[發明專利]光學互連

有效

• 申請號: 200880130477.4
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN102105827A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: D.A.法塔爾;D.斯圖爾特;W.吳
• 申請（專利權）人: 惠普開發有限公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉金鳳;王洪斌

背景技術

常常使用光束或光信號來在例如用于長距離電話和因特網通信的光纖系統中傳送數字數據。另外，已經進行了關于使用光信號來在電路板上的電子部件之間傳送數據的許多研究。

因此，光學技術在現代電信和數據通信中扮演重要角色。在此類系統中使用的光學部件的示例包括諸如發光二極管和激光器的光學源或光源、波導、光纖、透鏡及其它光學裝置、光檢測及其它光學傳感器、光學敏感半導體、光學調制器以及其它。

利用光學部件的系統常常依賴于對諸如光束的光能的精確操縱來實現期望的任務。在利用光進行兩個節點之間的高速、低能量通信的系統中尤其如此。

常常使用波導來沿著預定路徑路由已調制光學射束。光學波導通常能夠使用全內反射的原理以最小的損耗將在波導的第一端處接收到的光學射束傳送到第二端。另外，某些類型的光學波導（例如光纖）通常是柔性的，并且可以用來在拐角處或者沿著彎曲的或非直線的路徑路由光學射束。

附圖說明

附圖示出本文所述原理的各種實施例且是本說明書的一部分。示出的實施例僅僅是示例且不限制權利要求的范圍。

圖1A和1B是根據本文所述原理的一個實施例的說明性光學互連的前視圖和側視圖。

圖2是根據本文所述原理的一個實施例的對應于光學互連的說明性動量矢量的圖表。

圖3是根據本文所述原理的一個實施例的光學互連中的說明性光柵圖案的圖表。

圖4是根據本文所述原理的一個實施例的光學互連中的說明性倏逝場的側視圖圖示。

圖5A～5B是根據本文所述原理的一個實施例的不同配置中的說明性光學互連的前視圖。

圖6是根據本文所述原理的一個實施例的說明性光學互連的前視圖。

圖7是根據本文所述原理的一個實施例的說明性光學互連的前視圖。

圖8是根據本文所述原理的一個實施例的說明性光學互連的前視圖。

圖9是根據本文所述原理的一個實施例的說明性光學互連的前視圖。

圖10是根據本文所述原理的一個實施例的說明性光學系統的方框圖。

圖11是根據本文所述原理的一個實施例的傳送光信號的說明性方法的流程圖。

貫穿各圖，相同的參考標號表示類似但不一定相同的元件。

具體實施方式

如上所述，光學射束可以在包括數字數據傳輸的多種應用中使用。在某些此類系統中，在其中由指定部件來接收或檢測光學射束的光學路徑中對光學射束進行引導或改向。在此類系統中，常常使用光學波導來沿著預定的路徑路由已調制光學射束。

光學波導通常能夠使用全內反射的原理以最小的損耗將在波導的第一端處接收到的光學射束傳送到第二端。光纖是一種通常為柔性的且可以用來在拐角處或沿著彎曲或非直線的路徑路由光學射束的光學波導。

在某些情況下，可能期望將通過第一光學波導傳播的光學射束的一部分傳輸到第二光學波導中，以使得可以通過第一和第二波導兩者來傳送來自光學射束的數據和/或功率。還可能期望以來自光學阻抗、反射和自由空間輻射的最小損耗將光學射束耦合到第二光學波導。此外，可能期望的是提供能夠容忍發送波導和接收波導之間的對準偏移的光學互連。

為了實現這些及其它目標，本說明書公開了說明性的系統和方法，在所述系統和方法中，在基本上相互垂直的第一光纖和第二光纖之間設置周期性光柵。該周期性光柵可被倏逝地耦合到第一和第二波導，并包括相對于兩個波導以約45度的角定向的多個穿孔行。該光柵可以被配置為提供在不引起后向反射或自由空間輻射光學損耗的情況下將傳播通過第一波導的光學能量耦合到第二波導中所需的角動量。

如本說明書和隨附權利要求中所使用的，術語“光學能量”指的是具有一般在10納米與500微米之間的波長的輻射能量。這樣定義的光學能量包括但不限于紫外線、可見光和紅外光。光學能量束在本文中可以稱為“光束”或“光學射束”。

如本說明書和隨附權利要求所使用的，術語“光學源”指的是光學能量所發源的器件。這樣定義的光學源的示例包括但不限于發光二極管、激光器、燈泡和燈。

如本說明書和隨附權利要求所使用的，術語“光柵”指的是其中折射率隨著主體中的距離周期性地變化的主體。

如本說明書和隨附權利要求所使用的，術語“倏逝地耦合”指的是至少兩個對象的物理接近和取向，其中使得在每個對象中的倏逝光學傳輸場之間發生可感知的量的重疊。