[发明专利]芯选择性光学切换器

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2010年12月29日申请的多尔乐(Doerr)等人的第61/428,154号临时美国专利申请案的权利，所述申请案以引用的方式并入本文中。本申请案与多尔乐等人的题为“用于多芯光纤的光学放大器(Optical Amplifier for Multi-Core Optical Fiber)”的第13/012,730号美国专利申请案有关，所述申请案与本案同时申请且其全文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和使用光学装置的方法。

背景技术

多芯光纤包含若干芯区，其中每一芯区能够传播大体上独立的光信号。此些光纤可提供显著大于单芯光纤的数据容量。因此，多芯光纤使得能够在成本比一个或多个单模式光纤的成本低的情况下显著增加光学系统中的数据传送的速率。

发明内容

一个方面提供一种光学装置。所述光学装置包含衬底以及沿着所述衬底的平坦表面定位的光耦合器的第一阵列和第二阵列。所述第一阵列的光耦合器沿着所述表面横向布置以便以一对一方式端耦合到第一多芯光纤的对应光芯，所述第一多芯光纤的末端面向且邻近于所述第一阵列。光耦合器的所述第二阵列中的光耦合器沿着所述表面横向布置以便以一对一方式端耦合到面向且邻近于所述第二阵列的一个或一个以上光纤末端的对应光纤芯。光学切换器网络被以光学方式连接以选择性地将所述第一阵列的光耦合器中的一些以一对一方式耦合到所述第二阵列的光耦合器。

另一方面提供一种方法。所述方法包含在平坦衬底表面上形成光耦合器的第一阵列和第二阵列。所述第一阵列的光耦合器沿着所述表面横向布置以便以一对一方式端耦合到第一多芯光纤的对应光芯，所述第一多芯光纤的末端面向且邻近于所述第一阵列。光耦合器的所述第二阵列中的光耦合器沿着所述表面横向布置以便以一对一方式端耦合到面向且邻近于所述第二阵列的一个或一个以上光纤末端的对应光纤芯。所述方法包含以光学方式连接光学切换器网络以选择性地将所述第一阵列的光耦合器中的一些以一对一方式耦合到所述第二阵列的光耦合器。

附图说明

参考结合附图进行的以下描述，其中：

图1说明光学切换器的实施例(例如，实例N×N芯选择性切换器)；

图2说明可用于图1的光学切换器中的光耦合器的集成单块平坦阵列的一部分；

图3说明多芯光纤(MCF)与集成平坦光耦合器之间的光耦合；

图4A和4B说明MCF的单一芯到一维平坦光栅耦合器的耦合的位置和定向特征；

图5说明经配置以独立地切换所接收的光信号的不同极化模式的光学切换器的实施例；

图6说明经配置以在两个输入MCF与两个输出MCF之间切换光信号的光学切换器的实施例；

图7说明极化分集芯选择性切换器的实施例，其中一些光栅耦合器经配置以耦合到对应单芯光纤(SCF)；

图8A到8C说明光学切换器(例如，马赫耳-曾德切换器(Mach-Zehnder switch))位于波导的交叉点处的实施例的方面；

图9A和9B说明可用于图5A的芯选择性切换器中的马赫尔-曾德切换器的实施例；

图10A和10B分别说明分别可用于图8A的芯选择性切换器中的Benes网络和Clos网络的实施例；

图11说明芯选择性切换器(例如，N×N切换器阵列)可用以在MCF之间切换WDM信号的信道的实施例；

图12说明形成芯选择性光学切换器(例如，图1的装置)的方法；以及

图13说明经由边缘琢面耦合器将通过切换器网络控制的光信号耦合到SMF的实施例。

具体实施方式

一些多芯光纤(MCF)提供集成光学输送媒体，其中每一光芯可与其它光芯同时输送光信号流，而不会造成与其它光芯所携载的光信号流的显著光学串扰。出于这些原因，有可能用单一MCF替代若干单芯光纤(SCF)。因此，MCF的此使用可在光通信系统内减少与用于光信号的输送媒体相关联的成本和空间。然而，有时有必要接达由MCF的单一光芯携载的光信号流，例如，用于光信号流的光学处理或路由。