光传输介质18的种子部分34，光信号的另一部分进入电吸收介质27。在设备的制造期间，光传输介质18的种子部分34可用于生长电吸收介质27。例如，当光传输介质18是硅并且电吸收介质27是锗或锗-硅时，电吸收介质27可在硅上生长。因此，将光传输介质18既用于波导16中又用作生长电吸收介质27的种子层可简化设备的制造过程。
[0044]图1G是图1F所示的第四结构的替代性方案。在图1G中，电吸收介质27位于光传输介质18的种子部分34上，而光传输介质18的种子部分34未显著延伸超过电吸收介质27的侧面。此外，光传输介质18的板区域不邻近电吸收介质27的脊。因此，波导的一部分包括第四结构，在其中，波导部分地由电吸收介质27的顶面和侧面限定。在一些示例中，当光信号从光传输介质行进到电吸收介质27中时，光信号的一部分进入光传输介质18的种子部分34，光信号的另一部分进入电吸收介质27。如上所述，电吸收介质27可在光传输介质18的种子部分上生长。
[0045]图1H是图1G所示的第四结构的替代性方案。在图1H中，电吸收介质27的脊22从电吸收介质27的板区域向上延伸。因此，波导的一部分包括第四结构，在其中，波导部分地由电吸收介质27的顶面和侧面限定。电吸收介质27的板区域和电吸收介质27的脊22都位于光传输介质18的种子部分34上。因此，光传输介质18的种子部分34位于电吸收介质27和基底20之间。在一些示例中，当光信号从光传输介质行进到电吸收介质27中时，光信号的一部分进入光传输介质18的种子部分34，光信号的另一部分进入电吸收介质27。如上所述，电吸收介质27可在光传输介质18的种子部分上生长。
[0046]如在图1B中显然可见的，电吸收介质27的每个刻面和光传输介质18的刻面之间存在分界面。分界面可具有不垂直于在分界面处通过波导16的光信号的传播方向的角度。在一些示例中，分界面大体垂直于基底20，同时不垂直于传播方向。分界面的不垂直减弱了反射作用。分界面相对于传播方向的合适角度包括但不限于80°和89°之间的角度，以及80°和85°之间的角度。
[0047]基底20的与光传输介质18相邻的部分被配置为将来自波导16的光信号反射回波导16中，以便将光信号限制在波导16中。例如，基底20的与光传输介质18相邻的部分可以是折射率低于光传输介质18的光隔离体28。折射率的降低可致使来自光传输介质18的光信号反射回光传输介质18中。基底20可包括位于衬底29上的光隔离体28。如下面将变得显然的，衬底29可被配置为用以传输光信号。例如，衬底29可由光传输介质18构成，其与所述光传输介质18不同或相同。在一个示例中，装置被构造在绝缘体上娃晶片上。绝缘体上娃晶片包括用作光传输介质18的硅层。绝缘体上硅晶片还包括位于硅衬底上的一层二氧化硅。二氧化硅层可用作光隔离体28，并且硅衬底可用作衬底29。
[0048]光学设备包括调制器30。调制器在光学设备上的位置由图1B中被标注为K的线示出。为了简化图1B，图1B中未示出调制器构造的细节。但是，诸如图1I的其他图解中清楚示出了调制器构造。图1I的调制器可被构造在具有根据图1F构造的第四结构的波导部分上。调制器被配置为向电吸收介质27应用基本平行于基底20的电场，以便调制调制器所接收的光信号的相位和/或强度。
[0049]电吸收介质27可包括连接底面36和顶面37的侧面35。底面位于顶面和基底20之间。在一些示例中，侧面大体垂直于基底20。
[0050]电吸收介质27的侧面可包括掺杂区40。如在图1I中显然可见的，每个掺杂区40向上延伸至电吸收介质27的顶面。每个掺杂区40可以是N型掺杂区或P型掺杂区。例如，每个N型掺杂区可包括N型掺杂剂，并且每个P型掺杂区可包括P型掺杂剂。在一些示例中，电吸收介质27包括是N型掺杂区的掺杂区40和是P型掺杂区的掺杂区40。在电吸收介质27中掺杂区40之间的分离致使在调制器30中形成PIN(p型区-绝缘体-η型区)结。
[0051]在电吸收介质27中，用于N型区的合适的掺杂剂包括但不限于磷和/或砷。用于P型区的合适的掺杂剂包括但不限于硼。掺杂区40被掺杂，以便导电。P型掺杂区中P型掺杂剂的合适浓度包括但不限于大于I X 1015cm—3、1 X 1017cm—3、或I X 1019cm—3，和/或小于I X 117Cm一3、1 X 119Cnf3或I X 121Cnf3的浓度。N型掺杂区中N型掺杂剂的合适浓度包括但不限于大于I X 1015cm—3、I X 1017cm-3、或I X 119Cnf3，和/或小于I X 1017cm—3、1 X 1019cm—3或I X 1021cm—3的浓度。
[0052]光传输介质18也包括掺杂区42。光传输介质18中的每个掺杂区42接触电吸收介质27中的每个掺杂区40。光传输介质18中的掺杂区42和所接触的掺杂区40是相同类型的掺杂区。例如，当电吸收介质27中的掺杂区40是P型区时，掺杂区40接触光传输介质18中的P型掺杂区。因此，在一些示例中，光传输介质18中的一个掺杂区42是P型掺杂区，并且光传输介质18中的一个掺杂区42是N型掺杂区。
[0053]在光传输介质18中，用于N型区的合适的掺杂剂包括但不限于磷和/或砷。用于P型区的合适的掺杂剂包括但不限于硼。掺杂区42被掺杂，以便导电。P型掺杂区中P型掺杂剂的合适浓度包括但不限于大于I X 1015cm—3、1 X 1017cm—3、或I X 1019cm—3，和/或小于I X 117Cm一3、1 X 119Cnf3或I X 121Cnf3的浓度。N型掺杂区中N型掺杂剂的合适浓度包括但不限于大于I X 1015cm—3、I X 1017cm-3、或I X 119Cnf3，和/或小于I X 1017cm—3、1 X 1019cm—3或I X 1021cm—3的浓度。
[0054]光传输介质18中的每个掺杂区42与诸如金属的电导体44接触。因此，光传输介质18中的每个掺杂区42提供电导体44和电吸收介质27中的一个掺杂区40之间的电连通。因此，电能可被应用到电导体44，以便向电吸收介质27应用电场。如图11中被标注为E的箭头清楚示出的，电吸收介质27中的掺杂区40用作电场的场源。因此，所得电场大体平行于基底
20 ο
[0055]图2Α示出可简化制造过程的调制器的另一种构造。图2Α的调制器可被构造在具有根据图1H构造的第四结构的波导部分上。
[0056]电吸收介质27的脊22从电吸收介质27的板区域向上延伸。掺杂区40既位于电吸收介质27的板区域中，也位于电吸收介质27的脊中。例如，电吸收介质27的掺杂区40位于电吸收介质27的脊22的侧面上。此外，掺杂区40从脊22延伸至电吸收介质27的板区域中。掺杂区40从电吸收介质27的脊22至电吸收介质27的板区域中的过渡可以是连续的和断开的，如图2Α所示。
[0057]电导体44位于电吸收介质27的板区域上。具体地，电导体44各自接触掺杂区40的处于电吸收介质27的板区域中的部分。
[0058]图2Α的布置可具有比诸如图1I所示的布置更简单的制造过程。例如，在图1I中，掺杂区40可形成在光传输介质18中以及电吸收介质27中。在不同的材料中形成这些区域可能需要不同的条件。例如，当光传输介质18是硅并且电吸收介质27是锗时，可能需要利用与用于形成光传输介质18中的掺杂区42不同的温度来形成电吸收介质27中的掺杂区40。但是，由于图2Α的布置要求仅在电吸收介质中形成掺杂区，因此图2Α的布置更容易制造。
[0059]虽然图2Α图示了每个掺杂区仅部分地延伸到电吸收介质的板区域中，但掺杂区中的一个或多个可延伸通过电吸收介质的板区域。因此，掺杂区中的一个或多个可接触光传输介质18。此外，掺杂区中的一个或多个可延伸通过电吸收介质的板区域并进入光传输介质18中。
[0060]不将电吸收介质27中的掺杂区40用作场源，而是可将注入金属的电导体44用作场源。例如，图2Β是将电导体44用作场源的调制器的剖面。图2Β的调制器可被构造在具有根据图1G构造的第四结构的波导部分上。电导体44从基底20延伸至电吸收介质27的顶面。例如，图2Β图不从隔离体28延伸至电吸收介质27的顶面的电导体44。光传输介质18的种子部分34位于基底20和电吸收介质27之间。
[0061 ]如在图2Β中显然可见的，电导体44可接触基底20。但是，电导体44可与基底20间隔开，如图2C所示。图2C的调制器可被构造在具有根据图1F构造的第四结构的波导部分上。在图2C中，间隔层46形成在光传输介质18的顶部上并靠着电吸收介质27的侧面。电导体44从间隔层46的顶部延伸至电吸收介质27的顶面。因此，间隔层46相对于基底20抬高的电导体44的底部。电导体44也被抬高至电吸收介质27和光传输介质18的种子部分34之间的分界面上方。电导体44的抬高减少了所得电场与电吸收介质27和光传输介质18的种子部分34之间的分界面之间的相互作用。
[0062]在图1A至图2C的调制器的操作期间，电子器件47(图1Α)可用于向场源提供电能，从而在电吸收介质中形成电场。例如，电子器件可在场源之间形成电势差。可在不产生通过电吸收介质27的显著电流的情况下，形成电场。电吸收介质可以是在其中响应于电场的应用发生弗朗兹-凯尔迪什效应的介质。弗朗兹-凯尔迪什效应是通过电吸收介质27发生的光学吸收和光学相位变化。例如，弗朗兹-凯尔迪什容许通过吸收光子(即使光子能量低于带隙)将价带中的电子激发至导带。为了利用弗朗兹-凯尔迪什效应，有源区可具有比待调制的光的光子能量稍大的带隙能。场的应用经由弗朗兹-凯尔迪什效应降低了吸收边沿，并使吸收成为可能。一旦应用场，空穴和电子载流子波函数就会重叠，并因此可能产生电子-空穴对。因此，电吸收介质27可吸收电吸收介质27接收的光信号，并且增大电场会增加电吸收介质27的光吸收量。因此，电子器件可调谐电场，从而调谐电吸收介质27的光吸收量。因此，电子器件可调制电场的强度，以便调制光信号。成为，需要利用弗朗兹-凯尔迪什效应的电场通常不涉及电场产生自由载流子。
[0063]合适的电吸收介质27包括半导体。但是，不同半导体的光吸收特性不同。与通信应用中所采用的调制器一起使用的合适的半导体包括Ge1-xSix(锗-硅)，其中，X大于或等于零。在一些示例中，X小于0.05或0.01。改变变量X可转变调制最有效的波长范围。例如，当X为零时，调制器适合用于1610-1640nm的范围。增加x值可将波长范围转变至较低值。例如，约为0.005至0.01的1适合在(:带(1530-156511111)中调制。
[0064]应变可以可选地被置于电吸收介质27上，以便转变调制最有效的波长范围。例如，增大的拉伸应变可将合适的调制波长范围转变至较长的波长。许多技术可用于将应变置于电吸收介质27上。例如，在光传输介质18的种子部分34上生长电吸收介质27期间，可产生热诱导的应变。在此情形中，应变由电吸收介质27和种子部分34之间的不同晶格结构产生。额外地或替代性地，一层应变诱导材料可生长或沉积在电吸收介质27的顶部上。可选择应变诱导介质，使得电吸收介质27和应变诱导介质的晶格结构差异在应