[发明专利]用于耦合光的光栅和透镜系统

权利要求书

1.一种光耦合设备，包括：

光连接器，被配置为递送来自光源的光作为第一光束；

透镜，具有透镜中心轴，所述透镜被配置为聚焦所述第一光束以形成会聚的第二光束，所述第一光束具有偏离所述透镜中心轴的第一光束中心轴；

平面光栅，被配置为重定向所述第二光束以形成会聚的第三光束；

反射镜，被定位为使得所述光栅在所述透镜与所述反射镜之间，所述反射镜被配置为朝向所述光栅反射来自所述第二光束的穿过所述光栅的光；以及

光波导，与所述第三光束中心轴对准，并且被配置为接收所述第三光束。

2.根据权利要求1所述的光耦合设备，其中所述光栅被配置为以小于九十度的角度重定向所述第二光束。

3.根据权利要求1或2所述的光耦合设备，还包括透镜层，所述透镜层包括所述透镜，所述透镜层在平行于所述光栅的平面中伸长。

4.根据权利要求3所述的光耦合设备，其中所述透镜层包括面对所述第一光束的第一表面和背对所述第一光束的第二表面，所述第一表面包括弯曲的透镜部分，其中所述第二光束从所述透镜层的所述第一表面传播到所述透镜层的所述第二表面。

5.根据前述权利要求中任一项所述的光耦合设备，还包括光栅层，所述光栅层包括所述光栅，所述光栅层在平行于所述光栅的平面中伸长，其中所述光栅层包括面对所述透镜的第一表面和背对所述透镜的第二表面。

6.根据权利要求5所述的光耦合设备，其中所述光栅被定位在选自包括以下各项的组中的一项处：所述光栅层的所述第一表面；所述光栅层的所述第二表面；以及所述光栅层内并且与所述光栅层的所述第一表面和所述第二表面间隔开。

7.根据权利要求5或6所述的光耦合设备，其中所述光栅层还包括所述反射镜，并且所述反射镜被取向为平行。

8.根据前述权利要求中任一项所述的光耦合设备，其中所述光栅被配置为使得所述光栅的正的第一衍射级的衍射效率等于所述光栅的负的第一衍射级的衍射效率。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的光耦合设备，其中所述光栅被配置为使得所述光栅的正的第一衍射级的衍射效率不同于所述光栅的负的第一衍射级的衍射效率。

10.根据前述权利要求中任一项所述的光耦合设备，其中所述光栅是均匀地周期性的。

11.根据前述权利要求中任一项所述的光耦合设备，其中所述光栅被变迹以匹配所述光栅处的所述第二光束的强度分布。

12.一种方法，包括：

经由光连接器从光源接收光，接收的所述光形成第一光束；

在透镜处定向所述第一光束，所述透镜具有透镜中心轴，所述第一光束具有偏离所述透镜中心轴的第一光束中心轴；

通过所述透镜聚焦所述第一光束以形成会聚的第二光束；以及

通过平面光栅重定向所述第二光束以形成会聚的第三光束；以及

通过反射镜朝向所述光栅反射来自所述第二光束的穿过所述光栅的光，所述反射镜被定位为使得所述光栅在所述透镜与所述反射镜之间。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述光栅被配置为以小于九十度的角度重定向所述第二光束。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述光以小于90度的角度朝向所述光栅被反射。