[发明专利]径向光学耦合器

说明书

相关申请案交叉参考

本申请案涉及标题为“具有管状光学芯的光纤(Optical Fibers With Tubular Optical Cores)”的多尔(Doerr)(档案号为809170-US)的序列号为13/077,149的申请案(‘149申请案)及标题为“偏振独立的光栅光学耦合器(Polarization-Independent Grating Optical Coupler)”的多尔(档案号为809173-US)的序列号为13/041,364的申请案(‘364申请案)，所述申请案中的每一者与本申请案同时提出申请且以引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请案一般来说涉及光学装置以及制造及使用光学装置的方法。

背景技术

一些光纤(例如，多模式光纤)可经配置以传播光学载波的多个空间模式。此些光纤提供载运比单模式光纤多的信息的可能，这是因为信息可在可用传播模式当中多路复用。

发明内容

一个方面提供一种包含光学光栅耦合器及耦合到其的多个光学波导的光学装置。所述光学光栅耦合器沿衬底的平面表面形成且包含由绕所述表面上的中心同心地定位于所述表面上的隆脊形成的图案。每一对邻近隆脊由凹槽分离。所述多个波导中的每一波导相对于所述中心约径向定向且具有在所述隆脊中的最外一者附近终止的第一端。所述第一端沿所述隆脊中的所述最外一者约均匀地间隔开。

另一方法提供一种方法。所述方法包含沿衬底的平面表面形成光学光栅耦合器及耦合到其的多个光学波导。所述光学光栅耦合器包含由绕所述表面上的中心同心地定位于所述表面上的隆脊形成的图案。每一对邻近隆脊由凹槽分离。所述多个波导中的每一波导相对于所述中心约径向定向且具有在所述隆脊中的最外一者附近终止的第一端。所述第一端沿所述隆脊中的所述最外一者约均匀地间隔开。

附图说明

连同所附图式一起参考以下说明，在所附图式中：

图1图解说明本发明的包含同心隆脊及凹槽的圆形光栅耦合器以及径向波导的实施例；

图2A到2E图解说明图1的包含位于两个邻近径向波导之间的过渡部分的圆形光栅耦合器的方面；

图3及4图解说明经配置以(例如)产生聚焦的方位角偏振或径向偏振光束的光学装置；

图5图解说明圆形光栅耦合器(例如，图1的圆形光栅耦合器)的显微照片；

图6图解说明经配置以激发环形芯光纤中的传播模式的使用图1的圆形光栅耦合器的光学装置；

图7图解说明环形芯光纤与图6的圆形光栅耦合器之间的关系；

图8图解说明图6的光学装置的一部分，其包含光学信号源及经配置以经由图6的圆形光栅耦合器将偏振与传播模式多路复用的光学信号传输到环形芯光纤的星形耦合器；

图9图解说明通过平面光学波导传输到图1的圆形光栅耦合器的光的偏振及由偏振光激发的环形芯光纤内的传播模式；

图10图解说明经配置以将来自环形芯光纤的偏振与传播模式多路复用的光学信号多路分用的光学接收器；

图11图解说明经配置以经由环形芯光纤传输数据的通信系统；及

图12图解说明(例如)形成本发明的光学装置(例如，如图1到11所描述)的方法。

具体实施方式

图1图解说明光学装置100(例如，光子集成电路(PIC))。装置100包含在平面衬底(未展示)上方形成的圆形光栅耦合器110及多个平面径向波导120(例如，单模式波导)。圆形光栅耦合器110包含多个交替的隆脊与凹槽的同心环115。在一些实施例中，同心环115实质上径向对称，例如，每一环紧密接近圆圈或具有等于或大于波导120的数目的若干个边缘的正多边形。同心环115的数目不限于任何特定数目，但可在如下文进一步论述的各种实施例中受其它因素约束。在一些实施例中，在方位角方向上可存在具有亚波长节距的额外图案化以实现偏振独立性，如‘364申请案中所描述。

所图解说明的实施例包含(例如)64个径向波导120，但本发明的实施例不限于其任何特定数目。在各种实施例中，径向波导120沿圆形光栅耦合器110的周界约均衡地分布。因此，例如，在所图解说明的实施例中，径向波导120围绕圆形光栅耦合器110的周界以360°/64≈5.6°的增量定位。为了方便，在装置100的3：00位置处开始将径向波导120逆时针编号为0…63。