[发明专利]用于在一个光波导与另一光波导、部件或器件之间进行自由空间传播的光学元件

权利要求书

1.一种光学装置，包括：

(a)具有至少一个对准标志的波导衬底；

(b)形成在波导衬底上的第一光波导；

(c)安装在波导衬底上的光学元件，该光学元件包括一定量的 基本透明的材料，具有相对的第一和第二透射表面、布置在第一和第 二透射表面之间的基本上平的安装表面、至少一个对准标志及第一透 射表面上的光学涂层；及

(d)安装在波导衬底上的光电探测器，或者形成在波导衬底上 的第二光波导，

其中：

通过基本平的安装表面在衬底表面的基本平的配合部分上，光学 元件安装在波导衬底上，该安装表面布置成使光学元件在衬底表面上 自支持；

通过光学元件的对准标志基本上与波导衬底上的对准标志对准， 光学元件布置和定位成以关于衬底表面和第一波导的各自定向放置第 一和第二透射表面，使得从第一光波导的端面作为光束出射的一部分 光信号通过第一透射表面进入光学元件、利用光束与衬底表面之间的 安装表面作为光束传播通过光学元件并作为光束通过第二透射表面离 开光学元件，而没有在光学元件内被内反射；及

光电探测器或第二光波导定位成直接接收作为光束传播的通过 第二透射表面离开光学元件的那部分光信号。

2.如权利要求1所述的装置，还包括形成在波导衬底上的附加 光波导，其中通过光学元件的对准标志基本上与波导衬底上的对准标 志对准，光学元件布置并定位成以关于衬底表面及关于第一光波导和 附加光波导的定向来定位第一透射表面，从而通过来自第一透射表面 的外部反射光学地端耦合第一光波导和附加光波导。

3.如权利要求2所述的装置，其中光学元件还包括形成在第二 透射表面上的透镜，该透镜包括(i)第二透射表面的弯曲部分，(ii) 形成在第二透射表面上的菲涅耳透镜，或者(iii)形成在第二透射表 面处的系数梯度透镜，该形成在第二透射表面上的透镜布置并定位成 使透射通过第二透射表面的光束穿过该透镜。

4.如权利要求2所述的装置，其中光学元件还包括第二透射表 面上的孔，该孔包括第二透射表面上基本不透明涂层中的开口，该孔 布置并定位成使透射通过第二透射表面的光束穿过该孔。

5.如权利要求4所述的装置，其中基本不透明的涂层包括至少 一个金属层。

6.如权利要求2所述的装置，其中：

光学元件还包括形成在第二透射表面上的透镜，该透镜包括第二 透射表面的弯曲部分，该透镜布置并定位成使透射通过第二透射表面 的光束穿过该透镜；

光学元件还包括第二透射表面上的孔，该孔包括第二透射表面上 基本不透明涂层中的开口，该孔布置并定位成使透射通过第二透射表 面的光束穿过该孔；

至少一部分透镜被孔露出；及

基本上不透明的涂层包括至少一个金属层。

7.如权利要求2所述的装置，其中对准标志包括光学元件上的 金属层或者形成在光学元件上的金属涂覆表面的露出边缘。

8.如权利要求2所述的装置，其中光学涂层包括二向色光学涂 层或者光谱选择性滤波涂层。

9.如权利要求2所述的装置，其中光学元件包括半导体材料。

10.如权利要求9所述的装置，其中至少一个透射表面或者安装 表面基本上平行于半导体材料的对应的晶面。