[发明专利]用于耦合光的光栅和透镜系统

说明书

本公开的实施例涉及用于耦合光的光栅和透镜系统。光耦合设备可以将与层状结构正交传播的入射光耦合到层状结构的层中。该设备可以包括具有透镜中心轴的透镜。透镜可以聚焦第一光束以形成会聚的第二光束。第一光束可以具有偏离透镜中心轴的第一光束中心轴。第二光束可以具有相对于第一光束中心轴成一定角度的第二光束中心轴。平面光栅可以重定向第二光束以形成会聚的第三光束。第三光束可以具有平行于光栅的平面的第三光束中心轴。与没有偏离的配置相比，以这种方式将第一光束中心轴从透镜中心轴偏离可以有助于放宽波长、制造和/或对准容忍度。

本申请是于2017年10月23日递交的、申请号为201710993503.7、发明名称为“用于耦合光的光栅和透镜系统”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月26日提交的美国临时申请No.62/413,073和于2017年8月24日提交的美国专利申请No.15/685,056的优先权，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于在光纤连接器与波导之间耦合光的设备，波导被包括在光子集成电路中或耦合到光子集成电路。

背景技术

光纤连接器可以朝向光子集成电路定向来自光纤的光。对于被形成为层状结构的光子集成电路，将来自光纤的光耦合到规定的层中是很困难的。

附图说明

在附图的图中通过示例而非限制的方式示出本公开，在附图中，相同的附图标记表示相似的元素。

图1示出了根据一些实施例的可以在光纤连接器与波导之间耦合光的光学设备的示例；

图2示出了根据一些实施例的可以在光纤连接器与波导之间耦合光的另一光学设备的示例；以及

图3示出了根据一些实施例的用于耦合光的方法的示例。

应当注意，附图中的元素不一定按比例绘制。附图中所示的配置仅仅是示例，而不应当被解释为以任何方式限制。

具体实施方式

光子集成电路可以被形成为层状结构。在光子集成电路内部，光可以在规定的层内传播，诸如在耦合到特定层的波导内。一个或多个光耦合设备可以用于从光子集成电路提取光，或将光注入到光子集成电路中。

例如，光耦合设备可以接收准直的入射光，诸如从在操作上连接到光源(例如，单模光纤)的连接器，并且准直来自光源的光。连接器可以可选地重定向准直的入射光，以朝向层状结构的一个或多个层传播，可选地与层状结构中的层正交传播。光可以进入耦合到层状结构的层的波导。

耦合设备可以包括具有透镜中心轴的透镜。透镜可以聚焦第一光束(例如，准直的第一光束)以形成会聚的第二光束。第一光束可以具有偏离透镜中心轴的第一光束中心轴。第二光束可以具有相对于第一光束中心轴成一定角度的第二光束中心轴。平面光栅可以重定向第二光束以形成会聚的第三光束。第三光束可以具有平行于光栅的平面的第三光束中心轴。与其中第一光束和第二光束具有如下中心，该中心被定位在透镜的中心的配置相比，以这种方式将第一光束中心轴从透镜中心轴偏离可以有助于放宽波长、制造和/或对准容忍度。

注意，在本文中的讨论中，光可以从光纤连接器接收，传播通过光耦合设备，并且进入波导(例如，光子集成电路的波导)。应当理解，光通过耦合设备是完全可逆的，并且为了便于说明，严格采用从连接器传播到波导行进的光的惯例。应当理解，光也可以离开波导，通过耦合设备在相反方向上传播，并且进入光纤连接器。