[发明专利]具有高折射率的平面波导

权利要求书

1.一种平面光学器件，其特征在于，包括：

一个波导，确定光信号按一个方向传输的光径，该波导包括第一波导段，它具有第一折射率的第一纤芯材料；第二波导段，具有第二折射率的第二纤芯材料；及所述第一波导段和所述第二波导段之间的过渡波导段，所述过渡波导段包括所述第一纤芯材料和所述第二纤芯材料，所述第一纤芯材料和所述第二纤芯材料的界面与光通过所述波导的方向成锐角倾斜。

2.如权利要求1所述的平面光学器件，其特征在于，所述第一折射率约小于1.5，及所述第二折射率约大于1.5。

3.如权利要求1所述的平面光学器件，其特征在于，所述第一纤芯材料和所述第二纤芯材料可以从玻璃材料、晶体材料和陶瓷材料组中独立选择。

4，如权利要求1所述的平面光学器件，其特征在于，所述第一波导段和所述第二波导段进一步由一包层材料构成，而所述第一纤芯材料的折射率与所述包层材料的折射率之差为约0.2％到约2％，所述第二纤芯材料的折射率与包层材料的折射率之差大于约2％。

5.如权利要求1所述的平面光学器件，其特征在于，所述倾斜界面的长度大于约1000微米。

6.如权利要求1所述的平面光学器件，其特征在于，所述倾斜界面的长度大于约2000微米。

7.一种平面光学器件，其特征在于，包括：

一个波导，确定光信号按一个方向传输的光径，所述波导包括第一段、第二段和配置在所述第一段和所述第二段间的过渡段；

所述第一段具有折射率约为1.5或更小的第一纤芯材料；

所述第二段具有折射率大于约1.5的第二纤芯材料；

所述过渡段包括由第一纤芯材料和第二纤芯材料构成的纤芯，所述过渡段的第一纤芯材料与所述第一段的第一纤芯材料相接，且其截面尺寸在从所述第一段到所述第二段的方向上减小，所述过渡段的第二纤芯材料与所述第二段的第二纤芯材料相接，且其截面尺寸在从所述第二段向所述第一段的方向上减小，这样所述过渡段中的所述第一纤芯材料和所述第二纤芯材料构成了一个延伸所述过渡段长度的倾斜界面。

8.如权利要求7所述的平面光学器件，其特征在于，所述第二折射率大于约1.7。

9.如权利要求7所述的平面光学器件，其特征在于，所述第一纤芯材料和所述第二纤芯材料可以从玻璃材料、晶体材料和陶瓷材料中独立选择。

10.如权利要求7所述的平面光学器件，其特征在于，所述第一段、所述第二段和所述过渡段进一步包括一个包层，其中所述第一纤芯材料的折射率与所述包层的折射率之差为约0.2％到约2％，所述第二纤芯材料的折射率与所述包层的折射率之差约大于2％。

11.如权利要求10所述的平面光学器件，其特征在于，所述第二纤芯材料的折射率与所述包层的折射率之差约大于10％。

12.如权利要求7所述的平面光学器件，其特征在于，所述倾斜界面的长度大于约1000微米。

13.如权利要求7所述的平面光学器件，其特征在于，所述倾斜界面的长度大于约2000微米。

14.如权利要求7所述的平面光学器件，其特征在于，所述过渡段中所述第一纤芯材料和所述第二纤芯材料间的界面与光在波导内传输的方向成锐角。

15.一种平面光学器件，其特征在于，包括：

一个波导，确定光信号按一个方向传输的光径，所述波导包括第一段，第二段，和配置在所述第一段和所述第二段间的锥形过渡段；

所述第一段含有第一纤芯材料和包层材料，其中所述第一纤芯材料的折射率与所述包层材料的折射率之差为约0.2％到约2％；

所述第二段含有第二纤芯材料和所述包层材料，其中所述第二纤芯材料的折射率与所述包层的折射率之差约大于2％；及

所述锥形过渡段包括所述第一纤芯材料的连接块，所述第二纤芯材料的连接块和所述包层材料，所述第一连接块和所述第二连接块构成延伸所述过渡段长度的界面。

16.如权利要求15所述的平面光学器件，其特征在于，所述第一纤芯材料的折射率约为1.45，所述包层材料的折射率约为1.44，而所述第二纤芯材料的折射率至少约为1.7。