[发明专利]光耦合装置及光模块

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光耦合装置及光模块。 

背景技术

光波导(Optical Waveguide)是由光透明介质(如石英玻璃)构成的用于传输光频电磁波的导行结构，平面光波导(PLC，Planar Light wave Circuit)是指光波导位于同一个平面内。参阅附图1a，为现有技术提供的一种光耦合装置。该光耦合装置包括设置在上层基底上的上层平面光波导和设置在下层基底上的下层平面光波导，下层平面光波导的一端与下层光栅耦合器连接，上层平面光波导的一端与上层光栅耦合器连接，上下基底之间通过定为结构固定连接。在该方案中，为实现将下层平面光波导内传输的光要耦合到上层平面光波导中，需将下层平面光波导内传输的光传输到下层光栅耦合器中，经下层光栅耦合器对光的模场大小和传播方向进行调整后，传输到上层光栅耦合器中，同样的，经上层光栅耦合器对光的模场大小和传播方向进行调整后，耦合到上层平面光波导中。这种耦合方式需要使用两个光栅耦合器，要制备一个有效的光栅耦合器，需要受平面光波导的尺寸以及材料的折射率的限制等，制备工艺比较复杂，从而导致该光耦合装置的制备工艺比较复杂，且制备成本较高。 

发明内容

本发明提供一种光耦合装置，用于解决现有技术中存在的光耦合装置的制备工艺比较复杂度，且制备成本较高的技术问题。 

第一方面，本发明实施例提供一种光耦合装置，该包括第一平面光波导、第二平面光波导和光栅耦合器，所述第一平面光波导的截面尺寸大于所述第二平面光波导的截面尺寸， 

所述光栅耦合器与所述第二平面光波导的一端相连通，所述第一平面光波导与所述光栅耦合器相对应的位置设置一反射端面，所述反射端面与所述第一平面光波导的延伸方向之间的夹角大于0°且小于90°；光从所述第二平面光波导传输到所述光栅耦合器后，从所述光栅耦合器传播到所述反射端面，并经所述反射端面反射后形成的出射光的截面和所述第一平面光波导的光模场的截面至少有部分重合，且重合部分的所述出射光的传播方向在所述光模场的传播方向上存在分量，以实现将与所述光模场的截面相重合且在所述光模场的传播方向上存在分量的部分所述出射光耦合到所述第一平面光波导中并在所述第一平面光波导中传输。 

结合第一方面，在第一种可能的实现方式下，所述光栅耦合器的光模场的截面尺寸小于或者等于所述第一平面光波导的光模场的截面尺寸，以使光从所述光栅耦合器传播到所述反射端面，并经所述反射端面反射后形成的出射光的截面和所述第一平面光波导的光模场的截面相重合。 

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式下，所述出射光的传播方向与所述第一平面光波导的光模场的传播方向相同。 

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式下，所述第一平面光波导和所述第二平面光波导的间距大于0且小于200μm。 

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式下，所述光栅耦合器和所述第一平面光波导内对应于所述光栅耦合器的波导段之间存在透光介质。 

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第四种可能的实现方式中任一种实现方式，在第五种可能的实现方式下，所述第一平面光波导的外表面包裹有保护层，且所述第一平面光波导内对应于所述光栅耦合器的波导段的外表面包裹的保护层使用透光材料制成。 

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第五种可能的实现方式中任一种实现方式，在第六种可能的实现方式下，所述反射端面上覆盖有一层镀膜，或者，所述反射端面经过了研磨抛光处理。 

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第六种可能的实现方式中任一种实现方式，在第七种可能的实现方式下，还包括第一基底和第二基底： 

所述第一平面光波导设置在所述第一基底上，所述第二平面光波导设置在所述第二基底上，所述第一基底位于所述第一平面光波导与所述第二平面光波导相背离的一侧，所述第二基底位于所述第二平面光波导与所述第一平面光波导相背离的一侧。 

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式下，所述第一基底和所述第二基底之间定位连接。