[发明专利]微光学互连元器件及其制备方法

权利要求书

1.一种微光学互连元器件(1)，所述微光学互连元器件包括光学平台，所述光学平台包括衬底(10)，所述衬底限定第一衬底表面(12)以适应光学结构并且限定与所述第一表面(12)相对的第二表面(14)，所述平台包括布置在所述第一衬底上的至少一个光学对准结构(4)，

其中

-所述至少一个光学对准结构适用于固定光学元器件和/或布置成对准结构以适应另一互连元器件(1)，

-所述光学平台包括光偏转元件(30)，所述光偏转元件布置在所述第一表面上并且由折射率高于1的材料制成，

-所述光偏转元件(30)包括第一面和第二面，所述第一面面向所述光学对准结构(4)，所述第二面面向所述衬底的第二侧，所述第一侧和所述第二侧通过作为光学反射表面的曲面连接，

-所述光偏转元件(30)的形状使得入射到所述第一表面(30’)或所述第二表面(30”)上的入射光束被偏转60°到120°之间的角度，所述入射光束(200，202，2000，2002)可以从所述衬底(10)的外部或内部提供；

-所述光偏转元件(30)的总体积小于1mm³；

-至少所述第一表面(30”)和所述曲面(32)具有小于10nm的均方根(RMS)粗糙度。

2.根据权利要求1所述的微光学互连(1)，其中，所述光偏转元件(30)被构造为将从所述第一面(30’)提供的光中的超过80％的光反射到所述第二表面(30”)，或将从所述第二表面提供的光中的超过80％的光反射到所述第一面。

3.根据权利要求1或2所述的微光学互连元器件(1)，其中，所述光学元器件是光波导(20)，并且其中所述对准结构(4)是波导对准结构，所述波导对准结构包括至少两个相对的壁(42，44)，以将所述波导(20)的长度(L)的至少一部分固定在所述壁(42，44)之间，所述波导对准结构(4)面向所述光偏转元件(30)，朝向与所述弯曲反射表面相对的一侧。

4.根据权利要求3所述的微光学互连元器件(1)，其中，所述波导(20)是光纤、光纤束、光纤阵列或多芯光纤中的一种。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的微光学互连元器件(1)，其中，所述曲面具有限定在其横截面中的至少一个面中的非球面形状。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的微光学互连元器件(1)，其中，所述光偏转元件(30)被构造为将所述光偏转元件的第一表面(30’)或第二表面(30”)上的入射平行光束聚焦成光斑，所述光斑在所述第二表面或所述第一表面(12)处的最大尺寸小于50μm、优选地小于20μm、更优选地小于10μm。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的微光学互连元器件(1)，其中，所述衬底(10)至少部分地由选自玻璃、硅、Si₃N₄、LiNbO₃、InP、GaP、GaAs或它们的组合中的一种材料组成。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的微光学互连元器件(1)，其中，所述波导对准结构(4)由选自聚合物、玻璃、硅、溶胶-凝胶、反射材料或它们的组合的材料制成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的微光学互连元器件(1)，其中，所述反射元件(30)由选自聚合物、玻璃、硅、溶胶-凝胶或它们的组合的材料制成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的微光学互连元器件(1)，其中，光栅耦合器(40)被布置到所述衬底(10)上并且面向所述反射元件(30)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的微光学互连元器件(1)，其中，所述光栅耦合器(40)至少部分地由Si₃N₄或硅或LiNbO₃或InP、GaP、GaAs或它们的组合制成。