用于耦合光波导的耦合器件的制作方法

专利名称：用于耦合光波导的耦合器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于耦合光波导的耦合器件，例如将设置在光芯片上的光波导与 光纤带的光波导耦合到一起的耦合器件。
背景技术：
在光纤带的情况中，很多光波导彼此并排地设置。在光波导具有125μπι直径的光 纤带的一个可能实施例中，光纤带的各个光波导之间的间距(节距)例如可为250 μ m。光 纤带的光波导通常连接至用于处理经光波导传输的光信号的器件，或者连接至用于将光信 号转换成电信号的转换器件。用于光信号处理的这类器件可以设置在芯片上。为了把光输送给信号处理器件，芯片上安装有多个光波导。为了将光纤带的光 波导与结合在芯片上的光波导相耦合，采用了耦合器件，其中芯片上的光波导以与光纤带 光波导相同的空间排列方式进行排列，特别是其彼此间的间距与光纤带上光波导的间距相 同。因此，作为示例，以受控于光纤带光波导之间间距的方式，芯片上的光波导也同样的以 250 μ m的间距排列在芯片的基板上。因此芯片上光波导之间间距加大，从而导致宝贵的芯 片面积损失。

发明内容
希望指定一种耦合器件，其能够使在各种情形中在空间上不同排列、例如彼此不 同间距排列的光波导相互耦合。另外，需要指定一种用于耦合光波导的系统。还需要指定 用于耦合光波导的方法。权利要求1指定用于耦合光波导，特别是将光纤带光波导与芯片基板上排列的光 波导耦合到一起的耦合器件。特别地，该耦合器件能使光纤带光波导与以小于光纤带光波 导的距离排列在芯片基板上的光波导耦合。用于耦合光波导的耦合器件的一种结构形式包括用于将第一光波导耦合到该耦 合器件的第一侧和用于将第二光波导耦合到该耦合器件的第二侧。该第一光波导在耦合器 件的第一侧与第二光波导在耦合器件的第二侧彼此空间不同地排列。该耦合器件还包括设 置在该耦合器件的第一侧与第二侧之间的光学系统。该光学系统改变从第一光波导耦合 出、并在第一侧耦合到耦合器件的光的光束路径，使得该光从耦合器件的第二侧耦合出，并 被耦合到第二光波导。光束路径借助光学系统处的光折射来改变，其中光折射依赖于辐照 在光学系统上的入射。该光学系统可包括透镜。例如，这些透镜可具体化为会聚透镜。该耦合器件还包 括排列在透镜与第二光波导之间的其他透镜。其他透镜中的每一个分别被分配给第二光 波导中的一个，以将从透镜出射的光耦合到分配有相应的一个第二透镜的第二光波导之一 内。这些其他透镜还可以排列在透镜与耦合器件的第一侧和第二侧中的一侧之间的耦合器 件内。该光学系统还可包括球面透镜。例如，该光学系统可以具有分别包含光波导的光学元件。光学元件的各个光波导耦合至第一或第二光波导。这些光学元件在面向所述球面透镜的一侧在所有情况下都被具 体化为球形半壳。该光学系统可以改变从在一个平面内排列的第一 光波导耦合出的光的光束，使得 光在耦合器件的第二侧发出，并被耦合到在不同平面内排列的第二光波导内。该光学系统可以包括例如多个平面平行板。该多个平面平行板可以分别被分配给 第一和第二光波导中的其中一个，以改变从第一光波导之一耦合出、并在第一侧耦合到耦 合器件中的光的光束路径，使得光在第二侧从耦合器件发出，并被耦合到第二光波导之一 内。该多个平面平行板可以相对于彼此以交替方向排列。该光学系统还可以包括多个棱镜。在所有情况下，其中一个棱镜可以被分配给在 耦合器件第一侧的第一光波导之一。其中另一个棱镜可以被分配给在耦合器件第二侧的第 二光波导之一。该其中一个棱镜可被定向成使得从位于耦合器件第一侧的该第一光波导之 一发出的光辐照进入该其中一个棱镜，并被导引到该其中另一个棱镜。该其中另一个棱镜 被定向成使得被导引到该其中另一个棱镜的光从耦合器件的第二侧发出，并被耦合到该第 二光波导之一。该耦合器件可以包括例如导销，其在第一和第二侧其中一侧从耦合器件伸出，用 于将耦合器件固定到包含有第一和第二光波导的部件。该耦合器件还可以包括空腔，其适 合于容纳包含有第一和第二光波导的部件的导销，以将耦合器件固定到该部件。其他透镜 可以固定到导销上。该第一光波导可以排列在第一部件上，该第二光波导可以排列在第二部件上。该 第一光波导可以以与排列在第二部件上的第二光波导彼此不同的间距排列在第一部件上。该第一光波导可以排列在第一部件上，该第二光波导可以排列在第二部件上。该 第一光波导可以在一平面内排列在第一部件上。该第二光波导可以在不同的平面内排列在 第二部件上。该第一和第二部件中的至少一个可以具体化为例如光芯片。该第一和第二部件中 的至少一个也可以具体化为例如套圈(ferrule)。一种用于耦合光波导的系统包括含有第一光波导的第一部件，以及含有第二光波 导的第二部件。该系统还包括具有第一侧和第二侧的耦合器件，第一部件在第一侧耦合到 耦合器件，第二部件在第二侧耦合到耦合器件。第一部件中的第一光波导在耦合器件的第 一侧相对于彼此排列的方式与第二部件中的第二光波导在耦合器件的第二侧相对于彼此 排列的方式在空间上不同。该耦合器件还包括光学系统。该光学系统改变从第一光波导 耦合出并在第一侧耦合到耦合器件中的光的光束路径，使得该光在第二侧从耦合器件耦合 出，并被耦合到第二光波导中。光束路径借助光学系统处的光折射来改变，其中光折射依赖 于光束路径在光学系统上的入射。该光学系统可以包括透镜，例如会聚透镜。该光学系统还可以包括设置在透镜和 第二光波导之间的其他透镜。其他透镜中的每一个都分别被分配给第二光波导之一，以将 从透镜出射的光耦合到分配有第二透镜中的相应一个的第二光波导之一。另外，该光学系 统可以包括多个平面平行板。该多个平面平行板相对于彼此按交替方向进行排列。一种用于耦合光波导的方法规定使用耦合器件，其中第一光波导在耦合器件的第 一侧相对于彼此排列的方式与第二光波导在耦合器件的第二侧相对于彼此排列的方式在
6空间上不同。该方法还规定从第一光波导耦合出光。所耦合出的光被耦合到耦合器件中。 耦合到耦合器件中的光的光束路径借助于光学系统进行改变，使得从耦合器件耦合出的光 被耦合到第二光波导中。在这种情形下，光的光束路径通过光学系统处的光折射来改变，其 中光折射以一种依赖于在光学系统上入射的光束路径的方式被改变。在该方法中，在耦合器件的第一侧排列的第一光波导彼此的间距与在耦合器件的 第二侧排列的第二光波导彼此的间距不同。该第一光波导可以排列在一个平面内的耦合器件的第一侧。该第二光波导可以排 列在不同平面内的耦合器件的第二侧。


下面参照示出本发明示例性实施例的附图来更详细地描述本发明。在附图中图1示出用于耦合在所有情况下彼此间距不同的光波导的耦合器件的一个实施 例；图2示出用于耦合在所有情况下彼此间距不同的光波导的耦合器件的另一个实 施例；图3示出用于耦合在所有情况下彼此间距不同的光波导的耦合器件的另一个实 施例；图4示出用于耦合在所有情况下彼此间距不同的光波导的耦合器件的另一个实 施例；图5示出排列在彼此不同的空间平面内的光纤带光波导和芯片光波导的布置；图6示出用于耦合在空间上排列在不同平面内的光波导的耦合器件的一个实施 例；图7示出用于耦合在空间上排列在不同平面内的光波导的光学系统的一个实施 例；图8示出用于耦合在空间上排列在不同平面内的光波导的光学系统的另一个实 施例。
具体实施例方式图1示出用于耦合光波导Ll与光波导L2的耦合器件1的一个实施例。光波导Ll 彼此之间以间距(节距)P1排列在例如部件100上。部件100可以是光芯片，其中光波导 Ll被包含到光芯片的基板101中。作为举例，用来对经光波导Ll传输的光做信号处理的器 件排列在光芯片100上。作为举例，光发送或接收器件或者用于将光信号转换成电信号和 将电信号转换成光信号的其他光电转换器件也可以排列在光芯片100上。光波导L2彼此之间以间距(节距)P2排列在部件200上。光波导L2排列为例如 光纤带。部件200可以是套圈，其中光波导L2插在套圈的各个槽内。套圈可以是例如MT 套圈。光波导L2在套圈200中相对于彼此空间排列的间距P2大于在光芯片100上安装的 光波导Ll之间的间距P1。为了耦合光波导Ll与光波导L2，在部件100与200之间设置了耦合器件1。该耦 合器件ι具有光学系统10，该光学系统10能使从光波导Ll之一耦合出的光耦合到与光波导Ll相关联的光波导L2中。借助于该光学系统处的光折射，从光波导Ll之一耦合到耦合器件1中的光的光束 路径被聚焦到光波导L2上。在该耦合器件中，光借助自由空间传播——其中传输介质例如 是空气——可以在光波导Ll与光学系统10之间以及在光学系统10与光波导L2之间传输。 光折射以一种依赖于入射到光学系统上的光束路径的方式来实现。光折射依赖于例如光入射到光学系统10的方向或角度。光学系统可以具有例如 曲面。光学系统10表面的曲率以这样一种方式被选择，即使从光波导Ll发出进入耦合器 件的光的光束路径被改变，这样，从光学系统发出的光能被耦合到光波导L2中。除光学系 统表面的曲率外，光学系统的厚度以及光学系统10位于耦合器件输入侧的光波导Ll与耦 合器件输出侧的光波导L2之间的距离也被以这种方式选择，即使从光波导Ll耦合出的光 能耦合到光波导L2中。在这种情况下，光波导Ll和光波导L2可以相互之间在空间上不同 地排列。特别地，光波导Ll和L2相互之间可以不同的间距排列。光学系统10可以包含透镜11，例如会聚透镜。透镜11以这样一种方式设置在耦 合器件1内，即使从光波导Ll之一耦合出并在耦合器件1的Sl侧发射到耦合器件中的光 能被透镜11在耦合器件的S2侧从耦合器件发出，并被耦合到与光波导Ll相关联的光波导 L2中。以一种依赖于透镜11的放大系数的方式，以不同间距设在透镜11不同侧的光波导可 以相互耦合。作为举例，在图1所示的排列的情况下，在耦合器件Sl侧的、相互间以30 μ m 间距排列在光芯片100上的光波导Ll可以耦合到在耦合器件S2侧以光纤带形式相互间以 250 μ m间距排列的光波导L2。为将耦合器件1分别机械地耦合到部件100和部件200，耦合器件1分别包含导销 50，导销50分别在Sl侧和S2侧从耦合器件伸出。导销50插入部件100和200的空腔60 中。若芯片100上的光波导Ll和套圈200中的光波导L2相对于空腔60定向，则从光波导 Ll之一耦合出的光能被耦合到与光波导Ll相关联的光波导L2中。在图1所示的实施例中，耦合器件的耦合入一侧和耦合出一侧是可互换的。举例 来说，在S2侧从光波导L2之一耦合出的光可以发射进入耦合器件1中，而且可以由Sl侧 的光学系统10发出，并耦合到与光波导L2相关联的光波导Ll内。耦合器件1的长度和宽度取决于要耦合的光波导的数量、光波导之间的间距、以 及光波导的数值孔径。当在耦合器件输入侧的光波导间具有50 μ m间距、耦合器件输出侧 的光波导具有127 μ m间距的这样系统中，如果所有情况下输入侧和输出侧的光波导具有 0. 15的数值孔径，那么可以通过长度30mm的耦合器件将约100根光波导相互耦合起来。图2示出耦合器件1的另一个实施例，其中光学系统10除透镜11外还具有其他 透镜12。透镜12分别被分配给光波导L2之一。采用图2所示的实施例，光波导Ll与光波 导L2耦合时的损耗可以很大程度上被避免。从透镜11入射到透镜12之一上的光被透镜 12再次会聚，并被投射到与各个透镜12相关的光波导L2上。在图2所示的实施例中，这些其他透镜12以集成的方式排列在耦合器件1的外壳 70上。在图3所示的实施例中，这些其他透镜12排列在外壳70外面。这些透镜可以具体 化为例如一种部件，在该部件中这些透镜是互连的。因此由透镜12组成的这种排列可以在 其端部具有眼(eye) 13。为了将透镜12固定到耦合器件两个侧面Sl和S2的其中一个，将 眼13推到导销50上。
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光波导Ll和L2 —般具有不同的发射/接收角，其依赖于光波导Ll和L2的相应 折射率分布。在图2和图3所示的耦合器件1的实施例中，由光波导Ll和L2的不同发射/ 接收角引起的功率损耗被排列在Sl或S2中的至少一侧的透镜12所避免。设在光波导上 游的透镜12可以特别地用在当光波导Ll和L2的发射角之比与光波导Ll和L2之间的间 距差之比不相对应时。另外，举例来说，当透镜11以与光波导Ll和L2相互间的发射角之 比不同的比例放大时，可通过透镜12避免功率损耗。除图2和图3所示两个实施例中这些额外的透镜12被具体化为分立的部件之外， 还存在着将透镜12集成进光波导Ll和L2的端部的可能性。透镜12可以例如通过分别将 光波导Ll和L2的光纤端部制成圆来集成在光波导内。图4示出耦合器件2的又一个实施例。排列在部件100上的光波导Ll的相互间的 间距比排列在部件200内的光波导L2的间距小。部件100例如可以是光芯片，其中光波导 Ll与设置在光芯片上的例如发射或接收器件的光学组件连接。部件200可以是套圈，例如 MT套圈，其中直径为125 μ m的光波导L2彼此之间以250 μ m的间距P2排列。在部件100 与200之间，提供耦合器件2来将光波导Ll与光波导L2耦合。耦合器件2借助于导销50 被机械地耦合在部件100和200上，导销50分别接合到部件100和200的空腔60中。耦合器件2具有包括球面透镜21和光学元件22a、22b的光学系统20。光学元件 22a和22b在所有情况下在位于面对球面透镜21的S22a侧和S22b侧都成形为半球壳。光 学系统20的这种镜头排列的放大系数由半球壳22a和22b不同半径之比形成。光学元件 22a和22b分别具有耦合到光波导Ll和L2的光波导23a和23b。光波导23a和23b在光 学元件22a和22b的半球侧S22a和S22b的区域中分别定向至球面透镜21的中点。由于 每束光都要穿过透镜21的中点，因此，在该实施例中，透镜21的直径与要耦合的光波导的 数目无关。图5示出光波导Ll和L2的一种不同的空间排列。光波导Ll排列在光芯片的基 板之上例如平面El内。光波导L2可以是例如光纤带光波导，其排列在套圈中例如平面E2 和E3的两层内。套圈可以是例如具体化为带有相应地以两层排列的槽的MT套圈。图6示出耦合器件3的实施例，正如图5所示，其能使从光波导Ll耦合出的光耦 合到在不同平面内排列的光波导L2中。耦合器件3设在部件100与部件200之间。该部 件100可以具体化为例如光芯片，在该光芯片之上，光波导Ll以相互并排放置的方式排列 在平面El内。在部件200内，光波导L2排列在不同的平面E2和E3中。耦合器件3通过 插入部件100、200的空腔60内的导销50来固定在部件100和200上。耦合器件3包括光学系统30，该光学系统含有与要耦合的光波导L1、L2的数目相 对应的平面平行板31a、31b。每对光波导L1、L2被分配平面平行板之一。这些平面平行板 31a、31b关于它们的定向以交替的方式沿耦合器件3的Sl侧和S2侧排列成行。平面平行 板的这种交替排列能使从光波导Ll耦合出的光耦合到在不同平面El和E3中排列的光波 导L2中。图7示出与光波导对Li、L2相关联的平面平行板31a的布置。从光波导Ll耦合 出的光束在耦合器件3的Sl 一侧发射进入耦合器件内。该光束入射到平面平行板31a — 侧，并在平面平行板内向下偏转。在从平面平行板出射后，光束在耦合器件3的S2 —侧重 新发出，且被耦合到光波导L2中，该光波导L2位于光波导Ll所排列的平面El之下的平面
为了使从光波导Ll耦合出的光束能耦合到在位于平面El和E3之上的平面E2内 排列的光波导L2中，依照图6所示的实施例，将以与图7所示的平面平行板31a相反方向 定向的平面平行板31b插入在光波导Ll与L2之间。因此，为了耦合在不同平面内排列的 光波导Ll和光波导L2，如图6所示，平面平行板31a、31b相对于它们的定向以交替方式排 列。如图6所示的这种排列能使例如在芯片100的基板101上以间距Dl = 62. 5 μ m 排列的光波导耦合在如图5所示排列在不同平面E2和E3内且直径为125 μ m的光波导 L2上。在这种情形中，光波导的中点可以具有7 = 125/^x^ + 4 = 54^的偏移。在该 示例性实施例中，位于不同平面E2和E3内的光波导的中点在所有情形下都能相距D2 = IOSym0给定平面平行板的厚度d、折射率η以及给定平面平行板的斜角α，则偏移V结
果为7 = dxsin(a)χ(1 -(cos(a) + ^(nxn-sin2(a)))。给定偏移 V = 54μ m，由硅构成的具有
45°倾斜角的平面平行板的折射率为η = 3. 4，则平面平行板的厚度约为97 μ m。由于在如图6所示的耦合器件3的实施例中没有用光学系统30进行放大，因此对 平面平行板的定向或定位费用可以较低。不需要对平面平行板进行高精确定向。为了减小 在通过耦合器件传输光时的功率损耗，例如在图6所示的实施例中，也可以在光波导Ll和 L2之前如图2和3所示那样安装透镜12。透镜12可以直接集成在耦合器件3内或安装在 耦合器件3的外侧Sl和S2。为此目的，透镜12可以固定在例如导销50上。图8示出用于从光波导Ll耦合出光和用于将光耦合到在不同平面E2和E3内排 列的光波导L2中的耦合器件4的另一个实施例。在该耦合器件4中，使用含有棱镜41a和 41b的光学系统40来代替使用平面平行板31a、31b。在图8所示的实施例中，棱镜41a安 装在耦合器件4的Sl侧，并被分配给光波导Ll之一。与棱镜41a相反定向的棱镜41b设 置在耦合器件4的S2侧。在这种情况下，在S2侧，每个光波导L2也被分配棱镜41b之一。当棱镜被用来使光束偏转时，棱镜之间的间距可以以变化的方式进行选择。这使 平面E2和E3能相互远离，而其中棱镜41a和41b之间的光锥的扩展却很小。使用耦合器件1、2、3或4之一能使例如在光芯片100上排列的光波导Li、和作为 光线带连接至芯片的与光波导1在空间上排列不同的光波导L2相互耦合。特别地，这使得 将在例如MT套圈之类的套圈内排列的光波导与包括在光芯片的基板上且以比光纤带光波 导更小间距排列的光波导相互耦合成为可能。为了在耦合器件1、2、3和4中进行光束修改，设置了可由硅形成的透镜系统10、 20,30和40，硅透过光波导Ll和L2的情况下是透明的。耦合器件1、2、3和4适合于例如 光学底板设计中的光波导的耦合。
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权利要求
一种用于耦合光波导的耦合器件，包括用于将第一光波导(L1)耦合到所述耦合器件(1，2，3，4)的第一侧(S1)，用于将第二光波导(L2)耦合到所述耦合器件(1，2，3，4)的第二侧(S2)，设置在所述耦合器件的所述第一侧与第二侧(S1，S2)之间的光学系统(10，20，30，40)，其中所述光学系统(10，20，30，40)借助光折射以取决于入射在所述光学系统上的光束路径的方式改变从所述第一光波导(L1)耦合出并在所述第一侧(S 1)耦合到所述耦合器件中的光的光束路径，使得所述光在所述第二侧(S2)从所述耦合器件耦合出并耦合到所述第二光波导(L2)中，其中所述第一光波导(L1)与所述第二光波导(L2)以空间上不同的方式彼此排列。
2.如权利要求1所述的耦合器件，其特征在于，所述光学系统(10，20)包括透镜(11，21)。
3.如权利要求1和2中的任一项所述的耦合器件，包括设置在所述透镜(11)与所述第二光波导(L2)之间的其他透镜(12)， 其中每一个所述其他透镜(12)都分别被分配给所述第二光波导(L2)中的一个，以将 从所述透镜(11)出射的光耦合到分配有相应的一个所述第二透镜(12)的所述一个第二光 波导(L2)中。
4.如权利要求1所述的耦合器件，其特征在于，所述光学系统(20)包括球面透镜 (21)。
5.如权利要求4所述的耦合器件，其特征在于，所述光学系统(20)具有每个都包含光波导(23a，23b)的光学元件(22a，22b)， 其中所述光学元件(22a，22b)相应的光波导(23a，23b)耦合到所述第一或第二光波导 (Li，L2)，其中所述光学元件(22a，22b)在所有情况下在面向所述球面透镜的一侧(S22a，S22b) 都具体化为一球形半壳。
6.如权利要求1所述的耦合器件，其特征在于，所述光学系统(30，40)改变从在一平 面(El)内排列的所述第一光波导(Li)耦合出的光的光束路径，使得所述光在所述耦合器 件(3，4)的所述第二侧(S2)发出，并耦合到在不同平面(E2，E3)内排列的所述第二光波导 (L2)中。
7.如权利要求6所述的耦合器件，其特征在于，所述光学系统(30)包括多个平面平行 板(31a，31b)。
8.如权利要求7所述的耦合器件，其特征在于，所述多个平面平行板(31a，31b)相对于 彼此以交替方向排列。
9.如权利要求6所述的耦合器件，其特征在于，所述光学系统(40)包括多个棱镜 (41a,41b)。
10.如权利要求9所述的耦合器件，其特征在于，在所有情况下，所述棱镜中的一个(41a)被分配给在所述耦合器件(4)的所述第一侧 (Si)的所述第一光波导(Li)中的一个，且所述棱镜中的另一个(41b)被分配给在所述耦合 器件的所述第二侧(S2)的所述第二光波导(L2)中的一个，其中所述一个棱镜(41a)被定向成使得从位于所述耦合器件的所述第一侧(Si)的所 述一个第一光波导(Li)发出的光辐照进入所述一个棱镜(41a)，并被导引到所述另一个棱 镜(41b)上，所述另一个棱镜(41b)被定向成使得导引到所述另一个棱镜(41b)上的光从所述耦合 器件(40)的所述第二侧(S2)发出，并被耦合到所述一个第二光波导(L2)中。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的耦合器件，其特征在于，包括导销(50)，其在所述第一和第二侧(S1，S2)其中一侧从所述耦合器件(1，2，3，4)伸出， 用于将所述耦合器件固定到包含有所述第一和第二光波导(L1，L2)的部件(100，200)。
12.如权利要求1至11中的任一项所述的耦合器件，其特征在于，包括空腔(60)，其适合于容纳包含有所述第一和第二光波导(L1，L2)的部件(100，200)的 导销(50)，以将所述耦合器件(1，2，3，4)固定到所述部件(100，200)。
13.如权利要求11和12中的任一项所述的耦合器件，其特征在于，所述其他透镜(12) 被固定到所述导销(50)上。
14.如权利要求1至13中的任一项所述的耦合器件，其特征在于，所述第一光波导(Li)排列在第一部件(100)上，且所述第二光波导(L2)排列在第二 部件(200)上，其中排列在所述第一部件(100)上的所述第一光波导(Li)彼此之间的间距与排列在 所述第二部件(200)上的所述第二光波导(L2)彼此之间的间距不同。
15.如权利要求1至14中的任一项所述的耦合器件，其特征在于，所述第一光波导(Li)排列在第一部件(100)上，所述第二光波导(L2)排列在第二部 件(200)上，其中所述第一光波导(Li)在一平面(El)内排列在所述第一部件(100)上，所述第二 光波导(L2)在不同的平面(E2，E3)内排列在所述第二部件(200)上。
16.如权利要求14和15中的任一项所述的耦合器件，其特征在于，所述第一和第二部 件(100，200)中的至少一个被具体化为光芯片。
17.如权利要求14和15中的任一项所述的耦合器件，其特征在于，所述第一和第二部 件(100，200)中的至少一个被具体化为套圈。
18.一种用于耦合光波导的系统，包括含有第一光波导(Li)的第一部件(100)，含有第二光波导(L2)的第二部件(200)，具有第一侧(Si)并具有第二侧(S2)的耦合器件(1，2，3，4)，其中所述第一部件(100) 在所述第一侧(Si)耦合到所述耦合器件(1，2，3，4)，所述第二部件(200)在所述第二侧 (S2)耦合到所述耦合器件(1，2，3，4)，其特征在于，所述第一光波导(Li)在所述耦合器件的第一侧(Si)在所述第一部件 (100)中彼此排列的方式与所述第二光波导(L2)在所述耦合器件的第二侧(S2)在所述第 二部件(200)中彼此排列的方式在空间上不同，其中所述耦合器件(1,2,3,4)包括光学系统(10,20,30,40),其中所述光学系统(10，20，30，40)借助光折射以取决于入射在所述光学系统上的所 述光束路径的方式改变耦合出所述第一光波导(Li)并在所述第一侧(S 1)耦合到所述耦合器件中的光束路径，使得所述光在所述第二侧(S2)从所述耦合器件耦合出，并耦合到所 述第二光波导(L2)中。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述光学系统(10，20)包括透镜(11，21)。
20.如权利要求19的系统，其特征在于，包括设置在所述透镜(11)与所述第二光波导(L2)之间的其他透镜(12)，其中每一个所述其他透镜(12)都分别被分配给所述第二光波导(L2)中的一个，以将 从所述透镜(11)出射的光耦合到分配有相应的一个第二透镜(12)的所述一个第二光波导 (L2)中。
21.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述光学系统(30)包括多个平面平行板 (31a,31b)。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述多个平面平行板(31a，31b)相对于彼 此以交替方向排列。
23.一种用于耦合光波导的方法，包括从第一光波导(Li)耦合出光；将所述光耦合到耦合器件(1，2，3，4)中；借助光折射以取决于入射到光学系统(10，20，30，40)上的光束路径的方式改变耦合 到所述耦合器件(1，2，3，4)中的光的光束路径，使得从所述耦合器件耦合出的光耦合到第 二光波导(L2)中，其中所述第一光波导(Li)在所述耦合器件(1，2，3，4)的第一侧(Si)相 对于彼此排列的方式与所述第二光波导(L2)在所述耦合器件(1，2，3，4)的第二侧(S2)相 对于彼此排列的方式在空间上不同。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，在所述耦合器件(1，2)的所述第一侧 (Si)排列的所述第一光波导(Li)彼此之间的间距与在所述耦合器件的所述第二侧(S2)排 列的所述第二光波导(L2)彼此之间的间距不同。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一光波导(Li)在所述耦合器件 (3,4)的所述第一侧(Si)排列在平面(El)内，所述第二光波导(L2)在所述耦合器件的所 述第二侧(S2)排列在不同的平面(E2，E3)内。
全文摘要
一种用于耦合光波导的耦合器件，包括用于将第一光波导(L1)耦合到该耦合器件(1，2，3，4)的第一侧(S1)；和用于将第二光波导(L2)耦合到该耦合器件(1，2，3，4)的第二侧(S2)；以及设置在该耦合器件的第一侧(S1)与第二侧(S2)之间的光学系统(10，20，30，40)。该光学系统(10，20，30，40)改变耦合出第一光波导(L1)并在第一侧(S1)耦合到耦合器件内的光束路径，使得光在第二侧(S2)从耦合器件耦合出，并耦合到第二光波导(L2)中，其中第一光波导(L1)与第二光波导(L2)彼此排列的方式在空间上不同。
文档编号G02B6/34GK101971066SQ200880120854
公开日2011年2月9日 申请日期2008年12月4日 优先权日2007年12月13日
发明者K·哈特科恩 申请人:Ccs技术公司