光束整形及降低将外部光源和光学器件连接至薄硅波导引起的损耗的实用方法

摘要

本文描述了一种获得并保持光从输入和输出自由空间光学器件到亚微米厚度高折射率波导的高效率传输的实际实现方法。讨论了所需的光学元件和制造、校准和组装这些元件的方法。依照优选实施例的上下文讨论了在装置工作参数的现实范围内可靠地保持高耦合效率。

主权项

1.一种为信号提供引入硅光学波导和从硅光学波导中引出的通路的光学耦合装置，该硅波导形成在绝缘体上硅(SOI)晶片的一个表面层中，该晶片包括一个形成在硅衬底上的绝缘层上的硅光学波导层，该光学耦合装置包括一个用来截断来自光源的输入光束的硅基棱镜耦合器，该硅基棱镜耦合器永久固定在该SOI晶片上，且使得该棱镜耦合器的一个第一表面与该SOI晶片的平直表面基本平行并相连，该硅基棱镜耦合器的折射率等于或大于该硅光学波导的折射率；插在光源和硅基棱镜耦合器之间的自由空间微光学输入元件，用于将光束准直、整形，并将光束导向硅基棱镜耦合器的特定入口点和入射角；一个设置在该硅基棱镜耦合器和该硅光学波导之间的消散波耦合区域；以及放置在自硅基棱镜耦合器的输出表面出射的光束的通路中的自由空间微光学元件，用于将光束整形、准直或会聚，并将光束导向一个接收元件。