專利名稱：用于波導間自由空間光傳播的光學部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域涉及光學部件。特別的是，在此公開的用于波導間自由空間光傳播的反射和/或透射光學部件。
背景技術(shù)：
平面型光波導適合用于通訊和其他領(lǐng)域的多種光學設(shè)備。除平面型波導，平面型波導基層還同時包括(通過在其上面制造和/或在其上面放置的)用于基層上的光學部件/設(shè)備的放置的調(diào)整/支持構(gòu)件；用于基層上的光纖和/或光纖錐的定位的V形槽和/或其他調(diào)整/支持構(gòu)件；補償器，光柵，濾光片，和/或其他光學元件/設(shè)備；使電子進入基層上的有源設(shè)備的電子接觸件和/或通道；和/或其他適當?shù)牟考?。反射?或透射的光學元件包括，但不限于，鏡子，波束分裂器，波束合并器，濾光片，透鏡等，這些在此公開的元件是用于和一個或多個平面型光波導一起使用，以及用于自由空間的光傳播和/或它們之間的端耦合。

發(fā)明內(nèi)容
一種光學部件包括一個水平組件，這個組件具有從水平組件中凸出的兩個側(cè)壁和一個完全透明的端壁。端壁，側(cè)壁和水平組件可以部分地將一個內(nèi)部空間包起來，并且可以在端壁的至少一部分上實現(xiàn)光學功能。實現(xiàn)光學功能的例子包括(但不限于)i)在光學部件層上的至少一個表面上形成一個光學薄膜；ii)使光學部件層具有至少一個曲面；iii)使端壁的至少一個表面具有一個隨空間變化的表面輪廓；iv)使光學部件層具有至少一個隨空間變化的光學特性；v)使光學部件層具有至少一個各向異性的光學特性；和/或vi)使光學部件層具有至少一個隨光譜變化的光學特性。
光學部件可在基層上形成，該基層的一部分形成水平組件，并且從該基層上凸出側(cè)壁和端壁。光學儀器也可在基層上形成，端壁包括一個形成在基層上的光學部件層，隨后要從光學部件層下面去除基層材料。側(cè)壁和水平組件是由沿著光學部件層的與基層的其它部分分離的基層材料形成。這些方法中的任何一個都可以在晶片規(guī)模上實現(xiàn)，目的是同時制作多個光學部件。光學功能可在晶片規(guī)模上，在條級，和/或單獨部件級上實現(xiàn)。
一種光學組件可以包括如上文所述的安裝在波導基層上的一種光學部件，形成在基層上的一種平面型波導，以及定位在基層上的一種第二波導。通過光學部件端壁的反射光或者光學部件端壁的透射光，波導被用光學方式端部耦合在一起。使用容納在內(nèi)部空間內(nèi)的一種平面型波導的端部，光學部件可以安裝在波導基層上。利用部件上和/或波導基層上的調(diào)整表面和/或調(diào)整標記，可以正確調(diào)整光學部件相對于波導的位置。
參照下面的文字說明和/或權(quán)利要求書所提到的以及附圖所描述的公開的實施例，在此公開的光學部件和/或組件的目的和優(yōu)點是顯然的。


圖1是一種普通光學組件的示意性頂視圖。
圖2是一種普通光學組件的示意性頂視圖。
圖3A和3B分別是一種普通光學組件的示意性頂視和正視圖。
圖4A和4B分別是一種普通光學組件的示意性頂視和正視圖。
圖5A、5B、5C和5D分別是一種示例光學部件的頂視、端視、側(cè)視及軸測圖。
圖6A、6B、6C和6D是示例光學部件和波導的頂視圖。
圖7A和7B分別是一種示例光學組件的示意性頂視和正視圖。
圖7C是一種示例光學組件的示意性正視圖。
圖8A和8B分別是一種示例光學組件的示意性頂視和正視圖。
圖8C是一種示例光學組件的示意性正視圖。
圖9是一種示例光學組件的示意性頂視圖。
圖10是一種示例光學組件的示意性頂視圖。
圖11A和11B是示例雙光學組件和波導的頂視圖。
圖12A、12B、12C、13A和13B描述了制作光學部件的示例性工藝步驟。
圖14A和14B是示例光學部件的示意性軸測圖。
圖15A、15B和15C是光波導的平面和剖面圖。
圖16是一種示例光學組件的示意性頂視圖。
應(yīng)注意，圖中所示的多種構(gòu)件的相對比例可能失真，其目的是更加清晰地描述本發(fā)明。多種光學設(shè)備，光波導，光纖，光學部件，光學模式，調(diào)整/支持組件，槽等等的相對尺寸可能失真，這些失真存在于它們彼此之間以及在它們相對的橫向和/或縱向比例中。在很多圖中，為了清晰，一種光學元件的橫向尺寸相對于縱向尺寸被放大了，導致在某縱向位置的橫向尺寸的變化看起來被夸大了。
此處公開和/或要求的本發(fā)明的范圍不限于圖中所示的實施例具體實施方式
在此描述的很多光波導(包括光纖和平面型波導)具有尺寸和設(shè)計參數(shù)，用于支持僅僅一種或幾種最低位的光模式。在可見和近紅外波長，所得到的光模式典型地在橫向區(qū)域上是幾個μm，最多10或15個μm。基于波導的本質(zhì)，被導引的光模式可以是近柱對稱，或者在沿完全正交的橫向方向的橫向區(qū)域上完全不同。這些波長和尺寸的模式在支持波導的端面外一般表現(xiàn)為完全衍射行為，在距離支持波導端面足夠遠的地方一般成為完全會聚/發(fā)散(NA一般大于0.1)。相應(yīng)的，為了取得端耦合的波導間的可接受的運行水平之上的一定程度的光能傳遞，需要一個或者多個下列的改變保持在波導端面間的非導向光通路長度小到可使用一種特別的光學組件；改變一個或全部兩個波導的端部來減少波導端面光學模式的衍射行為；在波導之間加入一個或者多個光學元件，目的是再聚焦，再成像，或者為了加強波導間的端部耦合而利用該模式的空間特性。
常有的情況是，在基于波導的光學系統(tǒng)或基于波導的多部件光學設(shè)備中，光學功能不容易在波導內(nèi)部實現(xiàn)，而必須在波導端面之間的光路內(nèi)插入一種光學部件(反射和/或透射)，在波導間進行非導向(例如自由空間)光傳播(從一種反射光學部件反射和/或從一種透射光學部件透射)。為了用這種方式實現(xiàn)光學功能，同時保持通過光學系統(tǒng)的總的透過率處于或者高于可接受的運行水平，典型地需要使用上一段文字中描述的光學系統(tǒng)或多部件光學設(shè)備。
圖1是一種光學組件的示意圖，它包括光學部件100，該部件連同光波導210，230，和250一起位于一種平面型波導基層200上，這些波導中至少有一個是形成在基層200上的平面型波導。光能可以穿過波導210/230/250中的每一個，用一種或者多種各自支持的傳播模式傳播。每個波導210/230/250分別終止在各自的端面211/231/251，通過各自的自由傳播光束10/30/50(自由傳播指沒有波導提供的橫向?qū)?的光能端部傳遞(相應(yīng)的端部傳遞，端部耦合，端部耦合的光能傳遞，光能的端部耦合傳遞，端部耦合傳遞)，光能穿過這些端面進/出各自的波導。波導210和230及光學部件100可以進行適當?shù)陌才?，通過光束10和/或30從光學部件100的表面102和/或104的反射(對于從表面104上的反射，包括穿過部件100的兩次透射；圖1、2、3A/3B和4A/4B中僅描述了從表面102上的反射)，使光能在波導210和230間具有反射耦合的端部傳遞。同樣地，波導210和250和光學部件100可以進行適當?shù)陌才?，通過光束10和/或50在光學部件100內(nèi)和它的表面102和/或104上的透射，使光能在波導210和250間具有傳播耦合的端部傳遞。
光學部件100可以用多種方式改變強度，空間特征，偏振特征，和/或從光學部件反射的和/或透射的光束的光譜特征(例如，使光學部件上具有光學功能)。使用圖1中的普通光學組件，可以實現(xiàn)穿過光學部件100的一系列的光學功能(也可用于加強波導間的端部耦合)，同時處于本次公開和/或所附的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。實現(xiàn)光學功能的例子包括，但不限于i)在光學部件上的至少一個表面上形成一個光學薄膜；ii)使光學部件具有至少一個曲面；iii)使光學部件的至少一個表面具有一種隨空間變化的表面輪廓；iv)使光學部件具有至少一種隨空間變化的光學特性；v)使光學部件具有至少一個各向異性的光學特性；和/或vi)使光學部件具有至少一個隨光譜變化的光學特性。為了實現(xiàn)光學功能對光學部件100進行的更具體的改進例子可以包括(不限于)表面102/104的空間取向；在表面102/104的一個或兩個上的一或兩維的曲率；在表面102/104的一個或兩個上的表面不連續(xù)(如小平面間的分界)；表面102/104的一個或兩者上的反射、部分反射，和/或減反射膜；在表面102/104的一個或兩個上和/或在部件100內(nèi)部采用的衍射構(gòu)件；在部件100內(nèi)部的折射率光譜和/或空間不連續(xù)，梯度，和/或調(diào)制度；在部件100內(nèi)部的雙折射和/或二色特性(相對于線和/或圓偏振)；在表面102/104的一個或兩個上的雙折射和/或二色膜(相對于線和/或圓偏振)；在部件100內(nèi)部的法拉第旋轉(zhuǎn)；在部件100內(nèi)部的光吸收/透射；前述的任何一個或多個的光譜和/或空間不連續(xù)，梯度，和/或調(diào)制度。與圖1中的光學組件具有特殊的功能一樣，光學部件100的這些改變可以是位置相關(guān)或無關(guān)的，可以是波長相關(guān)或無關(guān)的，并且可以是偏振相關(guān)或無關(guān)的。
波導210/230/250中的至少一個可以用作形成在基層200上的一種平面型波導。如果三個波導全是形成在基層200上的平面型波導，那么為了使基層上的波導十分精確地定位(在操作可接受的容差內(nèi))需要使用空間選擇性材料處理技術(shù)，其目的是使光學組件具有預(yù)期的功能。如果波導210/230/250的一個或兩個不是基層200上的平面型波導，那么可以適當改變基層200來固定這些對應(yīng)于其上的平面型波導的波導，目的是使(在操作可接受的容差內(nèi))光學組件具有預(yù)期的功能。例如，波導210/230/250的一個或兩個可以包括一種光纖(例如，圖2中示意性顯示的波導250)?；鶎?00可以裝有對應(yīng)的V形槽201、調(diào)整邊202、和/或其他適當?shù)恼{(diào)整構(gòu)件，用于使光纖相對于平面型波導(在操作可接受的容差內(nèi))具有足夠精確的被動定位(與主動定位相反，為了確定位置精度，它的光學組件或子組件被監(jiān)控)。在另一個例子中，波導210/230/250中的一個或兩個(例如圖3A/3B中示意性顯示的波導230)包括一種形成在一種對應(yīng)的分開的波導基層239上的平面型波導?；鶎?00和/或基層239可以分別裝有適當?shù)闹С?調(diào)整構(gòu)件203和233，目的是使波導230相對于波導210/250具有(在操作可接受的容差內(nèi))足夠精確的被動定位。另外一個選擇是，基層200可以裝有支持構(gòu)件205，基層200和239可分別裝有調(diào)整標志204和234，目的是使波導230相對于波導210/250(圖4中的示意圖)具有足夠精確的基于視覺的被動定位(人類視覺或機器視覺在操作可接受的容差內(nèi))。
可以改變光學組件100使基層200相對于波導210/230/250能十分精確地被動定位(在操作可接受的容差內(nèi))并使光學組件具有預(yù)期的功能。部件100的一個實施例，其適于安裝在靠近一種平面型波導(例如波導250)的一個端面附件的基層200上，如圖5A/5B/5C/5D中所示。所示光學部件100在部件基層上形成，其被空間選擇性處理來形成一個部分封閉的槽或內(nèi)部空間106，所述槽或內(nèi)部空間處于側(cè)壁108，水平組件101和形成光學部件100的端壁之間。該示例的實施例中的光學部件100分別包括完全平的，完全垂直的內(nèi)外表面102和104。該例子中的內(nèi)部空間106的另一端是開放的。該例子中的水平組件101延伸到光學部件100和側(cè)壁108之外，但這種情況不是必須的。
使用完全同性質(zhì)材料制造部件100在部件100內(nèi)部可以產(chǎn)生完全同性質(zhì)的光學特性，而使用不同的材料(具有一種或多種空間不連續(xù)，梯度，和/或調(diào)制度)會在部件100內(nèi)部導致類似的不一致的特性。部件100，水平組件101，和側(cè)壁108可以通過對基層材料進行空間選擇性的處理來制成。另一個選擇是，將包括一種或多種材料的一種重迭層覆在一種基層上并進行空間選擇性的處理用來制做部件100和側(cè)壁108；在這種情況下，水平組件101可以包括基層材料和重迭層材料的一個或兩者。光學部件100要足夠薄，以能夠保持波導210/230/250的端部間不需要分開過多情況下的結(jié)構(gòu)完整。部件100的厚度可以典型地處于從約10μm到約50μm范圍內(nèi)，通常處于約20μm到約30μm之間。如果使用非常堅固的材料制作并仔細的處理，可以使用更薄的光學部件。如果必須或需要實現(xiàn)特殊的光學功能，和/或用于從兩個非垂直入射的部件表面的側(cè)面反射的波束，可以使用更厚的光學部件100(最大到100μm或更大)。表面102/104的一個或兩者上可以裝有一種光學薄膜來實現(xiàn)光學功能?？梢詫臻g選擇性材料進行處理來提供一個或多個用于使波導基層200上相對應(yīng)的調(diào)整/支持構(gòu)件連接的一個或多個調(diào)整邊和/或在側(cè)壁108上的垂直和/或水平調(diào)整表面和/或水平組件101；用于實現(xiàn)在對應(yīng)的標有記號的波導基層200上的部件100的基于視覺的定位的一個或多個調(diào)整標記124；和/或用于將部件100牢固地固定在基層200上的一個或多個焊盤123。
制造好后，將水平組件101和它上面的光學部件100上下倒置，使用所謂的“倒裝法”牢固地安裝在基層200上(如圖7A/7B和8A/8B所示)。將光學部件100安裝在基層200上并牢固地安置/支撐的時候，為了減少波導210/230/250端部間分開的距離(因而減輕可能出現(xiàn)的衍射端部耦合損失)，至少平面型波導中的一個(例如示例中描述的波導250)波導的一個端部可以從基層200的相鄰區(qū)域凸出來形成一個隆起，這樣通過用倒裝法將光學部件100安裝在基層200上，波導250的端部容納在槽106的內(nèi)部，這時光學部件100的表面104靠近波導250的端面251(圖6A/6B/6C/6D)。槽或內(nèi)部空間106的高度可以是從10μm到幾十μm或更多，目的是安放典型的平面型波導，并且可以被制成所需的任意寬度來安放一種平面型波導。槽106的寬度和/或它的側(cè)壁108的位置/方向可以被設(shè)定，目的是在相對于波導250(并且也可以相對于波導210/230)所需要的角度(在操作可接受的容差內(nèi)；如圖6A/6B/6C/6D，7A/7B和8A8B中描述的示例)上安放光學部件100。當在波導間安裝部件100時，為了減少衍射損失，波導可以定位在基層上，這樣在安裝光學部件100時，每個波導端面和部件表面102和104的距離在約5μm之內(nèi)。在波導端面和光學部件表面之間更大的間隔也處于本次公開和/或所附的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
圖6A顯示的是一個光學部件的實例，相對于部件100處于完全垂直入射的狀態(tài)，相對于波導的端面也處于完全垂直入射的狀態(tài)。圖6B顯示的是一個非垂直光學部件，它有一個完全垂直的波導端面。波導210，230，和/或250的端面可以改變，其目的是在波導間不用過多分開的情況下實現(xiàn)一種非垂直光學部件100的近定位。在圖6C/6D，7A/7B，和8A/8B示例中，端面是有角度的(即，與對應(yīng)的波導的傳播方向不是完全垂直的)，因此可使一種非垂直光學部件100的定位更靠近每個波導的端面。
為了在波導端面和光學部件100的任何一個名義上的非反射表面上(當波導和光學部件具有相似的折射率時)減少多余的反射損失，在波導端面和光學部件的表面可以放入一種折射率匹配的嵌入介質(zhì)。它可以這樣來實現(xiàn)，將組件中的波導和光學部件嵌入到一種完全的折射率匹配的嵌入介質(zhì)，例如一種聚合物。一種聚合物前體的溶液或懸浮液被加入并流到光學表面之間的空間。經(jīng)過對聚合物的處理，波導和光學部件被嵌入了。為了使光學部件的內(nèi)表面104和容納在光學部件的槽內(nèi)的波導端面之間的折射率匹配(或“填充的”)介質(zhì)容易流動，在穿過側(cè)壁108的一個或兩者，端壁上的部件100的周圍，和/或穿過部件基層101的這些地方可以有一個或多個開口。即使波導和部件材料具有完全不同的折射率，嵌入材料還是能減少多余的反射損失(相對于空氣或真空)。
如果只需要透射式耦合的端部傳導，在此公開的所制作的光學部件可以垂直或近似于垂直入射的使用(在圖6A中的描述)，雖然也可使用非垂直入射。只需要透射性光學功能的光學部件可以包括光譜切口，短波通，長波通，和/或帶通濾光片，例如，需要抑制一個或多個不需要定向到其它位置的入射光譜部件。這些功能可以通過在光學部件100的表面102和104的一個或兩者上加上一層或多層光學膜而立即實現(xiàn)。只用于透射的光學部件的其它例子可以處于本次公開和/或所附的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。針對部件100的非垂直入射(如圖6B/6C/6D，7A/7B，和8A/8B中的描述)典型地要求包括反射式耦合的端部傳導。這些部件可以包括如示例一樣如上文提到的多種光譜濾光片類型，其中被抑制的光譜部件必須指向一個特定的位置。透射加反射的光學功能的其他示例可以處于本次公開和/或所附的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
消除從光學部件100反射，透射，和/或散射的至少一部分多余的光可能是需要的。例如，一小部分從波導230射出并從光學部件100反射到波導210的光會從部件100漏出。假設(shè)波導230和250的角度失準，在很多情況下，大量多余的透射光會進入波導250。并且，也希望減少這些泄漏光到達基層200上的其他部件或設(shè)備。例如，側(cè)壁108可以改變來吸收這些從波導230穿過部件100透射的多余光(處于部件100的運行波長)。另一個選擇，如圖7C和8C所示，側(cè)壁108可以傾斜并適當?shù)劐兩夏び脕韺⒍嘤嗟耐干涔庀蛳路瓷溥M入基層200，然后被吸收或透射至遠離基層表面的部件的位置。這些改變可以消除從部件100反射的多余光，波導250射出的光通過部件100透射，然后進入波導210。另一個選擇是，一個額外的波導270可以被安放在基層200上，目的是接收多余的透射或反射的光信號(分別來自波導230和250)，如圖16所示。這樣一種“波束消除”波導可以將多余光傳送至遠離基層200上敏感部件的位置，或者可以用任何適當?shù)姆绞礁淖儊砦栈蝌?qū)除多余光。應(yīng)當注意，圖16中所示的示例性實施例還可以用于實現(xiàn)一種四端口光學組件，它的波導210，230，250，和/或270中的全部或任何一個可被用于透射和/或接收由部件100反射和/或透射的光學信號。
反射式耦合的端部傳導可以在光學部件100上的任何一個合適的入射角上執(zhí)行。很多光學膜和/或部件的特性會隨入射角的改變而變化，并且它們具有依賴于入射角的波長和/或偏振特性依賴性(在匯聚或發(fā)散的入射光束中，由于入射角的范圍會使這一問題進一步復雜化)。依賴性典型的在近垂直入射時最小，并且隨入射角的增大而增大，在一些情況下針對可能用于特定的光學部件100的入射角要加上一個上限?？捎玫娜肷浣堑南孪蘅梢圆糠值挠裳苌鋼p失的程度來決定，這些衍射損失的程度在光學組件中是可以承受的。在圖7A和8A中，波導210和230在接近部件100時合并在一起。寄生的光學損失隨著波導合并在一起的部分的長度的增加而增加，也隨著入射角的減小而增加(并且因此，波導間的分離角也減小)。在任何特定的組件中，所需的光學性能(較大的入射角會使性能下降)與由波導融合的部分引發(fā)的光學損失保持平衡(較小的入射角會使其典型地惡化)。波導基層上的幾何形狀和空間限制也同時起作用。一系列折衷的值可以得到，用于通過光學部件100使特殊的光學組件具有特殊的光學功能。很多光學組件可以具有小于45°的入射角(即，反射耦合的波導形成一個小于約90°的角)，一般在約7°到18°之間(即，反射耦合的波導形成一個介于約15°和約35°之間的角)。然而，任何光學組件100上的合適的入射角(以及在反射耦合的波導之間相對應(yīng)的夾角)應(yīng)該處于本次公開和/或附加的要求書的范圍之內(nèi)。
如圖15A-15C所示，當光學部件100上的入射角較小時，一種具有薄核(即，高度小于約3μm，通常高度小于約1μm)的波導可用于減少光損失。核212和232中的一個的出現(xiàn)在另外一個內(nèi)引起寄生光學損失，并且這個寄生損失與干擾核的橫截面面積成大致的比例。對于由波導210和230支持的給定光模式尺寸，減少核212和232各自的橫截面面積將相應(yīng)地減少由另外一個核引起的這個核中的寄生光學損失的水平。對于一個波導之間特定的角，使用薄的波導核(如圖15C中的剖面)可以減少相對于厚的波導核(如圖15B的剖面所示)的寄生光學損失。例如，對分開20°的波導，高度和寬度約為6～7μm的核有約0.8dB或更多的光學損失。相對應(yīng)的，對于相同的分開角，高約0.5μm，寬約5μm的薄核只有約0.2dB的光學損失。另外，相對于厚核，使用覆蓋材料更完全和更均勻地填充核之間的銳角，薄核能進一步減少光學損失(為了使覆蓋材料能再次流動，不需要高溫或額外的處理步驟)。
圖9所示為一個具有多種功能的光學部件100的一個實例。在這個實例中，部件100可作為一種光譜濾光片，用于將入射光學信號(入射光束10)的第一個光譜分量(接近λ1)從平面型波導210指向平面型波導230(反射光束30)，并將入射光信號的第二個光譜分量(接近λ2)從波導210透射到平面型波導250(透射光束50)。表面102可以具有一種合適的光譜選擇性的反射膜，目的是當完全透射第二個光譜分量(接近λ2)時完全反射第一個光譜分量(接近λ1)，從而具有光譜濾光片的功能。如果必須或需要，表面104可以具有一種合適的抗反射膜(接近λ2)。另外，表面102和/或104可以具有曲率(在一維或兩維上；只示于圖9的水平維度中)，目的是改進波導210和230之間和/或波導210和250之間的端部耦合。在圖9的示例實施例中，表面102被作為一種凹面顯示。表面102的曲率可以被設(shè)計用來作為一種聚焦鏡，它接收入射光束10并產(chǎn)生具有減少的發(fā)散度或一定程度匯聚的反射光束30，從而在波導210和230之間改進端部耦合。曲面102可以被設(shè)計，使波導210和230進行完全的模式匹配。表面104的曲度可以被設(shè)計，這樣具有曲面102和104的部件100可以作為一種聚焦透鏡(在本例中是一種凹凸透鏡)，它接收入射光束10并產(chǎn)生具有減少的發(fā)散度或一定程度的匯聚的透射光束50，從而改進在波導210和250之間的端部耦合。曲面102和/或104可以被設(shè)計，使波導210和250進行完全的模式匹配。除了曲面102和/或104，部件100可以包括使透射的光束50聚焦的折射率梯度材料。如果反射波束30從表面104上而不是表面102上反射，兩曲面以及任何折射率梯度將影響在波導210和230之間的模式匹配。
具有特殊光學功能的許多其他示例，無論單獨的功能或多種功能的組合，可以由處于本次公開和/或附加的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)的光學部件100提供。可以通過適當改變部件100和/或它的表面102和104中的一個或兩者來獲得這樣的功能。這樣的功能的示例可以包括，但不限于光譜濾波，光譜分離，光譜散射(空間的和/或時間的)，光譜處理(振幅和/或相位)，空間處理(振幅和/或相位)，衰減，聚焦，離焦，準直，模式匹配，偏振選擇(線和/或圓)，偏振延遲(線和/或圓)，偏振處理，光隔離，孔徑，漸暈，波束分裂，波束結(jié)合，復用，逆復用，雙指向接收/透射，等等。
示例性的光學組件示于圖10A和10B，每一個都進行了調(diào)整使其能夠作為雙指向光收發(fā)器。平面型波導410/430/450/460/470安裝在收發(fā)器基層400上。兩個入射的波長復用光信號(中心分別靠近λ1和λ2)從端部耦合到波導410的光纖490進入雙指向收發(fā)器。光纖490容納在基層400上的v型槽491內(nèi)，以便于確定光纖相對于波導410的位置。波導410和光纖490適合光能在它們之間以任意方式傳輸，傳輸方式包括橫向傳輸(如美國專利申請公開編號2003/0081902所講的)和端部傳輸。典型的情況是，入射光信號在未知的和偏振變化的狀態(tài)下到達光纖490的端口。所示的經(jīng)過調(diào)制的激光光源480(光輸出中心波長接近λ3)耦合到波導470。可用任何適當?shù)姆绞綄⒓す夤庠?80的輸出傳導至波導470內(nèi)，方式包括端部傳輸和橫向傳輸。支持/調(diào)整構(gòu)件和/或調(diào)整標記(沒有顯示在圖10A和10B中)可以安裝在激光光源480和基層400上，目的是確定激光光源480在基層400上相對于波導470的位置并將其固定。
上文中描述的第一個光譜濾光片412位于波導410和450之間。在圖10A中，濾光片412可被設(shè)計來完全反射第一個入射光信號(λ1)，同時完全透射第二個入射光信號(λ2)和激光輸出信號(λ3)。波導430可以置于接收被反射的第一個入射光信號的位置并把它傳遞到用于將所述光信號轉(zhuǎn)變成第一個電子輸出信號的光電探測器436。第二個和第三個光譜濾光片432和434可以安放在波導430的間隙內(nèi)，它們用于反射第二個入射光信號(λ2)同時完全透射第一個入射光信號(λ1)，從而使光電探測器436與從光譜濾光片412反射的不需要的第二個入射光信號(λ2)完全隔離。使用任何具有合適的功能特征(帶寬，波長相應(yīng)，等等)的光電探測器是可以的。第四個光譜濾光片452位于波導450和470之間，它可被設(shè)計來完全反射第二個入射光信號(λ2)，同時完全透射激光輸出信號(λ3)。波導460可以置于接收被反射的第二個入射光信號的位置并把它傳遞到用于將所述光信號轉(zhuǎn)變成第二個電子輸出信號的光電探測器466。如果需要，額外的光譜濾光片可以沿著波導460安放，用于將光電探測器466與其他光信號(λ1和/或λ3)完全隔離。使用任何具有合適的功能特征(帶寬，波長相應(yīng)，等等)的光電探測器是可以的。輸出的激光沿著波導470傳遞，穿過光譜濾光片452，沿波導450，穿過光譜濾光片412，沿波導410，進入光纖490。在一些情況下，由于反射光處于不會影響收發(fā)器的其他部件或設(shè)備的方向，因此輸出光信號被光譜濾光片412和452產(chǎn)生的不需要的反射光造成很小的影響(而非輸出信號的全面衰減)。如果需要，濾光片412和452可以改變以適用于把輸出光信號的多余反射光吸收或改變方向(如上文中的描述)，或者在基層400上安裝額外的波導用來接收這種多余的反射光(如上文中的描述)。
在圖10B中，濾光片412可被設(shè)計來完全透射第一個入射光信號(λ1)，同時完全反射第二個入射光信號(λ2)和激光輸出信號(λ3)。波導450可以置于接收被透射的第一個入射光信號并把它傳遞到用于將所述光信號轉(zhuǎn)變成第一個電子輸出信號的光電探測器436。第二個和第三個光譜濾光片452和454可以安放在波導450的間隙內(nèi)，它們用于反射第二個入射光信號(λ2)，也許還有輸出光信號(λ3)，同時完全透射第一個入射光信號(λ1)，從而使光電探測器436與從光譜濾光片412透射的不需要的其他光信號(λ2和/或λ3)完全隔離。使用任何具有適當?shù)墓δ芴卣?帶寬，波長響應(yīng)，等等)的光電探測器是可以的。第四個光譜濾光片432位于波導430和460之間，它可被設(shè)計來完全反射第二個入射光信號(λ2)，同時完全反射激光輸出信號(λ3)。波導460把第二個入射光信號(λ2)傳遞到用于將其轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙€電子輸出信號的光電探測器466。如果需要，額外的光譜濾光片可以沿著波導460安放，用于將光電探測器466與其他光信號(λ1和/或λ3)完全隔離。使用任何具有合適的功能特征(帶寬，波長相應(yīng)，等等)的光電探測器是可以的。激光輸出信號(λ3)沿著波導470傳遞，從光譜濾光片432反射，穿過波導430，從光譜濾光片412反射，穿過波導410，到達光纖490。如果需要，濾光片412和432可以改變以適用于將輸出光信號的多余透射光吸收或改變方向(如上文中的描述)，或者在基層400上安裝額外的波導用來接收這種多余的透射光(如上文中的描述)。
圖10A和10B的配置或變化依賴于多種因素，例如激光和/或光電探測器要求的隔離程度，低入射信號水平，探測效率，激光輸出能量，設(shè)備尺寸限制，等等。這些實施例只是多個多部件光學設(shè)備示例中的兩個，它們可以使用處于本次公開和/或附加的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)的平面型波導和光學部件來實現(xiàn)。
用于光譜濾光片412/432/434/452/454的膜的光譜反射/透射特性典型的隨入射角變化，并且隨著入射角開始從0°(即，垂直入射)增大，典型的分為S和P入射偏振。入射光信號典型地通過定義明確的但偏振狀態(tài)未知的光纖490到達，并且這些偏振狀態(tài)隨時間(入射光信號也許在不同的時間通過光學通訊系統(tǒng)穿過不同的通道)在未知的方式下變化。通過選擇一個十分小的入射角，光譜濾光片412/432/434/452/454性能的偏振變化的產(chǎn)生的結(jié)果可以維持在一個在操作中可以接受的水平或這個水平以下。“非常小”典型地依賴于特殊設(shè)備要求的特殊性能。例如，大間隔的波長λ1，λ2和λ3相比更緊密間隔的波長允許使用更大范圍的入射角。波導和光譜濾光片的幾何形狀安排方式典型地需要強制加上一個最小入射角的條件。在示例實施例中，由于只需要抑制反射的波長，光譜濾光片432/434(圖10A)和光譜濾光片452/454(圖10B)可按照近似于垂直入射(從而完全減少基于偏振的性能)的方式排列。由于反射波長需要被指向另外一個波導，光譜濾光片412/452(圖10A)和光譜濾光片412/432(圖10B)典型的需要非垂直入射。這些典型選擇的用于非垂直入射的光譜濾光片的入射角需要足夠小，用于在可接受的運行限制內(nèi)保持基于偏振的功能變化，所述入射角需要足夠大用于容納波導的適當?shù)膸缀涡螤?。示例實施例中所示的入射角大約為10°(反射耦合的波導之間的角度大約為20°)；在這些類型的雙指向組件中，反射耦合的波導之間的角度可以處于從約15°到約35°范圍內(nèi)。入射角的特定上下限可以典型地隨著特定設(shè)備的詳細的功能指標變化(在一些情況下，超過上述示例中的范圍)，同時處于本次公開和/或附加的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
在圖10A和10B的示例實施例中，光譜濾光片432和434形成在相同的部件基層上。上文中描述的一個槽或內(nèi)部空間被兩個側(cè)壁，兩個端壁，和水平組件部分地包圍起來。每個端壁可以作為在這里描述的一種透射/反射光學部件，在槽內(nèi)部可以容納一個波導段。因此，被包圍的波導段在每個端部進行透射性耦合，穿過端壁到達槽外面的其它兩個波導。如果需要，這種兩個部件的基層(水平組件101上的部件100a和100b)和被包圍在里面的波導段310可以改變以適用于垂直或非垂直入射(圖11A和11B)。如果在波導310的端部和部件100a和100b的內(nèi)表面間放入嵌入介質(zhì)，那么在側(cè)壁的一面或兩面，光學部件周圍端壁的一面或兩面，和/或水平組件101上要具有一個或者多個開口。這些開口可使嵌入介質(zhì)流入內(nèi)部空間106并且填滿光學表面之間的空間。
多種材料和制造工藝適用于制作光學部件100，內(nèi)部空間106，側(cè)壁108，和水平組件101上的其他構(gòu)件。根據(jù)光學部件100所需使用的波長范圍，可以使用不同的材料。合適的材料包括，但不限于，半導體(包括但不限于，硅，砷化鎵，InP，其它III-V型半導體，和/或半導體合金和/或氧化物)，晶體材料，二氧化硅或二氧化硅基材料，其他玻璃，聚合物，和其它許多在這里不能明確說明的示例，但它們處于本次公開和/或附加的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。一種單一的材料可以同時用于水平組件101和光學部件100，或者一種材料用于水平組件101，另一種材料覆蓋其上用于制作光學部件100。
可以在晶片規(guī)模上使用空間選擇性工藝，目的是為了在同一塊晶片上同時制作多個光學部件。光學部件100從水平組件上凸出，表面102和/或104可以完全垂直于一個完全平直的晶片的表面(圖12A/12B/12C；在一些情況下，非垂直的表面是可以接受的或需要的)。水平組件101和任何水平支持/調(diào)整表面由平面基層晶片確定，同時完全垂直的調(diào)整和/或光學表面由空間選擇性的工藝步驟確定。表面102/104的質(zhì)量由用于形成它們的空間選擇性步驟確定。根據(jù)所使用的特定技術(shù)和采用的精度情況，可以獲得多種程度的表面質(zhì)量。一些用于制作表面102/104的示例加工技術(shù)包括，但不限于，干刻加工(例如活性離子蝕刻)，各向異性濕刻加工(限于特定晶體學確定的表面)，裂開(沿晶體學確定的裂開面；由于基層晶片沿部件100裂開，可能只適用于表面102)，和/或使用精密鋸條或其它機械切割工具切割。
在一些情況下，用于這些“垂直”表面102和/或104的光學膜可用于晶片(圖12A和12B)。例如，所謂的“保型淀積技術(shù)”可以用完全均勻厚度的層在水平和垂直表面上加上膜。在圖12A中，在晶片被分為獨立的部件后，用這種方法把膜加在表面102和104上(對兩個表面使用相同或不同的薄膜)。如果一個晶片規(guī)模的基層第一次被切割為多個帶，或“條”，每個條上面具有一個多部件的單行，那么多種膜陣列和鍍膜技術(shù)可用于垂直表面102/104(圖12B合12C)。在圖12B中，在把晶片分成條之前，保型膜被加在晶片規(guī)模上的表面104上。在分為條后，條翻轉(zhuǎn)90°，這樣表面102相對于膜室或其它材料淀積儀器是“水平的”。在把所需的膜淀積在條的表面102上后，條可被分為獨立的部件。在圖12C中，晶片在膜被淀積之前分為多個條。在分成條后，條可以被翻轉(zhuǎn)約90°并且所需的膜可以被用于表面102或104中的一個。然后，條可以翻轉(zhuǎn)大約180°，并且所需的膜(相同的或不同的膜)可以被加在表面102或104中的另一個。鍍膜后，條可被分為多個獨立的部件。
在圖5A/5B/5C/5D和圖6A/6B/6C/6D中的具有光學部件100，側(cè)壁108，和水平組件101所示的示例實施例中，可用一種單一的完全同性質(zhì)的基層材料制作。合適的基層材料包括，硅，InP，和/或其它III-V型半導體，其它合適的半導體，半導體氧化物和/或合金，和/或其它適當?shù)牟牧?。另一個選擇是，部件100和側(cè)壁108可由基層91上的重迭層90制成(如圖12A/12B/12C所示)，例如在一種硅基層上加上一種二氧化硅或基于二氧化硅的重迭層(其它重迭層/基層的組合也可使用)。重迭層90可以包括一種單一的完全同性質(zhì)的層，以產(chǎn)生一種完全同性質(zhì)的部件100，或者可以包括有多個層的不同的材料，以使部件100具有垂直不連續(xù)，梯度，或調(diào)制度這些光學特性。示例性的工藝圖示于圖12A/12B/12C中。層90或基層91(如果沒有重迭層)的空間選擇性蝕刻可以用于制作槽106，側(cè)壁108的內(nèi)表面，和光學部件100的表面104。如果需要，除了例如焊盤等這些其它元件，額外的調(diào)整/支持構(gòu)件(如果有，沒有在圖5A/5B/5C/5D和圖6A/6B/6C/6D中顯示)和/或調(diào)整標記124也可以安裝(和槽106同時或隨后安裝)。表面102也可用空間選擇性蝕刻制成(與制成槽106和/或支持構(gòu)件和/或調(diào)整標記124同時或隨后制成)，或者，先由精密鋸條切割，然后重熔或退火或其它適當?shù)木庸すに?例如濕刻)來制作表面102，或者用于將晶片精密裂開(包括部件100和水平組件101兩者)到條92中來制作表面102。在某種方式下可以使用空間選擇性蝕刻和鋸條切割來制作完全平直，完全垂直的表面102/104(在操作可接受的容差內(nèi))。限于半導體晶面的蝕刻或裂開產(chǎn)生精確的表面，是通過基層晶片的定向來實現(xiàn)的。
基于要形成的光學部件的本質(zhì)，表面102/104需要完全平行，或者要求在它們之間具有一個設(shè)計的楔角，這兩種情況都需要處于在操作可接受的容差內(nèi)。這個楔角可以通過對蝕刻，裂開，和/或鋸條切割的工藝的適當?shù)乃椒较虻目臻g控制來取得。垂直方向上的楔角可以用蝕刻，裂開，和/或鋸條切割的工藝制成所需的楔角。當使用前面的制作示例講述的蝕刻時，應(yīng)當注意其它空間選擇性的材料清除技術(shù)，空間選擇性材料淀積技術(shù)，或者空間選擇性的材料淀積和清除技術(shù)的組合，它們也可以用于制作光學部件100。通過對內(nèi)部空間106的端壁的適當?shù)目臻g選擇性處理，部件100的光學性能中的任何水平(橫向或縱向)變化都可在這里應(yīng)用。
一旦表面102和104形成，對于光學部件100就形成了一個“空白”，如上文中的描述，膜就可以加在表面102/104的一個或兩個表面上。為了獲得所需的功能，這些膜可以是任何適當?shù)念愋停⑶铱捎萌魏芜m當?shù)姆椒ㄖ谱鬟@些膜。例如，光學部件100可以包括一種二色分光鏡或光束組合器(即，在一個或多個設(shè)計的波長或波段上完全反射，在一個或多個設(shè)計的波長或波段上完全透射；也同時被認為是光譜濾光片)。所需的透射和反射的光譜和偏振的特性變化范圍很寬，并可決定于部件100用途及其規(guī)格，膜的設(shè)計和制造能力，設(shè)計的波長和波段的間隔，入射光信號的入射角和偏振特性，以及其它相關(guān)參數(shù)，它們同時處于本次公開和/或附加的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。這種濾光膜可以附在表面102和104的任何一個上面。如果必須或需要，通過使用適當?shù)目狗瓷淠?，其它表面上額外的反射光可以被消除。通過在表面102和104之間使用楔角可以將多余的反射光改變方向，或者通過使部件100在非垂直入射的幾何形狀下具有足夠的厚度來從側(cè)面把多余的反射光移出(例如，一個厚約100μm處于約10°到15°的入射角的部件足以消除多余的反射光從后面耦合進入波導)。如果部件100和波導具有相似的折射率(例如，基于二氧化硅的波導和部件的折射率約為1.4-1.5)，將一種折射率匹配的介質(zhì)嵌入到部件和波導的端面，可以不需要抗反射膜，楔角，和/或厚的偏置部件。如果部件100和波導在折射率上完全不同(例如，基于二氧化硅的波導的折射率為1.4-1.5，基于半導體的部件的折射率為2.9-3.4)，那么無論是否使用嵌入介質(zhì)，都需要使用抗反射膜，楔角，和/或厚部件的一個或多個來完全消除來自部件100的多余反射光。
如上文中的說明，使用保形淀積技術(shù)在晶片規(guī)模處理過程中膜被加在表面102/104上，或者把晶片分成多個以單列形式排列的條，并且使用多種鍍膜技術(shù)來鍍膜，一些顯示在此的光學部件的實施例包括一個具有非平行側(cè)壁108的槽106(即，槽106從開口端朝著光學部件的方向逐漸變窄)。將光學部件按照在相對于槽106內(nèi)部的波導的所需的入射角的方向進行定位，已經(jīng)對此進行了描述。擴大槽的寬度有利于將光學膜加在光學部件100的內(nèi)表面104上。同時應(yīng)當注意，對于雙部件基層(示于圖11A/11B)，在晶片規(guī)模工藝中，對部件100a/100b的一個或兩個的內(nèi)表面進行鍍膜是最容易的。在這種情況下，把晶片分割成條并不會改善在內(nèi)表面覆膜的容易程度。
通過在同一個晶片上同時制作多個部件(每個晶片上有幾十個，幾百個，幾千個部件)，圖12A/12B/12C中的空間選擇性工藝可以制作完全垂直于晶片的光學部件。這種方法能實現(xiàn)顯著的規(guī)模經(jīng)濟。如已經(jīng)指出的，一些生產(chǎn)程序不適于在一個晶片規(guī)模上實施，但還可同時用于制造多個設(shè)備，而不用處理單獨的部件。例如，一些用于在表面102或104(完全正交于晶片表面)上制作光學膜的工藝程序?qū)τ谠谝粋€晶片規(guī)模上是復雜的，特別是所需的膜包括多個膜層。如果要鍍膜的表面的方向是完全正交于鍍膜設(shè)備的淀積方向，那么表面可能更容易鍍膜，或者可以鍍更復雜的膜，精確的多層膜也更容易實現(xiàn)。晶片在一個方向上的第一次裂開或分割(在完成晶片規(guī)模工藝程序后)產(chǎn)生多個晶片的條或帶，每個條或帶上面都有一單列多個部件。第一次的分割可以使要鍍膜的表面完全平行于條的長軸。然后，根據(jù)需要，光學膜可以鍍在表面102和/或104上，同時用于每個條的多個部件，而不用處理單獨的部件。在同一個鍍膜設(shè)備上同時進行多個條的鍍膜也是可能的。鍍膜完成后，條可以進一步被分割來產(chǎn)生單獨的部件。
如上文中的說明，為了使部件100具有更加普通的光學功能，在工藝中會使用多種技術(shù)(如圖12A/12B/12C所示)。多種類型材料中(超晶格材料，量子勢阱材料，摻雜質(zhì)材料，折射率梯度材料，等等)的多層，梯度，或調(diào)制度材料可以用于實現(xiàn)部件100的光學特性中的垂直不連續(xù)，梯度，和/或調(diào)制度。通過對制作光學部件100的材料進行空間選擇性蝕刻或其它材料空間選擇性的消除技術(shù)，這些材料可以形成一組完全均勻的層。一系列不同材料的空間選擇性淀積可以用于制作光學部件100。在任何情況下，晶片規(guī)模加工可以用于同時制造多個部件?？臻g選擇性材料加工可使部件100的光學特性具有水平不連續(xù)，梯度，和/或調(diào)制度，并可在一塊晶片規(guī)模上同時實現(xiàn)很多個相同的部件。實現(xiàn)表面102和/或104(包括表面光柵)上的膜的空間不連續(xù)，梯度，和/或調(diào)制度可以使用任何適當?shù)目臻g選擇性鍍膜和/或加工技術(shù)，該技術(shù)也用于在一個條上同時制作多個部件。在上文中說明了使用工藝步驟的空間控制來控制表面102/104的水平方向。用相似的方式，工藝步驟的空間控制可用于在表面102/104一個或兩個面上制作有曲度和/或有小面的水平剖面。使用適當改進的空間選擇性工藝，這種表面剖面也可以制作在垂直方向上。例如，多臺階和/或灰度的平板印刷可用于制作這種垂直的表面剖面。制作具有所需要的光學功能的光學部件100可以使用這些技術(shù)的任何一種或多種以及其它適當?shù)墓に嚥襟E和/或它的改進，同時它們處于本次公開和/或附加的要求書的范圍之內(nèi)。
晶片規(guī)模的空間選擇性加工可用于在同一個晶片上同時制作多個光學部件，其中每個光學部件100及其表面102/104完全平行于一個完全平的晶片表面(圖13A/13B；“垂直的”光學部件端壁和基層晶片平行)。在空間選擇性的加工過程中的這種安排可改善這些表面的光學質(zhì)量，并且可使在表面102和/或104上的光學膜的晶片規(guī)模應(yīng)用具有所需的精確性和/或復雜性。在示例工藝程序中(圖13A/13B)，一個完全平的硅晶片500首先和一個完全均勻的重迭層502放在一起，重迭層502最后會成為內(nèi)部空間106的端壁(和光學部件100)。例如，重迭層502可以包括硅晶片500上的二氧化硅，氮化硅，或氮氧化硅。InP或其它適當?shù)腎II-V型半導體或合金可相應(yīng)地用作基層500，InP或其它III-V型半導體或合金或氧化物用作重迭層502。其它完全同性質(zhì)的重迭層可以用在任何適當?shù)木牧仙希瑫r處于本次公開和/或附加的要求書的范圍之內(nèi)。重迭層502也可以包括一種多層材料用于實現(xiàn)光學功能(沿著部件100內(nèi)部的最后的光傳播方向變化的材料)。重迭層可通過制模或蝕刻留下光學部件層504，每個光學部件層最終成為被晶片500的暴露區(qū)域包圍著的槽106的端壁。如果光學部件100的光學特性需要橫向的變化，那么可以對區(qū)域504進行適當?shù)目臻g選擇性處理。如果表面102要做成彎曲的，使用灰度平版印刷或其它類似的技術(shù)來改變區(qū)域504表面的剖面可以做成彎曲的表面(在一維或兩維)。
晶片500可被制成穿過相鄰的部件層504之間的通道506。然后將晶片500翻轉(zhuǎn)過來并從另一面進行加工，用來從部件層504的中部的后面清除部件材料。蝕刻一種特定材料，用來從區(qū)域504后面的中心部分完全清除晶片材料(成為光學部件100的表面104)，同時在部件層504的后面形成適當?shù)母吖鈱W質(zhì)量的表面。如果需要，可以使用一種退火或拋光工藝。如果需要曲面，可以使用灰度平板印刷術(shù)或其它類似的技術(shù)來改變部件層504后面的表面剖面(在一維或兩維)。在這個工序中形成的一般的垂直基層側(cè)壁形成了水平組件101的內(nèi)表面和已經(jīng)完成的光學部件內(nèi)的側(cè)壁108。根據(jù)使用的蝕刻工藝和設(shè)計的幾何形狀，基層側(cè)壁可以完全垂直(產(chǎn)生完全平行的側(cè)壁108)或者具有角度(如以上所示，形成一種具有寬的開口端和向光學部件100的方向變窄的內(nèi)部空間106)。在晶片規(guī)模上，所需的光學膜可以用于晶片500的后表面，因此，可以制作用于多個光學部件的表面104的光學膜。
晶片500可以再次翻轉(zhuǎn)，并且在晶片規(guī)模上任何所需的光學薄膜可以用于晶片500前表面，包括部件層504(最終是光學部件100的表面102)。這樣，重迭層的部件層區(qū)域504形成了光學部件100的“空白”，并且在晶片規(guī)模上將鍍在晶片的前后表面的膜用作表面102和/或104的光學膜。一旦晶片規(guī)模處理完成，晶片可被切割成單獨的光學部件(圖13A)。例如，可以使用精密鋸條切割，將晶片500分成單獨的光學部件，或者使用其它的精確切割或裂開工序。通過分割晶片制成的表面在最終的光學部件內(nèi)形成了側(cè)壁108的外部和底部表面(倒置安裝)(圖14A14B)。這些表面的精確定位和取向是由所使用的晶片分割工序的精確性決定的。當與波導210/230/250進行組裝時，側(cè)壁108的外部和底部表面可用于為基層200的上光學部件100確定精確的位置(如圖7A/7B和8A/8B)。應(yīng)當指出，在晶片被分為單獨部件前，這個工藝程序產(chǎn)生的水平組件101和晶片是完全正交的。為了在側(cè)壁108的底部表面上制作調(diào)整和/或組裝構(gòu)件(例如焊盤123，調(diào)整標記124，調(diào)整邊，等等)，晶片可被分成條，條翻轉(zhuǎn)90°，并且所需的構(gòu)件形成在側(cè)壁的底部表面上(圖13B)。一旦側(cè)壁的底部加工完成，條可以被分成多個單獨部件。
上述的一種光學組件的示例實施例中，以及其它類似的實施例中，空間選擇性材料加工技術(shù)可以用于取得在基層200上的元件完全精確地相對定位(在操作可接受的限制內(nèi))，例如在基層200上作為平面波導的波導210/230/250，V型槽201，調(diào)整邊202，調(diào)整/支持構(gòu)件203/205/223，和/或調(diào)整標記204/224中的任何一個。類似的，空間選擇性材料加工技術(shù)可以用于取得在一個分開的基層239上的元件完全精確地相對定位(在操作可接受的限制內(nèi))，例如波導230，調(diào)整/支持構(gòu)件233，和/或調(diào)整標記234。這些用于制作基層200(及它上面的構(gòu)件)的空間選擇性加工工藝可以在晶片規(guī)模上進行，目的是用來在同一個晶片上制作多個基層(每個晶片上有幾十個，幾百個，幾千個基層)。這種方法可實現(xiàn)顯著的規(guī)模經(jīng)濟性。將晶片分成單獨基層200后，任何需要的光學部件100，分開的波導，光電探測器，光纖，等等可以在它上面定位并固定，用來制作功能性的光學組件。不同的槽，調(diào)整邊，調(diào)整/支撐構(gòu)件，調(diào)整標記，等等使完全精確的被動組裝成為可能(在操作可接受的容差內(nèi))，目的是實現(xiàn)光學組件的光學功能。
基于前述的書面描述和/或附加的要求書的目的，在此使用的術(shù)語“光波導”(或相應(yīng)的“波導”)指一種適于支持一種或多種光學模式的構(gòu)件。這些波導應(yīng)典型地限于兩個橫向維度上所支撐的光學模式，同時允許沿著一種縱向傳播。對于一種彎曲的波導，這里定義了橫向和縱向的維度/方向；例如，橫向和縱向的絕對方向可以沿著彎曲的波導的長度方向變化。光波導的例子可包括，但不限于，不同類型的光纖和不同類型的平面型波導。在此使用的術(shù)語“平面型光波導”(或相應(yīng)的“平面型波導”)指任何一種在完全平的基層上形成的光波導?？v向維度(即傳播維度)應(yīng)被認為是完全平行于基層。完全平行于基層的橫向維度可以被認為是一種橫向的或水平的維度，而完全垂直于基層的橫向維度可以被認為是一種垂直的維度。這些波導的例子包括脊形波導，埋入波導，半導體波導，其它高折射率波導(“高折射率”在約2.5以上)，基于二氧化硅的波導，聚合物波導，其它低折射率波導(“低折射率”在約2.5以下)，核/包層類波導，多層反射器(MLR)波導，金屬包層波導，空氣導向波導，真空導向波導，基于晶體的光子或基于帶隙的光子波導，結(jié)合電光(EO)和/或電子吸收(EA)材料的波導，結(jié)合非線性光學(NLO)材料的波導，和其它多種沒有在此明確提到的例子，但處于在本次公開和/或附加的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。可以使用很多合適的基層材料，包括半導體，水晶，二氧化硅或基于二氧化硅的，其它玻璃，陶瓷，金屬，以及其它多種沒有在此明確提到的例子，但處于在本次公開和/或附加的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
在此公開的一種適合于光學部件使用的平面型光波導是所謂的PLC波導(平面型光回路)。這種波導典型地包括在完全平的硅基層上(通常含有一層加入的二氧化硅或基于二氧化硅的光學緩沖層)支撐的二氧化硅或基于二氧化硅的波導(通常為脊形波導或埋入波導，也可使用其它類型波導)。一個或多個這種波導的組合可被認為是平面型波導回路，光學集成回路，或光電集成回路。裝有一個或多個PLC波導的PLC基層適于安裝一個或多個光源，激光，調(diào)制器，和/或適用于帶有適當?shù)腜LC波導的光能的端部傳輸?shù)钠渌鈱W設(shè)備。裝有一個或多個PLC波導的PLC基層適于(根據(jù)美國專利申請公開編號2003/0081902和/或美國申請編號60/466,799)安裝一個或多個光源，激光，調(diào)制器，光電探測器，和/或適用于帶有適當?shù)腜LC波導的光能的橫向傳輸?shù)钠渌鈱W設(shè)備(模式干擾耦合，或完全絕熱的，橫向傳導；也稱作橫向耦合)。在此公開的反射或透射的光學部件適于同一個或多個適當?shù)腜LC波導結(jié)合使用。
基于前述的書面描述和/或附加的權(quán)利要求書的目的，“空間選擇性材料加工技術(shù)”應(yīng)包擴外延生長，層狀生長，平版印刷，光刻法，蒸發(fā)淀積，濺射，汽相淀積，化學蒸氣淀積法，波束淀積，波束輔助淀積，離子束淀積，離子束輔助淀積，等離子輔助淀積，濕刻，干刻，離子蝕刻(包括電抗性離子蝕刻)，離子銑削，激光加工，旋轉(zhuǎn)淀積，噴射淀積，電化學鍍層或淀積，非電解鍍層，光敏抗蝕劑，紫外線處理或密化，使用精密鋸條和/或其它機械切割/刨削工具的微細加工，選擇性鍍金屬法和/或焊接淀積，用于制作平面的化學-機械拋光，任何其它的空間選擇性材料加工技術(shù)，以及它們的組合，和/或與它們功能相同的方法。特別注意的是，任何包括“空間選擇性的提供”一種層或構(gòu)件的任何工序應(yīng)包括以下兩個的全部或任一個空間選擇性淀積和/或生長，或空間選擇性清除后的完全均勻的淀積和/或生長(在特定區(qū)域內(nèi))。任何空間選擇性淀積，清除，或其它工藝是所謂的直寫工藝，或是一種掩膜工藝。應(yīng)注意在此提出的任何“層”包括一種完全同性質(zhì)的材料層，或是包括含有一個或多個不同性質(zhì)材料子層的組?？臻g選擇性材料加工技術(shù)可在晶片規(guī)模上實施，目的是在同一個基層晶片上同時對多個構(gòu)件進行制作/處理。
應(yīng)注意不同的部件，元件，構(gòu)件，和/或?qū)釉诖擞谩肮潭ㄔ凇保斑B接到”，“安裝在”，“淀積在”，“形成在”，“定位在”等等來描述，基層可以和基層材料直接接觸，或者同基層上的一個或多個層和/或其它中間介質(zhì)構(gòu)件直接接觸，因此是非直接地“固定在”基層上，等等。
這里出現(xiàn)的短語“操作可接受的”描述光學部件和/或光學設(shè)備的不同性能參數(shù)的水平，例如光能轉(zhuǎn)換效率(相應(yīng)的，光耦合效率)，光損耗，不需要的反射光，等等。操作可接受的水平可以決定于采用的限制條件的任何相關(guān)的組或子組和/或來自于性能，制作，設(shè)備生產(chǎn)，組裝，測試，可用性，成本，供應(yīng)，需求的要求，和/或圍繞生產(chǎn)和使用的其它因素，和/或一種特殊光學部件或組件的使用。這樣，這些參數(shù)的這種“操作可接受的”水平根據(jù)這些限制條件和/或要求在一類特定設(shè)備中變化。例如，在一些情況下，為了取得設(shè)備制造的低成本，作為折衷，低光耦合效率是可以接受的，而在其它情況下，不考慮高制造成本，則需要較高的光耦合效率。因此，“操作可接受的”耦合效率在不同情況下是不同的?？梢韵氲皆S多其它的這種折衷例子。因此，在此公開的光學部件，平面型波導，和制作和/或組裝方法，及與它們的相同的東西，可以根據(jù)這種“操作可接受的”限制條件和/或要求在不同精確容差范圍內(nèi)實施。例如“完全空間模式匹配”，“完全折射率匹配”，“使得完全避免不需要的反射光”等等在此使用的短語應(yīng)根據(jù)“操作可接受的”性能這個概念解釋。
當使用特殊的材料和/或材料組合和具有特殊的維度和配置的特殊的例子被在此公開時，應(yīng)理解為很多材料和/或材料組合可以使用在多種維度和/或配置中，而同時處于本公開和/或保護的發(fā)明的概念的范圍之內(nèi)。應(yīng)當指出，所提出的晶片規(guī)模的加工程序作為例子，這里提出的加工程序的任何一種或全部，和/或相同的程序，也可以用于更小的部件組，或用于單獨部件，同時在本公開和/或附加的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。與公開的示例性實施例和方法相同，這些應(yīng)處于本公開和/或附加的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。公開的示例性實施例和方法，及與它們的相同的東西，可以被改進，同時仍處于本次公開和/或附加的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括在一個水平組件上形成兩個側(cè)壁和一個完全透明的端壁，端壁和側(cè)壁從水平組件上凸出，端壁，側(cè)壁和水平組件部分地圍起一個內(nèi)部空間；并且使端壁的至少一部分具有光學功能。
2.權(quán)利要求1的方法，其中光學功能通過至少下面方式中的一種實現(xiàn)i)在端壁的至少一個表面上形成至少一個光學膜；ii)使端壁具有至少一個曲面；iii)使端壁的至少一個表面具有一個隨空間變化的表面輪廓；iv)使端壁具有至少一個隨空間變化的光學特性；v)使端壁具有至少一個各向異性的光學特性；以及vi)使端壁具有至少一個隨光譜變化的光學特性。
3.權(quán)利要求1的方法，進一步包括在相同的基層晶片上制作多個水平組件和相應(yīng)的側(cè)壁和完全透明的端壁；使相同的基層晶片上的多個端壁的至少一部分具有光學功能；以及分割基層晶片用于將多個水平組件彼此分開。
4.權(quán)利要求3的方法，其中至少一部分光學功能在分割基層晶片之前實現(xiàn)。
5.權(quán)利要求3的方法，其中至少一部分光學功能在基層晶片分為多個條之后并且在把條分為分離的水平組件之前實現(xiàn)，每個條都包括有一個單行多水平組件。
6.權(quán)利要求3的方法，其中至少一部分光學功能在基層晶片分為分離的水平組件之后實現(xiàn)。
7.權(quán)利要求1的方法，進一步包括制作位于至少一個水平組件和側(cè)壁上的至少一個調(diào)整表面。
8.權(quán)利要求1的方法，進一步包括制作位于至少一個水平組件和側(cè)壁上的至少一個調(diào)整標記。
9.權(quán)利要求1的方法，進一步包括制作位于端壁的至少一個表面上的至少一個光學膜。
10.權(quán)利要求9的方法，其中光學膜包括一個光譜選擇性濾光片膜。
11.權(quán)利要求1的方法，進一步包括具有至少一個曲面的端壁。
12.權(quán)利要求1的方法，進一步包括具有至少一個隨光譜變化的光學特性的端壁。
13.權(quán)利要求1的方法，進一步包括制作從水平組件凸出的第二個端壁并部分地圍起一個在第一個端壁對面的內(nèi)部空間；以及使第二個端壁的至少一部分具有光學功能。
14.權(quán)利要求1的方法，其中水平組件，端壁，和側(cè)壁由一種半導體材料制成。
15.權(quán)利要求1的方法，其中水平組件由一種半導體材料制成，以及端壁和側(cè)壁由一種低折射率氧化物材料制成。
16.權(quán)利要求1的方法，其中端壁的厚度在約20μm到30μm之間。
17.一種方法，包括在一個基層的第一個表面上的部件區(qū)域上面制作一種完全透明的光學部件層；制作一種從第一個基層表面穿過相鄰的基層到達部件區(qū)域的通道；從位于部件區(qū)域?qū)γ娴膮^(qū)域上面的第二個基層表面清除基層材料，用于從光學部件層清除基層材料并制作一個由光學部件層和三個基層側(cè)壁部分圍起的內(nèi)部空間，內(nèi)部空間和通道是連接的；將光學部件層和三個側(cè)壁從基層上分離，光學部件層保持與至少兩個基層側(cè)壁的相鄰部分連接；以及使至少一部分光學部件層具有光學功能。
18.權(quán)利要求17的方法，其中光學功能通過至少由下列中的一種實現(xiàn)i)在光學部件層的至少一個表面上形成至少一個光學膜；ii)使光學部件層具有至少一個曲面；iii)使光學部件層的至少一個表面具有一個隨空間變化的表面輪廓；iv)使光學部件層具有至少一個隨空間變化的光學特性；v)使光學部件層具有至少一個各向異性的光學特性；以及vi)使光學部件層具有至少一種隨光譜變化的光學特性。
19.權(quán)利要求17的方法，進一步包括在同一個基層晶片上的第一個表面的多個對應(yīng)部件區(qū)域上制作多個完全透明的光學部件層；制作從第一個基層晶片表面穿過相鄰的基層晶片到達與多個部件區(qū)域的通道；從位于相應(yīng)的部件區(qū)域?qū)γ娴亩鄠€區(qū)域上面的第二個基層晶片表面清除基層材料，用于從對應(yīng)的光學部件層清除基層材料并制作多個內(nèi)部空間，每個內(nèi)部空間由對應(yīng)的光學部件層和三個對應(yīng)的基層側(cè)壁部分圍起，每個內(nèi)部空間和對應(yīng)的通道是連接的；使多個光學部件層的至少一部分具有光學功能；以及分開基層晶片，用于將多個部件區(qū)域彼此分開，光學部件層保持與至少兩個對應(yīng)的基層側(cè)壁的相鄰部分連接。
20.權(quán)利要求19的方法，其中至少一部分光學功能在分割基層晶片之前實現(xiàn)。
21.權(quán)利要求19的方法，其中至少一部分光學功能在基層晶片分為多個條之后并且在把條分為彼此分離的部件區(qū)域之前實現(xiàn)，每個條都有一個單行多部件區(qū)域。
22.權(quán)利要求19的方法，其中至少一部分光學功能在基層晶片分為彼此分離的部件區(qū)域之后實現(xiàn)。
23.權(quán)利要求17的方法，進一步包括制作位于在至少一個基層側(cè)壁上的至少一個調(diào)整表面。
24.權(quán)利要求17的方法，進一步包括制作位于在至少一個基層側(cè)壁上的至少一個調(diào)整標記。
25.權(quán)利要求17的方法，進一步包括制作位于光學部件層的至少一個表面上的至少一個光學膜。
26.權(quán)利要求25的方法，其中光學膜包括一種光譜選擇性濾光片膜。
27.權(quán)利要求17的方法，進一步包括具有至少一個曲面的光學部件層。
28.權(quán)利要求17的方法，進一步包括具有至少一個隨光譜變化的光學特性的光學部件層。
29.權(quán)利要求17的方法，其中光學部件層和基層側(cè)壁由一種半導體材料制成。
30.權(quán)利要求17的方法，其中光學部件層由一種低折射率氧化物材料制成，以及基層側(cè)壁由一種半導體材料制成。
31.權(quán)利要求17的方法，其中光學部件層的厚度在約20μm到30μm之間。
32.一種光學設(shè)備，包括一個水平組件；以及從水平組件中凸出的兩個側(cè)壁和一個的完全透明的端壁。端壁，側(cè)壁和水平組件部分地將一個內(nèi)部空間包圍起來，并且使至少一部分端壁具有光學功能。
33.權(quán)利要求32的設(shè)備，其中光學功能通過至少下面方式中的一種實現(xiàn)i)在端壁的至少一個表面上形成至少一個光學膜；ii)至少一個端壁的曲面；iii)至少一個具有一個隨空間變化的表面輪廓的光學部件層的表面；iv)至少一個端壁的隨空間變化的光學特性；v)至少一個端壁的各向異性的光學特性；以及vi)至少一個端壁的隨光譜變化的光學特性。
34.權(quán)利要求32的設(shè)備，進一步包括在水平組件和側(cè)壁的至少一個上形成的至少一個調(diào)整表面。
35.權(quán)利要求32的設(shè)備，進一步包括在水平組件和側(cè)壁的至少一個上形成的至少一個調(diào)整標記。
36.權(quán)利要求32的設(shè)備，進一步包括在端壁的至少一個表面上形成的至少一個光學膜。
37.權(quán)利要求36的設(shè)備，其中光學膜包括一個光譜選擇性濾光片膜。
38.權(quán)利要求32的設(shè)備，其中端壁具有至少一個曲面。
39.權(quán)利要求32的設(shè)備，其中端壁具有至少一個隨光譜變化的光學特性。
40.權(quán)利要求32的設(shè)備，進一步包括從水平組件上凸出的第二個的完全透明的端壁并部分地圍起一個在第一個端壁對面的內(nèi)部空間；以及使第二個端壁的至少一部分具有光學功能。
41.權(quán)利要求32的設(shè)備，其中水平組件，端壁，和側(cè)壁由一種半導體材料制成。
42.權(quán)利要求32的設(shè)備，其中水平組件由一種半導體材料制成，以及端壁和側(cè)壁由一種低折射率氧化物材料制成。
43.權(quán)利要求32的設(shè)備，其中水平組件和側(cè)壁由一種半導體材料制成，以及端壁由一種低折射率氧化物材料制成。
44.權(quán)利要求32的設(shè)備，其中端壁的厚度在約20μm到30μm之間。
45.權(quán)利要求32的設(shè)備，其中至少一個側(cè)壁吸收處于光學部件運行波長的光。
46.一種光學設(shè)備，包括形成在一個波導基層上的一種平面型光波導；位于波導基層上的第二個光波導并且與平面型光波導用光學的方式端部耦合；以及一個光學部件，包括一個水平組件，以及從水平組件上凸出的一種完全透明的端壁和兩個側(cè)壁，端壁、側(cè)壁和水平組件部分地圍起一個內(nèi)部空間，其中至少一部分端壁具有光學功能，其中光學部件安裝在波導基層上；以及平面型光波導和第二個光波導通過從光學部件端壁的反射光和穿過光學部件端壁的透射光之一用光學的方式進行端部耦合。
47.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中光學功能通過至少下面方式中的一種實現(xiàn)i)在光學部件端壁的至少一個表面上形成的至少一個光學膜；ii)至少一個光學部件端壁的曲面；iii)至少一個具有一個隨空間變化的表面輪廓的光學部件層的表面；iv)至少一個光學部件端壁的隨空間變化的光學特性；v)至少一個光學部件端壁的各向異性的光學特性；以及vi)至少一個光學部件端壁的隨光譜變化的光學特性。
48.權(quán)利要求46的設(shè)備，進一步包括在水平組件和側(cè)壁的至少一個上形成的至少一個光學部件調(diào)整表面；以及在平面型波導和波導基層的至少一個上形成的至少一個波導調(diào)整表面，其中將光學部件安裝在波導基層上并且光學部件調(diào)整平面與波導調(diào)整表面接合。
49.權(quán)利要求46的設(shè)備，進一步包括在水平組件和側(cè)壁的至少一個上形成的至少一個光學部件調(diào)整標記；以及在平面型波導和波導基層的至少一個上形成的至少一個波導調(diào)整標記，其中將光學部件安裝在波導基層上并且光學部件調(diào)整標記對齊波導調(diào)整標記。
50.權(quán)利要求46的設(shè)備，進一步包括在光學部件端壁的至少一個表面上形成的至少一個光學膜。
51.權(quán)利要求50的設(shè)備，其中光學膜包括一個光譜選擇性濾光片膜。
52.權(quán)利要求46的設(shè)備，進一步包括位于波導基層上的第三個光波導并且與平面型光波導用光學的方式進行端部耦合，其中；平面型光波導和第二個光波導通過從光學部件端壁的反射光用光學的方式進行端部耦合；以及平面型光波導和第三個光波導通過從穿過光學部件端壁的透射光用光學的方式進行端部耦合。
53.權(quán)利要求52的設(shè)備，進一步包括位于波導基層上的第四個光波導，其中第三個光波導和第四個光波導通過從光學部件端壁的反射光用光學的方式進行端部耦合；以及第二個光波導和第四個光波導通過從穿過光學部件端壁的透射光用光學的方式進行端部耦合。
54.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中第二個光波導包括安裝在波導基層上的一根光纖并且用穿過光學部件端壁的透射光用光學的方式端部耦合到平面型波導。
55.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中第二個光波導包括形成在波導基層上的第二個平面型光波導并且用光學部件端壁的反射光用光學的方式端部耦合到平面型波導。
56.權(quán)利要求55的設(shè)備，其中第一個和第二個平面型波導的核的高度小于約1μm。
57.權(quán)利要求55的設(shè)備，其中第一個和第二個平面型波導形成一個介于約15°到約35°之間的夾角。
58.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中第二個光波導包括形成在第二個波導基層上的第二個平面型光波導并且通過把第二個平面型波導安裝在第一個波導基層上，用光學的方式端部耦合到平面型波導。
59.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中平面型波導的一端容納在光學部件的內(nèi)部空間內(nèi)。
60.權(quán)利要求46的設(shè)備，進一步包括一種完全透明的嵌入介質(zhì)，該介質(zhì)完全填充在平面型波導和光學部件端壁間的光學通道內(nèi)。
61.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中光學部件進一步包括從水平組件上凸出的第二個完全透明的端壁并且部分地圍起第一個端壁對面的內(nèi)部空間，以及使至少一部分第二個端壁具有光學功能；光學部件用容納在內(nèi)部空間并被光學部件完全圍住的平面型波導的一段安裝在波導基層上。
62.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中光學部件端壁的厚度在約20μm到30μm之間。
63.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中平面型光波導的端面約處于端壁的正對的表面的5μm內(nèi)，并且第二個光波導的端面約處于端壁的正對的表面的5μm內(nèi)。
64.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中至少一個側(cè)壁是傾斜的并且被鍍上反射膜，這樣從至少一個波導中射出并入射到傾斜的側(cè)壁上的光被重新定向到波導基層。
65.一種光學設(shè)備，包括一個基層；形成在基層上的至少三個平面型光波導；用于在一個輸出波長處發(fā)出光能的至少一個安裝在基層上的激光器；用于在一個輸入波長處探測光能的至少一個安裝在基層上的光電探測器；以及至少一個安裝在基層上的光學部件，其中第一個平面型波導在它的第一個端面處，與第二個平面型波導在它的一個端面處用光學方式端部耦合。第一個平面型波導在它的第一個端面處，與第三個平面型波導在它的一個端面處用光學方式端部耦合。光學部件將從第二個平面型波導的端面射出的光能射入第一個平面型波導的第一個端面；光學部件將從第一個平面型波導的第一個端面射出的光能射入第三個平面型波導的端面；激光器用光學方式耦合到第二個平面型波導，這樣由激光器發(fā)出的輸出光能沿著第二個平面型波導傳輸并從它的端面射出；光電探測器用光學方式耦合到第三個平面型波導，這樣進入到它的端面的的輸入光能沿著第三個平面型波導傳輸，用于被光電探測器探測；光學部件包括一個水平組件，它有從其上凸出的兩個側(cè)壁和一個的完全透明的端壁并且部分地圍成一個內(nèi)部空間，以及形成在端壁的至少一個表面上的一種光譜選擇性光學濾光片膜；以及光學部件和靠近波導端面的端壁和容納在內(nèi)部空間內(nèi)的至少一個波導端面一起安裝。
66.權(quán)利要求65的設(shè)備，其中光學濾光膜反射輸出波長的光并且透射輸入波長的光；從第一個平面型波導的第一個端面射出的輸入光能通過光學部件端壁被傳導，進入第三個平面型波導的端面，并被光電探測器探測；以及從第二個平面型波導的端面射出的輸出光能被光學部件端壁反射，進入第一個平面型波導的第一個端面，并沿著第一個平面型波導傳輸。
67.權(quán)利要求65的設(shè)備，其中光學濾光膜透射輸出波長的光并且反射輸入波長的光；從第一個平面型波導的第一個端面射出的輸入光能被從光學部件端壁反射，進入第三個平面型波導的端面，并被光電探測器探測；以及從第二個平面型波導的端面射出的輸出光能被光學部件端壁透射，進入第一個平面型波導的第一個端面，并沿著第一個平面型波導傳輸。
68.權(quán)利要求65的設(shè)備，進一步包括一根光纖，它用光學方式端部耦合到第一個平面型波導的第二個端面上，其中光纖安裝在基層上的光纖調(diào)整槽內(nèi)。
全文摘要
一個光學部件包括一個水平組件(101)，該水平組件具有從水平組件中凸出的兩個側(cè)壁(108)和一個完全透明的端壁(100)。端壁、側(cè)壁和水平組件將一個內(nèi)部空間(106)部分地包圍起來，并且至少一部分端壁可用任意適當?shù)姆绞骄哂泄鈱W功能。一個光學組件包括這樣一個光學部件，它沿著一個平面型波導(250)和第二個波導(210，230)安裝在一個波導基層(200)上，它們用從光學部件端壁的反射光或穿過光學部件端壁的透射光的任何一個在端部耦合。平面型波導的端部可以容納在所安裝的部件的內(nèi)部空間內(nèi)。可以通過在部件和/或波導基層上調(diào)整表面和/或調(diào)整標記(124，224)來正確調(diào)整光學部件相對于波導的位置。
文檔編號G02B6/10GK1735822SQ200380108168
公開日2006年2月15日 申請日期2003年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者亨利·A.·布拉尤維爾特, 戴維·W.·沃努, 喬爾·S.·帕斯拉斯克 申請人:斯邦恩特光子學公司