[发明专利]光耦合器

说明书

本公开的实施例针对光耦合器的技术和配置。在一些实施例中，器件可包括用于发射来自光源的光输入的光波导。光波导可包括具有沟槽的半导体层，沟槽具有包含形成为低于约45度角的边缘的一个刻面和形成为基本垂直于半导体层的另一刻面。边缘可与另一介质交界以形成镜用于接收输入的光并且基本垂直地反射接收的光以传播接收的光。可描述其他实施例并且/或者要求它们的权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年7月18日提交的名称为“光耦合器”的美国专利申请No.14/335,756的优先权，该美国专利申请的全部公开内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本公开的实施例总地涉及光电子的领域，并且更具体地涉及用于为平面光子电路(例如在绝缘体上硅(SOI)晶片上制造的硅光子电路)提供垂直的光耦合器的技术和配置。

背景技术

基于用于有成本效率的光电子集成的平面光子电路，硅光子经常被视为最受欢迎和成功的技术平台之一。诸如激光器、调制器和检测器的基于光波导的光子器件通常在绝缘体上硅(SOI)晶片上制造。在SOI光子系统中，光通常被限制在晶片(或芯片)平面中。硅波导通常通常设计为具有亚微米截面，允许密集集成的有源和无源器件达到更高速度和更低驱动功率。由于硅和其他介质(例如，空气或玻璃)之间的高折射率对比，光离开硅芯片的数值孔径(NA)可能大于光纤的典型NA。光模转换器(OMC)通常用于改善光波导和光纤之间的光耦合。然而，现有的OMC可能不总是能提供期望的效率和/或带宽并且可能导致偏振依赖性高于期望的水平。

附图说明

通过下列具体实施方式并结合所附附图，可容易地理解实施例。为了便于该描述，同样的参考标号指定同样的结构元件。在所附附图的图中以示例方式而不以限制方式说明实施例。

图1是根据一些实施例的如本文中所描述的可包括配置有用于反射光的镜的光耦合器的光电系统的框图。

图2是描绘根据一些实施例的具有光耦合器的光模转换器(OMC)的示例光器件的框图。

图3是示出根据一些实施例的包括具有光耦合器的光模转换器的示例光器件的一部分的框图。

图4示出根据一些实施例的耦合至光耦合器的示例间隔物。

图5示出根据一些实施例的图3的光器件的波导的一部分的示例实施例的俯视图。

图6-17示意性地示出了根据一些实施例的具有成角度的反射镜的示例光耦合器的截面侧视图，显示了形成光耦合器的结构的不同阶段。

图18示意性地示出了根据一些实施例的参考图6-17所描述的用于制造光耦合器的工艺的流程图。

图19示意性地示出了根据一些实施例的包括光器件和光耦合器的示例计算设备。

具体实施方式

本公开的实施例描述了用于配置为提供与其他光器件垂直光耦合的光器件的技术和配置。该器件可包含用于发射来自光源的光输入的光波导。光波导可包括一层强化的介电材料，该层强化的介电材料具有用于接收输入的光的第一端和可包含形成为低于约45度角的边缘的第二端。边缘可与一层另一种介电材料对接以形成线形镜以基本垂直地反射接收的光来传播接收的光。波导可包括从半导体材料形成的一部分，包括用于接收光的第一区和从第一区偏移并且邻接第一区的第二区。第一区可具有面对光波导的介电部分的刻面。刻面可具有基本非线性的形状以引导被介电部分反射回的光的至少一部分远离光波导以减少背反射。波导可包括与介电部分耦合的间隔物以输出被镜反射的光。间隔物可包含具有数值孔径的值低于强化的介电材料的数值孔径的值的介电材料，以减小输出的光的数值孔径。