[发明专利]光纤与波导芯片的端面耦合装置

权利要求书

1.一种光纤与波导芯片的端面耦合装置，其特征在于，包括：

楔角反射棱镜，所述楔角反射棱镜的侧面的至少一部分与所述波导芯片的光收发端面光耦合；

反射棱镜，所述反射棱镜的侧面与所述光纤的光收发端面光耦合；

所述楔角反射棱镜以及所述反射棱镜中的一个的正面具有第一球透镜阵列结构，从所述波导芯片发射或接收的光线经由所述第一球透镜阵列结构耦合输出，从所述第一球透镜阵列结构输入的光线经由所述反射棱镜的侧面耦合至所述光纤；

第二球透镜阵列结构，所述第二球透镜阵列结构的正面具有第二球透镜阵列的凸起面，且所述第二球透镜阵列的凸起面与所述第一球透镜阵列的凸起面光耦合；

所述反射棱镜的背面具有第二光反射面，所述第二球透镜阵列结构的正面的光线射入中心点至所述第二光反射面的光线反射中心点之间的距离记为聚焦距离，所述第二球透镜阵列具有透镜焦距；

所述聚焦距离根据在所述光纤端面上收发光线的模斑与在所述波导芯片端面上收发光线的模斑之间的尺寸比值确定；

其中，所述尺寸比值越大，所述聚焦距离与所述透镜焦距之间的差值的绝对值越大。

2.根据权利要求1所述的光纤与波导芯片的端面耦合装置，其特征在于，所述光纤与所述波导芯片并排放置；

所述楔角反射棱镜的背面具有第一光反射面，以使得从所述波导芯片接收的光线经由所述第一光反射面反射后自所述第一球透镜阵列结构输出；

所述反射棱镜的背面具有第二光反射面，以使得从第一球透镜阵列结构输入的光线经由所述第二光反射面反射后自所述反射棱镜的侧面输出至所述光纤。

3.根据权利要求2所述的光纤与波导芯片的端面耦合装置，其特征在于，所述第一光反射面的延长面与所述第二光反射面的延长面的夹角为直角。

4.根据权利要求2所述的光纤与波导芯片的端面耦合装置，其特征在于，所述波导芯片采用波导阵列收发多束光线，所述光纤采用光纤阵列收发多束光线；

其中，所述波导阵列的波导数量与所述光纤阵列的光纤数量相等。

5.根据权利要求1所述的光纤与波导芯片的端面耦合装置，其特征在于，还包括：

所述第二球透镜阵列结构的背面与所述楔角反射棱镜以及所述反射棱镜中的另一个的正面光耦合，以使得光线经过所述第一球透镜阵列结构以及所述第二球透镜阵列结构后输出至所述反射棱镜。

6.根据权利要求5所述的光纤与波导芯片的端面耦合装置，其特征在于，所述第一球透镜阵列与第二球透镜阵列的阵列周期相等，所述第一球透镜阵列的凸起面与所述第二球透镜阵列的凸起面面对面堆叠，且第一球透镜阵列的至少一部分球透镜与所述第二球透镜阵列的至少一部分球透镜一一对应。

7.根据权利要求1所述的光纤与波导芯片的端面耦合装置，其特征在于，所述第二球透镜阵列的凸起面与所述第一球透镜阵列的凸起面胶合。

8.根据权利要求1所述的光纤与波导芯片的端面耦合装置，其特征在于，还包括：

光隔离器，所述光隔离器的第一侧面与所述反射棱镜的侧面光耦合，所述光隔离器的第二侧面与所述光纤的光收发端面光耦合，以使得自所述反射棱镜的侧面输入的光线经过所述光隔离器后输出至所述光纤的光收发端面。

9.根据权利要求1所述的光纤与波导芯片的端面耦合装置，其特征在于，所述第一球透镜阵列结构邻近所述波导芯片的一侧呈台阶状，且所述台阶的内表面分别与所述波导芯片的顶部表面和侧面胶合；

和/或，所述反射棱镜的侧面与所述光纤的光收发端面胶合。