KR20210147809A - 하이브리드 자동 테스팅 장비를 사용하는 광학-전기 디바이스 - Google Patents

하이브리드 자동 테스팅 장비를 사용하는 광학-전기 디바이스 Download PDF

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KR20210147809A
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스티븐 윌리엄 켁
크리스핀 크루즈 마파가이
조지 알. 소스노우스키
마크 스텐홀름
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Abstract

광학-전기 디바이스는 컴포넌트 교정 동안 디바이스의 온도에 대한 피드백-기반 제어 루프를 구현할 수 있다. 광학-전기 디바이스는 교정 동안 디바이스 온도를 가변시키기 위해 압축된 공기를 구현할 수 있다. 부가적으로, 디바이스의 비-활성 컴포넌트들은 제공된 압축된 공기와 협력하여 디바이스의 온도를 가변시키기 위해 전류가 제공될 수 있다. 부가적인 교정 온도들은 디바이스에서의 부가적인 비-활성 컴포넌트들, 이를테면 광 소스들, 광학 증폭기들, 및 변조기들을 활성화 및 비활성화함으로써 구현될 수 있다.

Description

하이브리드 자동 테스팅 장비를 사용하는 광학-전기 디바이스{OPTICAL-ELECTRICAL DEVICE USING HYBRID AUTOMATED TESTING EQUIPMENT}
본 개시내용은 일반적으로 온도 제어, 및 구체적으로 광학-전기 디바이스 온도 제어 메커니즘들에 관한 것이다.
현대 고속 집적 회로(IC)들은 현대 통신 네트워크들에 의해 요구되는 멀티-기가비트 데이터 레이트들로 데이터를 송신하기 위해 협력하여 동작하여야 하는 수백만 개의 컴포넌트, 이를테면 트랜지스터들을 갖는 복잡한 아키텍처들을 가진다. 그런 디바이스들을 제조하는 중요한 단계들 중 하나는 나중(제품에 통합된 이후)에 디바이스들이 고장나지 않는 것을 보장하기 위해 고속 디바이스들의 테스팅 및 교정이다. 그런 고속 디바이스들의 테스팅 및 교정과 관련된 하나의 문제는 현대의 설계 프로세스에서 생겨나고, 여기서는 디바이스들의 상이한 컴포넌트들이 상이한 회사들에 의해 "규격품" 컴포넌트들로서 설계된다. 이를 위해, 자동 테스트 장비(automatic test equipment)(ATE)는 칩 및 웨이퍼 레벨에서 고속 설계들을 효율적으로 테스트하기 위해 디바이스 엔지니어들에 의해 구현될 수 있다. 일반적으로, ATE 시스템은 최소한의 인간 상호작용으로 스트레스 테스팅을 수행하고 개별 컴포넌트들을 분석하기 위해 테스트 대상 디바이스(device under test)(DUT)와 인터페이스하는 하나 이상의 컴퓨터-제어 장비 또는 모듈을 포함한다. 전자 또는 반도체 디바이스들을 위해 구성된 현재의 ATE 시스템들은 일부 현대 하이브리드 고속 디바이스들, 이를테면 더 높은 데이터 레이트들을 달성하기 위해 전기 및 광 둘 모두를 프로세싱하는 광학 트랜스시버들의 빠른 테스팅 및 교정을 제공하도록 구성되지 않는다.
아래 설명은 본 개시내용의 실시예들의 구현의 예로써 주어진 예시들을 갖는 도면들의 논의를 포함한다. 도면들은 제한이 아닌 예로써 이해되어야 한다. 본원에 사용된 바와 같이, 하나 이상의 "실시예"에 대한 언급들은 본 발명의 청구 대상의 적어도 하나의 구현에 포함된 특정 특징, 구조들, 또는 특성을 설명하는 것으로 이해되어야 한다. 본원에 나오는 "일 실시예에서" 또는 "대안적인 실시예에서" 같은 어구들은 본 발명의 청구 대상의 다양한 실시예들 및 구현들을 설명하고, 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하지 않는다. 그러나, 이들은 또한 반드시 상호 배타적이지 않다. 임의의 특정 엘리먼트 또는 행위의 논의를 더 쉽게 식별하기 위해, 참조 번호에서 최상위 숫자 또는 숫자들은, 엘리먼트 또는 행위가 처음 소개되는 도면("도면") 번호를 지칭한다.
도 1은 일부 예시적인 실시예들에 따른, 동시 광학-전기 ATE 테스트 및 교정을 구현하기 위한 예시적인 광학-전기 테스트 시스템을 도시한다.
도 2는 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학 신호들을 송신 및 수신하기 위한 광학 트랜스시버를 예시하는 블록도이다.
도 3은 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학-전기 ATE 아키텍처를 디스플레이한다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학-전기 테스트 대상 디바이스(DUT)의 기류-기반 제어를 위한 광학-전기 ATE 온도 제어 아키텍처를 도시한다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광자 온도 제어 아키텍처를 도시한다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 하나 이상의 광학 디바이스를 포함하는 광학-전기 디바이스(예컨대, 광학 트랜스시버)의 예시이다.
도 7은 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학-전기 ATE 시스템 및 고압 기류의 폐루프 제어를 사용하여 하나 이상의 교정 온도에서 광학-전기 디바이스 교정을 구현하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 8은 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학-전기 ATE 시스템 및 광학-전기 디바이스의 부산물 열 생성 컴포넌트들의 폐루프 제어를 사용하여 하나 이상의 교정 온도에서 광학-전기 디바이스 교정을 구현하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 9는 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학-전기 ATE 시스템 및 수동 부산물 열 및 기류를 사용하는 폐루프 제어를 사용하여 하나 이상의 교정 온도에서 광학-전기 디바이스 교정을 구현하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
아래에 설명된 실시예들의 일부 또는 모두를 묘사할 수 있는 도면들의 설명을 포함할 뿐 아니라, 본원에 제시된 본 발명의 개념들의 다른 잠재적인 실시예들 또는 구현들을 논의하는 소정의 세부 사항들 및 구현들의 설명들이 이어진다. 본 개시내용의 실시예들의 개요는 아래에 제공되고, 이어서 도면들을 참조하여 더 상세한 설명이 이어진다.
이하의 설명에서, 설명의 목적들을 위해, 다수의 특정 세부사항은 본 발명의 청구 대상의 다양한 실시예들의 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 본 발명의 청구 대상의 실시예들이 이들 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 일반적으로, 잘-알려진 명령어 인스턴스들, 구조들, 및 기법들은 반드시 상세히 도시되지 않는다.
현대의 ATE 시스템들은 복잡한 전기 및 광학 모듈들 둘 모두를 포함하는 현대 하이브리드 고속 디바이스들, 이를테면 광학 트랜스시버들을 빠르게 테스트, 검증 및 교정하도록 구성되지 않는다. 이를 위해, ATE 시스템의 전기 장치들과 인터페이스하기 위한 하나 이상의 전기 인터페이스 및 ATE 시스템의 광학 장치들과 인터페이스하기 위한 하나 이상의 광학 인터페이스(예컨대, 섬유들, 렌즈, 격자들)를 사용하는 하이브리드 광학-전기 ATE 시스템이 구현될 수 있다. 상이한 전기 및 광학 인터페이스들은 통상적으로 물리적으로 크고 하이브리드 ATE 테스팅을 수행하기 위해 다양한 전기 및 광학 입력/출력 포트들을 연결하기가 어려울 수 있다. 이 문제를 더 복잡하게 하는 것은 하이브리드 테스트 대상 디바이스(DUT)에서 각각의 광학 컴포넌트가 올바르게 기능하는 것을 보장하기 위해 소정의 온도(예컨대, 작은 온도 범위, 예컨대 3 도 범위)에서 교정되는 일부 광학 컴포넌트들의 교정이다. 또한, 종종 컴포넌트들은 (예컨대, 광학 스위치와 같은 제품으로 제조 및 통합 이후) 하이브리드 디바이스에 의해 견딜 수 있을 온도들의 스펙트럼에 걸쳐 신뢰성을 보장하기 위해 2 개의 상이한 온도에서 교정된다. ATE 교정 동안 DUT의 온도를 제어하기 위한 하나의 접근법은 금속 블록(예컨대, 구리 블록)을 디바이스에 부착하고, 이어서 디바이스 교정을 수행하기 위해 블록을 원하는 온도들로 가열 및 냉각하는 것을 포함한다. 그러나, 그런 블록들은, DUT가 종종 제곱 센티미터 이하인 복잡한 ATE 환경에서 DUT와 인터페이스하기 어려울 수 있다. 또한, 그런 블록들은 매우 약한 컴포넌트들(예컨대, 접촉될 수 없는 광학 컴포넌트들)을 포함하는 DUT에 쉽게 손상을 야기할 수 있다. 다른 접근법들은 DUT에 냉각 구조(예컨대, 펠티어 냉각기(Peltier cooler))의 통합에 의존하고; 그러나, 통합된 냉각 디바이스들은 하이브리드 디바이스의 전력 및 설계 공간을 낭비하며, 외부 냉각 구조(예컨대, 외부 펠티어 냉각기)는 ATE 환경에서 DUT와 인터페이스하기 어렵기 때문에, 외부 냉각 구조를 배치하기 위한 시도는 DUT에 대한 손상 가능성을 생성한다.
이를 위해, 하이브리드 광학-전기 ATE 시스템은 DUT의 온도를 변경하고 그리고 하나 이상의 광학 컴포넌트 교정 절차 동안 DUT의 온도를 효율적으로 유지하기 위해 기류 냉각 및 부수적인 디바이스 열을 사용하는 온도 제어 루프를 구현할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 하이브리드 광학-전기 ATE 시스템은 DUT의 광자 집적 회로(PIC)에 가까이 장착된 지향성 채널(예컨대, 튜브)로부터 압축된 공기를 구현한다. 일부 예시적인 실시예들에서, DUT는 DUT의 온도를 모니터링하고 DUT 온도를 증가 또는 감소시키기 위해 기류를 조정하는 데 사용되는 온도 센서를 포함한다. 또한, 일부 예시적인 실시예들에서, DUT의 하나 이상의 컴포넌트(예컨대, 광학 경로 상의 광학 컴포넌트들)가 교정되는 동안, 교정을 겪지 않는 다른 광학 컴포넌트들은 전류가 제공되어 DUT의 온도를 상승시키기 위해 열을 생성한다.
예로써, DUT가 주어진 온도(섭씨 40 도)에서 교정되어야 하는 광학 송신기(예컨대, 레이저들, 변조기들) 및 광학 수신기(예컨대, 반도체 증폭기들, 포토다이오드들)를 포함하는 PIC를 갖는 파장 분할 다중화(wavelength-division multiplexing)(WDM) 광학 트랜스시버라고 가정하자. 일부 예시적인 실시예들에서, 광학 송신기는 송신기를 활성화하고 가압된 공기 소스를 턴 온 하여 DUT 상에 최대 레벨로 공기를 송풍함으로써 먼저 교정된다. 송신기가 활성화되고 가압된 공기 소스가 최대 전력으로 있으면, 송신기 컴포넌트들 각각은 교정될 수 있고 기류를 사용하는 폐쇄형 제어 루프는 DUT 온도를 예컨대 섭씨 50 도로 유지한다. 예컨대, DUT가 35 도로 냉각되면, 가압된 공기 소스의 양은 최대에서 감소되어 DUT가 다시 50 도로 가열되게 한다.
또한, 교정을 위해 제2 온도로 빠르게 전이하기 위해, 하나 이상의 비-활성 컴포넌트는 활성화되어 DUT를 제2 온도로 가열할 수 있다. 송신기가 제1 온도에서 교정된 이후, DUT의 광학 수신기 컴포넌트들은 DUT의 온도를 제2 온도로 상승시키기 위해 활성화된다. 예컨대, 광학 수신기의 광학 SOA들은 전원을 공급받아 전류를 수신하고 열을 생성한다.
일부 예시적인 실시예들에서, 비-활성 컴포넌트들이 활성화되는 것에 더하여, 기류는, DUT가 제2 온도점, 또는 평형 상태에 놓일 때까지 다시 최대로 증가된다. 제2 온도에 있는 동안, 송신기 컴포넌트들은 교정될 수 있고, 수신기 컴포넌트들(예컨대, SOA) 및 압축된 공기는 DUT를 제2 온도에서 유지한다. 특히, 예컨대, DUT의 온도가 강하하면, 기류의 강도는 DUT 온도가 다시 제2 온도에 올 때까지 DUT 온도를 증가시키도록 감소된다. 대안적으로, 만약 DUT의 온도가 증가하면, 수신기의 하나 이상의 SOA는 비활성화되거나 이들의 이득 레벨들은 제공된 전류를 감소시키고 DUT의 온도를 다시 제2 온도로 감소시키기 위해 감소된다.
도 1은 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광자 디바이스들의 광학 및 전기 온도-제어 테스팅을 동시에 구현하기 위한 광학 및 전기 테스팅 시스템(100)을 도시한다. 예시된 바와 같이, 핸들러(handler)(105)(예컨대, 집적 회로(IC) 핸들러, 칩 핸들러)는 테스트 대상 디바이스(DUT)(120)를 테스팅 및 교정을 위한 포지션으로 주의깊게 이동시킬 수 있는 로봇 시스템이다. 워크프레스(workpress)(110)(예컨대, 워크프레스 어셈블리)는 DUT(120)를 테스트 소켓 베이스(125)로 이동시키기 위해 핸들러(105)에 부착된다. 테스트 소켓 베이스(125)는 하나 이상의 광학 분석 모듈(예컨대, 광학 스펙트럼 분석기(OSA))을 사용하여 DUT(120)의 광학 테스팅을 제공하는 광학 테스트 어셈블리(130), 및 하나 이상의 전기 분석기 모듈을 사용하여 전기 자동화 테스팅을 제공하는 전기 자동 테스트 장비(ATE)(145) 상에 추가로 포지셔닝된다. DUT(120)는 전기 연결부들(예컨대, 고속 소켓(125))을 통해 광학 테스트 어셈블리 및 ATE(145)에 전기적으로 연결된다. 또한, DUT(120)는 하나 이상의 광학 연결부(140)를 사용하여 광학 테스트 어셈블리와 광학적으로 인터페이스할 수 있다. 예컨대, 광학 연결부들(140)은 광학 테스트 어셈블리(130)로부터 워크프레스(110)로 연장되고, DUT(120)의 상단 측(예컨대, "상단 측"이 인터포저(interposer) 또는 호스트 보드를 향하는 플립 칩 구성에서 상단 측, 또는 "하단 측"일 수 있음)을 향해 다시 되돌아오는 섬유들로서 구현될 수 있다. 광학 테스트 어셈블리의 추가 기능 컴포넌트들 및 세부사항들은 도 3을 참조하여 아래에서 더 상세히 논의된다. 광학 및 전기 테스팅 시스템(100)의 광학 및 전기 접촉부들과 정렬되면, DUT(120)는 전기 및 광학 테스팅 및 교정을 동시에 겪을 수 있다. 또한, 도 4를 참조하여 아래에서 더 상세히 논의된 바와 같이, 소정의 온도들 및 공기 소스(115)에서 DUT(120)의 정확한 교정을 가능하게 하기 위해 가압된 공기를 DUT로 지향시켜 열을 제거하도록 워크프레스(110)를 통해 연장되는 지향된 공기 채널(예컨대, 호스, 튜브, 중공 경로)을 통해 DUT(120) 상에 기류를 적용한다.
도 2는 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학 신호들을 송신 및 수신하기 위한 광학 트랜스시버(200)를 예시하는 블록도이다. 광학 트랜스시버(200)는, 분할 이득 증폭기가 통합될 수 있는 예시적인 시스템이다. 예시된 바와 같이, 광학 트랜스시버(200)는 전기 디바이스들, 이를테면 전기 하드웨어 디바이스(250)로부터의 전기 데이터를 인터페이스하고, 전기 데이터를 광학 데이터로 변환하고, 하나 이상의 광학 디바이스, 이를테면 광학 디바이스(275)로 광학 데이터를 전송 및 수신하도록 구현될 수 있다. 설명 목적들을 위해, 아래의 설명에서, 전기 하드웨어 디바이스(250)는 광학 스위치 네트워크에 데이터를 전송 및 수신하는 플러그가능 디바이스로서 광학 트랜스시버(200)를 "호스팅"하는 호스트 보드이고; 여기서, 예컨대, 광학 디바이스(275)는 광학 스위치 네트워크의 다른 컴포넌트들(예컨대, 외부 송신기(277))일 수 있다. 그러나, 광학 트랜스시버(200)가 다른 타입들의 전기 디바이스들 및 광학 디바이스들과 인터페이스하도록 구현될 수 있다는 것도 이해될 것이다. 예컨대, 광학 트랜스시버(200)는 일부 예시적인 실시예들에 따라, 광으로부터 이진 전기 데이터로 변환된 이후 데이터를 프로세싱하는 온-보드 전기 칩들을 상호연결하기 위해 광학 버스로서 광학 네트워크(예컨대, 도파관들, 섬유들)를 사용하는 하이브리드 "마더보드" 상에 단일 칩으로서 구현될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 하드웨어 디바이스(250)는 광학 트랜스시버(200)의 전기 인터페이스를 수용 및 정합하기 위한 전기 인터페이스를 포함한다. 광학 트랜스시버(200)는 통신 시스템 또는 디바이스 내에서 백엔드(backend) 모듈로서 동작하는 하드웨어 디바이스(250)에 의해 물리적으로 수용되고 이로부터 제거될 수 있는 제거가능 프런트-엔드(front-end) 모듈일 수 있다. 예컨대, 광학 트랜스시버(200) 및 하드웨어 디바이스(250)는 광학 통신 디바이스 또는 시스템(예컨대, 네트워크 디바이스), 이를테면 고밀도 파장 분할 다중화(DWDM) 시스템을 포함하는 파장-분할 다중화(WDM) 시스템의 컴포넌트들일 수 있다. 예컨대, WDM 시스템은 복수의 하드웨어 디바이스 호스트 보드 용으로 예약된 복수의 슬롯을 포함할 수 있다.
광학 트랜스시버(200)의 데이터 송신기(205)는 전기 신호들을 수신할 수 있고, 이어서 전기 신호들은 PIC(210)를 통해 광학 신호들로 변환된다. 이어서, PIC(210)는 광학 링크들, 이를테면 PIC(210)와 인터페이스하는 섬유 또는 도파관들을 통해 광학 신호들을 출력할 수 있다. 이어서, 출력 광 데이터는 네트워크, 이를테면 WAN(wide area network), 광학 스위치 네트워크, 임베디드(embedded) 시스템의 광학 도파관 네트워크 등을 통해 다른 컴포넌트들(예컨대, 스위치들, 종점 서버들, 단일 임베디드 시스템의 다른 임베디드 칩들)에 의해 프로세싱될 수 있다.
수신기 모드에서, 광학 트랜스시버(200)는 광학 디바이스(275)로의 하나 이상의 광학 링크를 통해 높은 데이터 레이트 광학 신호들을 수신할 수 있다. 광학 신호들은 데이터 수신기(215)에 의한 추가 프로세싱을 위해, 이를테면 전기 하드웨어 디바이스(250)와 같은 다른 디바이스들에 출력을 위해 데이터를 더 낮은 데이터 레이트로 복조시키기 위해 PIC(210)에 의해 광으로부터 전기 신호들로 변환된다. 광학 트랜스시버(200)에 의해 사용된 변조는 펄스 진폭 변조(예컨대, PAM4), 직교 위상-편이 변조(QPSK), 이진 위상-편이 방식(BPSK), 편광-다중화 BPSK, M-진 직교 진폭 변조(M-QAM) 등을 포함할 수 있다.
도 3은 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학-전기 ATE 아키텍처(300)를 디스플레이한다. 광학-전기 ATE 아키텍처(300)는 광학 디바이스들의 광학 테스팅 및 교정을 위한 광학 테스트 어셈블리(130)의 예시적인 구현이다. 하이 레벨에서, ATE(325)는 광학 전기 테스트 대상 디바이스(305) 및 비트 에러 레이트 모듈(315)(예컨대, 임베디드 BER 테스터)과 인터페이스한다. 또한, 일부 예시적인 실시예들에 따라, ATE(325)는 RS-232 인터페이스를 사용하여 DUT(305)와 전기적으로, 그리고 하나 이상의 섬유 및 광학 스위치(335)를 통해 광학적으로 인터페이스하는 소형 OSA(330)로부터 데이터를 인터페이스 및 디스플레이할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, DUT(305)는 복수의 섬유(331)(예컨대, 도 1의 광학 연결부들(140)) 중 하나 이상에 출력되는 상이한 광 빔들(예컨대, 상이한 파장들, 또는 상이한 채널들)을 생성한다. 이들 예시적인 실시예에서, 광학 스위치(335)는 소형 OSA(330)에 출력을 위해 이용가능한 복수의 섬유 중 하나를 선택하도록 동작가능하다. 도 7-도 8을 참조하여 아래에 논의된 바와 같이, DUT(305)가 하나 이상의 교정 온도에서 유지되도록 압축된 공기를 지향성 채널을 통해 DUT(305)를 향해 지향시킬 수 있는 열-제어기(310)(예컨대, 온도 센서(408), 공기 튜브(425), 기류 밸브(403))가 아키텍처(300)에 추가로 예시된다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학-전기 테스트 대상 디바이스(DUT)(405)의 기류-기반 제어를 위한 광학-전기 ATE 온도 제어 아키텍처(400)를 도시한다. 예시된 예에서, 광학-전기 DUT(405)는 PIC(410) 및 프로세서(415)(예컨대, 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(ASIC))를 포함한다. 일부 예시적인 실시예들에서, PIC(410)는 PIC(410)의 온도를 감지하는 하나 이상의 임베디드 온도 센서(408)를 포함한다.
일부 예시적인 실시예들에서, 폐쇄형 제어 루프(예컨대, 피드백 교정 루프)에서 동작하기 위해, 광학-전기 DUT(405)는 제1 온도로 초기화되고, PIC(410)의 온도 센서(408)는 PIC(410)의 온도를 측정하고 온도를 온도 데이터로서 프로세서(415)에 전송한다. 프로세서(415)는 디지털 데이터를 (예컨대, 디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 사용하여) 기류 밸브(403)를 제어하는 제어 신호 전압으로 변환한다. 예컨대, 기류 밸브(403)는 공기 채널, 이를테면 공기 튜브(425)를 폐쇄 또는 개방하도록 작동시키는 선형 액추에이터를 갖는 전압 제어 니들(needle) 밸브를 포함할 수 있다.
예시된 예에서, 기류는 가압된 공기 소스(420)(예컨대, 공기 압축기, 고속 팬)에 의해 생성되고, 가압된 공기 소스(420)는 공기를 높은 압력(주변 또는 주위 환경 공기 압력보다 더 높은 압력)으로 튜브(425) 내로 강제한다. 튜브(425)는 팬을 사용하는 것과 같은 다른 접근법들에 비해 유리한 데, 그 이유는 튜브(425)는 표면을 접촉하지 않고 영역에 걸쳐 열 위킹(wicking) 공기의 강한 기류를 지향시키기 위해, 냉각될 특정 작은 영역, 이를테면 PIC(410)에 가까이 더 쉽게 포지셔닝될 수 있는 작은 직경을 가질 수 있기 때문이다. 튜브(425)를 통한 압축 공기 냉각의 하나의 부가적인 이점은, 이것이 비접촉식이고 물리적 접촉(예컨대, 히트 싱크(heat sink)를 PIC(410) 또는 디바이스(405)에 물리적으로 장착하는 것)에 의해 파괴될 수 있는 다수의 섬세한 컴포넌트를 갖는 PIC(410)와의 물리적 인터페이싱을 요구하지 않는다는 것이다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광자 온도 제어 아키텍처(500)를 도시한다. 예시된 바와 같이, 아키텍처(500)는 도 1 및 도 3을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 광학-전기 자동 테스팅 장비(ATE) 시스템(501)과 인터페이스하는 테스트 대상 디바이스인 광학-전기 DUT(502)를 디스플레이한다. 광학-전기 DUT(502)는 전자 모듈(504) 및 광자 모듈(507)을 포함한다.
전자 모듈(504)은 아래에 더 상세히 설명된 도 6의 ASIC(615) 같은, 패키지된 칩 내에 하나 이상의 전기 구조로서 통합될 수 있는 전기 컴포넌트들(예컨대, 전기 전도 경로들/트레이스들, 회로 제어 로직, ASIC들, 프로세서들, 전력 제어 회로들 등)을 포함한다. 예시된 예에서, 전자 모듈(504)은 광학 변조를 위한 신호(예컨대, PAM4 데이터, QPSK 데이터)를 수신하는 송신기 제어기(506)(예컨대, 도 2의 데이터 송신기(205))를 포함한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 하드웨어 프로세서(505)(예컨대, CPU, ASIC, 마이크로프로세서)는 광학-전기 DUT(502)의 상이한 프로세스들을 제어한다. 예컨대, 하드웨어 프로세서(505)는 하드웨어 프로세서(505)(예컨대, 펌웨어), 또는 광학-전기 ATE 시스템(501)의 메모리에 명령어들(예컨대, 애플리케이션으로서 메모리에 저장되고 광학-전기 ATE 시스템(501)의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행됨)로서 저장된 광학 열 피드백 엔진(509)을 포함할 수 있다. 이어서, 명령어들은 교정 테스팅을 위해 광자 모듈(507)의 폐루프 제어를 실행하기 위해 프로세서(505)에 의해 실행될 수 있다. 부가적으로, 그리고 일부 예시적인 실시예들에 따라, 프로세서(505)는 도 7-도 9를 참조하여 아래에 더 상세히 논의된 바와 같이 광학 폐루프 제어 동작들을 구현하도록 특정하게 설계된 통합 ASIC로서 구현될 수 있다.
전자 모듈(504)은 광자 모듈(507)의 광학 수신기 컴포넌트들에 의해 생성된 광학 데이터를 수신할 수 있는 수신기 제어기(506)(예컨대, 도 2의 데이터 수신기(215))를 더 포함한다. 전자 모듈(504)은 전자 모듈(504)의 전자 컴포넌트들을 포함하여, 광학-전기 DUT(502)에 대한 전력을 공급 및 제어하고, 그리고 다양한 전기 제어 광자 컴포넌트들(예컨대, 레이저들, 실리콘 광학 증폭기들, 필터들, 변조기들 등)에 전력을 공급하기 위해 광자 모듈(507)에 전력을 추가로 공급하기 위한 전력 제어 회로(512)를 더 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 광자 모듈(507)은 통합된 광자 송신기 구조(514) 및 통합된 광자 수신기 구조(532)를 포함하는 파장 분할 다중화(WDM) 트랜스시버 아키텍처이다. 일부 예시적인 실시예들에서, 통합된 광자 송신기 구조(514) 및 통합된 광자 수신기 구조(532)는 아래에 더 상세히 논의되는, 도 6의 PIC(620) 같은 PIC 디바이스로서 제조된 예시적인 광학 컴포넌트들이다. 통합된 광자 송신기 구조(514)는 4 개의 레인을 갖는 WDM 송신기의 예이고, 여기서 각각의 레인은 상이한 파장의 광을 처리한다. 간결성을 위해, 예시된 예에서, 제1 송신기 레인(516) 및 제4 송신기 레인(518)을 포함하는 송신기의 2 개의 레인만이 예시되고; 제2 및 제3 송신기 레인들은 생략된다.
통합된 광자 수신기 구조(532)는 (예컨대, 광학 네트워크로부터) WDM 광을 수신하고, 컴포넌트들, 이를테면 멀티플렉서들(534), 반도체 광학 증폭기(535)(SOA)들 및 하나 이상의 검출기, 이를테면 광검출기들(536)(예컨대, 포토다이오드들)을 사용하여 광을 필터링, 증폭, 및 이를 전기 신호로 변환함으로써 프로세싱하는 WDM 수신기의 예이다.
일부 예시적인 실시예들에 따라, 광자 모듈(507)의 광자 컴포넌트들 중 하나 이상은 외부 히터들(예컨대, 금속 열 소스, 이를테면 열을 부가하기 위한 구리 블록, 또는 열을 배출하기 위한 히트싱크)의 사용 없이 DUT 온도를 유지하기 위해 폐쇄형 피드백 제어 루프의 부분으로서 광학-전기 DUT(502)의 온도를 제어하기 위한 히터들로서 동작하도록 활성화된다. 일부 예시적인 실시예들에서, 온도 센서(571)(예컨대, 저항-기반 온도 센서, 온도 다이오드 모듈)는 디바이스(502)의 제어 프로세싱을 위해 온도 데이터 또는 신호를 생성하도록 광자 층(507)에 통합(예컨대, 제조)된다. 일부 예시적인 실시예들에서, 디바이스(502)는 온도 센서를 포함하지 않고, 비접촉식 외부 온도 프로브(575)(예컨대, 온도 레이저 프로브)는 (예컨대, ATE 시스템(501)으로의 인터페이스를 통해 또는 CPU(505)의 레지스터들에 데이터의 입력을 통해) 교정 동안 디바이스(502)의 온도를 제어하기 위해 폐쇄형-제어 루프에서 사용된다. 다른 예시적인 실시예들에서, 온도 센서는, 전자 모듈에 통합되지만 여전히 교정을 겪는 활성 광자 컴포넌트들의 온도를 나타내기 위해 교정될 활성 광자 컴포넌트에 충분히 가까운 온도 센서(573) 같이, 광자 모듈(507) 외부에 통합된다.
일부 예시적인 실시예들에서, 교정 동안 생성된 열은 교정(예컨대, 제조 또는 제작 동안 웨이퍼-레벨 테스팅)을 겪는 DUT 컴포넌트들을 가열하는 것 이외의 목적들을 위해 모듈들에 의해 생성된다는 점에서 용도 변경되는 부수적 또는 부산물 열이다. 예컨대, 광자 모듈(507)의 하나 이상의 컴포넌트는 DC 전류를 사용하여 광을 프로세싱하기 위해 전원을 공급받을 수 있고, DC 전류는 광자 모듈(507)의 근처 영역들로 방출하는 열을 수동으로 생성한다. 부가적으로, DC 전류는 그런 컴포넌트들에 전원을 공급하거나 활성화 할 뿐 아니라, 컴포넌트들의 소정 동작 특징, 이를테면 (예컨대, SOA)의 설정 이득, (예컨대, 필터들, 다이오드들의) 바이어스 등을 설정하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 레이저(550), 레이저(528), 전계 흡수 변조기(electro-absorption modulator)(EAM)(552), 모니터 포토다이오드(564), MZI 필터(533), 및 MZI 필터(555)는 전원을 공급하거나 동작 파라미터들을 설정하기 위해 DC 전류를 수신하는 일부 컴포넌트들이다.
용도 변경된 열의 부가적인 소스들은 컴포넌트의 광학 동작 특성을 제어하기 위해 다양한 광학 컴포넌트들에 전용되는 통합된 히터들로부터 나올 수 있다. 특히, 예컨대, EAM(530)은 히터를 사용하여 광학 신호에 변조를 부여할 수 있는 변조기이다. EAM(530)의 히터가 열을 생성하도록 설계되지만, 구체적으로는 EAM(530)을 제어하기 위한 열을 생성하도록 설계되고, (예컨대, 전체 광자 모듈(507)을 가열하기 위해) 비-EAM(530) 목적들을 위한 히터이도록 설계되지 않는다. 부가적인 예로서, 레이저(528)는 레이저(528)의 가열을 제어하는 데 전용되는 몇몇 히터들을 가질 수 있어서, 그 경로(예컨대, 경로(518))에 대해 올바른 레이저 광을 생성한다. 전용 히터들이 자신의 다양한 대응하는 컴포넌트들에 대해 특정한 방식으로 가열하도록 요구받지만, 일부 예시적인 실시예들에서, 히터들은 교정을 겪는 다른 컴포넌트들을 빠르고 비-파괴적 방식으로 가열하기 위해 (예컨대, 컴포넌트들을 활성화 및 바이어스하는 데 사용되는) DC 전류와 함께 용도 변경되는 열을 생성하기 위해 최대 전력으로 유지된다.
일부 예시적인 실시예들에 따라, 광학-전기 DUT(502)의 광학 경로들 중 하나의 컴포넌트들이 테스트(예컨대, 분석 및 교정)될 때, 다른 비-활성 광학 경로들의 열 생성 컴포넌트들은 테스트 중인 경로에 열을 제공하도록 활성화된다. 예컨대, 제1 송신기 레인(516)의 컴포넌트들이 교정(예컨대, 레이저(550)를 튜닝, 필터들, 이를테면 MZI 필터(555)의 다양한 바이어스를 튜닝, RF 바이어스를 설정 등)을 겪고, 주어진 온도에서 안정된 교정 온도를 요구하면, 다른 레인들의 열 생성 컴포넌트들(예컨대, 제4 송신기 레인(518))은, 교정 온도에서 안정되게 유지되도록 테스트 중인 경로의 온도를 상승 및 하강시키도록 활성화 또는 비활성화될 수 있다.
또한, 일부 예시적인 실시예들에서, 통합된 광자 송신기 구조(514)의 컴포넌트들 일부 또는 모두는 교정을 겪지만, 통합된 광자 수신기 구조(532)의 컴포넌트들은 열을 제공하고 안정된 온도에서 통합된 광자 송신기 구조(514)를 유지하도록 용도 변경될 수 있다. 예컨대, 통합된 광자 송신기 구조(514)의 모두 4 개의 레인이 교정되면(예컨대, 레인 각각이 4 개-채널 WDM 광의 하나의 채널을 처리함), 통합된 광자 송신기 구조(514)의 열 생성 컴포넌트들(예컨대, 히터들 및 전류-공급 지점들)은 활용/테스트되고 히터들로서 용도 변경될 수 없다. 이를 위해, 통합된 광자 수신기 구조(532)의 하나 이상의 컴포넌트는 통합된 광자 송신기 구조(514)의 교정을 위한 수동 교정 히터들로서 동작하도록 구현된다. 예컨대, 통합된 광자 송신기 구조(514)의 컴포넌트들이 ATE 시스템(501)을 사용하여 테스팅 및 교정을 겪는 동안, 통합된 광자 수신기 구조(532)의 DC 전류 입력 지점들 모두는 DC 전류의 그들 개별의 최고 레벨들에서 전류를 수신할 수 있다. 예컨대, 반도체 광학 증폭기(535) 각각의 이득은 최대 이득으로 증가될 수 있고, 광검출기들(포토다이오드들)(536) 각각의 DC 바이어스 이득은 그들 개별 최대 동작 레벨들로 증가될 수 있다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 하나 이상의 광학 디바이스를 포함하는 광학-전기 디바이스(600)(예컨대, 광학 트랜스시버)의 예시이다. 이 실시예에서, 광학-전기 디바이스(600)는 인쇄 회로 기판(PCB) 기판(605), 유기 기판(660), ASIC(615), 및 광자 집적 회로(PIC)(620)를 포함하는 것으로 도시된다. 이 실시예에서, PIC(620)는 위에서 설명된 하나 이상의 광학 구조(예컨대, 도 2의 PIC(210); 도 5의 광자 모듈(507))를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, PIC(620)는 SOI(silicon on insulator) 또는 실리콘-기반(예컨대, 실리콘 질화물(SiN)) 디바이스들을 포함하거나, 실리콘 및 비-실리콘 재료 둘 모두로 형성된 디바이스들을 포함할 수 있다. 상기 비-실리콘 재료(대안적으로 "이종 재료"로 지칭됨)는 III-V 재료, 자기-광학 재료, 또는 결정 기판 재료 중 하나를 포함할 수 있다. III-V 반도체들은 주기율표의 III 족 및 V 족(InGaAsP(Indium Gallium Arsenide Phosphide), GainAsN(Gallium Indium Arsenide Nitride))에서 발견된 엘리먼트들을 가진다. III-V 반도체들에서의 전자 속도가 실리콘에서의 전자 속도보다 훨씬 빠르기 때문에, III-V-기반 재료들의 캐리어 분산 효과들은 실리콘-기반 재료들보다 상당히 높을 수 있다. 게다가, III-V 재료들은 전기 펌핑으로부터 광의 효율적인 생성을 가능하게 하는 직접 밴드갭(bandgap)을 갖는다. 따라서, III-V 반도체 재료들은 광을 생성하고 광의 굴절률을 조절하기 위해 실리콘에 비해 증가된 효율성으로 광자 동작들을 가능하게 한다. 따라서, III-V 반도체 재료들은 전기로부터 광을 생성하고 광을 다시 전기로 변환할 때 증가된 효율성으로 광자 동작을 가능하게 한다.
따라서, 낮은 광학 손실 및 고품질의 실리콘 산화물들은 아래에 설명된 이종 광학 디바이스들에서 III-V 반도체들의 전자-광학 효율성과 결합되고; 본 개시내용의 실시예들에서, 상기 이종 디바이스들은 디바이스의 이종 및 실리콘-전용 도파관들 사이에 낮은 손실 이종 광학 도파관 전이들을 활용한다.
자기-광학 재료들은 이종 PIC들이 자기-광학(MO) 효과에 기반하여 동작하게 한다. 그런 디바이스들은 전기 신호와 연관된 자기장이 광학 빔을 변조하여, 높은 대역폭 변조를 제공하고, 광학 절연체들을 가능하게 하는 광학 모드의 전기장을 회전시키는 페러데이 효과를 활용할 수 있다. 상기 자기-광학 재료들은 예컨대 철, 코발트, 또는 YIG(yttrium iron garnet) 같은 재료들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 예시적인 실시예들에서, 결정 기판 재료들은 높은 전자-기계적 커플링, 선형 전자 광학 계수, 낮은 송신 손실, 및 안정된 물리적 및 화학적 특성들을 갖는 이종 PIC들을 제공한다. 상기 결정 기판 재료들은 예컨대 리튬 니오베이트(LiNbO3) 또는 리튬 탄탈레이트(LiTaO3)를 포함할 수 있다.
예시된 예에서, PIC(620)는 프리즘(625)을 통해 광을 섬유(630)와 교환하고; 상기 프리즘(625)은 일부 예시적인 실시예들에 따라 광학 모드를 단일-모드 광섬유에 커플링하는 데 사용되는 오정렬-허용 디바이스(misalignment-tolerant device)이다. 다른 예시적인 실시예들에서, 다수의 섬유는 다양한 광학 변조 포맷(예컨대, 4 개의 레인(PSM4)을 갖는 병렬 단일 모드)을 위해 프리즘(625)으로부터 광을 수신하도록 구현된다.
일부 예시적인 실시예들에서, PIC(620)의 광학 디바이스들은 적어도 부분적으로 ASIC(615)에 포함된 제어 회로에 의해 제어된다. ASIC(615) 및 PIC(620) 둘 모두는 유기 기판(660)을 통해 IC들을 통신가능하게 커플링하는 데 사용되는 구리 필러(pillar)(614)들 상에 배치되는 것으로 도시된다. PCB(605)는 볼 그리드 어레이(BGA) 상호연결부(616)를 통해 유기 기판(660)에 커플링되고, 유기 기판(660)(및 따라서, ASIC(615) 및 PIC(620))을 도시되지 않은 시스템(600)의 다른 컴포넌트들(예컨대, 상호연결 모듈들, 전력 공급부들 등)에 상호연결하는 데 사용될 수 있다.
도 7은 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학-전기 ATE 시스템 및 고압 기류의 폐루프 제어를 사용하여 하나 이상의 교정 온도에서 광학-전기 디바이스 교정을 구현하기 위한 방법(700)의 흐름도를 도시한다. 도 7의 예에서, 광학-전기 디바이스(예컨대, 레이저들, 광검출기들, 증폭기들)에 통합된 상이한 컴포넌트들은 2 개의 온도, 즉 최소 온도 및 최대 온도에서 교정된다. 최소 및 최대 온도들은 예컨대, 광학-전기 디바이스가 동작 시 견딜 최소 및 최대 동작 온도들(예컨대, 섭씨 30 도 내지 섭씨 70 도)일 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 컴포넌트들 중 하나 이상이 단일의 주어진 온도에서만 교정될 필요가 있는 것이 이해될 것이다. 이들 예시적인 실시예들에서, 도 7의 방법(700)의 다양한 동작들(예컨대, 동작들(725-740))은 생략될 수 있고 교정은 제1 교정 온도(예컨대, 섭씨 40 도)에 대해서만 수행된다.
동작(705)에서, 광학 열 피드백 엔진(509)은 제1 테스트 대상 디바이스 온도(예컨대, 30℃, 또는 실온 초과 5°)를 초기화한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 테스트 대상 디바이스를 제1 온도로 설정하기 위해, 교정될 경로(예컨대, 경로(516)) 상에 있는 광학 컴포넌트들은 전원을 공급받거나 그렇지 않으면 활성화되고, 이는 디바이스들이 열을 생성하게 한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 교정될 컴포넌트들에 전원이 공급된 이후, 디바이스의 온도는 안정화된다(예컨대, 섭씨 45 도로 안정화됨). 디바이스가 그 온도로 안정화된 이후, 지향된 기류는 제1 온도(30℃)로 열을 감소시키기 위해 적용된다. 이런 방식으로, 디바이스의 온도는 기류를 증가시킴으로써 감소될 수 있을 뿐 아니라, 추가로 디바이스의 온도는 기류를 감소시킴으로써 증가될 수 있다(이는 전원이 공급된 이후이지만 공기가 적용되기 전에 디바이스가 자신의 안정화된 온도, 예컨대 섭씨 40 도로 안정화되게 한다).
테스트 대상 디바이스가 동작(705)에서 기류를 사용하여 제1 온도로 설정된 이후, 테스트 대상 디바이스의 하나 이상의 컴포넌트는 동작(710)에서 교정된다. 예컨대, 동작(710)에서, 제1 송신기 레인(516)의 레이저(550)는 동작(705)에서 설정된 제1 온도에 있는 동안 교정된다. 일부 예시적인 실시예들에서, 광학 전기 테스트 대상 디바이스의 하나 이상의 부가적인 컴포넌트는 또한 이어서 동작(710)으로 다시 루핑함으로써 동일한 온도에서 교정된다. 예컨대, 엔진(509)은 먼저 제1 온도에서 레이저(550)를 교정할 수 있고, 이어서 제1 온도에서 EAM(552)을 교정하고, 이어서 제1 온도에서 교정될 모든 부분들이 교정될 때까지 제1 온도에서 MZI(555)를 교정하고, 이에 의해 동작(710)에서 교정 루프를 종료한다.
하나 이상의 컴포넌트의 교정이 동작(710)에서 수행되는 동안, 광학 열 피드백 엔진(509)은 제1 온도에서 광학-전기 DUT의 폐루프(피드백-기반) 제어를 수행하기 위해 동작들(715 및 720)을 동시에 구현한다. 예컨대, 동작(715)에서, 온도 센서(예컨대, 도 4의 PIC 온도 센서(408))는 온도 데이터 또는 신호(예컨대, 아날로그 신호)를 생성하고, 이어서 온도 데이터 또는 신호는 프로세서(예컨대, 도 4의 프로세서(415))로 송신된다. 동작(720)에서, 엔진(509)은 PIC 온도 센서에 의해 제공된 온도 피드백에 기반하여 기류를 조정한다. 예컨대, 광학-전기 DUT 온도 증가에 대한 응답으로, 엔진(509)은 PIC를 다시 제1 온도를 냉각시키기 위해 더 강한 기류를 PIC를 향해 지향시키도록 작동하는 선형 액추에이터에 연결된 제어 신호 전압을 (예컨대, 디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 통해) 생성한다.
동작(725)에서, 광학 열 피드백 엔진(509)은 제2 테스트 대상 디바이스 온도를 초기화한다. 예컨대, 교정을 겪지 않는 광학-전기 디바이스의 하나 이상의 광자 컴포넌트는 열의 양을 증가시키고 디바이스의 온도를 제2 온도로 상승시키기 위해 활성화된다.
광학-전기 디바이스가 동작(725)에서 제2 온도로 설정된 이후, 테스트 대상 디바이스의 하나 이상의 컴포넌트는 제2 온도에서 교정된다. 예컨대, 제1 온도로 동작(710)에서 교정된 동일한 컴포넌트들 각각은 동작(730)에서 다시 교정되지만, 제2 온도에서, 동작(730)은 각각의 부가적인 광학 컴포넌트를 교정하도록 루핑한다.
하나 이상의 컴포넌트의 교정이 동작(730)에서 수행되는 동안, 광학 열 피드백 엔진(509)은 제2 온도에서 광학-전기 DUT의 폐루프(피드백-기반) 제어를 수행하기 위해 동작들(735 및 740)을 동시에 구현한다. 예컨대, 동작(735)에서, 온도 센서(예컨대, 도 4의 PIC 온도 센서(408))는 온도 데이터 또는 신호(예컨대, 아날로그 신호)를 생성하고, 이어서 온도 데이터 또는 신호는 프로세서(예컨대, 도 4의 프로세서(415))로 송신된다. 동작(740)에서, 엔진(509)은 PIC 온도 센서에 의해 제공된 온도 피드백에 기반하여 기류를 조정한다. 예컨대, 광학-전기 DUT의 온도 증가에 대한 응답으로, 엔진(509)은 제2 온도로 리턴하기 위해 튜브를 통해 PIC로 지향되는 더 많은 공기를 흐르게 하도록 작동하는 선형 액추에이터에 연결된 제어 신호 전압을 (예컨대, 디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 통해) 생성한다.
동작(745)에서, 엔진(509)은 교정 프로세스를 완료하기 위해 교정 데이터를 디바이스에 저장한다. 예컨대, 동작(745)에서, 엔진(509)은 나중에(예컨대, 제조 시간 이후, 현장에서, 다른 제품에 통합된 후) 디바이스를 동작시키는 데 사용될 수 있는 이득, 변조기, 바이어스 값들을 저장한다.
도 8은 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학-전기 ATE 시스템 및 광학-전기 디바이스의 부산물 열 생성 컴포넌트들의 폐루프 제어를 사용하여 하나 이상의 교정 온도에서 광학-전기 디바이스 교정을 구현하기 위한 방법(800)의 흐름도를 도시한다. 도 8의 예에서, 광학-전기 디바이스(예컨대, 레이저들, 광검출기들, 증폭기들)에 통합된 상이한 컴포넌트들은 2 개의 온도, 즉 최소 온도 및 최대 온도에서 교정된다. 최소 및 최대 온도들은 예컨대, 광학-전기 디바이스가 동작 시 견딜 최소 및 최대 동작 온도들(예컨대, 섭씨 30 도 내지 섭씨 120 도)일 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 컴포넌트들 중 하나 이상이 단일의 주어진 온도에서만 교정될 필요가 있는 것이 인식된다. 이들 예시적인 실시예들에서, 도 8의 방법(800)의 다양한 동작들(예컨대, 동작들(825-840))은 생략될 수 있고 교정은 제1 교정 온도(예컨대, 섭씨 40 도)에 대해서만 수행된다.
동작(805)에서, 광학 열 피드백 엔진(509)은 제1 테스트 대상 디바이스 온도(예컨대, 섭씨 120 도)를 초기화한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 테스트 대상 디바이스를 제1 온도로 설정하기 위해, 디바이스의 PIC 상의 하나 이상의 광학 컴포넌트는 PIC의 온도를 제1 온도로 상승시키도록 활성화된다. 예컨대, 방법(800)에서, 다중-레인 트랜스시버 중 하나만이 교정되면, 교정되지 않는 다른 레인들의 컴포넌트들은 디바이스의 온도를 제1 온도로 상승시키기 위해 전원이 공급되거나(예컨대, 수신기 DC 전류, 하나 이상의 컴포넌트 히터에 전원 공급); 또는 부가적으로, 디바이스(예컨대, SOA들(535))의 광학 수신기 부분에서의 전류-구동 컴포넌트들은 디바이스의 온도를 제1 온도로 증가시키기 위해 모두 활성화되고 최대 이득으로 설정된다.
광학-전기 테스트 대상 디바이스가 동작(805)에서 제1 온도로 설정된 이후, 테스트 대상 디바이스의 하나 이상의 컴포넌트는 동작(810)에서 교정된다. 예컨대, 동작(810)에서, 제1 송신기 레인(516)의 레이저(550)는 동작(805)에서 설정된 제1 온도에 있는 동안 교정된다. 일부 예시적인 실시예들에서, 광학 전기 테스트 대상 디바이스의 하나 이상의 부가적인 컴포넌트는 또한 이어서 동작(810)으로 다시 루핑함으로써 동일한 온도에서 교정된다. 예컨대, 엔진(509)은 먼저 제1 온도에서 레이저(550)를 교정할 수 있고, 이어서 제1 온도에서 EAM(552)을 교정하고, 이어서 제1 온도에서 교정될 모든 부분들이 교정될 때까지 제1 온도에서 MZI(555)를 교정하고, 이에 의해 동작(810)에서 교정 루프를 종료한다.
하나 이상의 컴포넌트의 교정이 동작(810)에서 수행되는 동안, 광학 열 피드백 엔진(509)은 디바이스의 다른 비-교정된 광학 또는 전기 컴포넌트들을 활성화 및 비활성화하는 것과 같이, 비-기류 기반 메커니즘을 사용하여 제1 온도에서 광학-전기 DUT의 폐루프(피드백-기반) 제어를 수행하기 위해 동작들(815 및 820)을 동시에 구현한다. 예컨대, 동작(815)에서, 온도 센서(예컨대, 도 4의 PIC 온도 센서(408))는 온도 데이터 또는 신호(예컨대, 아날로그 신호)를 생성하고, 이어서 온도 데이터 또는 신호는 프로세서(예컨대, 도 4의 프로세서(415))로 송신된다. 동작(820)에서, 온도 증가에 대한 응답으로, 엔진(509)은 디바이스를 제1 온도로 설정하는 데 사용된 활성화된 컴포넌트들 중 하나 이상을 비활성화한다. 예컨대, SOA들(535)은 비활성화되고, 이에 의해 SOA들(535)로부터 열을 감소시키고 디바이스의 온도를 다시 제1 온도로 감소시킨다. 반대로, 디바이스 온도가 강하하면, 동작(820)에서, 엔진(509)은 교정을 겪지 않는 디바이스 상의 많은 컴포넌트들을 인에이블하고 그리고/또는 선택적으로 활성화된 컴포넌트들에 제공되는 전류를 증가시킨다. 예컨대, 온도 강하에 대한 응답으로, 엔진(509)은 부가적으로 검출기들(536)(도 5)을 활성화하고 교정을 겪는 컴포넌트들의 온도를 다시 제1 온도로 상승시키기 위해 수신기 제어기(510)를 활성화할 수 있다.
동작(825)에서, 광학 열 피드백 엔진(509)은 제2 테스트 대상 디바이스 온도를 초기화한다. 예컨대, 교정을 겪지 않는 광학-전기 디바이스의 하나 이상의 광자 컴포넌트는 열의 양을 증가시키고 디바이스의 온도를 제2 온도로 상승시키기 위해 활성화된다.
광학-전기 디바이스가 동작(825)에서 제2 온도로 설정된 이후, 테스트 대상 디바이스의 하나 이상의 컴포넌트는 제2 온도에서 교정된다. 예컨대, 제1 온도로 동작(810)에서 교정된 동일한 컴포넌트들 각각은 동작(830)에서 다시 교정되지만, 제2 온도에서, 동작(830)은 각각의 부가적인 광학 컴포넌트를 교정하도록 루핑한다.
하나 이상의 컴포넌트의 교정이 동작(830)에서 수행되는 동안, 광학 열 피드백 엔진(509)은 제2 온도에서 광학-전기 DUT의 폐루프(피드백-기반) 제어를 수행하기 위해 동작들(835 및 840)을 동시에 구현한다. 예컨대, 동작(835)에서, 온도 센서(예컨대, 도 4의 PIC 온도 센서(408))가, 디바이스 온도가 증가하는 것을 나타내는 온도 데이터 또는 신호(예컨대, 아날로그 신호)를 생성하면, 동작(840)에서, 엔진(509)은 활성화된 컴포넌트들에 공급되는 전류를 조정하고(예컨대, SOA들(535)이 이미 활성화되고 최대 이득으로 설정되면, 이득을 감소시킴), 그리고/또는 열 흐름을 감소시키고 디바이스 온도를 다시 제2 교정 온도로 리턴하기 위해 활성화된 컴포넌트들을 디스에이블함으로써(예컨대, SOA들(535)을 전환함) 교정을 겪지 않는 활성화된 컴포넌트들의 양을 감소시킨다. 반대로, 온도가 제2 온도보다 낮게 감소하면, 디바이스의 부가적인 비-교정된 컴포넌트들은 DUT의 온도를 다시 제2 온도로 증가시키기 위해 활성화된다.
동작(845)에서, 엔진(509)은 교정 프로세스를 완료하기 위해 교정 데이터를 디바이스에 저장한다. 예컨대, 동작(845)에서, 엔진(509)은 나중에(예컨대, 제조 시간 이후, 현장에서, 다른 제품에 통합될 때) 디바이스를 동작시키는 데 사용될 수 있는 이득 및 바이어스 값들을 저장한다.
도 9는 일부 예시적인 실시예들에 따른, 광학-전기 ATE 시스템 및 수동 부산물 열 및 기류를 사용하는 폐루프 제어를 사용하여 하나 이상의 교정 온도에서 광학-전기 디바이스 교정을 구현하기 위한 방법(900)의 흐름도를 도시한다. 도 9의 예에서, 비-교정된 DUT 광학 컴포넌트들은 폐루프 가열 및 냉각 제어를 제공하고, 압축된 기류는 또한 협력하여 폐루프 가열 및 냉각 제어를 제공한다. 또한, 도 9의 예에서, 컴포넌트들이 2 개의 온도에서 교정되지만, 일부 예시적인 실시예들에서, 컴포넌트들 중 하나 이상이 단일 온도에서 교정되고 방법(900)의 하나 이상의 동작(예컨대, 동작들(925-940))이 생략되는 것이 이해될 것이다.
동작(905)에서, 광학 열 피드백 엔진(509)은 제1 테스트 대상 디바이스 온도(예컨대, 섭씨 30 도)를 초기화한다. 예컨대, 제1 온도는 교정될 컴포넌트들에 전원을 공급하고(예컨대, 레인(516)의 컴포넌트들을 활성화), 그리고 선택적으로 교정을 겪지 않는 컴포넌트들(예컨대, 송신기의 다른 레인들의 근처 컴포넌트들, 또는 수신기, 이를테면 SOA들(534)의 컴포넌트들)에 전원을 공급함으로써 설정될 수 있다.
광학-전기 테스트 대상 디바이스가 동작(905)에서 제1 온도로 설정된 이후, 테스트 대상 디바이스의 하나 이상의 컴포넌트는 동작(910)에서 교정된다. 예컨대, 동작(910)에서, 제1 송신기 레인(516)의 레이저(550)는 동작(905)에서 설정된 제1 온도에 있는 동안 교정된다. 일부 예시적인 실시예들에서, 광학 전기 테스트 대상 디바이스의 하나 이상의 부가적인 컴포넌트는 또한 이어서 동작(910)으로 다시 루핑함으로써 동일한 온도에서 교정된다. 예컨대, 엔진(509)은 먼저 제1 온도에서 레이저(550)를 교정할 수 있고, 이어서 제1 온도에서 EAM(552)을 교정하고, 이어서 제1 온도에서 교정될 모든 부분들이 교정될 때까지 제1 온도에서 MZI(555)를 교정하고, 이에 의해 동작(910)에서 교정 루프를 종료한다.
하나 이상의 컴포넌트의 교정이 동작(910)에서 수행되는 동안, 광학 열 피드백 엔진(509)은 위에서 논의된 바와 같이, 교정되지 않는 컴포넌트들을 활성화하고, 이들 컴포넌트들에 제공되는 전류를 가변시키는(예컨대, SOA 이득을 증가/감소시킴)는 양쪽 기류 제어를 사용하여 제1 온도에서 광학-전기 DUT의 폐루프(피드백-기반) 제어를 수행하기 위해 동작들(915 및 920)을 동시에 구현한다. 예컨대, 광학-전기 디바이스가 제1 온도보다 더 높게 증가하는 것에 대한 응답으로, 엔진(509)은 기류 밸브를 개방하도록 작동시키기 위해 제어 신호를 생성하고, 이에 의해 열을 배출하고 온도를 다시 제1 온도로 감소시키기 위해 디바이스에 걸친 기류를 증가시킨다. 일부 예시적인 실시예들에서, 온도를 다시 제1 교정 온도를 더 빠르게 증가 또는 감소시키기 위해, 비-교정된 컴포넌트들 및 이들에 공급된 전력의 양은 또한 테스트 대상 디바이스를 제1 온도로 리턴시키도록 수정된다.
동작(925)에서, 광학 열 피드백 엔진(509)은 제2 테스트 대상 디바이스 온도를 초기화한다. 예컨대, 동작(905)의 제1 온도가 제4 레인(518)의 전류-구동 컴포넌트들을 활성화함으로써 적어도 부분적으로 설정되면, 동작(925)에서, 엔진(905)은, 광학-전기 디바이스가 제2 온도에 놓이도록 열을 부가하기 위해 부가적인 전류-구동 컴포넌트들을 활성화한다.
광학-전기 디바이스가 동작(925)에서 제2 온도로 설정된 이후, 테스트 대상 디바이스의 하나 이상의 컴포넌트는 제2 온도에서 교정된다. 예컨대, 제1 온도로 동작(910)에서 교정된 동일한 컴포넌트들 각각은 동작(930)에서 다시 교정되지만, 제2 온도에서, 동작(930)은 각각의 부가적인 광학 컴포넌트를 교정하도록 루핑한다.
하나 이상의 컴포넌트의 교정이 동작(930)에서 수행되는 동안, 광학 열 피드백 엔진(509)은 동작(920)에서 수행된 바와 같이 기류 및 전류-구동 컴포넌트 활성화, 조정, 또는 비활성화를 사용하여 제2 온도에서 광학-전기 DUT의 폐루프(피드백-기반) 제어를 수행하기 위해 동작들(935 및 940)을 동시에 구현한다.
동작(945)에서, 엔진(509)은 교정 프로세스를 완료하기 위해 교정 데이터를 디바이스에 저장한다. 예컨대, 동작(945)에서, 엔진(509)은 나중에(예컨대, 제조 시간 이후, 현장에서, 다른 제품에 통합된 후) 디바이스를 동작시키는 데 사용될 수 있는 이득 및 바이어스 값들을 저장한다.
이하는 예시적인 실시예들이다:
예 1. 광자 집적 회로(PIC)의 광학 컴포넌트들을 교정하기 위한 방법으로서, 방법은: 광학-전기 회로 구조의 광자 집적 회로(PIC)의 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트를 활성화하는 단계 - 광학-전기 회로 구조는 PIC 및 PIC 외부의 하나 이상의 전기 회로를 포함하고, 하나 이상의 전기 회로는 고압 기류를 PIC로 지향시키도록 구성된 전기 제어 가압된 공기 소스를 조정하는 온도 제어 신호를 생성하도록 구성된 프로세서 회로를 포함함 -; 광학-전기 회로 구조에 통합된 온도 센서를 사용하여 초기 온도 값을 생성하는 단계 - 통합된 온도 센서는 활성 광학 컴포넌트들에 근접하게 포지셔닝되어 통합된 온도 센서는 PIC의 활성 광학 컴포넌트들에 의해 생성된 열을 수신하게 되고, 초기 온도 값은, PIC가 PIC의 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트의 활성화 이후 초기 온도에 있는 것을 나타내고, 초기 온도는 PIC를 교정하는 데 활용되는 미리구성된 교정 온도에 대응함 -; 통합된 온도 센서에 의해 생성된 초기 온도 값이, PIC가 초기 온도에 있는 것을 나타내는 동안 PIC의 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트에 대한 교정 조정들을 수신하는 단계; 프로세서 회로에 의해, 통합된 온도 센서에 의해 생성된 가변 온도 값들을 검출하는 단계; 및 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트가 교정되는 동안 PIC를 통과하는 고압 기류로 인해 PIC의 온도가 초기 온도에 더 가깝게 조정되도록, 가변 온도 값들에 대한 응답으로, 프로세서 회로를 사용하여, 전기 제어 가압된 공기 소스가 PIC를 향해 지향되는 고압 기류의 강도를 가변하게 하도록 온도 제어 신호를 계속하여 조정하는 단계를 포함한다.
예 2. 예 1의 방법에 있어서, 고압 기류는 PIC에 가까운 중공 튜브를 사용하여 PIC로 지향된다.
예 3. 예 1 또는 예 2의 방법에 있어서, 중공 튜브는 PIC를 향해 고압 기류를 지향시키면서 PIC와 접촉하지 않는다.
예 4. 예 1 내지 예 3 중 어느 하나의 방법에 있어서, 전기 제어 가압된 공기 소스는 전기적으로 제어가능한 밸브를 갖는 공기 압축기이다.
예 5. 예 1 내지 예 4 중 어느 하나의 방법에 있어서, 프로세서 회로는 통합된 온도 센서로부터 온도 값들을 수신하기 위해 PIC에 전기적으로 연결된다.
예 6. 예 1 내지 예 5 중 어느 하나의 방법에 있어서, PIC 외부의 하나 이상의 전기 회로는 하나 이상의 전기 접촉부를 사용하여 PIC에 연결된다.
예 7. 예 1 내지 예 6 중 어느 하나의 방법에 있어서, 하나 이상의 전기 접촉부는 PIC 상의 금속 접촉부들을 포함한다.
예 8. 예 1 내지 예 7 중 어느 하나의 방법에 있어서, PIC는 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트와 무관하게 동작하는 부가적인 활성 광학 컴포넌트들을 포함한다.
예 9. 예 1 내지 예 8 중 어느 하나의 방법에 있어서, PIC는 광학 송신기 및 광학 수신기를 포함하는 광학 트랜스시버이고, 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 광학 송신기의 광학 송신기 컴포넌트들이고, 부가적인 활성 광학 컴포넌트들은 광학 수신기의 광학 수신기 컴포넌트들이다.
예 10. 예 1 내지 예 9 중 어느 하나의 방법에 있어서, PIC는 다중-레인 광학 송신기이고, 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 다중-레인 광학 송신기의 하나의 레인의 컴포넌트들이고, 부가적인 활성 광학 컴포넌트들은 다중-레인 광학 송신기의 다른 레인들의 다른 광학 컴포넌트들이다.
예 11. 예 1 내지 예 10 중 어느 하나의 방법에 있어서, PIC는 다중-레인 광학 수신기이고, 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 다중-레인 광학 수신기의 하나의 레인의 컴포넌트들이고, 부가적인 활성 광학 컴포넌트들은 다중-레인 광학 수신기의 다른 레인들의 다른 광학 컴포넌트들이다.
예 12. 예 1 내지 예 11 중 어느 하나의 방법에 있어서, 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 미리구성된 교정 온도에 대응하는 초기 온도에서 교정을 위한 컴포넌트들이고, 부가적인 활성 광학 컴포넌트들은 미리구성된 교정 온도에 대응하는 초기 온도에서 교정 조정들을 수신하지 않는 PIC의 전류-수신 컴포넌트들이다.
예 13. 예 1 내지 예 12 중 어느 하나의 방법에 있어서, PIC에서 열을 증가시키기 위해 부가적인 활성 광학 컴포넌트들을 활성화하는 단계; 통합된 온도 센서를 사용하여 상승된 온도 값을 생성하는 단계 - 상승된 온도 값은 미리구성된 교정 온도보다 더 높은 상승된 미리구성된 교정 온도에 대응함 -; PIC가 상승된 미리구성된 교정 온도에 있는 동안 교정 조정들을 수신하는 단계; 프로세서 회로에 의해, 통합된 온도 센서에 의해 생성된 부가적인 가변 온도 값들을 검출하는 단계; 및 PIC의 온도가 상승된 미리구성된 교정 온도에 가깝게 조정되도록, 부가적인 가변 온도 값들에 대한 응답으로, 전기 제어 가압된 공기 소스가 PIC를 향해 지향되는 고압 기류의 강도를 가변하게 하도록 온도 제어 신호를 계속하여 조정하는 단계를 더 포함한다.
예 14. 예 1 내지 예 13 중 어느 하나의 방법에 있어서, 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트에 전류를 공급함으로써 적어도 부분적으로 활성화된다.
예 15. 예 1 내지 예 14 중 어느 하나의 방법에 있어서, 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 광 소스, 광학 증폭기, 전계 흡수 변조기(electro-absorption modulator)(EAM), 위상-기반 커플러, 광검출기 중 하나 이상을 포함한다.
예 16. 시스템으로서, 머신의 하나 이상의 프로세서; 및 메모리를 포함하고, 메모리는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 머신이 예시적인 방법들 1 내지 15 중 어느 하나의 방법을 구현하는 동작들을 수행하게 하는 명령어들을 저장한다.
예 17. 머신에 의해 실행될 때, 머신이 방법들 1 내지 15 중 하나의 방법을 구현하는 동작들을 수행하게 하는 명령어들을 구현하는 머신-판독가능 저장 디바이스.
전술한 상세한 설명에서, 본 발명의 청구 대상의 방법 및 장치는 이의 특정 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명의 청구 대상의 더 넓은 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 다양한 수정들 및 변화들이 이에 대해 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면들은 제한적이기보다 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims (20)

  1. 광자 집적 회로(PIC)에서의 광학 컴포넌트들을 교정하기 위한 방법으로서,
    광학-전기 회로 구조의 상기 PIC에서의 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트를 활성화하는 단계 - 상기 광학-전기 회로 구조는 상기 PIC 및 상기 PIC 외부의 하나 이상의 전기 회로를 포함하고, 상기 하나 이상의 전기 회로는 고압 기류를 상기 PIC로 지향시키도록 구성되는 전기 제어 가압된 공기 소스를 조정하는 온도 제어 신호를 생성하도록 구성된 프로세서 회로를 포함함 -;
    상기 광학-전기 회로 구조에 통합되는 통합된 온도 센서를 사용하여 초기 온도 값을 생성하는 단계 - 상기 통합된 온도 센서는 상기 활성 광학 컴포넌트들에 근접하게 포지셔닝되어 상기 통합된 온도 센서가 상기 PIC의 활성 광학 컴포넌트들에 의해 생성된 열을 수신하게 되고, 상기 초기 온도 값은 상기 PIC가 상기 PIC에서의 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트의 활성화 이후 초기 온도에 있는 것을 나타내고, 상기 초기 온도는 상기 PIC를 교정하는 데 활용되는 미리구성된 교정 온도에 대응함 -;
    상기 통합된 온도 센서에 의해 생성된 상기 초기 온도 값이, 상기 PIC가 초기 온도에 있는 것을 나타내는 동안 상기 PIC의 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트에 대한 교정 조정들을 수신하는 단계;
    상기 프로세서 회로에 의해, 상기 통합된 온도 센서에 의해 생성된 가변 온도 값들을 검출하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트가 교정되는 동안 상기 PIC를 통과하는 상기 고압 기류로 인해 상기 PIC의 온도가 상기 초기 온도에 더 가깝게 조정되도록, 상기 가변 온도 값들에 대한 응답으로, 상기 프로세서 회로를 사용하여, 상기 전기 제어 가압된 공기 소스가 상기 PIC를 향해 지향되는 상기 고압 기류의 강도를 가변하게 하도록 상기 온도 제어 신호를 조정하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 온도 제어 신호는 상기 전기 제어 가압된 공기 소스가 상기 고압 기류의 강도를 가변하게 하도록 계속하여 조정되고, 상기 고압 기류는 상기 PIC에 가까운 지향성 채널을 사용하여 상기 PIC로 지향되는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 지향성 채널은 상기 PIC를 향해 상기 고압 기류를 지향시키면서 상기 PIC와 접촉하지 않는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기 제어 가압된 공기 소스는 전기적으로 제어가능한 밸브를 갖는 공기 압축기인, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프로세서 회로는 상기 통합된 온도 센서로부터 온도 값들을 수신하기 위해 상기 PIC에 전기적으로 연결되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 PIC 외부의 상기 하나 이상의 전기 회로는 하나 이상의 전기 접촉부(contact)를 사용하여 상기 PIC에 연결되는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 하나 이상의 전기 접촉부는 상기 PIC 상의 금속 접촉부들을 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 PIC는 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트와 무관하게 동작하는 부가적인 활성 광학 컴포넌트들을 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 PIC는 광학 송신기 및 광학 수신기를 포함하는 광학 트랜스시버이고, 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 상기 광학 송신기의 광학 송신기 컴포넌트들이고, 상기 부가적인 활성 광학 컴포넌트들은 상기 광학 수신기의 광학 수신기 컴포넌트들인, 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 PIC는 다중-레인 광학 송신기이고, 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 상기 다중-레인 광학 송신기의 하나의 레인의 컴포넌트들이고, 상기 부가적인 활성 광학 컴포넌트들은 상기 다중-레인 광학 송신기의 다른 레인들에서의 다른 광학 컴포넌트들인, 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 PIC는 다중-레인 광학 수신기이고, 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 상기 다중-레인 광학 수신기의 하나의 레인의 컴포넌트들이고, 상기 부가적인 활성 광학 컴포넌트들은 상기 다중-레인 광학 수신기의 다른 레인들에서의 다른 광학 컴포넌트들인, 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 미리구성된 교정 온도에 대응하는 상기 초기 온도에서 교정을 위한 컴포넌트들이고, 상기 부가적인 활성 광학 컴포넌트들은 상기 미리구성된 교정 온도에 대응하는 상기 초기 온도에서 교정 조정들을 수신하지 않는 상기 PIC의 전류-수신 컴포넌트들인, 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 PIC에서 열을 증가시키기 위해 상기 부가적인 활성 광학 컴포넌트들을 활성화하는 단계;
    상기 통합된 온도 센서를 사용하여 상승된 온도 값을 생성하는 단계 - 상기 상승된 온도 값은 상기 미리구성된 교정 온도보다 더 높은 상승된 미리구성된 교정 온도에 대응함 -;
    상기 PIC가 상기 상승된 미리구성된 교정 온도에 있는 동안 교정 조정들을 수신하는 단계;
    상기 프로세서 회로에 의해, 상기 통합된 온도 센서에 의해 생성된 부가적인 가변 온도 값들을 검출하는 단계; 및
    상기 PIC의 온도가 상기 상승된 미리구성된 교정 온도에 가깝게 조정되도록, 상기 부가적인 가변 온도 값들에 대한 응답으로, 상기 전기 제어 가압된 공기 소스가 상기 PIC를 향해 지향되는 상기 고압 기류의 강도를 가변하게 하도록 상기 온도 제어 신호를 계속하여 조정하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트에 전류를 공급함으로써 적어도 부분적으로 활성화되는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 광 소스, 광학 증폭기, 전계 흡수 변조기(electro-absorption modulator)(EAM), 위상-기반 커플러, 광검출기 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
  16. 광학-전기 구조로서,
    광자 집적 회로(PIC)를 초기 온도로 설정하기 위한 전류를 수신하는 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트를 포함하는 PIC - 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트는 상기 PIC가 상기 초기 온도로 설정되는 동안 교정 조정들을 수신함 -;
    통합된 온도 센서가 상기 PIC의 상기 활성 광학 컴포넌트들에 의해 생성된 열을 수신하도록 상기 활성 광학 컴포넌트들에 근접하게 포지셔닝된 상기 통합된 온도 센서 - 상기 통합된 온도 센서는 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트가 전류를 수신하는 것에 대한 응답으로 초기 온도 값을 생성함 -; 및
    상기 PIC 외부의 하나 이상의 전기 회로 - 상기 하나 이상의 전기 회로는 고압 기류를 상기 PIC를 향해 지향시키도록 구성된 전기 제어 가압된 공기 소스를 조정하는 온도 제어 신호를 생성하도록 구성된 프로세서 회로를 포함하고, 상기 프로세서 회로는, 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트가 교정 조정들을 수신하는 동안 상기 PIC 상의 상기 고압 기류로 인해 상기 PIC의 온도가 상기 초기 온도에 더 가깝게 조정되도록, 상기 통합된 온도 센서에 의해 생성된 가변 온도 값들을 검출하는 것에 대한 응답으로, 상기 전기 제어 가압된 공기 소스가 상기 PIC를 향해 지향되는 상기 고압 기류의 강도를 가변하게 하도록 상기 온도 제어 신호를 조정하도록 구성됨 -
    를 포함하는, 광학-전기 구조.
  17. 제16항에 있어서, 상기 온도 제어 신호는 상기 전기 제어 가압된 공기 소스가 상기 고압 기류의 강도를 가변하게 하도록 계속하여 조정되고, 상기 고압 기류는 상기 PIC에 가까운 중공 튜브를 사용하여 상기 PIC로 지향되는, 광학-전기 구조.
  18. 제16항에 있어서, 상기 통합된 온도 센서는 상기 PIC에 통합되는, 광학-전기 구조.
  19. 제16항에 있어서, 상기 프로세서 회로는 상기 통합된 온도 센서로부터 온도 값들을 수신하기 위해 상기 PIC에 전기적으로 연결되는, 광학-전기 구조.
  20. 제16항에 있어서, 상기 PIC는 상기 하나 이상의 활성 광학 컴포넌트와 무관하게 동작하는 부가적인 활성 광학 컴포넌트들을 포함하고, 상기 부가적인 활성 컴포넌트들은 상승된 온도에서 부가적인 교정 조정들을 위해 상기 PIC에서 열을 증가시키기 위해 부가적인 전류를 수신하도록 구성되는, 광학-전기 구조.
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