[发明专利]集成光耦合器

权利要求书

1.一种集成的n×m光耦合器，它包括一聚合物外罩，所述外罩通过连接一衬底和一顶盖而形成一整体结构，并且所述外罩内封有：

(1)n根输入光纤，

(2)n条波导输入通道，它们分离或汇合成m条波导输出通道，和

(3)m根输出光纤，

所述n和m根光纤都支持单模或多模，并且n和m是从1至1024的独立整数，所述波导通道中至少填充一种能聚合的单体，所述单体能够固化以提供波导芯子，所述耦合器可选择地固定在一背衬上，

其特征在于，

所述n条波导输入通道至少位于所述衬底和所述顶盖的一个部件中，所述m条波导输出通道也至少位于所述衬底和所述顶盖的一个部件中，

所述外罩中还设有槽，可选择使一部分所述槽至少沿水平和竖直方向中的一个方向，从所述光耦合器的外部向其内部变尖，所述槽与所述波导通道精确对准，以便使所述n条波导输入通道的每一条与相应的n根输入光纤的纤芯对准，并使所述m条波导输出通道的每一条与相应的m根输出光纤的纤芯对准，可选择使所述n和m 根光纤与所述波导芯子直接接触。

2.如权利要求1所述的光耦合器，其特征在于，n为1，而m为2。

3.如权利要求1所述的光耦合器，其特征在于，所述聚合物外罩的聚合物可以选择：环氧树脂，聚丙烯酸甲酯，聚乙烯基吖内酯，聚氨酯和聚脲，所述聚合物可选择至少包括氟原子、氘原子和胶状二氧化碳中的一种。

4.如权利要求1所述的光耦合器，其特征在于，所述至少一种单体可以选择：环氧树脂，丙烯酸甲酯，乙烯基吖内酯，尿素和聚氨酯单体，或其母体，所述单体可选择地包括氟或氘原子，但须所述的至少一种单体固化后的折射率要比所述聚合物外罩的聚合物的折射率大0.002至0.5。

5.如权利要求1所述的光耦合器，其特征在于，已聚合了所述的至少一种单体，以便形成波导芯子，可选择所述波导芯子的折射率大致与所述n和m根光纤纤芯的折射率相同，并且可选择所述外罩的折射率大致与所述n和m根光纤包层的折射率相同。

6.一种用于封入光纤和通道波导芯子并将其预先对准的聚合物外罩，它包括：

(a)一衬底，衬底包括：

(1)第一部分，其一个水平表面包含n个槽，用于容纳n根输入光纤，

(2)第二部分，其一个水平表面包含n条波导输入通道，这些通道分离成或汇合成m条波导输出通道，和

(3)第三部分，其一个水平表面包含m个槽，用于容纳m根输出光纤；

(b)一顶盖，顶盖包括：

(1)第一部分，其一个水平表面包含n个槽，用于固定n根输入光纤，

(2)第二部分，其一个水平表面基本上是平的，所述第二部分可选择地包括n条波导输入通道，它们分离成和或汇合成m条波导输出通道，和

(3)第三部分，其一个水平表面包含m个槽，用于固定m根输出光纤；

其特征在于，

n和m是从1至1024的独立整数，

如此构造所述n和m个槽，使容纳于其中的光纤纤芯恰好对准所述相应波导通道的端部，可选择地使一部分所述槽至少沿水平和竖直方向的一个方向，从所述光耦合器的外部向其内部变尖，

用这样的方式来制造所述衬底和顶盖，从而将两个部件粘合连接在一起，形成一基本上成整体的外罩，所述衬底和所述顶盖可选择包括用于固定所述衬底和所述顶盖的附加装置，这样设计所述固定装置，即当连接时，使所述顶盖与所述衬底对准，

可选择所述外罩至少包括以下的一种：

(1)至少一种单体，填满所述波导通道，并至少部分填满所述槽，和

(2)用于收集所述至少一种单体多余量的装置。

7.如权利要求6所述的聚合物外罩，其特征在于，所述单体可以选择：环氧树脂，甲基丙烯酸酯，乙烯基吖内酯，尿素和聚氨酯单体，或其母体，所述单体可选择至少包括氟原子或氘原子和胶状二氧化硅中的一种。

8.如权利要求6所述的聚合物外罩，其特征在于，至少存在下列一件事实：

(1)n为1，且m为2；

(2)所述槽的深度范围从50至500微米；以及

(3)所述波导通道的宽度和深度范围从1至200微米。