[發明專利]用于將光耦合到光波導中的光學組件

有效

• 申請號: 201010133226.0
• 申請日: 2010-03-26
• 公開（公告）號: CN101930096A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 盧克·格雷漢姆
• 申請（專利權）人: JDS尤尼弗思公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G02B3/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭小粵

1.一種光學組件，其包括具有用于發射光的孔的光源、具有用于接收光的孔的光波導、以及用于將從光源孔發射的光耦合到光波導孔中的透鏡，

其中所述透鏡具有表面，所述表面具有由旋轉對稱垂度分量和旋轉非對稱垂度分量疊加組成的垂度，

其中由于從所述光波導反射的光在所述光源處形成環形斑點，所述旋轉非對稱垂度分量用于減少從所述光波導反射的光回到所述光源孔中的耦合，由此被反射的光的至少一部分圍繞所述光源孔，以及

其中所述旋轉對稱垂度分量是沒有錐面垂度分量的球面垂度分量或非球面垂度分量之一。

2.如權利要求1所述的光學組件，其中從所述光源發射的光被聚焦成實質上被布置在所述光波導的所述孔內的斑點。

3.如權利要求1所述的光學組件，其中所述旋轉非對稱垂度分量是由方程表示的螺旋面分量S_B，其中φ是極坐標系的方位角，而b是螺旋步長。

4.如權利要求1所述的光學組件，其中所述旋轉非對稱垂度分量是由方程表示的分段螺旋面分量S_B2，其中φ是極坐標系的方位角，b是螺旋步長，M是段的數量，且F是將值返回到小數點的右邊的分數函數。

5.如權利要求1所述的光學組件，其中所述旋轉對稱垂度分量是均勻的非球面垂度分量。

6.如權利要求1所述的光學組件，其中透鏡表面的垂度中的所述旋轉非對稱垂度分量導致在所述光纖的孔處的不大于10π的光學相位變化。

7.如權利要求2所述的光學組件，其中所述光波導相對于所述透鏡布置，使得在操作中，由所述光源發射的光的非零光功率出現在所述光波導孔的中心處。

8.如權利要求2所述的光學組件，其中所述旋轉非對稱垂度分量具有一幅值，使得在操作中，射到所述光波導上的光的超過90％的光功率被耦合到所述光波導中，而從所述光波導反射到所述光源上的光的少于10％的光功率被耦合回所述光源的孔中。

9.如權利要求8所述的光學組件，其中所述光源和所述光波導的孔分別是具有4+/-1微米和25+/-1微米的半徑的圓。

10.如權利要求1所述的光學組件，其中所述光源氏VCSEL。

11.如權利要求2所述的光學組件，其中所述光波導是光纖。

12.如權利要求11所述的光學組件，其中所述光波導是多模光纖。

13.如權利要求12所述的光學組件，還包括用于支持所述光纖和所述VCSEL的殼體。

14.如權利要求13所述的光學組件，其中所述殼體與所述透鏡單片地集成。

15.一種用于將來自光源的光耦合到光波導中的方法，其包括：

(a)提供用于將從所述光源的孔發射的光耦合到所述光波導的孔中的透鏡，

其中所述透鏡具有表面，所述表面具有由旋轉對稱垂度分量和旋轉非對稱垂度分量疊加組成的垂度，

其中所述旋轉非對稱垂度分量用于減少從所述光波導反射的光回到所述光源孔中的耦合，以及

其中所述旋轉對稱垂度分量是沒有錐面垂度分量的球面垂度分量或非球面垂度分量之一；以及

(b)通過所述透鏡將來自所述光源孔的光發射到所述光波導孔。

16.如權利要求15所述的方法，其中所述旋轉非對稱垂度分量是螺旋面垂度分量。

17.如權利要求15所述的方法，其中所述旋轉非對稱垂度分量是均勻的非球面垂度分量。

18.如權利要求15所述的方法，其中所述光源是VCSEL。

19.如權利要求15所述的方法，其中在步驟(b)中，由所述光源發射的光的非零光功率出現在所述光波導孔的中心處。

20.如權利要求15所述的方法，其中在步驟(b)中，射到所述光波導上的光的超過90％的光功率被耦合到所述光波導中，而從所述光波導反射到所述光源上的光的少于10％的光功率被耦合回所述光源的孔中。