[發(fā)明專利]具有高密度光學互連模塊的波分復用的光學部件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610922052.3
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN106896447B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設計）人: J.B.赫勞克斯
• 申請（專利權）人: 國際商業(yè)機器公司
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

波分復用裝置及其形成方法，包括耦合透鏡和波導，透鏡設置在反射鏡之上，反射鏡形成在波導的傳輸路徑中。反射鏡反射從傳輸路徑出來的傳入光信號以通過透鏡，并且進一步反射來自透鏡的光信號，且進入傳輸路徑。光學芯片設置為接近透鏡的焦距。光學芯片具有光學濾波器，配置為透射第一波長的光信號，且反射接收的波長在第一波長之外的光信號。

技術領域

本發(fā)明涉及波分復用，且特別是涉及與微型反射鏡結合使用的透鏡陣列，以實現具有良好錯位容差的低光學損耗結構。

背景技術

在光學系統中提高總數據速率的一種選擇是使用波分復用(WDM)，以在單一波導芯中傳輸多個信號通道。這增加了通道密度，允許采用相同數量的纖維芯傳送實質上更多的信息。

近來的努力已經集中在具有光電芯片陣列(垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)和光電二極管)的結合聚合物(integrating polymer)波導上，以提高光學傳輸系統的帶寬密度。正在開發(fā)高容量的低成本制造技術。

然而，用傳統的制造方法實現WDM存在挑戰(zhàn)。典型地，采用全內反射原理或金金屬涂層的微型反射鏡用于將來自VCSEL的光耦合到波導芯中，且從波導芯到光電二極管。然而，這些微型反射鏡在相關光譜范圍內沒有波長選擇性，而不能用作具有多個波長的光信號的濾波器。因此，需要新的光學布置，以容易以低成本制造，具有低光學損耗，并且與聚合物波導中的高芯密度和多路復用方案兼容。則對于接收器尤為重要，其中相同芯中具有不同波長的幾個光通道需要被有效地多路分配(de-multiplex)。導致光學錯位的制造誤差和不規(guī)則可能實質上增加損耗和誤比特率，這在光學連接中是不利的。而且，為了達到高帶寬，需要具有多個小有源區(qū)域和低電容的光電二極管陣列。

發(fā)明內容

波分復用(WDM)裝置包括波導和設置在反射鏡之上的耦合透鏡，反射鏡形成在波導的傳輸路徑中。反射鏡反射從傳輸路徑出來的傳入光信號，以通過透鏡，并且將來自透鏡的光信號進一步反射到傳輸路徑中。光學芯片設置為接近透鏡的焦距。光學芯片具有光學濾波器，光學濾波器配置為透射第一波長的光信號，且反射接收的波長在第一波長之外的光信號。

WDM系統包括多個WDM裝置。波導和設置在反射鏡之上的耦合透鏡，反射鏡形成在波導的傳輸路徑中。反射鏡反射從傳輸路徑出來的傳入信號，以通過透鏡，且進一步反射來自透鏡的信號且進入傳輸路徑。光學芯片設置為接近透鏡的焦距。光學芯片具有光學濾波器，光學濾波器配置為透射相應波長的光信號，且反射接收的波長在相應波長之外的光信號。

形成波分復用裝置的方法包括在波導的傳輸路徑中形成反射鏡。透鏡附接到反射鏡之上的波導。濾波器形成在光學芯片陣列上。濾波器包括多個交替的電介質層。濾波器配置為透射接收的具有第一波長的信號，且反射接收的具有在第一波長之外的波長的信號。光學芯片陣列設置在透鏡的焦距處。

這些和其它特征和優(yōu)點從下面對其說明性實施例的詳細描述將變得顯而易見，說明性實施例的詳細描述應結合附圖來閱讀。

附圖說明

本公開將參考附圖對優(yōu)選實施例提供下述詳細的描述，附圖中：

圖1是根據本原理的波分復用(WDM)系統的示意圖；

圖2是根據本原理的經由透鏡和反射鏡連接到光波導的光學芯片和濾波器的示意圖；

圖3是根據本原理的經由透鏡和反射鏡連接到光波導的光學芯片和濾波器的示意圖；

圖4是根據本原理的經由透鏡和反射鏡連接到光波導的光學芯片的示意圖；

圖5是根據本原理的通過各自的透鏡和反射鏡連接到光波導的系列光學芯片的示意圖；

圖6是根據本原理的通過透鏡和反射鏡連接到光波導的光學芯片和濾波器的示意圖；

圖7是根據本原理的聚合物波導層結構的示意圖；