發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及用于光學(xué)感測和成像的設(shè)備和方法，且特別涉及集成光子設(shè)備和包含這種設(shè)備的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

0、背景

1、在許多光學(xué)感測應(yīng)用中，通過一束或多束光束在目標(biāo)上輻照多個點，并且來自每個點的反射輻射被處理以分析目標(biāo)的特性。在一些應(yīng)用中，諸如光學(xué)相干層析成像(oct)和cw?lidar，相干光束朝向目標(biāo)發(fā)射，并且反射輻射與所發(fā)射的輻射相干地被感測和處理。為了以高分辨率感測目標(biāo)的特性，應(yīng)該通過在感興趣區(qū)域內(nèi)掃描發(fā)射的光束或者通過同時發(fā)射和感測多個光束的陣列來密集地探測該區(qū)域。然而，掃描解決方案通常遭遇低通量。發(fā)射器和接收器的陣列可以提高通量，但是它們的分辨率受到陣列的間距的限制，而陣列的間距又受到發(fā)射器和接收器本身尺寸的限制。

2、在本說明書和權(quán)利要求中使用的術(shù)語“光學(xué)(optical)”、“光(light)”和“光輻射(optical?radiation)”是指可見、紅外和紫外光譜范圍中的任何一個范圍內(nèi)的電磁輻射。

技術(shù)實現(xiàn)思路

0、概述

1、下文描述的本發(fā)明的實施例提供了用于光學(xué)感測的改進(jìn)的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。

2、因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種光電裝置，該光電裝置包括：載體襯底和雙折疊式反射鏡，該雙折疊式反射鏡被安裝在該載體襯底上，并且包括相對于該載體襯底的法線以對角設(shè)置的第一反射表面和第二反射表面。多個相同的光子集成電路(pic)各自包括：平面襯底；光收發(fā)器單元的陣列，該光收發(fā)器單元的陣列被設(shè)置在該平面襯底上并且包括沿著該平面襯底的邊緣設(shè)置的相應(yīng)的邊緣耦合器；以及光分配樹，該光分配樹被耦合以將相干輻射從輻射源傳送到光收發(fā)器單元。多個相同的pic包括第一pic和第二pic，該第一pic設(shè)置在載體襯底上，使得該第一pic的邊緣靠近第一反射表面，該第二pic相對于第一pic旋轉(zhuǎn)180°并且被設(shè)置在載體襯底上，使得該第二pic的邊緣靠近第二反射表面。

3、在公開的實施例中，雙折疊式反射鏡具有三角形輪廓，其中，第一反射表面和第二反射表面分別以相對于法線的+45°和-45°取向。

4、附加地或替代地，每個pic中的邊緣耦合器沿著邊緣設(shè)置，在邊緣耦合器之間具有預(yù)定義間距，并且，第一pic和第二pic被設(shè)置在載體襯底上，使得第一pic上的邊緣耦合器相對于第二pic上的邊緣耦合器移位該預(yù)定義間距的一半。

5、在一些實施例中，每個pic包括：中心區(qū)域，在該中心區(qū)域中，邊緣耦合器沿著邊緣設(shè)置，其中邊緣耦合器之間具有第一間距；在中心區(qū)域的第一側(cè)處的第一外圍區(qū)域，在該第一外圍區(qū)域中，沒有邊緣耦合器沿著邊緣設(shè)置；以及在中心區(qū)域的與第一側(cè)相對的第二側(cè)處的第二外圍區(qū)域，在該第二外圍區(qū)域中，邊緣耦合器以第二間距設(shè)置，該第二間距比第一間距更精細(xì)(finer)。在公開的實施例中，第二間距是第一間距的一半。

6、附加地或替代地，多個相同的pic包括：第三pic，該第三pic與第一pic并排設(shè)置在載體襯底上，使得第三pic的邊緣靠近第一反射表面；以及第四pic，該第四pic相對于第一pic旋轉(zhuǎn)180°并且與第二pic并排設(shè)置在載體襯底上，使得該第四pic的邊緣靠近第二反射表面。

7、典型地，光分配樹包括設(shè)置在平面襯底上的波導(dǎo)和交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)。

8、在一些實施例中，光收發(fā)器單元被配置為：引導(dǎo)相干輻射通過相應(yīng)的邊緣耦合器，經(jīng)由雙折疊式反射鏡朝向目標(biāo)；經(jīng)由雙折疊式反射鏡，通過相應(yīng)邊緣耦合器接收來自目標(biāo)的光輻射；將相干輻射的一部分與通過邊緣耦合器接收的光輻射混合；并且響應(yīng)于所混合的輻射輸出電信號。典型地，邊緣耦合器限定光收發(fā)器單元的相應(yīng)的光學(xué)孔徑，并且，該裝置包括一個或更多個光學(xué)元件，該一個或更多個光學(xué)元件被配置為將光學(xué)孔徑成像到目標(biāo)上，從而限定光收發(fā)器單元的相應(yīng)的視場。在公開的實施例中，裝置包括掃描儀，該掃描儀被配置為在目標(biāo)上掃描光收發(fā)器單元的視場。

9、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種光電設(shè)備，該光電設(shè)備包括：平面襯底和光收發(fā)器單元的陣列，該光收發(fā)器單元的陣列被設(shè)置在襯底上。每個收發(fā)器單元包括光換能器，該光換能器被配置成在收發(fā)器單元和在襯底外部的目標(biāo)之間耦合光輻射。光分配樹包括由波導(dǎo)互連的、被設(shè)置在襯底上的交換機(jī)的分層網(wǎng)絡(luò)，并且被耦合以將相干輻射從輻射源傳送到光收發(fā)器單元。分層網(wǎng)絡(luò)至少包括具有第一交換時間的第一交換機(jī)的第一層和具有不同于該第一交換時間的第二交換時間的第二交換機(jī)的第二層?？刂破鞅慌渲脼橹聞咏粨Q機(jī)，以便選擇光收發(fā)器單元的不同子組以在不同時間從輻射源接收相干輻射。

10、在一些實施例中，第一層中的每個第一交換機(jī)具有至少兩個第一輸出，該至少兩個第一輸出分別耦合到第二層中的第二交換機(jī)中的至少兩個第二交換機(jī)，而第二層中的每個第二交換機(jī)具有耦合到收發(fā)器單元的至少兩個第二輸出，并且，第一交換時間短于第二交換時間。在公開的實施例中，光收發(fā)器單元和第二交換機(jī)按第一分組和第二分組布置在襯底的不同的相應(yīng)的第一區(qū)域和第二區(qū)域中，并且，波導(dǎo)將第一交換機(jī)和第二交換機(jī)互連，使得每個第一交換機(jī)的第一輸出中的一個第一輸出耦合到收發(fā)器單元和第二交換機(jī)的第一分組，而每個第一交換機(jī)的第一輸出中的另一個第一輸出耦合到收發(fā)器單元和第二交換機(jī)的第二分組。

11、在一些實施例中，設(shè)備包括掃描儀，該掃描儀被配置為在目標(biāo)上掃描光收發(fā)器單元的相應(yīng)的視場，其中，控制器被配置為致動交換機(jī)，以便選擇光收發(fā)器單元的不同子組來在掃描儀在目標(biāo)上的不同掃頻(sweep)期間，朝向目標(biāo)傳送相干輻射。在一個實施例中，在目標(biāo)上掃描光收發(fā)器單元的相應(yīng)的視場限定在目標(biāo)上的多條相應(yīng)的掃描線，其中，第一交換時間短于第二交換時間，并且其中，控制器被配置為致動第一交換機(jī)，以便在目標(biāo)上的每次掃頻中，激活掃描線的不同分組。附加地或替代地，控制器被配置為致動交換機(jī)，以便選擇性地在目標(biāo)上的感興趣區(qū)域中激活掃描線。

12、在公開的實施例中，控制器被配置為處理由收發(fā)器單元輸出的信號以產(chǎn)生目標(biāo)的三維(3d)圖。

13、交換機(jī)包括熱光交換機(jī)。

14、根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種熱光交換機(jī)，該熱光交換機(jī)包括：干涉儀，該干涉儀包括具有相應(yīng)的輸入端和輸出端的第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)；以及第一加熱器和第二加熱器，該第一加熱器和第二加熱器被配置為分別加熱第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)。分光器被耦合以接收相干光信號并將該光信號輸入到第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)兩者的輸入端。混合器被耦合以接收和混合來自第一波導(dǎo)和該第二波導(dǎo)的輸出端的光信號，并且根據(jù)第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)之間的相移，將所混合的光信號引導(dǎo)到交換機(jī)的第一輸出或第二輸出。控制器被耦合以控制第一加熱器和該第二加熱器，以便在第一輸出和該第二輸出之間交換混合的光信號。

15、在一些實施例中，控制器被配置為交替地驅(qū)動第一加熱器和該第二加熱器，以在第一輸出和第二輸出之間切換(toggle)混合的光信號。在公開的實施例中，控制器被配置為在每次切換輸出時，利用包括預(yù)加重脈沖的電壓波形來驅(qū)動第一加熱器和第二加熱器。附加地或替代地，控制器被配置為以相應(yīng)的電壓驅(qū)動第一加熱器和第二加熱器，該相應(yīng)的電壓使得第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)的相應(yīng)的溫度在第一輸出和第二輸出之間的切換的多個循環(huán)內(nèi)連續(xù)地增加。

16、在公開的實施例中，控制器包括第一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(dac)和第二數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，該第一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器和第二數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器被配置為響應(yīng)于相應(yīng)的數(shù)字輸入而向第一加熱器和第二加熱器施加相應(yīng)的電壓。

17、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種光束移位器，該光束移位器包括第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列，該第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列包括設(shè)置在相應(yīng)的第一平面和第二平面中并且具有公共的預(yù)定義間距的微透鏡。雙折射材料的一層或更多層被包含在第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列之間。每個層的厚度和雙折射率(birefringence)被選擇成使得通過微透鏡中的一個進(jìn)入該層的第一偏振的光橫向移位等于微透鏡陣列的間距的距離，而與第一偏振正交的第二偏振的光穿過該層而不移位。

18、在一些實施例中，光束移位器包括定向偏振旋轉(zhuǎn)器，該定向偏振旋轉(zhuǎn)器在第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列之間，與雙折射材料一起，并且該定向偏振旋轉(zhuǎn)器被配置為使沿給定方向穿過該定向偏振旋轉(zhuǎn)器的光的偏振旋轉(zhuǎn)90°，而不使沿相反方向穿過該定向偏振旋轉(zhuǎn)器的光的偏振旋轉(zhuǎn)。在公開的實施例中，偏振旋轉(zhuǎn)器包括法拉第旋轉(zhuǎn)器(faradayrotator)和半波片(half-wave?plate)。

19、附加地或替代地，雙折射材料的一層或更多層包括與第一微透鏡陣列相鄰的第一層和與第二微透鏡陣列相鄰的第二層，其中，定向偏振旋轉(zhuǎn)器被包含在雙折射材料的該第一層和第二層之間。在一個實施例中，雙折射材料的第一層和第二層被取向成使得第一層和第二層兩者使第一偏振的光在相同方向上橫向移位。在替代實施例中，雙折射材料的第一層和第二層被取向成使得第一層和第二層使第一偏振的光在相反方向上橫向移位。

20、根據(jù)本發(fā)明的實施例，另外提供了光學(xué)裝置，該裝置包括：如以上所描述的光束移位器；和光子集成電路(pic)，光子集成電路包括至少一行光耦合器，該至少一行光耦合器以預(yù)定義間距間隔開并且與第一微透鏡陣列對準(zhǔn)，以便在光耦合器和第一陣列中的相應(yīng)的微透鏡之間耦合光的相應(yīng)的光束。因此，耦合到該至少一行中的相鄰光學(xué)耦合器中和從該至少一行中的該相鄰光學(xué)耦合器中耦合出去的第一偏振的光束和第二偏振的光束在第二微透鏡陣列處被組合。

21、在一些實施例中，光耦合器包括邊緣耦合器。在一個實施例中，轉(zhuǎn)向鏡被設(shè)置在邊緣耦合器和設(shè)備之間。

22、替代地，光耦合器包括被設(shè)置在pic的表面上的豎直耦合器。在公開的實施例中，該豎直耦合器被設(shè)置在pic的表面上的位置的二維矩陣中，并且，第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列包括與該豎直耦合器的二維矩陣對準(zhǔn)的微透鏡的二維陣列。

23、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置包括光子集成電路(pic)，光子集成電路包括至少一行豎直耦合器，該至少一行豎直耦合器被設(shè)置在pic的表面上并且以預(yù)定義間距間隔開，并且被配置為將光的相應(yīng)的光束耦合到pic中和從pic中耦合出去，同時準(zhǔn)直該相應(yīng)的光束。光束移位器被設(shè)置在pic上方并且包括：微透鏡陣列，該微透鏡陣列包括被設(shè)置在平面中、以預(yù)定義間距間隔開并且與豎直耦合器對準(zhǔn)的微透鏡；以及被包含在pic和微透鏡陣列之間的雙折射材料的一層或更多層。每個層的厚度和雙折射率被選擇成使得通過微透鏡或豎直耦合器中的一個進(jìn)入該層的第一偏振的光橫向移位等于該間距的距離，而與第一偏振正交的第二偏振的光穿過該層而不移位。

24、在一些實施例中，光束移位器包括定向偏振旋轉(zhuǎn)器，該定向偏振旋轉(zhuǎn)器在微透鏡陣列和pic之間，與雙折射材料一起，并且該定向偏振旋轉(zhuǎn)器被配置為使沿給定方向穿過該定向偏振旋轉(zhuǎn)器的光的偏振旋轉(zhuǎn)90°，而不使沿相反方向穿過該定向偏振旋轉(zhuǎn)器的光的偏振旋轉(zhuǎn)。在公開的實施例中，雙折射材料的一層或更多層包括與第一微透鏡陣列相鄰的第一層和與pic相鄰的第二層，其中，定向偏振旋轉(zhuǎn)器被包含在雙折射材料的該第一層和第二層之間。

25、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置包括光子集成電路(pic)，光子集成電路包括至少一行光耦合器，該至少一行光耦合器以預(yù)定義間距間隔開并且被配置為將光的相應(yīng)的光束耦合到pic中和從pic中耦合出去。棱鏡包括雙折射材料，該雙折射材料被設(shè)置成靠近該一行光耦合器。棱鏡的雙折射率和棱鏡角度被選擇成使得穿過該棱鏡的、去往或來自光耦合器中的一個的第一偏振的光被偏轉(zhuǎn)第一角度，而與該第一偏振正交的第二偏振的光在穿過該棱鏡時被偏轉(zhuǎn)不同于第一角度的第二角度。第一角度和第二角度被選擇成使得耦合到該至少一行中的相鄰光耦合器中和從該至少一行中的該相鄰光耦合器中耦合出去的第一偏振的光束和第二偏振的光束被棱鏡組合。

26、根據(jù)本發(fā)明的實施例，另外提供了一種光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備包括：襯底和設(shè)置在該襯底上的偏振分光器。該偏振分光器包括具有第一端、第二端和第一錐形段的第一波導(dǎo)，第一端被配置為接收包括te偏振分量和tm偏振分量兩者的輸入光束，第二端被配置為輸出te偏振分量，并且第一錐形段具有在從第一端朝向第二端的方向上減小的第一寬度。第二波導(dǎo)具有靠近第一錐形段的第二錐形段，該第二錐形段具有在從第一端朝向第二端的方向上增加的第二寬度，使得tm偏振分量從第一錐形段耦合到第二錐形段中。

27、在公開的實施例中，該設(shè)備包括偏振旋轉(zhuǎn)器，該偏振旋轉(zhuǎn)器被設(shè)置在襯底上并且被耦合以從第二波導(dǎo)接收tm偏振分量并且將該tm偏振分量轉(zhuǎn)換為te偏振。

28、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了信號處理裝置，該信號處理裝置包括相干檢測單元的陣列。每個單元包括：檢測器，該檢測器被配置為響應(yīng)于由該單元接收的輻射而輸出相應(yīng)的拍頻信號(beat?signal)；以及混合器，該混合器被耦合以將相應(yīng)的拍頻信號與處于相應(yīng)調(diào)制頻率的載波混合，由此，相干檢測單元輸出處于不同的相應(yīng)調(diào)制頻率的相應(yīng)的經(jīng)調(diào)制信號。模擬加法器被耦合以對由相干檢測單元的陣列輸出的經(jīng)調(diào)制信號求和，以輸出求和信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)被耦合以將該求和信號數(shù)字化，以便輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。處理電路被配置為將該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流解復(fù)用到處于相應(yīng)的調(diào)制頻率的多個頻率信道中，并且從這些頻率信道中的每一個提取相應(yīng)的拍頻。

29、在公開的實施例中，處理電路被配置為通過將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流變換到頻域并且識別經(jīng)變換的數(shù)據(jù)流中的相應(yīng)的一對峰來將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流解復(fù)用到多個頻率信道中，該相應(yīng)的一對峰被分開每個單元的相應(yīng)調(diào)制頻率的兩倍。

30、在一些實施例中，相干檢測單元中的每一個包括相應(yīng)的第一混合器和第二混合器，該第一混合器和第二混合器被配置為將相應(yīng)的拍頻信號與處于不同的相應(yīng)的第一調(diào)制頻率和第二調(diào)制頻率的相應(yīng)的第一載波和第二載波混合，使得相干檢測單元輸出相應(yīng)的第一經(jīng)調(diào)制信號和第二經(jīng)調(diào)制信號，其中在由相干檢測單元中的每一個輸出的第一經(jīng)調(diào)制信號和第二經(jīng)調(diào)制信號之間具有不同的相應(yīng)的頻率差。處理電路響應(yīng)于相應(yīng)的頻率差將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流解復(fù)用到多個頻率信道中。在公開的實施例中，模擬加法器包括第一加法器和第二加法器，該第一加法器和第二加法器分別被耦合以對分別由相干檢測單元中的第一混合器和第二混合器輸出的第一經(jīng)調(diào)制信號和第二經(jīng)調(diào)制信號求和，并且adc包括第一adc和第二adc，該第一adc和第二adc被耦合以接收和數(shù)字化分別由第一加法器和第二加法器輸出的相應(yīng)的第一求和信號和第二求和信號，以便生成用于輸入到處理電路的第一數(shù)據(jù)流和第二數(shù)據(jù)流。

31、根據(jù)本發(fā)明的實施例，另外提供了一種光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置包括：第一襯底和設(shè)置在該第一襯底上的光子集成電路(pic)的第一陣列。每個pic包括與第一襯底的上表面相鄰的一個或更多個光學(xué)邊緣耦合器。第二襯底包括轉(zhuǎn)向鏡的第二陣列，并且被安裝在該第一襯底的上表面上，使得第二陣列中的每個轉(zhuǎn)向鏡與pic中的相應(yīng)的一個pic上的一個或更多個光學(xué)邊緣耦合器對準(zhǔn)，由此，光經(jīng)由轉(zhuǎn)向鏡耦合到光學(xué)邊緣耦合器中和從光學(xué)邊緣耦合器中耦合出去。

32、在公開的實施例中，轉(zhuǎn)向鏡具有相對于安裝在第一襯底的上表面上的第二襯底的下表面傾斜45°的相應(yīng)的反射表面。

33、在一些實施例中，該第一襯底和該第二襯底包括半導(dǎo)體材料，該半導(dǎo)體材料被圖案化和蝕刻以產(chǎn)生pic和轉(zhuǎn)向鏡。附加地或替代地，第一襯底被圖案化以在pic之間限定腔，其中邊緣耦合器與腔中相應(yīng)的腔相鄰，并且第二襯底被圖案化，使得當(dāng)?shù)诙r底被安裝在第一襯底的該上表面上時，轉(zhuǎn)向鏡突出到靠近邊緣耦合器的腔中。

34、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種用于生產(chǎn)光電設(shè)備的方法，該方法包括將雙折疊式反射鏡安裝在載體襯底上，該雙折疊式反射鏡包括相對于載體襯底的法線以對角設(shè)置的第一反射表面和第二反射表面。在載體襯底上安裝多個相同的光子集成電路(pic)，每個pic包括：平面襯底；光收發(fā)器單元的陣列，其設(shè)置在平面襯底上并且包括沿著平面襯底的邊緣設(shè)置的相應(yīng)的邊緣耦合器；以及光分配樹，該光分配樹被耦合以將相干輻射從輻射源傳送到光收發(fā)器單元。多個相同的pic包括第一pic和第二pic，第一pic被安裝在載體襯底上，使得該第一pic的邊緣靠近第一反射表面，第二pic相對于第一pic旋轉(zhuǎn)180°并且被安裝在載體襯底上，使得該第二pic的邊緣靠近第二反射表面。

35、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種用于生產(chǎn)光電設(shè)備的方法，該方法包括在平面襯底上形成光收發(fā)器單元的陣列，每個收發(fā)器單元包括光換能器，該光換能器被配置為在收發(fā)器單元與在襯底外部的目標(biāo)之間耦合光輻射。耦合光分配樹，以將相干輻射從輻射源傳送到光收發(fā)器單元，該光分配樹包括由波導(dǎo)互連的、被設(shè)置在襯底上的交換機(jī)的分層網(wǎng)絡(luò)。該分層網(wǎng)絡(luò)至少包括具有第一交換時間的第一交換機(jī)的第一層和具有不同于該第一交換時間的第二交換時間的第二交換機(jī)的第二層。耦合控制器以致動交換機(jī)，以便選擇光收發(fā)器單元的不同子組以在不同時間從輻射源接收相干輻射。

36、根據(jù)本發(fā)明的實施例，另外提供了一種用于交換的方法，該方法包括：提供一種熱光交換機(jī)，該熱光交換機(jī)包括：干涉儀，該干涉儀包括具有相應(yīng)的輸入端和輸出端的第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)；第一加熱器和第二加熱器，該第一加熱器和該第二加熱器被配置為分別加熱第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)；分光器，該分光器被耦合以接收相干光信號并將該光信號輸入到第一波導(dǎo)和該第二波導(dǎo)兩者的輸入端；以及混合器，該混合器被耦合以接收和混合來自第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)的輸出端的光信號，并且根據(jù)第一波導(dǎo)和第二波導(dǎo)之間的相移，將所混合的光信號引導(dǎo)到交換機(jī)的第一輸出或第二輸出?？刂频谝患訜崞骱偷诙訜崞?，以便在第一輸出和第二輸出之間交換混合的光信號。

37、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種用于光束移位的方法。該方法包括提供第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列，該第一微透鏡陣列和該第二微透鏡陣列包括被設(shè)置在相應(yīng)的第一平面和第二平面中并且具有公共的預(yù)定義間距的微透鏡。在第一微透鏡陣列和第二微透鏡陣列之間插入雙折射材料的一層或更多層。每個層的厚度和雙折射率被選擇成使得通過微透鏡中的一個進(jìn)入該層的第一偏振的光橫向移位等于微透鏡陣列的間距的距離，而與第一偏振正交的第二偏振的光穿過該層而不移位。

38、根據(jù)本發(fā)明的實施例，另外提供了一種用于光束移位的方法，該方法包括提供光子集成電路(pic)，該pic包括至少一行豎直耦合器，該至少一行豎直耦合器被設(shè)置在pic的表面上并且以預(yù)定義間距間隔開，并且被配置為將光的相應(yīng)的光束耦合到pic中和從pic中耦合出去，同時準(zhǔn)直該相應(yīng)的光束。提供光束移位器，該光束移位器包括：微透鏡陣列，該微透鏡陣列包括被設(shè)置在平面中且以該預(yù)定義間距間隔開的微透鏡；以及被包含在pic和微透鏡陣列之間的雙折射材料的一層或更多層。每個層的厚度和雙折射率被選擇成使得通過微透鏡或豎直耦合器中的一個進(jìn)入該層的第一偏振的光橫向移位等于該間距的距離，而與第一偏振正交的第二偏振的光穿過該層而不移位。將光束移位器定位在pic上方，使得微透鏡相應(yīng)地與豎直耦合器對準(zhǔn)。

39、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種用于光束移位的方法，該方法包括：提供光子集成電路(pic)，該pic包括至少一行光耦合器，該至少一行光耦合器以預(yù)定義間距間隔開并且被配置為將光的相應(yīng)的光束耦合到該pic中和從該pic中耦合出去。將包括雙折射材料的棱鏡定位成靠近該一行光耦合器。棱鏡的雙折射率和棱鏡角度被選擇成使得穿過該棱鏡的、去往或來自光耦合器中的一個的第一偏振的光被偏轉(zhuǎn)第一角度，而與第一偏振正交的第二偏振的光在穿過該棱鏡時被偏轉(zhuǎn)不同于第一角度的第二角度，并且第一角度和第二角度被選擇成使得耦合到該至少一行中的相鄰光耦合器中和從該至少一行中的該相鄰光耦合器中耦合出去的第一偏振的光束和第二偏振的光束被棱鏡組合。

40、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種用于光束控制的方法，該方法包括在襯底上形成第一波導(dǎo)，該第一波導(dǎo)具有第一端、第二端和第一錐形段，該第一端被配置為接收包括te偏振分量和tm偏振分量兩者的輸入光束，該第二端被配置為輸出te偏振分量，以及該第一錐形段具有在從第一端朝向第二端的方向上減小的第一寬度。在襯底上形成第二波導(dǎo)，該第二波導(dǎo)具有靠近第一錐形段的第二錐形段，該第二錐形段具有在從第一端朝向第二端的方向上增加的第二寬度，使得tm偏振分量從第一錐形段耦合到第二錐形段中。

41、根據(jù)本發(fā)明的實施例，另外提供了一種用于信號處理的方法，該方法包括：提供相干檢測單元的陣列，每個單元包括檢測器，該檢測器被配置為響應(yīng)于由該單元接收的輻射而輸出相應(yīng)的拍頻信號。將由每個單元輸出的相應(yīng)的拍頻信號與處于相應(yīng)調(diào)制頻率的載波混合，由此，該相干檢測單元輸出處于不同的相應(yīng)調(diào)制頻率的相應(yīng)的經(jīng)調(diào)制信號。對由相干檢測單元的陣列輸出的經(jīng)調(diào)制信號求和，以便產(chǎn)生求和模擬信號。將該求和模擬信號數(shù)字化，以便產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。將該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流解復(fù)用到處于相應(yīng)調(diào)制頻率的多個頻率信道中。從頻率信道中的每一個提取相應(yīng)的拍頻。

42、根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種用于光學(xué)制造的方法，該方法包括在第一襯底上形成光子集成電路(pic)的第一陣列。每個pic包括與第一襯底的上表面相鄰的一個或更多個光學(xué)邊緣耦合器。在第二襯底上形成轉(zhuǎn)向鏡的第二陣列。將第二襯底安裝在第一襯底的上表面上，使得第二陣列中的每個轉(zhuǎn)向鏡與pic中的相應(yīng)一個pic上的一個或更多個光學(xué)邊緣耦合器對準(zhǔn)，由此，光經(jīng)由轉(zhuǎn)向鏡耦合到光學(xué)邊緣耦合器中和從該光學(xué)邊緣耦合器中耦合出去。

43、根據(jù)本發(fā)明實施例的以下詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將得到更充分的理解，在附圖中：