[发明专利]光耦合器

权利要求书

1.一种光耦合器(8)，所述光耦合器用于光学耦合到集成波导(4)并且用于将在所述集成波导中传播的光信号(5)向外耦合到自由空间中，所述光耦合器包括多个微结构(202)，所述多个微结构(202)在形状和位置上被适配成补偿所述光信号(5)在所述光耦合器(8)中传播时的衰减并且提供所述光信号在被耦合到自由空间中时的功率分布(201)以使得所述功率分布(201)对应于预定目标功率分布，

其中所述微结构中的每一个形成光学散射中心，

其中所述微结构根据非一致数量密度分布被定位在所述光耦合器上。

2.如权利要求1所述的光耦合器，其特征在于，所述非一致数量密度分布是被适配成用于提供所述预定目标功率分布的连续密度分布的离散采样逼近。

3.如前述权利要求中的任一项所述的光耦合器，其特征在于，所述光耦合器包括光栅线且其中所述多个微结构(202)被提供在所述光栅线上。

4.如前述权利要求中任一项所述的光耦合器，其特征在于，所述多个微结构(202)在形状和形式上被适配成提供所述光信号在自由空间中传播时的高斯功率分布。

5.如前述权利要求中任一项所述的光耦合器，其特征在于，所述光耦合器(8)被适配成用于将向外耦合的光信号作为汇聚在焦点中的聚焦光束聚焦到自由空间中。

6.一种3D显示器，所述3D显示器包括如权利要求5所述的多个光耦合器，其中所述多个光耦合器被适配成使得所述多个光耦合器所生成的焦点的全体形成自由空间中的三维图像。

7.一种光电集成电路(2)，所述光电集成电路包括用于引导光信号(5)的集成波导(4)和如权利要求1-5中任一项所述的光耦合器(8)，所述光耦合器(8)被光学耦合至所述集成波导(4)且被适配成用于将所述光信号(5)作为光束(9)定向出所述波导(4)的平面。

8.如权利要求7所述的光电集成电路(2)，其特征在于，所述光耦合器形成所述集成波导的一部分。

9.如权利要求7或8所述的光电集成电路(2)，其特征在于，所述多个微结构至少部分被制造在所述集成波导中。

10.如权利要求7到9中的任一项所述的光电集成电路(2)，其特征在于，所述多个微结构包括所述集成波导中的通孔。

11.如权利要求7到10中的任一项所述的光电集成电路(2)，其特征在于，所述多个微结构至少部分被制造在所述集成波导的顶部上。

12.一种用于制造用于将光信号从集成波导光学向外耦合到自由空间中的光耦合器的方法，所述方法包括：

-确定作为被适配成用于提供预定目标功率分布的连续密度分布的离散采样逼近的非一致数量密度分布，以及

-在集成波导中和/或上制造形成光学散射中心的多个微结构，以使得所述多个微结构在形状和位置上被适配成补偿光信号在所述光耦合器中传播时的衰减并且诸如以提供所述光信号在自由空间中传播时的所述预定目标功率分布，

-其中所述制造包括根据所述非一致数量密度分布将所述微结构定位在所述光耦合器上。

13.如权利要求1到5中的任一项所述的光耦合器在显示系统中的用途。

14.如权利要求1到5中的任一项所述的光耦合器在3D显示系统中的用途。

15.如权利要求1到5中的任一项所述的光耦合器在无透镜细胞分选系统中的用途。