光子计算平台的制作方法

本发明是有关于光子计算平台。

背景技术：

1、对电信号(如电压或电流)上以模拟或数字形式编码的电子数据执行的计算通常使用电子计算硬件来实现，例如在集成电路中实现的模拟或数字电子设备(如处理器、专用集成电路(asic)或片上系统(soc))、电子电路板、或其它电子电路。光信号已被用于长距离和短距离(例如，在数据中心内)传输数据。对这种光信号执行的操作通常发生在光数据传输的情境中，例如在网络中用于切换或过滤光信号的设备内。光信号在计算平台中的使用受到了更大的限制。

技术实现思路

1、总体来讲，在第一方面，提供了一种组装光子计算系统的方法。所述方法包括：将光子源附接到支撑结构，以及将光子集成电路附接到所述支撑结构。所述光子源包括：第一激光晶粒，其在基板上且被配置以提供第一光束，以及第二激光晶粒，其在所述基板上且被配置以提供第二光束。所述光子集成电路包括：第一波导以及耦合到所述第一波导的第一耦合器；以及第二波导以及耦合到所述第二波导的第二耦合器。所述方法包括将多个波束成形光学元件附接到所述支撑结构、所述基板或所述光子集成电路，其中所述附接包括：利用所述第一激光晶粒提供所述第一光束，在附接期间对齐第一波束成形光学元件，使所述第一光束被耦合到所述第一耦合器，利用所述第二激光晶粒提供所述第二光束，以及在附接期间对齐第二波束成形光学元件，使所述第二光束被耦合到所述第二耦合器。

2、所述方法的实施例可包括以下一个或多个特征。在所述第一波束成形光学元件的附接期间对齐所述第一波束成形光学元件可以包括:相对于所述支撑结构、所述基板或所述光子集成电路平移所述第一波束成形光学元件。

3、所述移动可以基本上是在平行于共用平面的平面上。

4、在所述第一波束成形光学元件的附接期间对齐所述第一波束成形光学元件可以包括：监测反馈，所述反馈指示所述第一光束通过所述第一耦合器进入所述第一波导的耦合效率。

5、在所述第二波束成形光学元件的附接期间对齐所述第二波束成形光学元件可以发生在所述第一波束成形光学元件的附接被完成之后。

6、所述光子源包括在所述基板上的第三激光晶粒，其可以以提供第三光束，所述第一激光晶粒可以被配置以从第一发射位置提供所述第一光束，所述第二激光晶粒可以被配置以从第二发射位置提供所述第二光束，并且所述第三激光晶粒可以被配置以从第三发射位置提供所述第三光束。所述第一发射位置、所述第二发射位置以及所述第三发射位置可以基本上沿着直线对齐。

7、所述光子源包括在所述基板上的第四激光晶粒，其可以被配置以从第四发射位置提供第四光束。所述第一发射位置、所述第二发射位置、所述第三发射位置以及所述第四发射位置可以基本上沿着平面对齐。

8、所述第一激光晶粒以及所述第二激光晶粒可以被导向，使所述第一光束以及所述第二光束可以基本上沿着平面对齐。

9、所述第一激光晶粒、所述第二激光晶以及所述第三激光晶粒可以被导向，使所述第一光束、第二光束以及所述第三光束可以基本上沿着平面对齐。

10、所述光子源可以包括片上基座结构，其包括激光二极管条，所述激光二极管条包括被附接到包括至少一个散热器或热电冷却器的结构的多个激光晶粒，所述多个激光晶粒包括所述第一激光晶粒以及所述第二激光晶粒。

11、所述片上基座可以被附接到包括所述热电冷却器的结构。所述方法可以包括提供热电冷却器控制器，其被配置以控制所述热电冷却器的温度。

12、所述第一波束成形光学元件以及所述第二波束成形光学元件可以包括透镜。

13、所述第一耦合器以及所述第二耦合器可以包括被耦合到各个所述第一波导以及所述第二波导的波导光栅耦合器。

14、所述第一耦合器以及所述第二耦合器可以包括被耦合到各个所述第一波导以及所述第二波导的边缘耦合器。

15、所述支撑结构可以包括中介层，其为来自所述光子集成电路的电信号提供电信号路径。

16、所述中介层可以包括光电中介层，其为来自所述光子集成电路的光信号提供光信号路径。

17、所述方法可以包括将所述中介层附接到平面网格阵列lga基板。

18、所述光子集成电路在受控塌陷芯片连接中可以被附接到所述光电中介层。

19、所述支撑结构可以包括平面网格阵列lga基板。

20、所述方法可以包括将第一电子集成电路电性耦合到所述光子集成电路的顶面，并将第二电子集成电路电性耦合到所述光子集成电路的底面。

21、所述第二电子集成电路可以包括数字储存模块，且所述第一电子集成电路可以包括混合数字/模拟集成电路，其被配置以提供用以控制在所述光子集成电路中的光子计算元件的模拟控制信号，并向所述数字储存模块发送数字数据或从所述数字储存模块接收数字数据。

22、所述光子集成电路可以包括基板。所述方法可以包括提供导电通孔，所述导电通孔通过所述光子集成电路的所述基板以允许电信号通过所述导电通孔在所述第一电子集成电路以及所述第二电子集成电路之间被发送。

23、在另一一般方面，一种装置包括：光子源，其被附接到支撑结构，其中所述光子源包括：第一激光晶粒，在第一基板上，其中所述第一激光晶粒可以置以提供第一光束，以及第二激光晶粒，在所述第一基板或第二基板上，其中所述第二激光晶粒可以置以提供第二光束。该装置包括光子集成电路，其被附接到所述支撑结构，其中所述光子集成电路包括：第一波导以及耦合到所述第一波导的第一耦合器；以及第二波导以及耦合到所述第二波导的第二耦合器。该装置包括多个波束成形光学元件，其被附接到所述支撑结构、所述第一基板、各个所述第一基板以及所述第二基板或所述光子集成电路中的至少一个。所述波束成形光学元件包括：第一波束成形光学元件，其可以被配置以将所述第一光束耦合到所述光子集成电路上的所述第一耦合器；以及第二波束成形光学元件，其可以被配置以将所述第二光束耦合到所述光子集成电路上的所述第二耦合器。

24、所述装置的实施例可播客以下一个或多个特征。所述装置可以包括被附接到所述光子集成电路的波束重定向光学元件，所述波束重定向元件被配置以重定向所述第一光束进入所述第一耦合器以及重定向所述第二光束进入所述第二耦合器。

25、所述波束重定向光学元件可以包括被配置以反射所述第一光束进入所述第一耦合器的第一表面，以及被配置以反射所述第二光束进入所述第二耦合器的第二表面。

26、所述波束重定向元件的所述第一表面可以与所述波束重定向元件的所述第二表面重叠。

27、所述波束重定向光学元件可以包括棱镜。

28、所述波束重定向光学元件可以包括镜子。

29、所述光子源可以包括第三激光晶粒，其被布置在所述基板上且被配置以提供第三光束。所述第一激光晶粒可以被配置以从第一发射位置提供所述第一光束，所述第二激光晶粒可以被配置以从第二发射位置提供所述第二光束，并且所述第三激光晶粒可以被配置以从第三发射位置提供所述第三光束。所述第一发射位置、所述第二发射位置以及所述第三发射位置可以基本上沿着直线对齐。

30、所述光子源可以包括在所述基板上的第四激光晶粒，并且所述第四激光晶粒可以被配置以从第四发射位置提供第四光束。所述第一发射位置、所述第二发射位置、所述第三发射位置以及所述第四发射位置可以基本上沿着平面对齐。

31、所述光子源可以包括在所述第一基板或各个基板上的至少八个激光晶粒，所述至少八个激光晶粒包括所述第一激光晶粒以及所述第二激光晶粒，且所述第一基板或各个基板被附接到一个或多个散热器结构。

32、所述激光晶粒可以被配置以从可以基本上沿着平面对齐的对应的发射位置提供光束。

33、所述第一波束成形光学元件以及所述第二波束成形光学元件可以包括透镜。

34、所述第一耦合器以及所述第二耦合器可以包括被耦合到各个所述第一波导以及所述第二波导的波导光栅耦合器。

35、所述第一耦合器以及所述第二耦合器可以包括被耦合到各个所述第一波导以及所述第二波导的边缘耦合器。

36、所述支撑结构可以包括光电中介层，其为来自所述光子集成电路的电信号提供电信号路径，并为来自所述光子集成电路的光信号提供光信号路径。

37、所述光子集成电路可以在受控塌陷芯片连接中被附接到所述光电中介层。

38、所述装置可以包括电子集成电路。

39、所述光子集成电路可以包括光电计算元件，且所述电子集成电路可以包括控制电路，其被配置以提供用以控制所述光电计算元件的电子控制信号。

40、所述光电计算元件可以包括至少一个光调制器，其基于所述电子控制信号中的至少一个调制光信号。

41、所述电子集成电路可以在受控塌陷芯片连接中被附接到所述光电中介层。

42、所述电子集成电路可以在受控塌陷芯片连接中被附接到所述光子集成电路。

43、所述装置可以包括被附接到所述光电中介层的两个或更多个动态随机存取存储器(dram)集成电路的高带宽存储器(hbm)堆叠。

44、所述第一激光晶粒可以被配置以使所述第一光束具有第一波长，所述第二激光晶粒可以被配置以使所述第二光束具有第二波长，所述第一波长与所述第二波长不同，且所述光子集成电路可以包括波分复用计算模块，其同时处理源自所述第一光束的第一光信号以及源自所述第二光束的第二光信号。

45、在另一一般方面，一种装置包括：光子源，其被附接到支撑结构，并且所述光子源包括：激光器模块，其被配置以提供光束。所述装置包括光子集成电路，其被附接到所述支撑结构，其中所述光子集成电路包括：第一波导以及耦合到所述第一波导的耦合器；以及光电电路，其与所述第一波导光通信并被配置以从一个或多个控制电极接收一个或多个电信号。所述装置包括至少一个波束成形光学元件，其被附接到所述支撑结构、所述光子源或所述光子集成电路。所述波束成形光学元件被配置以将所述光束耦合到所述光子集成电路上的所述耦合器。所述装置包括数字电子模块，其与所述光子集成电路电性接触；以及电子集成电路，其与所述光子集成电路电性接触。所述电子集成电路包括模拟电路与数字电路，其中所述模拟电路与所述一个或多个控制电极中的至少一个电性接触。所述光子集成电路还包括多个金属路径，其穿过所述光子集成电路的至少一部分，被配置以在所述电子集成电路中的所述数字电路与所述数字电子模块之间提供电性接触点。

46、所述装置的实施例可包括以下一个或多个特征。所述数字电子模块与所述光子集成电路可以在和所述电子集成电路相同的平面上电性接触。

47、所述数字电子模块可以与所述光子集成电路的第一表面电性接触，所述电子集成电路与所述光子集成电路的第二表面电性接触，所述第二表面与所述第一表面相对。

48、所述数字电子模块可以包括两个或更多个动态随机存取存储器(dram)晶粒的堆叠。

49、所述支撑结构可以包括基板，其包括表面贴装电性接触点的阵列，其与所述光子集成电路的电性接触点通信。

50、在另一个一般方面，提供了一种用于组装光子计算系统的方法。所述方法包括：将多个激光晶粒附接到第一支撑结构，其中每个激光晶粒被配置以产生光束；以及将光子集成电路附接到所述第一支撑结构。所述光子集成电路包括：多个光波导，其被配置以承载光信号，其中一组多个输入值被编码在由所述光波导承载的各个光信号上；多个耦合器，每个耦合器被耦合到对应的波导；光网络，其包括多个分光器或定向耦合器；以及光电电路区段的阵列，其中每个光电电路区段被配置以接收来自所述光网络的输出端口中的一个输出端口的光波。每个光电电路区段包括：至少一个光探测器，其被配置以探测来自操作的至少一个光波；以及至少一个导电路径，其被整合在被电性耦合到所述光探测器且被电性耦合到电性输出端口的所述光子集成电路中。所述方法包括将多个波束成形光学元件附接到所述第一支撑结构或所述光子集成电路，其中每个波束成形光学元件与激光晶粒以及耦合器关联，且所述附接包括对齐每个波束成形光学元件以致使由所述对应的激光晶粒产生的所述光束通过所述对应的耦合器被耦合到所述对应的波导。

51、所述方法的实施例可以包括以下一个或多个特征。将所述多个激光晶粒附接到所述支撑结构可以包括将所述多个激光晶粒附接到包括至少一个散热器或热电冷却器的第二支撑结构，并将所述第二支撑结构附接到所述第一支撑结构。

52、在所述波束成形光学元件的附接期间对齐每个波束成形光学元件可以包括监测反馈，所述反馈指示所述对应的光束通过所述对应的耦合器进入所述对应的波导的耦合效率。

53、所述方法可以包括顺序地对齐所述波束成形光学元件，其中在第一波束成形光学元件基于监测指示所述耦合效率的所述反馈的对齐完成后，基于监测指示所述耦合效率的所述反馈对齐第二波束成形光学元件，且在所述第二波束成形光学元件基于监测指示所述耦合效率的所述反馈的对齐完成后，基于监测指示所述耦合效率的所述反馈对齐第三波束成形光学元件。

54、所述方法可以包括将第一电子集成电路电性耦合到所述光子集成电路的顶面，并将第二电子集成电路电性耦合到所述光子集成电路的底面。

55、所述第二电子集成电路可以包括数字储存模块，且所述第一电子集成电路可以包括混合数字/模拟集成电路，其可以被配置以提供用以控制在所述光子集成电路中的光子计算元件的模拟控制信号，并向所述数字储存模块发送数字数据或从所述数字储存模块接收数字数据。

56、所述光子集成电路可以包括基板，且所述方法可以包括提供导电通孔，所述导电通孔通过所述光子集成电路的所述基板以允许电信号通过所述导电通孔在所述第一电子集成电路以及所述第二电子集成电路之间被发送。

57、每个光电电路区段可以包括马赫-曾德尔干涉仪，其被配置以在以下两者之间执行乘法操作：(1)基于被所述光网络缩放的所述多个输入值中的一个的值，以及(2)由被电性耦合到所述混合数字/模拟集成电路的电性输入端口提供的电性数值。所述混合数字/模拟集成电路可以被配置以提供所述电性数值给所述光电电路区段的所述电性输入端口。

58、所述方法可以包括：将所述第一支撑结构附接到平面网格阵列(lga)基板。将所述多个激光晶粒附接到所述第一支撑结构可以在所述第一支撑结构被附接到所述lga基板后被执行。

59、在另一一般方面，一种装置包括：第一支撑结构；多个激光晶粒，其被附接到所述第一支撑结构，其中每个激光晶粒可以被配置以产生光束；以及光子集成电路，其被附接到所述第一支撑结构。所述光子集成电路包括：多个光波导，其被配置以承载光信号，其中一组多个输入值被编码在由所述光波导承载的各个光信号上；多个耦合器，每个耦合器被耦合到对应的波导；光网络，其包括多个分光器或定向耦合器；以及光电电路区段的阵列，其中每个光电电路区段被配置以接收来自所述光网络的输出端口中的一个输出端口的光波。每个光电电路区段包括：至少一个光探测器，其被配置以探测来自操作的至少一个光波；以及至少一个导电路径，其被整合在被电性耦合到所述光探测器且被电性耦合到电性输出端口的所述光子集成电路中。所述装置包括多个波束成形光学元件，其被附接到所述支撑结构或所述光子集成电路，其中每个波束成形光学元件与激光晶粒以及耦合器关联，且被配置以致使由所述对应的激光晶粒产生的所述光束通过所述对应的耦合器被耦合到所述对应的波导。

60、所述装置的实施例包括以下一个或多个特征。所述装置可以包括第二支撑结构，其包括至少一个散热器或热电冷却器，其中所述多个激光晶粒被附接到所述第二支撑结构，且所述第二支撑结构被附接到所述第一支撑结构。

61、所述光子集成电路可以包括反馈光探测器以及与所述光波导中的一个相关联的抽头波导，并且所述抽头波导可以被配置以提供耦合到所述对应的光波导的光功率的一部分给所述反馈光探测器。所述装置可以包括反馈监测电路，其被配置以监测由所述反馈光探测器产生的反馈信号。

62、所述装置可以包括第一电子集成电路，其被电性耦合到所述光子集成电路的顶面，以及第二电子集成电路，其被电性耦合到所述光子集成电路的底面。

63、所述第二电子集成电路可以包括数字储存模块，且所述第一电子集成电路可以包括混合数字/模拟集成电路，其可以被配置以提供用以控制在所述光子集成电路中的光子计算元件的模拟控制信号，并向所述数字储存模块发送数字数据或从所述数字储存模块接收数字数据。

64、所述光子集成电路可以包括基板以及通过所述基板的导电通孔。所述导电通孔可以允许电信号通过所述导电通孔在所述第一电子集成电路以及所述第二电子集成电路之间被发送。

65、每个光电电路区段可以包括马赫-曾德尔干涉仪，其被配置以在以下两者之间执行乘法操作：(1)基于被所述光网络缩放的所述多个输入值中的一个的值，以及(2)由被电性耦合到所述混合数字/模拟集成电路的电性输入端口提供的电性数值。所述混合数字/模拟集成电路可以被配置以提供所述电性数值给所述光电电路区段的所述电性输入端口。

66、所述耦合器可以包括导模谐振耦合器或边缘耦合器中的至少一个。

67、所述多个激光晶粒可以被配置以产生具有多个波长的多个光束，所述多个光束包括至少两个具有不同波长的光束，且所述光子集成电路可以包括波分复用计算模块，其同时处理具有第一波长并代表第一值的第一光信号以及具有第二波长并代表第二值的第二光信号。

68、在另一一般方面，提供了一种用于组装光子计算系统的方法。所述方法包括：将多个激光晶粒附接到第一支撑结构，其中每个激光晶粒被配置以产生激光束；将光子集成电路附接到所述第一支撑结构。所述光子集成电路包括：多个输入波导，其被配置以承载输入光信号；多个耦合器，每个耦合器被耦合到对应的输入波导；多个操作光探测器，其中每个操作光探测器被配置以探测源自基于至少一个输入光信号的操作的光信号。所述光子集成电路包括多个反馈光探测器，其中每个反馈光探测器与输入波导关联；以及多个抽头波导，其中每个抽头波导与输入波导关联且被配置以提供耦合到所述输入波导的光功率的一部分给所述反馈光探测器。所述方法包括将多个波束成形光学元件附接到所述第一支撑结构或所述光子集成电路，其中每个波束成形光学元件与所述多个激光晶粒中的一个以及所述多个耦合器中的一个相关联；以及驱动所述激光晶粒以顺序地或平行地产生激光束。所述方法包括使用每个反馈光探测器以产生反馈信号来指示所述激光束通过所述对应的耦合器进入所述对应的波导的耦合效率；以及对齐每个波束成形光学元件以致使由所述对应的激光晶粒产生的所述激光束在所述光子集成电路中通过所述对应的耦合器被耦合到所述对应的输入波导，其中对齐所述波束成形光学元件是基于所述对应的反馈光探测器产生的所述反馈信号。

69、所述方法的实施例可包括以下一个或多个特征。对齐所述波束成形光学元件可以包括对齐所述波束成形光学元件以最大化所述激光束进入所述对应的波导的所述耦合。

70、附接所述多个激光晶粒可以包括附接至少八个激光晶粒。所述光子集成电路可以被配置以对输入向量执行操作，每个输入向量具有至少八个平行比特，且每个比特可以由所述激光晶粒之一产生的所述激光束的调制版本表示。

71、所述波束成形光学元件可以包括透镜。

72、在另一一般方面，一种装置包括：光子集成电路，其通过在所述光子集成电路的第一表面上的第一导电结构的阵列被附接到支撑结构。所述光子集成电路可以包括：波导以及耦合器，所述耦合器被配置以将光束耦合到所述波导中；以及电子集成电路，其通过耦合到所述光子集成电路以及所述电子集成电路的第二导电结构的布置而被附接到所述光子集成电路。所述第二导电结构的布置提供所述电子集成电路以及所述光子集成电路之间的电通信。所述光子集成电路还包括：多个导电通孔，其穿过所述光子集成电路的至少一部分从所述第二导电结构的布置延伸到所述光子集成电路的所述第一表面。

73、所述装置的实施例可包括以下一个或多个特征。所述耦合器可以邻近于所述光子集成电路的所述第一表面。

74、所述光子集成电路还可以包括光电计算元件，所述光电计算元件包括被耦合到所述波导的至少一个光电计算元件。

75、所述多个光电计算元件可以在所述光子集成电路的一个或多个层之中，所述一个或多个层相比所述第二导电结构的布置更靠近所述第一表面。

76、所述第二导电结构的布置可以包括邻近于所述光子集成电路的第二表面的多个背面再分布层(rdl)。

77、所述第二导电结构的布置可以包括邻近于所述电子集成电路的表面的多个背面再分布层(rdl)。

78、所述光子集成电路还可以包括光电计算元件，所述光电计算元件包括被耦合到所述波导的至少一个光电计算元件。

79、所述电子集成电路可以包括控制电路，其被配置以提供用于控制所述光电计算元件的电子控制信号。

80、所述光电计算元件可以包括至少一个光调制器，其基于所述电子控制信号中的至少一个调制光信号。

81、所述支撑结构可以包括平面网格阵列基板，其包括在所述平面网格阵列基板的表面上的接触点的阵列，所述接触点的阵列提供通往在所述光子集成电路的所述第一表面上的所述第一导电结构的阵列的电性连接。

82、所述装置可以包括光子源，其被配置以提供所述光束。

83、所述光子源可以被附接到所述平面网格阵列基板的一部分或中介层，所述中介层被附接到所述平面网格阵列基板。

84、所述耦合器可以包括边缘耦合器。

85、所述平面网格阵列基板可以限定开口，且模块的一部分可以被插入所述开口的一部分中并被附接到所述光子集成电路的所述第一表面。

86、所述模块的所述部分可以包括被耦合到所述光子源的光连接器。

87、所述耦合器可以包括波导光栅耦合器。

88、所述模块可以包括数字储存模块。

89、所述数字储存模块可以包括两个或更多个动态随机存取存储器(dram)集成电路的高带宽存储器(hbm)堆叠。

90、所述耦合器可以包括波导光栅耦合器。

91、所述耦合器可以包括边缘耦合器。

92、在另一一般方面，一种装置包括：电子集成电路；以及光子集成电路，包括：多个导电通孔，其穿过所述光子集成电路的至少一部分，其中所述导电通孔延伸到所述光子集成电路的背对所述电子集成电路的第一表面，且所述导电通孔被配置以提供所述电子集成电路到所述光子集成电路的所述第一表面上所耦合的元件的导电路径。

93、所述装置的实施例可包括以下一个或多个特征。所述多个导电通孔可以被配置以为所述电子集成电路提供到基板的电性接触点，其中所述光子集成电路被布置在所述电子集成电路以及所述基板之间。

94、所述基板可以包括平面网格阵列基板，其可以包括在所述平面网格阵列基板的表面上的接触点的阵列，所述接触点的阵列提供通往在所述光子集成电路的所述第一表面上的导电结构的阵列的电性连接。

95、所述装置可以包括所述平面网格阵列基板。

96、所述光子集成电路可以包括：波导；耦合器，其被配置以将光束耦合到所述波导中；以及光电计算元件，其包括被耦合到所述波导的至少一个光电计算元件。

97、所述电子集成电路可以包括控制电路，所述控制电路被配置以提供用于控制所述光子集成电路中的所述光电计算元件的电子控制信号。

98、所述装置可以包括光子源，其被配置以提供所述光束。

99、所述装置可以包括被电性耦合到所述光子集成电路的所述第一表面的存储设备。所述电子集成电路可以被电性耦合到所述光子集成电路的第二表面，且所述电子集成电路可以通过至少一些所述导电通孔被电性耦合到所述存储设备。

100、所述存储设备可以包括两个或更多个动态随机存取存储器(dram)集成电路的高带宽存储器(hbm)堆叠。

101、在另一一般方面，提供了一种用于制造集成光电设备的方法。所述方法包括：形成光子集成电路的多个层，所述形成包括在导电通孔的末端被显露的一层上形成多个再分布层(rdl)。所述方法包括形成电子集成电路的多个层，所述形成包括在电子信号被提供的一层上形成多个再分布层(rdl)。所述方法包括将所述光子集成电路的多个rdl与所述电子集成电路的多个rdl结合在一起。

102、所述方法的实施例包括以下一个或多个特征。形成所述光子集成电路的所述多个层还可以包括：在一个或多个层中形成波导以及被耦合到所述波导的耦合器；在一个或多个层中形成光电计算元件，所述光电计算元件包括被耦合到所述波导的至少一个光电计算元件。所述方法还可以包括：形成穿过多个层的所述导电通孔，所述多个层可以包括所述波导、所述耦合器以及所述多个光电计算元件被形成其中的所述一个或多个层。

103、形成所述电子集成电路的所述多个层还可以包括在一个或多个层中形成被配置以提供所述电子信号的电路。

104、所述方法还可以包括移除所述光子集成电路的一部分以显露所述导电通孔的末端以及显露所述耦合器。

105、所述方法还可以包括将所述导电通孔的多个被显露的末端通过导电结构的阵列附接到支撑结构。

106、所述支撑结构可以包括平面网格阵列基板，其包括在所述平面网格阵列基板的表面上的接触点的阵列，所述接触点的阵列提供通往所述导电结构的阵列的电性连接。

107、所述方法还可以包括在所述平面网格阵列基板中形成开口，并将模块附接到所述光子集成电路的表面，其中所述模块的一部分被插入所述开口的一部分中。

108、所述模块可以包括光子源，其被定位以提供光束给所述耦合器。

109、所述模块可以包括两个或更多个动态随机存取存储器(dram)集成电路的高带宽存储器(hbm)堆叠。

110、所述耦合器可以包括波导光栅耦合器。

111、形成所述导电通孔可以发生在形成所述多个光电计算元件之前。

112、在另一种一般方面中，提供一种组装光子计算系统的方法，该方法包括：形成光子集成电路的多个层；以及在导电通孔的末端被显露的该光子集成电路的表面上形成多个再分布层(rdl)，其中多个第一电性接触点被形成在所述多个再分布层的表面上。该方法包括形成电子集成电路的多个层；以及在电信号被提供的该电子集成电路的表面上形成多个再分布层，其中多个第二电性接触点被形成在所述多个再分布层的表面上。该方法包括将在该光子集成电路上的所述多个再分布层的所述多个第一电性接触点以及在该电子集成电路的所述多个再分布层的所述多个第二电性接触点结合。

113、形成该光子集成电路的多个层可以还包括：在一层或多层中形成波导以及被耦合到该波导的耦合器，在一层或多层中形成光电计算元件，包括被耦合到该波导的至少一个光电计算元件，以及形成穿过多个层的所述导电通孔，所述多个层包括该波导、该耦合器以及该光电计算元件被形成的一层或多层。

114、该方法的实施例可以包括一个或多个下述特征。形成该电子集成电路的多个层可以还包括在一层或多层中形成被配置以提供所述多个电子信号的电路。

115、该方法可以还包括移除该光子集成电路的一部分以显露所述导电通孔的末端以及显露该耦合器。

116、该方法可以还包括将所述导电通孔的所述被显露的末端通过导电结构的阵列附接到支撑结构。

117、该支撑结构可以包括平面网格阵列基板，其包括在该平面网格阵列基板的表面上的接触点的阵列，该接触点的阵列提供通往导电结构的阵列的电性连接。

118、该方法可以还包括在该平面网格阵列基板中形成开口，并将模块附接到该光子集成电路的表面，其中该模块的一部分被插入该开口的一部分中。

119、该模块可以包括光子源，其被定位以提供光束给该耦合器。

120、该耦合器可以包括波导光栅耦合器。

121、形成所述导电通孔可以发生在形成所述多个光电计算元件之前。

122、在另一一般方面中，一种方法包括：操作电子集成电路；以及操作具有被耦合到该电子集成电路的第一表面的光子集成电路。该方法包括下述中至少一个：(i)通过一个或多个导电通孔从该电子集成电路发送电信号到另一个电子元件，该一个或多个导电通孔从该光子集成电路的第一表面通过该光子集成电路到该光子集成电路的第二表面，或(ii)在该电子集成电路通过一个或多个导电通孔接收从另一个电子元件发送的电信号，该一个或多个导电通孔从该光子集成电路的第二表面通过该光子集成电路到该光子集成电路的该第一表面。

123、操作该光子集成电路可以包括操作该光子集成电路中的光电计算元件。操作该电子集成电路可以包括：生成用于控制该光子集成元件中的该光电计算元件的电子控制信号，且发送数据到耦合到该光子集成电路的该二表面的存储设备。发送数据到该存储设备可以包括通过一个或多个导电导通孔发送该数据，所述导电通孔从该光子集成电路的第一表面通过该光子集成电路到该光子集成电路的该第二表面。

124、在另一一般方面中，一种人工类神经网络计算系统包括上述任何所述装置。

125、在另一一般方面中，一种系统包括机器人、自动驾驶车、自驾无人机、医疗诊断系统、诈欺探测系统、天气预测系统、财务预测系统、面部识别系统、语音识别系统、元宇宙生成器或产品缺陷检测系统中的至少一个。所述机器人、所述自动驾驶车、所述自驾无人机、所述医疗诊断系统、所述诈欺探测系统、所述天气预测系统、所述财务预测系统、所述面部识别系统、所述语音识别系统、所述元宇宙生成器或所述产品缺陷检测系统中的至少一个包括如上所述的任何一种装置。

126、在另一一般方面，一种系统包括移动电话或便携式计算机中的至少一个，其中所述移动电话或所述便携式计算机包括如上所述的任何一种装置。

127、各方面可以具有以下一个或多个优点。本文描述的技术使得多激光器光子源能够以提供光子源内的各个激光器的有效对准的方式集成到光子计算平台中。将多激光光子源集成到光子计算平台中的优点是可以提供用于执行光子计算操作的相对大量的光通道(例如，在相同或不同波长)。例如，多激光光子源，例如安装在基板上的一组激光管芯，或子载台(cos)条上的激光芯片，可以以能够减少光子源中的每个激光器与承载光子计算元件阵列的光子集成电路(pic)内的对应光波导之间的光路长度的方式进行集成。

128、该技术能够减少或避免对某些类型的光学连接器的需要，例如光纤阵列，用于外部和内部光学连接。这种光学连接器可能对集成相对大量的光学连接提出挑战。该技术还与各种散热机制兼容，这些散热机制导致比用于将激光器集成在光子集成电路内的其他技术更可控的热环境。由此产生的系统提供了增强的系统性能、降低的系统复杂性和更紧凑的产品。例如，光子计算平台可以被配置为封装中的系统，和/或可以以小芯片或与其他系统组件进一步集成的另一种模块的形式提供。这些技术还简化了制造过程，可扩展到批量生产，并可能降低成本和开发周期时间。

129、本说明书中描述的主题的一个或多个实施例的细节在附图和下面的描述中阐述。通过说明书、附图和权利要求书，本发明的其他特征、方面和优点将变得显而易见。

130、除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在与通过引用并入本文的专利申请或专利申请出版物相冲突的情况下，将以包括定义在内的本说明书为准。