に設定された後、被試験デバイスの１つまたは複数の構成部品は次いで、動作７１０で較正される。例えば、動作７１０において、第１の送信機レーン５１６におけるレーザ５５０は、動作７０５で設定された第１の温度にある間に較正される。いくつかの例示的な実施形態では、光電気被試験デバイスの１つまたは複数の追加の構成部品もまた、次いで、動作７１０にループして戻ることによって同じ温度で較正される。例えば、エンジン５０９は、最初に第１の温度でレーザ５５０を較正し、次いで第１の温度でＥＡＭ５５２を較正し得、その後に第１の温度で較正されるべきすべての部分が較正されるまで第１の温度でＭＺＩ５５５を較正することが続き、それによって動作７１０における較正ループを終了する。
[0048] １つまたは複数の構成部品の較正が動作７１０で行われる間、光熱フィードバックエンジン５０９は、第１の温度での光電気ＤＵＴの閉ループ（フィードバックベースの）制御を行う動作７１５および７２０を同時に実施する。例えば、動作７１５において、温度センサ（例えば図４のＰＩＣ温度センサ４０８）は、温度データまたは信号（例えばアナログ信号）を生成し、これは次いでプロセッサ（例えば図４のプロセッサ４１５）に送信される。動作７２０において、エンジン５０９は、ＰＩＣ温度センサによって提供された温度フィードバックに基づいて気流を調節する。例えば、光電気ＤＵＴの温度が増加することに応答して、エンジン５０９は、ＰＩＣを冷却して第１の温度に戻すために、ＰＩＣのほうにより強い気流を向けるように作動するリニアアクチュエータに接続された制御信号電圧を（例えばデジタル・アナログコンバータ（ＤＡＣ）を介して）生成する。
[0049] 動作７２５において、光熱フィードバックエンジン５０９は、温度下で第２のデバイスを初期化する。例えば、較正を受けていない光電気デバイスの１つまたは複数のフォトニクス構成部品が、ある量の熱を増加させ、デバイスの温度を第２の温度に上昇させるように起動される。
[0050] 光電気デバイスが動作７２５で第２の温度に設定された後、被試験デバイスの１つまたは複数の構成部品は、第２の温度で較正される。例えば、動作７１０で第１の温度で較正された同じ構成部品の各々が、動作７３０で第２の温度で再び較正され、動作７３０は、追加の各光学部品を較正するためにループする。
[0051] １つまたは複数の構成部品の較正が動作７３０で行われる間、光熱フィードバックエンジン５０９は、第２の温度での光電気ＤＵＴの閉ループ（フィードバックベースの）制御を行う動作７３５および７４０を同時に実施する。例えば、動作７３５において、温度センサ（例えば図４のＰＩＣ温度センサ４０８）は、温度データまたは信号（例えばアナログ信号）を生成し、これは次いでプロセッサ（例えば図４のプロセッサ４１５）に送信される。動作７４０において、エンジン５０９は、ＰＩＣ温度センサによって提供された温度フィードバックに基づいて気流を調節する。例えば、光電気ＤＵＴの温度が温度において増加することに応答して、エンジン５０９は、より多くの空気が流れることを可能にするように作動するリニアアクチュエータに接続された制御信号電圧を（例えばデジタル・アナログコンバータ（ＤＡＣ）を介して）生成し、空気は次いで、第２の温度に戻すためにチューブを介してＰＩＣのほうに向けられる。
[0052] 動作７４５において、エンジン５０９は、デバイスに対する較正データを記憶して、較正プロセスを完了する。例えば、動作７４５において、エンジン５０９は、後の時点（例えば、製造時間後に、現場で、別の製品に統合される）でデバイスを動作させるために使用されることができる利得、変調器、バイアス値を記憶する。
[0053] 図８は、いくつかの例示的な実施形態による、光電気ＡＴＥシステムを使用した１つまたは複数の較正温度での光電気デバイスの較正および光電気デバイス内の副生熱生成構成部品の閉ループ制御を実施するための方法８００のフロー図を示す。図８の例では、光電気デバイスに統合された異なる構成部品（例えばレーザ、光検出器、増幅器）は、最低温度と最高温度の２つの温度で較正される。最低温度および最高温度は、例えば、光電気デバイスが動作中耐えることになる最低および最高の動作温度とすることができる（例えば摂氏３０度から摂氏１２０度）。いくつかの例示的な実施形態では、構成部品のうちの１つまたは複数は、所与の単一の温度のみで較正される必要があることが理解される。それらの例示的な実施形態では、図８の方法８００の様々な動作（例えば動作８２５〜８４０）を省略することができ、第１の較正温度（例えば摂氏４０度）についてのみ較正が行われる。
[0054] 動作８０５において、光熱フィードバックエンジン５０９は、第１の被試験デバイスの温度を初期化する（例えば摂氏１２０度）。いくつかの例示的な実施形態では、被試験デバイスを第１の温度に設定するために、デバイスのＰＩＣ上の１つまたは複数の光学部品が、ＰＩＣの温度を第１の温度に上昇させるように起動される。例えば、方法８００において複数レーンのトランシーバのうちの１つのレーンのみが較正されている場合、較正されていない他のレーンの構成部品は、デバイスの温度を第１の温度に上昇させるために電源オンにされる（例えば受信機ＤＣ電流、１つまたは複数の構成部品ヒータを電源オンにする）か、または追加的に、デバイスの光受信機部分における電流駆動の構成部品（例えばＳＯＡ５３５）が、デバイスの温度を第１の温度に増加させるために、すべて起動され、最大利得に設定される。
[0055] 動作８０５で光電気被試験デバイスが第１の温度に設定された後、被試験デバイスの１つまたは複数の構成部品は次いで、動作８１０で較正される。例えば、動作８１０において、第１の送信機レーン５１６におけるレーザ５５０は、動作８０５で設定された第１の温度にある間に較正される。いくつかの例示的な実施形態では、光電気被試験デバイスの１つまたは複数の追加の構成部品もまた、次いで、動作８１０にループして戻ることによって同じ温度で較正される。例えば、エンジン５０９は、最初に第１の温度でレーザ５５０を較正し、次いで第１の温度でＥＡＭ５５２を較正し得、その後に第１の温度で較正されるべきすべての部分が較正されるまで第１の温度でＭＺＩ５５５を較正することが続き、それによって動作８１０における較正ループを終了する。
[0056] １つまたは複数の構成部品の較正が動作８１０で行われる間、光熱フィードバックエンジン５０９は、デバイス内の較正されていない他の光学または電気部品を起動したり停止したりするなど、気流ベースではないメカニズムを使用して、第１の温度での光電気ＤＵＴの閉ループ（フィードバックベースの）制御を行う動作８１５および８２０を同時に実施する。例えば、動作８１５において、温度センサ（例えば図４のＰＩＣ温度センサ４０８）は、温度データまたは信号（例えばアナログ信号）を生成し、これは次いでプロセッサ（例えば図４のプロセッサ４１５）に送信される。動作８２０において、温度が増加することに応答して、エンジン５０９は、デバイスを第１の温度に設定するために使用された起動された構成部品のうちの１つまたは複数を停止する。例えば、ＳＯＡ５３５は停止され、それによってＳＯＡ５３５からの熱を減少させ、デバイスの温度を第１の温度に低減して戻す。反対に、デバイスの温度が低下した場合、動作８２０において、エンジン５０９は、較正を受けていないデバイス上のより多くの構成部品をイネーブルにし、および／または任意選択的に、起動された構成部品に供給される電流を増加させる。例えば、温度が低下することに応答して、エンジン５０９は、較正を受けている構成部品の温度を上昇させて第１の温度に戻すために、追加的に検出器５３６（図５）を起動し、受信機コントローラ５１０を起動し得る。
[0057] 動作８２５において、光熱フィードバックエンジン５０９は、温度下で第２のデバイスを初期化する。例えば、較正を受けていない光電気デバイスの１つまたは複数のフォトニクス構成部品が、ある量の熱を増加させ、デバイスの温度を第２の温度に上昇させるように起動される。
[0058] 光電気デバイスが動作８２５で第２の温度に設定された後、被試験デバイスの１つまたは複数の構成部品は、第２の温度で較正される。例えば、動作８１０で第１の温度で較正された同じ構成部品の各々が、動作８３０で第２の温度で再び較正され、動作８３０は、追加の各光学部品を較正するためにループする。
[0059] １つまたは複数の構成部品の較正が動作８３０で行われる間、光熱フィードバックエンジン５０９は、第２の温度での光電気ＤＵＴの閉ループ（フィードバックベースの）制御を行う動作８３５および８４０を同時に実施する。例えば、動作８３５において、温度センサ（例えば図４のＰＩＣ温度センサ４０８）が、デバイスの温度が増加していることを示す温度データまたは信号（例えばアナログ信号）を生成する場合、動作８４０において、エンジン５０９は、起動された構成部品に供給される電流を調節し（例えば、ＳＯＡ５３５がすでに起動されており、最大利得に設定されている場合、利得を低減する）、および／または較正を受けていない起動された構成部品の量を、それらをディセーブルにする（例えばＳＯＡ５３５を変える）ことによって低減して、熱流を低減し、デバイス温度を第２の較正温度に戻す。反対に、温度が第２の温度よりも低く減少した場合、デバイスの較正されていない追加の構成部品が、ＤＵＴ温度を増加させて第２の温度に戻すように起動される。
[0060] 動作８４５において、エンジン５０９は、デバイスに対する較正データを記憶して、較正プロセスを完了する。例えば、動作８４５において、エンジン５０９は、後の時点で（例えば、製造時間後に、現場で、別の製品に統合されるときに）デバイスを動作させるために使用されることができる利得およびバイアス値を記憶する。
[0061] 図９は、いくつかの例示的な実施形態による、光電気ＡＴＥシステムを使用した１つまたは複数の較正温度での光電気デバイスの較正および受動副生熱と気流を使用した閉ループ制御を実施するための方法９００のフロー図を示す。図９の例では、較正されていないＤＵＴ光学部品は、閉ループの熱および冷却制御を提供し、圧縮気流も同時に閉ループの加熱および冷却制御を提供する。さらに図９の例では、構成部品は２つの温度で較正されるが、いくつかの例示的な実施形態では、構成部品のうちの１つまたは複数は単一の温度で較正され、方法９００の１つまたは複数の動作（例えば動作９２５〜９４０）が省略されることが理解される。
[0062] 動作９０５において、光熱フィードバックエンジン５０９は、第１の被試験デバイスの温度を初期化する（例えば摂氏３０度）。例えば、第１の温度は、較正されるべき構成部品を電源オンにし（例えばレーン５１６における構成部品を起動し）、任意選択的に、較正を受けていない構成部品（例えば送信機の他のレーンにある近くの構成部品またはＳＯＡ５３４などの受信機内の構成部品）を電源オンにすることによって設定されることができる。
[0063] 動作９０５で光電気被試験デバイスが第１の温度に設定された後、被試験デバイスの１つまたは複数の構成部品は次いで、動作９１０で較正される。例えば、動作９１０において、第１の送信機レーン５１６におけるレーザ５５０は、動作９０５で設定された第１の温度にある間に較正される。いくつかの例示的な実施形態では、光電気被試験デバイスの１つまたは複数の追加の構成部品もまた、次いで、動作９１０にループして戻ることによって同じ温度で較正される。例えば、エンジン５０９は、最初に第１の温度でレーザ５５０を較正し、次いで第１の温度でＥＡＭ５５２を較正し得、その後に第１の温度で較正されるべきすべての部分が較正されるまで第１の温度でＭＺＩ５５５を較正することが続き、それによって動作９１０における較正ループを終了する。
[0064] １つまたは複数の構成部品の較正が動作９１０で行われる間、光熱フィードバックエンジン５０９は、上述のように、気流制御と、較正されていない構成部品を起動し、それらの構成部品に供給される電流を変化させる（例えばＳＯＡ利得を増加／減少させる）ことの両方を使用して第１の温度での光電気ＤＵＴの閉ループ（フィードバックベースの）制御を行う動作９１５および９２０を同時に実施する。例えば、光電気デバイスが第１の温度よりも高く増加することに応答して、エンジン５０９は、気流弁が開くように作動させる制御信号を生成し、それによって、デバイスにわたる気流を増加させて、熱を逃し、温度を減少させて第１の温度に戻す。いくつかの例示的な実施形態では、より迅速に温度を第１の較正温度に増加または減少させて戻すために、較正されていない構成部品の量およびそれらに供給される電力も、被試験デバイスを第１の温度に戻すように修正される。
[0065] 動作９２５において、光熱フィードバックエンジン５０９は、温度下で第２のデバイスを初期化する。例えば、動作９０５の第１の温度が、第４のレーン５１８内の電流駆動の構成部品を起動することによって少なくとも部分的に設定された場合、動作９２５において、エンジン９０５は、光電気デバイスが第２の温度に落ち着くように熱を加えるために、追加の電流駆動の構成部品を起動する。
[0066] 光電気デバイスが動作９２５で第２の温度に設定された後、被試験デバイスの１つまたは複数の構成部品は、第２の温度で較正される。例えば、動作９１０で第１の温度で較正された同じ構成部品の各々が、動作９３０で第２の温度で再び較正され、動作９３０は、追加の各光学部品を較正するためにループする。
[0067] １つまたは複数の構成部品の較正が動作９３０で行われる間、光熱フィードバックエンジン５０９は、動作９２０で行われた気流と電流駆動の構成部品の起動、調節、または停止とを使用して第２の温度での光電気ＤＵＴの閉ループ（フィードバックベースの）制御を行う動作９３５および９４０を同時に実施する。
[0068] 動作９４５において、エンジン５０９は、デバイスに対する較正データを記憶して、較正プロセスを完了する。例えば、動作９４５において、エンジン５０９は、後の時点（例えば、製造時間後に、現場で、別の製品に統合される）でデバイスを動作させるために使用されることができる利得およびバイアス値を記憶する。
[0069]
[0070] 以下は例示的な実施形態である。
[0071] ［実施例１］ フォトニクス集積回路（ＰＩＣ）内の光学部品を較正するための方法であって、光電気回路構造の前記フォトニクス集積回路（ＰＩＣ）内の１つまたは複数のアクティブ光学部品を起動することと、前記光電気回路構造は、前記ＰＩＣと、前記ＰＩＣの外部にある１つまたは複数の電気回路とを備え、前記１つまたは複数の電気回路は、前記ＰＩＣのほうに高圧気流を向けるように構成された電気制御の加圧空気源を調節する温度制御信号を生成するように構成されたプロセッサ回路を含み、前記光電気回路構造に統合された統合温度センサを使用して初期温度値を生成することと、前記統合温度センサは、前記統合温度センサが前記ＰＩＣ内の前記アクティブ光学部品によって生成された熱を受け取るように、前記アクティブ光学部品の近傍に配置され、前記初期温度値は、前記ＰＩＣが前記ＰＩＣ内の前記１つまたは複数のアクティブ光学部品の起動後に初期温度にあることを示し、前記初期温度は、前記ＰＩＣを較正するために利用される予め構成された較正温度に対応し、前記ＰＩＣが前記初期温度にあることを前記統合温度センサによって生成された前記初期温度値が示す間、前記ＰＩＣの前記１つまたは複数のアクティブ光学部品への較正調節を受信することと、前記プロセッサ回路によって、前記統合温度センサによって生成された変化温度値を検出することと、前記変化温度値に応答して、前記プロセッサ回路を使用して、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品が較正される間に、前記ＰＩＣを通る前記高圧気流により前記ＰＩＣの温度が前記初期温度に近づくように調節されるように、前記電気制御の加圧空気源に前記ＰＩＣのほうに向けられた前記高圧気流の強さを変化させるように前記温度制御信号を継続して調節することとを備える、方法。
[0072] ［実施例２］ 前記高圧気流は、前記ＰＩＣの近くにある中空チューブを使用して前記ＰＩＣに向けられる、実施例１に記載の方法。
[0073] ［実施例３］ 前記中空チューブは、前記ＰＩＣのほうに前記高圧気流を向けている間、前記ＰＩＣに接触しない、実施例１または２に記載の方法。
[0074] ［実施例４］ 前記電気制御の加圧空気源は、電気制御可能な弁を有する空気圧縮器である、実施例１〜３のいずれかに記載の方法。
[0075] ［実施例５］ 前記プロセッサ回路は、前記統合温度センサから温度値を受信するために前記ＰＩＣに電気接続される、実施例１〜４のいずれかに記載の方法。
[0076] ［実施例６］ 前記ＰＩＣの外部にある前記１つまたは複数の電気回路は、１つまたは複数の電気接触を使用して前記ＰＩＣに接続される、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
[0077] ［実施例７］ 前記１つまたは複数の電気接触は、前記ＰＩＣ上の金属接触を備える、実施例１〜６のいずれかに記載の方法。
[0078] ［実施例８］ 前記ＰＩＣは、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品から独立して動作する追加のアクティブ光学部品を備える、実施例１〜７のいずれかに記載の方法。
[0079] ［実施例９］ 前記ＰＩＣは、光送信機と光受信機とを備える光トランシーバであり、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、前記光送信機の光送信機構成部品であり、前記追加のアクティブ光学部品は、前記光受信機の光受信機構成部品である、実施例１〜８のいずれかに記載の方法。
[0080] ［実施例１０］ 前記ＰＩＣは複数レーンの光送信機であり、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、前記複数レーンの光送信機のうちの１つのレーンの構成部品であり、前記追加のアクティブ光学部品は、前記複数レーンの光送信機のうちの他のレーン内の他の光学部品である、実施例１〜９のいずれかに記載の方法。
[0081] ［実施例１１］ 前記ＰＩＣは複数レーンの光受信機であり、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、前記複数レーンの光受信機のうちの１つのレーンの構成部品であり、前記追加のアクティブ光学部品は、前記複数レーンの光受信機のうちの他のレーン内の他の光学部品である、実施例１〜１０のいずれかに記載の方法。
[0082] ［実施例１２］ 前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、予め構成された較正温度に対応する前記初期温度での較正のための構成部品であり、前記追加のアクティブ光学部品は、前記予め構成された較正温度に対応する前記初期温度での較正調節を受信していない前記ＰＩＣの電流受信構成部品である、実施例１〜１１のいずれかに記載の方法。
[0083] ［実施例１３］ 前記ＰＩＣの熱を増加させるように前記追加のアクティブ光学部品を起動することと、前記統合温度センサを使用して上昇温度値を生成することと、前記上昇温度値は、前記予め構成された較正温度よりも高い予め構成された上昇較正温度に対応し、前記ＰＩＣが前記予め構成された上昇較正温度にある間、較正調節を受信することと、前記プロセッサ回路によって、前記統合温度センサによって生成された追加の変化温度値を検出することと、前記追加の変化温度値に応答して、前記ＰＩＣの前記温度が前記予め構成された上昇較正温度に近くなるように調節されるように、前記電気制御の加圧空気源に前記ＰＩＣのほうに向けられた前記高圧気流の前記強さを変化させるように前記温度制御信号を継続して調節することとをさらに備える、実施例１〜１２のいずれかに記載の方法。
[0084] ［実施例１４］ 前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品に電気電流を供給することによって少なくとも部分的に起動される、実施例１〜１３のいずれかに記載の方法。
[0085] ［実施例１５］ 前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、光源、光増幅器、電界吸収変調器（ＥＡＭ）、位相ベースカプラ、光検出器のうちの１つまたは複数を含む、実施例１〜１４のいずれかに記載の方法。
[0086] ［実施例１６］ 機械の１つまたは複数のプロセッサと、命令を記憶したメモリとを備え、前記命令は、前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記機械に実施例１〜１５の方法のいずれか１つを実施する動作を行わせる、システム。
[0087] ［実施例１７］ 機械によって実行されると、前記機械に方法１〜１５のうちの１つを実施する動作を行わせる命令を具現化する機械可読記憶デバイス。
[0088] 前述の詳細な説明では、本発明の主題の方法および装置が、その特定の例示的な実施形態を参照して説明された。しかしながら、様々な修正および変更が、本発明の主題のより広い趣旨および範囲から逸脱することなく行われ得ることが明らかであろう。したがって、本明細書および図面は、限定的ではなくむしろ例示的なものとしてみなされるべきである。

Claims (20)

  1. フォトニック集積回路（ＰＩＣ）内の光学部品を較正するための方法であって、
    光電気回路構造の前記ＰＩＣ内の１つまたは複数のアクティブ光学部品を起動することと、前記光電気回路構造は、前記ＰＩＣと、前記ＰＩＣの外部にある１つまたは複数の電気回路とを備え、前記１つまたは複数の電気回路は、前記ＰＩＣのほうに高圧気流を向けるように構成された電気制御の加圧空気源を調節する温度制御信号を生成するように構成されたプロセッサ回路を含み、
    前記光電気回路構造に統合された統合温度センサを使用して初期温度値を生成することと、前記統合温度センサは、前記統合温度センサが前記ＰＩＣ内の前記アクティブ光学部品によって生成された熱を受け取るように、前記アクティブ光学部品の近傍に配置され、前記初期温度値は、前記ＰＩＣが前記ＰＩＣ内の前記１つまたは複数のアクティブ光学部品の起動後に初期温度にあることを示し、前記初期温度は、前記ＰＩＣを較正するために利用される予め構成された較正温度に対応し、
    前記ＰＩＣが前記初期温度にあることを前記統合温度センサによって生成された前記初期温度値が示す間、前記ＰＩＣの前記１つまたは複数のアクティブ光学部品への較正調節を受信することと、
    前記プロセッサ回路によって、前記統合温度センサによって生成された変化温度値を検出することと、
    前記変化温度値に応答して、前記プロセッサ回路を使用して、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品が較正される間に、前記ＰＩＣを通る前記高圧気流により前記ＰＩＣの温度が前記初期温度に近づくように調節されるように、前記電気制御の加圧空気源に前記ＰＩＣのほうに向けられた前記高圧気流の強さを変化させるように前記温度制御信号を調節することと
    を備える、方法。
  2. 前記温度制御信号は、前記電気制御の加圧空気源に前記高圧気流の強さを変化させるように継続して調節され、前記高圧気流は、前記ＰＩＣの近くにある指向性流路を使用して前記ＰＩＣに向けられる、請求項１に記載の方法。
  3. 前記指向性流路は、前記ＰＩＣのほうに前記高圧気流を向けている間、前記ＰＩＣに接触しない、請求項２に記載の方法。
  4. 前記電気制御の加圧空気源は、電気制御可能な弁を有する空気圧縮器である、請求項１に記載の方法。
  5. 前記プロセッサ回路は、前記統合温度センサから温度値を受信するために前記ＰＩＣに電気接続される、請求項１に記載の方法。
  6. 前記ＰＩＣの外部にある前記１つまたは複数の電気回路は、１つまたは複数の電気接触を使用して前記ＰＩＣに接続される、請求項１に記載の方法。
  7. 前記１つまたは複数の電気接触は、前記ＰＩＣ上の金属接触を備える、請求項６に記載の方法。
  8. 前記ＰＩＣは、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品から独立して動作する追加のアクティブ光学部品を備える、請求項１に記載の方法。
  9. 前記ＰＩＣは、光送信機と光受信機とを備える光トランシーバであり、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、前記光送信機の光送信機構成部品であり、前記追加のアクティブ光学部品は、前記光受信機の光受信機構成部品である、請求項８に記載の方法。
  10. 前記ＰＩＣは複数レーンの光送信機であり、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、前記複数レーンの光送信機のうちの１つのレーンの構成部品であり、前記追加のアクティブ光学部品は、前記複数レーンの光送信機のうちの他のレーン内の他の光学部品である、請求項８に記載の方法。
  11. 前記ＰＩＣは複数レーンの光受信機であり、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、前記複数レーンの光受信機のうちの１つのレーンの構成部品であり、前記追加のアクティブ光学部品は、前記複数レーンの光受信機のうちの他のレーン内の他の光学部品である、請求項８に記載の方法。
  12. 前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、予め構成された較正温度に対応する前記初期温度での較正のための構成部品であり、前記追加のアクティブ光学部品は、前記予め構成された較正温度に対応する前記初期温度での較正調節を受信していない前記ＰＩＣの電流受信構成部品である、請求項８に記載の方法。
  13. 前記ＰＩＣの熱を増加させるように前記追加のアクティブ光学部品を起動することと、
    前記統合温度センサを使用して上昇温度値を生成することと、前記上昇温度値は、前記予め構成された較正温度よりも高い予め構成された上昇較正温度に対応し、
    前記ＰＩＣが前記予め構成された上昇較正温度にある間、較正調節を受信することと、
    前記プロセッサ回路によって、前記統合温度センサによって生成された追加の変化温度値を検出することと、
    前記追加の変化温度値に応答して、前記ＰＩＣの前記温度が前記予め構成された上昇較正温度に近くなるように調節されるように、前記電気制御の加圧空気源に前記ＰＩＣのほうに向けられた前記高圧気流の前記強さを変化させるように前記温度制御信号を継続して調節することと
    をさらに備える、請求項８に記載の方法。
  14. 前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品に電気電流を供給することによって少なくとも部分的に起動される、請求項１に記載の方法。
  15. 前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、光源、光増幅器、電界吸収変調器（ＥＡＭ）、位相ベースカプラ、光検出器のうちの１つまたは複数を含む、請求項１４に記載の方法。
  16. フォトニック集積回路（ＰＩＣ）を初期温度に設定する電流を受け取る１つまたは複数のアクティブ光学部品を備える前記ＰＩＣと、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品は、前記ＰＩＣが前記初期温度に設定される間、較正調節を受信し、
    前記アクティブ光学部品の近傍に配置された統合温度センサと、それにより前記統合温度センサは、前記ＰＩＣ内の前記アクティブ光学部品によって生成される熱を受け取り、前記統合温度センサは、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品が電流を受け取ることに応答して初期温度値を生成するためのものであり、
    前記ＰＩＣの外部にある１つまたは複数の電気回路と、前記１つまたは複数の電気回路は、前記ＰＩＣのほうに高圧気流を向けるように構成された電気制御の加圧空気源を調節する温度制御信号を生成するように構成されたプロセッサ回路を含み、前記プロセッサ回路は、前記統合温度センサによって生成された変化温度値を検出することに応答して、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品が較正調節を受信する間、前記ＰＩＣ上の前記高圧気流により前記ＰＩＣの温度が前記初期温度に近づくように調節されるように、前記電気制御の加圧空気源に前記ＰＩＣのほうに向けられた前記高圧気流の強さを変化させるように前記温度制御信号を調節するように構成される、
    を備える、光電気構造。
  17. 前記温度制御信号は、前記電気制御の加圧空気源に前記高圧気流の強さを変化させるように継続して調節され、前記高圧気流は、前記ＰＩＣの近くにある中空チューブを使用して前記ＰＩＣに向けられる、請求項１６に記載の光電気構造。
  18. 前記統合温度センサは、前記ＰＩＣに統合されている、請求項１６に記載の光電気構造。
  19. 前記プロセッサ回路は、前記統合温度センサから温度値を受信するために前記ＰＩＣに電気接続される、請求項１６に記載の光電気構造。
  20. 前記ＰＩＣは、前記１つまたは複数のアクティブ光学部品から独立して動作する追加のアクティブ光学部品を備え、前記追加のアクティブ部品は、上昇温度での追加の較正調節のために前記ＰＩＣの熱を増加させる追加の電流を受け取るように構成される、請求項１６に記載の光電気構造。
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