[发明专利]光子芯片光栅耦合器

权利要求书

1.一种用于将光从源耦合到芯片的耦合装置，包括：

偏振射束分路器，所述偏振射束分路器具有输入端口、第一输出端口和第二输出端口，所述偏振射束分路器被配置成：在所述输入端口接收入射光束，以及从所述第一输出端口输出具有基本上横磁TM偏振的第一光束并且从所述第二输出端口输出具有基本上横电TE偏振的第二光束，其中所述入射光束具有所述TM偏振和所述TE偏振二者，使得所述TM偏振与所述TE偏振正交，并且所述TE偏振在所述入射光束的入射平面内；

在所述芯片上形成的第一光栅耦合器，所述第一光栅耦合器包括第一喇叭部分，所述第一喇叭部分包括具有第一多个弧形光栅线的第一光栅；以及

第一反射器，所述第一反射器被布置成将所述第一光束反射到所述第一光栅耦合器上，使得所述第一光束的第一入射平面基本上垂直于所述第一喇叭部分的轴线，所述TM偏振的方向在所述第一入射平面内，并且所述第一光束以相对于所述第一光栅耦合器的平面的法线的角度入射到所述第一光栅上。

2.根据权利要求1所述的耦合装置，进一步包括：

形成在所述芯片上的第二光栅耦合器，所述第二光栅耦合器包括第二喇叭部分，所述第二喇叭部分包括具有第二多个弧形光栅线的第二光栅；以及

第二反射器，所述第二反射器被布置成将所述第二光束反射到所述第二光栅耦合器上，使得所述第二光束的第二入射平面基本上平行于所述第二喇叭部分的轴线，所述TE偏振的方向基本上垂直于所述第二入射平面，并且所述第二光束以相对于所述第二光栅耦合器的平面的法线的角度入射到所述第二光栅上。

3.根据权利要求2所述的耦合装置，其中所述第一喇叭部分和所述第二喇叭部分包括硅。

4.根据权利要求1所述的耦合装置，其中所述第一喇叭部分的所述轴线是所述第一喇叭部分在所述第一喇叭部分的平面内的对称轴线。

5.根据权利要求1所述的耦合装置，其中所述第一多个弧形光栅线关于所述第一喇叭部分的轴线是基本上非对称的。

6.根据权利要求2所述的耦合装置，其中所述第二多个弧形光栅线被成形为基本上椭圆弧。

7.根据权利要求1所述的耦合装置，其中所述第一喇叭部分包括耦合到波导的窄端，并且所述第一光栅将入射光导向所述喇叭部分的所述窄端并进入所述波导。

8.根据权利要求2所述的耦合装置，其中所述第二喇叭部分包括耦合到波导的窄端，并且所述第二光栅将入射光导向所述喇叭部分的所述窄端并进入所述波导。