[發明專利]包含二維光柵的偏振分集光柵耦合器

有效

• 申請號: 201080030738.2
• 申請日: 2010-06-22
• 公開（公告）號: CN102498425A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 克里斯托弗·R·多爾
• 申請（專利權）人: 阿爾卡特朗訊
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124;G02B6/126;G02B6/34
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉國偉

技術領域

本發明一般來說涉及光學裝置，且更具體來說涉及光學裝置的光學耦合器以及其使用及制造方法。

背景技術

此部分介紹可有助于促進對本發明的更好理解的方面。因此，應根據此來閱讀此部分的陳述。此部分的陳述不應理解為關于什么是現有技術或什么不是現有技術的承認。

目前使用離散光學器件來制作用于通信應用(例如，光纖到戶應用)的光學雙工器及三工器光學裝置。舉例來說，多工器及三工器通常是逐件地組裝且涉及數個對準程序，因此增加制造此些裝置的費用。

發明內容

一個實施例是一種光學裝置。所述裝置包含具有平面表面且在上面具有光學核心的襯底。所述裝置還包含位于所述光學核心中的二維光柵，所述二維光柵由光折射結構的規則二維圖案形成，所述光折射結構中的一者位于位于橫向限界區中的規則二維格的每一節點處。所述裝置還包含處于所述平面襯底上且具有端耦合到所述二維光柵的端的第一及第二光學波導，所述第一光學波導使得接近其所述端的傳播的方向實質上沿所述二維格的基格向量，所述第二光學波導使得接近其所述端的傳播的方向不平行于所述規則二維格的基格向量。

光學裝置的另一實施例包含上文所描述的襯底、光學核心及二維光柵。所述裝置還包含處于所述平面襯底上且具有端耦合到所述二維光柵的端的一個或一個以上光學波導。所述一個或一個以上光學波導使得接近其所述端的傳播的方向實質上沿所述規則二維格的非基格向量。

另一實施例是一種使用光學裝置的方法。所述方法包含將光傳輸穿過光學耦合器。傳輸包括朝向光學核心層中的二維光柵引導所述光，所述光是以實質上法向于所述光學核心層位于其上的平面襯底的角度被引導，所述二維光柵是由光折射結構的規則二維圖案形成，所述光折射結構中的一者位于位于橫向限界區中的規則二維格的每一節點處。傳輸包括在所述二維光柵中衍射所述光，使得所述光射出所述二維光柵，進入到處于所述平面襯底上且具有端耦合到所述二維光柵的端的第一及第二光學波導中，所述第一光學波導使得接近其所述端的傳播的方向實質上沿所述二維格的基格向量，所述第二光學波導使得接近其所述端的傳播的方向不平行于所述規則二維格的基格向量。

另一實施例是一種制造光學裝置的方法。所述方法包含在平面襯底上制作光學耦合器。制作所述光學耦合器包括形成二維光柵，包括在所述襯底上形成光學核心層。制作所述光學耦合器包括圖案化所述光學核心層以形成光折射結構的周期性布置，所述光折射結構中的一者位于位于橫向限界區中的規則二維格的每一節點處。制作所述光學耦合器包括圖案化所述光學核心層以形成處于所述平面襯底上且具有端耦合到所述二維光柵的端的第一及第二光學波導，所述第一光學波導使得接近其所述端的傳播的方向實質上沿所述二維格的基格向量，所述第二光學波導使得接近其所述端的傳播的方向不平行于所述規則二維格的基格向量。

附圖說明

當參照附圖閱讀下文詳細說明時可從中最好地理解本發明的實施例。對應或相同編號或字符指示對應或相同結構。各圖可能未按比例繪制且為清晰地進行論述可能在大小上任意地增大或減小。現在結合附圖參考以下說明，附圖中：

圖1呈現實例性光學裝置的透視圖；

圖2呈現圖1中所展示的實例性裝置的一部分的詳細平面圖；

圖3呈現圖1中所展示的實例性裝置的一部分的橫截面圖；

圖4呈現使用光學裝置(例如，圖1到圖3中所描繪的裝置)的實例性方法的流程圖；

圖5呈現制造光學裝置(例如，圖1到圖3中所描繪的裝置)的實例性方法的流程圖；

圖6展示在空間頻域中實例性光柵(例如，圖1到圖3中所描繪的光柵)中的光衍射的示意性表示；

圖7展示實例性裝置(例如，圖1到圖3中所描繪的裝置)的從小面光纖到光柵光纖的光纖到光纖傳輸率(在1577nm波長區中)，其中θ等于約2度；

圖8展示實例性裝置(例如，圖1到圖3中所描繪的裝置)的從小面光纖到光柵光纖的光纖到光纖傳輸率(在1577nm波長區中)，其中θ等于約5度；

圖9展示實例性裝置(例如，圖1到圖3中所描繪的裝置)的從光柵到光電二極管的凈響應率(在1270nm波長區中)，其中θ等于約2度；

圖10展示實例性裝置(例如，圖1到圖3中所描繪的裝置)的從小面到光電二極管的光電二極管的凈響應率(在1577nm波長區中)，其中θ等于約2度；

圖11A呈現類似于圖1到圖3中所描繪的光學裝置的實例性光學裝置的透視圖；及