[發明專利]纖維到芯片的光耦合器

有效

• 申請號: 201680055719.2
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN108027480B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: A·伊斯拉埃爾;H·塔哈
• 申請（專利權）人: 圖昂有限公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

1.一種用于將光纖耦合到光子集成電路的光耦合器，包括：

第一曲面鏡，該第一曲面鏡包含在第一襯底層中并且距與所述光子集成電路相關聯的光收發器處于第一預定橫向距離處，所述第一襯底層為光子集成電路的襯底層，所述第一曲面鏡構造成對入射在其上的所有波長的光進行反射；

第二曲面鏡，該第二曲面鏡包含在第二襯底層中并且放置在離所述光纖第二預定橫向距離處，所述第二襯底層為所述光耦合器的襯底層，所述第二曲面鏡構造成對入射在其上的所有波長的光進行反射；

位于第一襯底層和第二襯底層之間的間隔區；

其中所述第一曲面鏡和第二曲面鏡是彼此相對放置的準直鏡，它們各自的中心位于主傳播軸與每個曲面鏡相交的位置；以及

傾斜平面鏡，所述傾斜平面鏡包含在所述第二襯底層中并鄰接所述光纖，其中所述傾斜平面鏡以預定角度傾斜，所述預定角度分別由所述光纖和所述第一曲面鏡之間的光路確定。

2.根據權利要求1所述的光耦合器，還包括：

蝕刻在第二襯底層中的纖維溝槽，其中光纖布置在纖維溝槽中。

3.根據權利要求1所述的光耦合器，其中所述光纖是光束源極，并且所述收發器是光源的漏極，其中所述傾斜平面鏡反射來自所述光源的發散光束。

4.根據權利要求3所述的光耦合器，其中所述第一曲面鏡設計成將所述發散光束轉換成平行光束，并且所述第二曲面鏡設計成將所述平行光束轉換為被引導至所述漏極的聚焦光束。

5.根據權利要求1所述的光耦合器，其中所述光纖是光束漏極，并且所述收發器是光束的源極，其中所述傾斜平面鏡反射來自所述第一曲面鏡的發散光束。

6.根據權利要求5所述的光耦合器，其中所述第二曲面鏡設計成將所述發散光束轉換成平行光束，并且所述第一曲面鏡設計成將所述平行光束轉換為被引導至所述漏極的聚焦光束。

7.根據權利要求2所述的光耦合器，其中所述第二曲面鏡、所述纖維溝槽和所述傾斜平面鏡使用相同或基本類似的灰度光刻掩模放置在所述第二襯底上。

8.根據權利要求1所述的光耦合器，其中所述間隔區處于預定高度并由透明材料制成。

9.根據權利要求1所述的光耦合器，其中所述光纖帶有激光器。

10.一種制造用于將光纖耦合到光子集成電路的光耦合器的方法，包括：

在第一襯底層中制造第一曲面鏡，其中所述第一襯底層是所述光子集成電路的一部分，所述第一曲面鏡構造成對入射在其上的所有波長的光進行反射；

在第二襯底層中制造第二曲面鏡，所述第二襯底層為所述光耦合器的襯底層，所述第二曲面鏡構造成對入射在其上的所有波長的光進行反射；

在第一襯底層和第二襯底層之間設置間隔區；

將所述第一曲面鏡和第二曲面鏡制造成是彼此相對放置的準直鏡，它們各自的中心位于主傳播軸與每個曲面鏡相交的位置；以及

在所述第二襯底層中并鄰接所述光纖制造以預定角度傾斜的傾斜平面鏡，所述預定角度分別由所述光纖和所述第一曲面鏡之間的光路確定。

11.根據權利要求10所述的方法，還包括：

在第二襯底層中蝕刻溝槽以形成纖維溝槽。

12.根據權利要求11所述的方法，還包括：

將光纖布置在纖維溝槽中。

13.根據權利要求12所述的方法，其中所述第一曲面鏡放置在距離與所述光子集成電路相關聯的光收發器的第一預定橫向距離處，并且所述第二曲面鏡放置在距離所述光纖的第二預定橫向距離處。