[發明專利]將光源耦合到光子集成電路

在審

• 申請號: 202180053774.9
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN116057439A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 邁克·安德烈·舍勒;卡羅爾·康斯坦丁·哈奇利亞斯;克里斯托弗·元庭·廖;張綺;約瑟夫·S·科里;魏國華
• 申請（專利權）人: 元平臺技術有限公司
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 于寧娜;馬金霞

一種裝置或系統(200)包括光源(250)、光波導(170)、和光導向器或微透鏡(133)。該光源發出照明光(263)。光波導(170)包括光輸入耦合器(172)。光導向器(133)接收照明光(263)并且生成整形光(267)。該光導向器調整照明光的傾斜角和/或發散角(263)。

技術領域

本公開總體上涉及光學器件，具體地涉及光源的光學耦合。

背景技術

有時稱為光子集成電路(Photonic?Integrated?Circuit，PIC)的光子系統通常包括對光源發出的光進行路由。例如，各種光子系統可以包括光調制器、光電探測器、波導和一個或多個光源。期望對光子系統進行成本、尺寸和/或效率方面的改進。

發明內容

根據本公開的第一方面，提供一種裝置，該裝置包括：光源，該光源發出照明光；光波導，該光波導具有光輸入耦合器；以及光導向器，該光導向器用于接收該照明光，并且使該照明光作為整形光指向光波導的光輸入耦合器，其中，該光導向器被配置為使照明光傾斜，以給予整形光一相對于光輸入耦合器的傾斜角。

在一些實施例中，該光導向器可以被配置為給予整形光一發散角，該發散角比照明光的照明光發散角更小。

在一些實施例中，該整形光的更小的發散角可以為小于十度的發散角。

在一些實施例中，該傾斜角可以相對于與光波導的平面正交的向量來測量，其中，該傾斜角可以位于三度至十五度之間。

在一些實施例中，該照明光和該整形光可以為紅外光。

在一些實施例中，該裝置還可以包括折射型覆蓋層(refractive?claddinglayer)，其中，該光波導可以浸入在該折射型覆蓋層中，其中，該整形光可以在入射到光輸入耦合器上之前傳播穿過該折射型覆蓋層。

在一些實施例中，該光導向器可以設置在折射型覆蓋層上，并且與光源間隔開。

在一些實施例中，該光導向器可以與光源的發射孔耦接，其中，光導向器可以被配置為給予整形光一發散角，所述發散角比光源的照明光發出時的發散角更小。

在一些實施例中，該光導向器可以為折射型微透鏡。

在一些實施例中，該折射型微透鏡可以包括抗反射(anti-reflection，AR)涂層，該AR涂層設置在折射型微透鏡的接收照明光的輸入側上。

在一些實施例中，該光導向器可以為衍射型光學元件或超透鏡中的一種，該超透鏡由具有亞波長納米結構的超表面形成。

在一些實施例中，該光導向器可以包括折射型楔形光學器件，該折射型楔形光學器件被配置為向整形光賦予傾斜角。

在一些實施例中，該裝置還可以包括衍射型反射層，其中，光輸入耦合器可以設置在該衍射型反射層與光導向器之間，其中，該衍射型反射層可以被具體地配置為將照明光的紅外波段反射回光輸入耦合器，其中，衍射型反射層可以被配置為透射該紅外波段之外的光。

在一些實施例中，該光輸入耦合器可以包括光柵。

在一些實施例中，該裝置還可以包括折射型間隔層，該折射型間隔層設置在光導向器與光源之間，其中，該折射型間隔層的頂部平面可以與光源的發射孔平行。

在一些實施例中，該光導向器可以包括折射型微透鏡，其中，光源的發射孔可以偏離折射型微透鏡的中心光軸，以賦予整形光的傾斜角。

根據本發明的第二方面，提供一種裝置，該裝置包括：光源，該光源發出照明光；光波導，該光波導具有光輸入耦合器，其中，該光源的發射孔相對于該光波導的平面傾斜；以及光導向器，該光導向器被配置為接收該照明光，并且使該照明光作為整形光指向光輸入耦合器，其中，光導向器被配置為給予該整形光一發散角，該發散角比該照明光的照明光發散角更小。