CN116324550A - 用于边缘耦合的光学互连器 - Google Patents

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CN116324550A
CN116324550A CN202180069363.9A CN202180069363A CN116324550A CN 116324550 A CN116324550 A CN 116324550A CN 202180069363 A CN202180069363 A CN 202180069363A CN 116324550 A CN116324550 A CN 116324550A
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米歇尔·A·哈泽
大卫·B·斯泰格尔
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Abstract

本发明涉及一种光学组件,该光学组件包括具有多个光学波导的基板和组装到该基板的一体光学器件阵列。该一体光学器件阵列包括附接到该基板的支撑部分、面向每个光学波导的第一波导端部的输入表面、重定向表面和输出表面。对于每个光学波导,该输入表面被配置为接收和传输通过该光学波导的该第一波导端部传播以及从该第一波导端部发射的中心光线,并且该重定向表面被配置为接收由该输入表面沿着第一方向传输的该中心光线以及沿着不同于该第一方向的第二方向重定向所接收到的中心光线,经重定向的中心光线作为输出中心光线通过该输出表面离开该光学器件阵列。

Description

用于边缘耦合的光学互连器
发明内容
在本说明书的一些方面中,提供了一种光学组件,该光学组件包括:基板,该基板具有多个光学波导,每个光学波导具有第一波导端部;和一体光学器件阵列,该一体光学器件阵列组装到该基板。该一体光学器件阵列包括:支撑部分,该支撑部分被附接到该基板并且覆盖该基板的主顶部表面的至少一部分;输入表面,该输出表面面向每个光学波导的该第一波导端部;重定向表面;和输出表面。对于该多个光学波导中的每个光学波导,该输入表面被配置为接收和传输通过该光学波导的该第一波导端部传播以及从该第一波导端部发射的中心光线,并且该重定向表面被配置为接收由该输入表面沿着第一方向传输的该中心光线以及沿着不同于该第一方向的第二方向重定向所接收到的中心光线,经重定向的中心光线作为输出中心光线通过该输出表面离开该光学器件阵列。
在本说明书的一些方面中,提供了一种基板,该基板限定:在其中的凹部,该凹部被配置为在其中容纳并且永久地粘结到光学器件阵列的至少一部分;和至少一个光学波导,该至少一个光学波导形成于该基板上或该基板中并且终止于该凹部处。
在本说明书的一些方面中,提供了一种光学组件,该光学组件包括:基板,该基板具有相对的主表面和沿着该基板的厚度的至少一部分延伸的次表面;至少一个第一光学波导,该至少一个第一光学波导一体地形成于该基板上或该基板中并且终止于该次表面;和一体光学器件阵列和一体光学套管,该一体光学器件阵列和该一体光学套管彼此组装并且组装到该基板。该光学器件阵列和该光学套管中的每一者被配置为接收由光学波导沿着输入方向从其输入表面发射的中心光线,并且将所接收到的中心光线沿着不同输出方向传输穿过其输出表面。该光学器件阵列的该输入表面的至少一部分设置为接近并面向次表面。该光学器件阵列和该光学套管组合地被配置为从该至少一个第一光学波导接收光,并且将所接收到的光传输到附接到该光学套管的第二光学波导。
在本说明书的一些方面中,提供了一种光学组件,该光学组件包括:基板,该基板具有主表面和与该主表面相交的次表面;至少一个第一光学波导,该至少一个第一光学波导一体地形成于该基板上或该基板中并且在该次表面处具有第一波导端部;一体光学器件阵列,该一体光学器件阵列被附接到该主表面;一体光学套管,该一体光学套管组装到该光学器件阵列;和至少一个第二光学波导,该至少一个第二光学波导包括附接到该光学套管的第二波导端部。该光学组件被配置为通过该光学器件阵列和该光学套管在第一波导端部与第二波导端部之间传送光。
在本说明书的一些方面中,提供了一种一体光学器件阵列,该一体光学器件阵列被配置用于在至少一个第一光学波导与至少一个第二光学波导之间传送光,该至少一个第一光学波导一体地形成于基板上或该基板中并且终止于该基板的次表面处,该至少一个第二光学波导被附接到光学套管。该一体光学器件阵列包括支撑表面、输入表面、光重定向表面和输出表面。当该一体光学器件阵列组装到该基板和该光学套管使得该支撑表面设置在该基板的主表面的至少一部分上并且覆盖该至少一部分,该输入表面面向该至少一个第一光学波导的该第一波导端部,并且该输出表面面向该光学套管的输入表面时,由该至少一个第一光学波导发射的中心光线在通过该输入表面进入该一体光学器件阵列、通过由该光重定向表面重定向而改变方向以及通过该输出表面离开该一体光学器件阵列之后耦合到该至少一个第二光学波导。
在本说明书的一些方面中,提供了一种光学波导组件,该光学波导组件包括:基板,该基板在其中限定凹部,该凹部包括壁,该壁基本上正交于该基板的主表面并且设置在该基板的最外周边内并且远离该最外周边;和多个光学波导,该多个光学波导设置在该基板上或该基板中。每个光学波导包括设置在该凹部的该壁处的第一波导端部,其中由该光学波导发射的中心光线沿着与该凹部的该壁成倾斜角的方向传播。
附图说明
图1A和图1B提供了根据本说明书的一个实施方案的光学组件的透视图;
图2A和图2B提供了根据本说明书的一个实施方案的关于基板的一体光学器件阵列的透视图;
图3A至图3C提供了根据本说明书的一个实施方案的一体光学器件阵列的透视图;
图4提供了根据本说明书的一个实施方案的组装到基板上的光学波导的一体光学器件阵列的透视图;
图5A至图5C提供了根据本说明书的另选实施方案的一体光学器件阵列的透视图;
图6A和图6B分别提供了根据本说明书的一个实施方案的组装到基板上的光学波导的一体光学器件阵列的侧视图和透视图;
图7提供了根据本说明书的另选实施方案的组装到基板上的光学波导的一体光学器件阵列的侧视图;
图8A和图8B提供了根据本说明书的另选实施方案的组装到基板上的光学波导的一体光学器件阵列的透视图;
图9A和图9B提供了根据本说明书的一个实施方案的基板上的光学波导的透视图;
图10A至图10E提供了根据本说明书的一个实施方案的基板上的光学波导的视图;
图11A和图11B提供了根据本说明书的一个实施方案的组装到基板上的光学波导的一体光学器件阵列的剖面透视图;
图12A和图12B提供了根据本说明书的另选实施方案的交接到基板内的凹部内的光学波导的一体光学器件阵列的分解透视图;
图13A和图13B提供了根据本说明书的一个实施方案的交接到基板的边缘处的光学波导的一体光学器件阵列的分解透视图;
图14A和图14B提供了根据本说明书的一个实施方案的交接到一体光学套管的一体光学器件阵列的分解透视图;并且
图15提供了根据本说明书的一个实施方案的中心光线通过光学组件的路径的剖面侧视图。
具体实施方式
在以下说明中参考附图,该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解,在不脱离本说明书的范围或实质的情况下,可设想并进行其他实施方案。因此,以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
对用于数据通信市场的高带宽光学互连器的需求正迅速增加。作为将输入/输出数据端口提供到高带宽光学系统中的优选方法,硅光子学的光学互连器将很快超过传统的铜基技术。存在用于将光子集成电路(PIC)波导模式与光纤连接的两种主要方法:基于光栅的表面发射波导耦合器和波导与光纤之间的直接端射或边缘耦合。
虽然基于光栅的表面发射波导耦合器已经被更广泛地实现,但是它们遭受波长敏感性和高损耗。相比之下,波导与光纤之间的直接边缘耦合可以是相对波长不敏感的,并且与高带宽波长复用架构的预期增长兼容。
然而,使用边缘耦合器的主要障碍是PIC单模式波导通常具有亚微米尺寸的横截面,而商用单模式光纤表现出大约10微米的模式直径。模式光点大小失配可导致不可容忍的光学损耗。存在将模式光点大小转换器集成到PIC上的许多示例,但是这些解决方案通常不能够由PIC铸造厂制造并且常常遭受其他问题比如高损耗和偏振敏感性。虽然存在用于将具有亚微米光点直径的小硅波导模式有效地转换为几平方微米的光点的铸造可接受的集成解决方案,但是该技术通常涉及在硅波导中制造侧向倒锥形,随后是较低折射率材料的叠层。由于与CMOS处理的兼容性,因此叠层优选地由氮化硅或氧氮化硅组成。由于在氮化硅与PIC之间形成的机械应力,因此创建用于生成大于3微米的光点直径的叠层厚度是困难的。存在集成的硅波导锥形被甚至更低折射率的聚合物覆盖以更多地扩展光束的示例,但是在模块组装期间与焊接回流有关的期望高温和预期模块操作温度超过几乎任何聚合物的容差。这些集成的解决方案也没有解决对可插入和可分离的互连器的需要,这将为硅光子学模块的组装和封装提供经济的模块性。
根据本发明的一些方面,描述了用于解决这些问题的提供扩展光束、单模式互连解决方案的光学组件。在一些实施方案中,光学组件可包括:基板,该基板具有多个光学波导,每个光学波导具有第一波导端部;和一体光学器件阵列,该一体光学器件阵列组装到该基板。一体光学器件阵列可包括:支撑部分,该支撑部分附接到基板并且覆盖该基板的主顶部表面的至少一部分;输入表面,该输入表面面向每个光学波导的第一波导端部;重定向表面;和输出表面。在一些实施方案中,对于多个光学波导中的每个光学波导,输入表面可被配置为接收和传输通过光学波导的第一波导端部传播以及从该第一波导端部发射的中心光线(例如,主光线),并且重定向表面可被配置为接收由该输入表面沿着第一方向传输的中心光线以及沿着不同于该第一方向的第二方向重定向所接收到的中心光线,使得经重定向的中心光线作为输出中心光线通过该输出表面离开该光学器件阵列。在一些实施方案中,重定向表面经由全内反射重定向并且任选地聚焦(例如,准直)从输入表面接收到的中心光线。
在一些实施方案中,一体光学器件阵列的支撑部分可覆盖基板的多个光学波导中的至少一个光学波导的至少一部分或者该多个光学波导中的每个光学波导的至少一部分。在一些实施方案中,由光学器件阵列的支撑部分覆盖的基板的顶部表面的至少一部分包括多个光学波导的至少部分。在一些实施方案中,由一体光学器件阵列的支撑部分覆盖的主顶部表面的部分可在多个光学波导的横向侧面上(例如,邻近光学波导的区域)。在一些实施方案中,支撑部分可不覆盖光学波导中的一个或多个光学波导。在一些实施方案中,支撑部分可覆盖光学波导中的一个或多个光学波导的暴露端部,但是不覆盖光学波导的平行于基板的部分(即,支撑部分可覆盖光学波导的暴露端部,但是可不在光学波导的平行于基板的主顶部表面的长度上延伸)。
在一些实施方案中,多个光学波导中的至少一个光学波导可以是脊形波导(即,波导从基板的主顶部表面突出)。在一些实施方案中,一体光学器件阵列的支撑部分可包括至少一个凹槽或延伸通道,该至少一个凹槽或延伸通道被配置为容纳脊形波导的至少一部分。
在一些实施方案中,基板可包括从基板的主顶部表面沿着厚度方向延伸的次表面(即,基板的边缘表面,基本上正交于主顶部表面的平面)。在一些实施方案中,第一波导端部可邻近次表面设置(即,第一波导端部可设置在次表面附近并基本上平行于该次表面)。在一些实施方案中,第一波导端部可基本上与次表面齐平。在一些实施方案中,第一波导端部可从次表面凹入或突出。在一些实施方案中,次表面可以是台阶式的,使得次表面的第一部分在基板的横向方向上(即,平行于主顶部表面的平面)比该次表面的第二部分延伸得更远,从而形成从主顶部表面向下的台阶式边缘。在一些实施方案中,第一波导端部可从次表面的延伸的第一部分向后偏移(例如,与次表面的未延伸的第二部分齐平或更靠近次表面的未延伸的第二部分,或“第一台阶向下”)。
在一些实施方案中,基板可包括沿着基板的厚度方向从基板的主顶部表面延伸的次表面,并且一体光学器件阵列包括接近并且面向基板的次表面设置的止动表面,并且一体光学器件阵列的止动表面和输入表面沿着光学波导的长度相对于彼此偏移。换句话说,基板可包括台阶式侧边缘,其中该台阶式边缘的第一部分和第二部分基本上彼此平行但沿着光学波导的长度相对于彼此偏移,并且一体光学器件阵列可具有反向互补的台阶式边缘,其中输入表面和止动表面相对于彼此偏移,使得当一体光学器件阵列配合到基板的台阶式侧边缘时,一体光学器件阵列的输入表面靠近并平行于台阶式侧边缘的第二(未延伸的)部分(“顶部台阶”),并且止动表面靠近并平行于台阶式侧边缘的第一(延伸的)部分(“底部台阶”)。换句话说,一体光学器件阵列的止动表面与输入表面之间的偏移限定该一体光学器件阵列的肩部部分,并且基板的次表面(包括次表面的第一部分和第二部分)在其中限定切口,该切口在适当配合时容纳并支撑该一体光学器件阵列的肩部部分。在其他实施方案中,光学波导的第一波导端部和一体光学器件阵列的输入表面在其间限定被配置为基本上被光学材料(例如,光学粘合剂)填充的贮存器。
在一些实施方案中,一体光学器件阵列的支撑部分和由该支撑部分覆盖的基板的主顶部表面在其间限定间隙,该间隙横向延伸跨过多个光学波导。在一些实施方案中,一体光学器件阵列的支撑部分包括从该支撑部分的底部表面延伸的一对相对肩部。在一些实施方案中,肩部在其间限定凹入部分,每个肩部在多个光学波导的对应横向侧面上搁置在基板的主顶部表面上。
在一些实施方案中,基板可具有相对的第一主表面和第二主表面(例如,主顶部表面和相对的主底部表面),以及连接第一主表面和第二主表面并限定基板的最外周边的最外次表面(边缘)。在一些实施方案中,基板还可具有内部次表面,该内部次表面设置在最外周边内并远离该最外周边,其中每个光学波导的第一波导端部设置在该内部次表面处。换句话说,内部次表面限定基板中的切口的边缘以及在该内部次表面处和/或邻近该内部次表面的第一波导端部(即,能够将光发射到切口的内部中或从该切口的内部接收光)。在一些实施方案中,基板在第一主表面中限定凹部,该凹部包括内部次表面,并且一体光学器件阵列的输入表面的至少一部分设置在该凹部内,接近并面向第一波导端部和内部次表面。在一些实施方案中,凹部是延伸跨过基板的整个厚度并且连接第一主表面和第二主表面的贯通凹部。在一些实施方案中,内部次表面和一体光学器件阵列的输入表面基本上彼此平行。
在一些实施方案中,基板可具有相对的第一主表面和第二主表面(例如,主顶部表面和相对的主底部表面),以及连接第一主表面和第二主表面并限定基板的最外周边的最外次表面(边缘),并且每个光学波导的第一波导边缘设置在最外次表面处,并且一体光学器件阵列的输入表面的至少一部分设置为接近并面向第一波导端部和最外次表面。在一些实施方案中,最外次表面和一体光学器件阵列的输入表面基本上彼此平行。
在一些实施方案中,对于从大约450nm到大约2000nm的至少一个波长,光学器件阵列具有在大约1.4与大约2.3之间的折射率。在一些实施方案中,光学器件阵列包括聚合物、陶瓷、玻璃、氧化铝、熔融二氧化硅、二氧化钛和氧化锆中的一者或多者。
在一些实施方案中,基板可包括从基板的主顶部表面的第一边缘沿着基板的厚度方向向下延伸的次侧表面,并且该基板在该第一边缘处限定切口。在一些实施方案中,切口具有在主顶部表面处的开放顶部、在次侧表面处的开放侧面以及从该次表面向后偏移并且与该次表面形成倾斜角的后壁。在一些实施方案中,多个光学波导中的至少一个光学波导的第一波导端部设置在切口的后壁处。在一些实施方案中,至少一个光学波导包括至少一个弯曲部,该弯曲部改变在至少一个光学波导中并且沿着该至少一个光学波导传播的中心光线的传播方向。在一些实施方案中,由至少一个光学波导发射的中心光线沿着基本上垂直于基板的次侧表面的方向传播。
根据本说明书的一些方面,基板包括并且限定:在其中的凹部,该凹部被配置为在其中容纳并且永久地粘结到光学器件阵列的至少一部分;和至少一个光学波导,该至少一个光学波导形成于该基板上或该基板中并且终止于该凹部处。在一些实施方案中,至少一个光学波导可以是多个光学波导。在一些实施方案中,凹部可在基板的最外周边内并远离该最外周边(例如,基板表面中的凹坑)。在一些实施方案中,凹部可仅部分地延伸穿过基板的厚度。在其他实施方案中,凹部可以是连接基板的相对的顶部主表面和底部主表面的贯通凹部(例如,通孔)。在一些实施方案中,凹部可延伸到基板的最外次表面(即,最外边缘),以便在最外次表面处具有开放侧面(例如,在基板的边缘处的开放凹口)。
根据本说明书的一些方面,光学组件可包括:基板,该基板具有相对的主表面(例如,顶部表面和底部表面)和沿着该基板的厚度的至少一部分延伸的次表面(例如,外边缘);至少一个第一光学波导,该至少一个第一光学波导一体地形成于该基板上或该基板中并且终止于该次表面处(例如,终止于该基板的外边缘处);和一体光学器件阵列和一体光学套管,该一体光学器件阵列和该一体光学套管彼此组装并且组装到该基板。该光学器件阵列和该光学套管中的每一者都被配置为接收由光学波导沿着输入方向从其输入表面发射的中心光线(例如,主光线),并且将所接收到的中心光线沿着不同输出方向传输穿过其输出表面。该光学器件阵列的该输入表面的至少一部分设置为接近并面向次表面。该光学器件阵列和该光学套管组合地被配置为从该至少一个第一光学波导接收光,并且将所接收到的光传输到附接到该光学套管的第二光学波导。在一些实施方案中,一体光学器件阵列可被永久地组装到基板,并且光学套管可被以可移除方式组装到该一体光学器件阵列(例如,与光学套管和光学器件阵列之间的接合特征部机械地连接,但不粘结)。
根据本说明书的一些方面,光学组件包括:基板,该基板具有主表面(例如,“顶部”基板表面)和与该主表面相交的次表面(例如,侧边缘);至少一个第一光学波导,该至少一个第一光学波导一体地形成于该基板上或该基板中并且在该次表面处具有第一波导端部;一体光学器件阵列,该一体光学器件阵列被附接到该主表面;一体光学套管,该一体光学套管组装到该光学器件阵列;和至少一个第二光学波导,该至少一个第二光学波导包括附接到该光学套管的第二波导端部。在一些实施方案中,光学组件可被配置为通过光学器件阵列和光学套管在第一波导端部与第二波导端部之间传送光。在一些实施方案中,光学套管可被以可移除方式组装(例如,暂时附接或接合)到光学器件阵列。
根据本发明的一些方面,一体光学器件阵列可被配置用于在至少一个第一光学波导与至少一个第二光学波导之间传送光,该至少一个第一光学波导一体地形成于基板上或该基板中并且终止于该基板的次表面(例如,外边缘)处,该至少一个第二光学波导被附接到光学套管。在一些实施方案中,一体光学器件阵列可包括支撑表面、输入表面、光重定向表面和输出表面。在一些实施方案中,当一体光学器件阵列组装到基板和光学套管使得支撑表面设置在该基板的主表面的至少一部分上并且覆盖该至少一部分,输入表面面向至少一个第一光学波导的第一波导端部,并且输出表面面向该光学套管的输入表面时,由该至少一个第一光学波导发射的中心光线(例如,主光线)在通过该输入表面进入该一体光学器件阵列、通过由光重定向表面重定向而改变方向以及通过该输出表面离开该一体光学器件阵列之后可耦合到至少一个第二光学波导。在一些实施方案中,支撑表面和输出表面可基本上彼此平行。
根据本发明的一些方面,光学波导组件可包括:基板,该基板在其中限定凹部,该凹部包括壁(例如,内“边缘”),该壁基本上正交于该基板的主表面并且设置在该基板的最外周边内并且远离该最外周边(即,该基板内部中的凹部,远离该基板的外边缘);和光学波导,该光学波导设置在该基板上或该基板中。光学波导可包括设置在凹部的壁处的第一波导端部,其中由光学波导发射的中心光线(例如,主光线)可沿着与该凹部的壁成倾斜角的方向传播。在一些实施方案中,凹部可包括设置在基板的最外周边处的基板的次侧表面处的开放侧面(例如,设置在基板的外边缘处的“凹口”),并且其中由光学波导发射的中心光线的传播方向可基本上垂直于次侧表面。在一些实施方案中,光学波导组件可包括具有多个凹部和多个光学波导的基板。在此类实施方案中,多个波导中的每个光学波导的第一波导端部可设置在多个凹部中的一个不同凹部的壁处。
根据本发明的一些方面,光学波导组件可包括:基板,该基板在其中限定多个凹部,该多个凹部中的每个凹部具有壁,该壁基本上正交于该基板的主表面并且设置在该基板的最外周边内并且远离该最外周边;和多个光学波导,该多个光学波导设置在该基板上或该基板中。在一些实施方案中,每个光学波导可包括设置在多个凹部中的对应凹部的壁处的第一波导端部,使得由光学波导发射的中心光线沿着与该凹部的壁成倾斜角的方向传播。在一些实施方案中,多个凹部中的每个凹部包括设置在基板的最外周边处的基板的次侧表面处的开放侧面,并且由光学波导发射的中心光线的传播方向基本上垂直于次侧表面。
在一些实施方案中,多个光学波导的第一波导端部可在基板的主表面上限定线(即,连接波导端部中的每个波导端部的线段)。在一些实施方案中,由每个光学波导发射的中心光线的传播方向可基本上垂直于该线。在一些实施方案中,由波导端部限定的线可基本上平行于次侧表面。在其他实施方案中,该线可与次侧表面成倾斜角。
现在转向附图,图1A和图1B提供了根据本说明书的光学组件的透视图,并且为了下面的讨论应当一起查看。图1A提供了光学组件的组装透视图(处于配合配置的部件),并且图1B提供了未组装透视图(处于未配合配置的部件中的一些部件)。在图1A和图1B的实施方案中,光学组件200包括基板10a(例如,光子集成电路或PIC)、一体地形成于基板10a上或该基板中的一个或多个光学波导20a、设置在光学波导20a的至少一部分上或附近并且与光学波导20a中的至少一个光学波导进行光学通信的一体光学器件阵列30和一体光学套管50。在一些实施方案中,光学组件200还可包括光学托架55,该光学托架被配置为与光学套管50配合并且将该光学套管保持在适当位置。在一些实施方案中,光学套管50可包括一个或多个第二光学波导23。在一些实施方案中,光学器件阵列30可包括附接到基板10a的支撑部分31。在一些实施方案中,支撑部分31可覆盖光学波导20a中的至少一个光学波导的至少一部分。在一些实施方案中,光学器件阵列30可具有输出表面34(图1B),当光学套管50被置于光学托架55中时(图1A),该输出表面允许光离开光学器件阵列30并且进入光学套管50中(或反之亦然)。
图2A和图2B提供了如图1A至图1B中所见的针对一体光学器件阵列30的附加细节,并且为了下面的讨论应当一起查看。图2A包括处于一体光学器件阵列30的输出表面34上方的未组装位置中的(具有第二光学波导23的)一体光学套管50,示出了在配合和未配合期间工件可如何参照彼此取向。在一些实施方案中,一体光学器件阵列(或简称为“光学器件阵列”)30可组装到基板10a的顶部主表面16a。在一些实施方案中,光学器件阵列30的支撑部分31可在顶部主表面16a上方延伸,该顶部主表面可包括嵌入顶部主表面16a中或设置在顶部主表面16a上的光学波导20a中的一个或多个光学波导。包括输入表面32(在图3A至图3B中更好地示出)的光学器件阵列30的一部分可向下延伸到基板10a中的凹部15中,使得输入表面32邻近于光学波导20a中的至少一个光学波导的波导端部21a(图2B),波导端部21a设置在凹部15的内侧边缘处。在一些实施方案中,凹部15可以是设置在基板10a的内部(远离基板10a的外边缘)的贯通凹部。在其他实施方案中,凹部15的侧面可以是开放的并且设置在基板10a的外边缘处(即,它可以是设置在基板10a的外边缘处的凹口)。
除支撑部分31和输入表面32之外,光学器件阵列30还可包括重定向表面33和输出表面34。如本文别处将更详细地讨论的,元件32、33和34限定通过光学器件阵列30的光学通路的点,其中来自光学波导20a(由波导端部21a发射)的光通过输入表面32进入光学器件阵列30、由(可能倾斜的)重定向表面33重定向并且通过输出表面34发射。在由输出表面34发射之后,光可进入光学套管50并且进入附接到光学套管50的第二光学波导23中的一个或多个光学波导(当光学套管50被适当地配合到光学器件阵列30时)。在一些实施方案中,光也可在相反方向上从光学套管50行进到输出表面34中、由重定向表面33重定向并且通过输入表面32离开,使得其进入光学波导20a的波导端部21a。“输入表面”和“输出表面”的标记并不意味着以任何方式为限制性的。
图3A至图3C从各种角度给出了一体光学器件阵列30的一个实施方案的附加视图。光学器件阵列30可包括支撑部分31、输入表面32、重定向表面33和输出表面34。在一些实施方案中,支撑部分31可包括允许其更好地交接到基板10a的光学波导20a(图2a至图2B)的附加特征部(例如,凹槽、凹入部分)。在一些实施方案中,支撑部分31可相对于光学器件阵列30不同地取向,从而允许光学器件阵列30更好地与基板的适当表面配合。在一些实施方案中,输入表面32和输出表面34中的一者或两者可具有抗反射涂层。在一些实施方案中,重定向表面33可包括增强反射的涂层(例如,金属涂层)。关于这些特征部和另选实施方案的附加细节在本文中别处提供。
图4提供了组装到基板10a的顶部主表面16a上的光学波导20a的一体光学器件阵列30的透视图,示出了光学器件阵列30下方和内部的隐藏特征部。基板10a包括一个或多个光学波导20a,每个光学波导20a具有设置在基板10a的外边缘处或基板10a的顶部主表面16a中的凹部15的内边缘处的波导端部21a。基板10a的主顶部表面16a的一部分19可由光学器件阵列30的支撑部分31覆盖。在一些实施方案中,支撑部分31还覆盖光学波导20a的至少一部分22a。在一些实施方案中,支撑部分31可包括被配置为容纳光学波导20a的部分22a的一个或多个凹槽35。
在一些实施方案中,光学器件阵列30可被设置成使得光学器件阵列30的输入表面32(图3A至图3C)邻近于光学波导20a的波导端部21a。在图4的实施方案中,光学器件阵列30的输入表面32(被隐藏)向下延伸到凹部15中,并且基本上平行于凹部15的设置波导端部21a的内边缘。离开波导端部21a的光将朝向重定向表面33行进并且朝向输出表面34被重定向。在一些实施方案中,输入表面32和/或波导端部21a可具有抗反射涂层。在一些实施方案中,输入表面32和波导端部21a可用光学粘合剂粘结,并且所使用的抗反射涂层可被选择和/或被配置为与光学粘合剂的折射率兼容。图5A至图5C提供了一体光学器件阵列30a的另选实施方案的透视图。为了下面的讨论应当一起查看图5A至图5C。在图5A至图5C的实施方案中,支撑部分31a横向延伸以搁置在凹部15的侧面上(在顶部主表面16a的部分19a上),而不是向后越过光学波导20a(如图4所示)。如图5b所示,光学器件阵列30a的输入面32仍然面向并配合到波导端部21a。
图6A和图6B分别提供了一体光学器件阵列30b的另一另选实施方案的侧视图和剖面透视图。一起看图6A和图6B,基板10包括从基板10的主顶部表面16延伸的次边缘表面18,使得光学波导20a的波导端部21c沿着光学波导20a的长度从次表面18向后偏移(即,在图6A中所示的负x方向上偏移)。在一些实施方案中,这形成基板10的“阶梯”边缘,其中次表面18在正x方向上延伸经过波导端部21c并且在基板10的边缘中限定“切口”131。在一些实施方案中,配合光学器件阵列30b可具有对应的阶梯式表面,该阶梯式表面包括输入表面32a、止动表面36和限定在输入表面32a与止动表面36之间的肩部部分130。在一些实施方案中,当配合时,光学器件阵列30b的肩部部分130由切口131容纳并且基本上与该切口一致,使得输入表面32a与波导端部21c相邻并且止动表面36与延伸的次表面18相邻。在一些实施方案中,光学波导20a的至少一部分22a可从主顶部表面16延伸并且可向上延伸到支撑部分31的凹槽35中。光学器件阵列30b还可包括重定向表面33和输出表面34。
图7提供了组装到基板上的光学波导的一体光学器件阵列30c的又一另选实施方案的侧视图。与图6A至图6B中的附图标记相同的附图标记被用于具有与它们的相同编号的部件的功能类似的功能的部件,但本文中以其他方式描述的除外。在该实施方案中,一体光学器件阵列30c被配置为类似于图6A至图6B的光学器件阵列30b,因为其特征在于限定基板10中的切口131的延伸的次表面18,并且光学波导20a的波导端部21c从次表面18向后偏移。然而,在该实施方案中,波导端部21c和光学器件阵列30c的输入表面32a在它们之间限定了贮存器25。在一些实施方案中,贮存器25可基本上被光学材料26(例如,光学粘合剂)填充。在一些实施方案中,光学器件阵列30c的输入表面32a和止动表面36仍然可限定阶梯形状和肩部部分130,尽管肩部部分130可能小于图6A至图6B中所示的肩部部分130。在一些实施方案中,可不存在肩部部分130(即,输入表面32a和止动表面36可以是基本上相同的表面,在它们之前间没有限定台阶)。
图8A和图8B提供了一体光学器件阵列30d的另一另选实施方案的透视图,并且为了下面的讨论应当一起查看。在一些实施方案中,光学器件阵列30d设置在基板10a的主表面16a上。光学器件阵列30d的支撑部分31b可在主表面16a上方延伸并且可延伸跨过嵌入主表面16a中以及可能突出于该主表面上方(在表面16a的上方突出为脊)的一个或多个光学波导20a。在一些实施方案中,支撑部分31b包括支撑表面39,当光学器件阵列30d配合到基板10a时,该支撑表面设置为接近光学波导20a。在一些实施方案中,支撑表面39可包括从凹入底部表面38的任一例延伸以及在该任一例上延伸的相对肩部37,该相对肩部限定了横向延伸跨过光学波导20a(即,跨过y轴,如图8B中所示)的间隙27。在一些实施方案中,光学波导20a的突出脊可向上延伸到间隙27中,肩部37防止或限制与底部表面38的接触。在一些实施方案中,光学器件阵列30d提供光学波导20a与一体光学套管50之间的光学通路和配合连接。
图9A和图9B提供了嵌入基板中并终止于限定在基板内的凹部的倾斜光学波导的另选实施方案的透视图,并且图10A和图10B提供了倾斜光学波导的相同另选实施方案的顶视图。首先转向图9A和图9B,光学组件300包括在其中限定凹部或切60的基板10c。在一些实施方案中,凹部60包括在基板10c的主顶部表面16c处的开放顶部62、在次侧表面18c处的开放侧面63以及从次侧表面18c向后偏移并且与该次侧表面形成倾斜角α的后壁64。在一些实施方案中,基板10c还包括设置在基板10c上和/或该基板中的一个或多个光学波导20c。在一些实施方案中,每个光学波导20c具有设置在后壁64处的第一波导端部21c。
现在转向图10A和图10B,提供了光学组件300中的光学波导20c的顶视图,可看出,在一些实施方案中,光学波导20c可包括在第一波导端部21c与第二波导端部21d之间沿着光学波导20c的长度的一个或多个弯曲部120a、120b、120c。在这些弯曲部120a、120b、120c中的每个弯曲部处(例如),中心光线40c的传播方向可改变。在一些实施方案中,当中心光线41c由光学波导21发射时,中心光线41c的传播方向可基本上垂直于次侧表面18c(次侧表面18c可限定于基板10c的最外周边12c处)。在一些实施方案中,中心光线41c可由光学波导20c发射,使得其沿着与凹部60的后壁64成倾斜角β的方向(例如,图10A中所示的x轴)传播。
图10C至图10E示出了具有在基板10c的边缘处向次侧表面18c开口的多个凹部60的光学组件300以及具有终止于凹部60的后壁处的第一波导端部21c的多个光学波导20c的实施方案。当存在多个凹部60并且多个光学波导20c中的每个光学波导终止于凹部60中时,波导端部21c可在第一主表面16c上形成线28。如图10D的顶视图所示,由每个光学波导20c发射(通过波导端部21c发射)的中心光线41c的传播方向可基本上垂直于线28。在一些实施方案中,如图10D所示,线28基本上平行于次侧表面18c,并且因此,由光学波导20c发射的中心光线41c的传播方向也基本上垂直于次侧表面18c。在其他实施方案中,诸如图10E的实施方案,由波导端部21c的位置限定的线28可相对于次侧表面18c以倾斜角ω设置。在一些实施方案中,由光学波导20c发射的中心光线41c的传播方向可保持基本上垂直于线28,并且因此与次侧表面18c成倾斜角。
图11A和图11B提供了组装到基板上的光学波导的一体光学器件阵列30的剖面透视图。图11A和图11B示出了类似的实施方案。图11A示出了当波导端部21a暴露于凹部15(例如,基板10a中连接顶部主表面16a和底部主表面17a的通孔)的内部次表面13上时,光学器件阵列30如何交接到光学波导20a的波导端部21a。图11B示出了当波导端部21b暴露于最外次表面11b(例如,基板10b的外边缘)处时,光学器件阵列30如何交接到光学波导20b的波导端部21b。下面的讨论将适用于图11A和图11B两者,但以其他方式特别说明的除外。在一些实施方案中,光学器件阵列30包括支撑部分31(其可在顶部主表面16a、16b的一部分上延伸,该部分包括光学波导20a、20b的部分22a、22b)、输入表面32、重定向表面33和输出表面34。中心光线40a、40b沿第一方向41a、41b传播通过光学波导20a、20b的第一波导端部21a、21b并从其发射,在输入表面32处进入光学器件阵列30。光线40a、40b继续沿第一方向41a、41b行进,直到该光线入射到重定向表面33上为止,在该重定向表面处,该光线被重定向(例如,反射)到第二方向43a、43b中作为经重定向的中心光线44a、44b,直到经重定向的中心光线在输出位置34处作为输出中心光线45a、45b离开光学器件阵列30为止。在一些实施方案中,重定向表面33可聚焦或大致准直光线40a、40b。
图12A和图12B提供了交接到基板内的凹部内的光学波导的一体光学器件阵列的分解透视图,并且为了下面的讨论应当一起查看。具有第一主表面16a和相对的第二主表面17a以及连接第一主表面16a和第二主表面17a的最外次表面11a的基板10a可限定具有最内次表面13(设置在最外周边12a内并远离该最外周边)的凹部15。基板10a还可包括一个或多个光学波导20a,并且光学波导20a中的一个或多个光学波导可具有设置在最内次表面13处的波导端部21a。在一些实施方案中,凹部15可以是延伸跨过基板10a的整个厚度t的贯通凹部,连接第一主表面16a和第二主表面17a。在其他实施方案中,凹部15可仅延伸跨过基板10a的整个厚度t的一部分(即,其中凹部15是不向下延伸到主表面17a的凹陷部)。一体光学器件阵列30在处于配合位置(未示出)时可向下延伸到凹部15中,使得由波导端部21a发射的光将进入光学器件阵列30,如本文别处所讨论的。
图13A和图13B提供了交接到终止于基板的外边缘的光学波导的一体光学器件阵列的分解透视图,并且为了下面的讨论应当一起查看。基板10b包括第一主表面16b和相对的第二主表面17b以及连接第一主表面16a和第二主表面17并限定基板10b的最外周边12b的最外次表面11a。基板10b还可包括一个或多个光学波导20b,并且光学波导20b中的一个或多个光学波导可具有设置在最外次表面11a处(例如,基板10b的外边缘处)的波导端部21b。一体光学器件阵列30在处于配合位置(如图13A中所示)时可向下延伸到最外次表面11a上,使得由波导端部21b发射的光将进入光学器件阵列30,如本文别处所讨论的。
图14A和图14B提供了交接到一体光学套管的一体光学器件阵列的分解透视图,并且为了下面的讨论应当一起查看。在一些实施方案中,一体光学套管50可包括输入表面52、重定向表面53和输出表面54。在一些实施方案中,输入表面52可包括抗反射涂层。光学套管50被配置为从光学波导23接收光线,该光线通过输入表面52进入光学套管50。在一些实施方案中,光学套管50可用折射率匹配光学粘合剂粘结到光学波导23。在一些实施方案中,一体光学器件阵列30可包括输入表面32、重定向表面33和输出表面34。光学器件阵列30被配置为接收来自基板上的光学波导(例如,参见图13A和图13B中的光学波导20a、20b)的光线,该光线通过输入表面32进入光学器件阵列30。
最后,图15提供了中心光线通过包括光学套管50和光学器件阵列30的光学组件200的路径的剖面侧视图。在一些实施方案中,光学套管50可通过光学托架55置于并保持在适当位置(即,定位成使得光学套管50被适当地配合到光学器件阵列30)。在一些实施方案中,光学器件阵列30可安装到基板10,基板10包括相对的主表面16和17并且包括一个或多个光学波导20。光46可沿任一方向从光学器件阵列30行进到配合的光学套管50中,或者从光学套管50行进到配合的光学器件阵列30中。例如,来自光学波导20、23的光可由对应的波导端部21、24发射并且进入到输入表面32、52中并在输出表面34、54处离开而进入到另一组件(即,光学套管50或光学器件阵列30,这取决于光46的行进方向和发源点)中。光学组件200的对准和组装可例如通过首先将光学器件阵列30对准到波导20并且用光学粘合剂将其附接到基板10来实现。然后可将具有附接的波导23的光学套管插入到光学托架55中,并且该子组件可主动地与光学器件阵列30对准,以便使波导20与波导23之间的光学耦合最大化。然后可用粘合剂将托架55附接到基板10和/或凹部/切口60(参见图9A/图9B)。
诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征大小、数量和物理特性的量的使用不清楚,则“约”将被理解为是指在指定值的10%以内。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如,如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚,则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9和1.1之间的值,并且该值可为1。
本领域普通技术人员将在本说明书中使用和描述的上下文中理解术语诸如“基本上”。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上相等”的使用不清楚,则“基本上相等”将指约大致为如上所述的约的情况。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上平行”的使用不清楚,则“基本上平行”将指在平行的30度以内。在一些实施方案中,描述为彼此基本上平行的方向或表面可以在平行的20度以内或10度以内,或者可以是平行的或标称平行的。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上对准”的使用不清楚,则“基本上对准”将指在对准对象的宽度的20%以内对准。在一些实施方案中,描述为基本上对准的对象可在对准对象的宽度的10%以内或5%以内对准。
上述所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下,应以前述说明中的信息为准。
除非另外指出,否则针对附图中元件的描述应被理解为同样适用于其他附图中的对应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案,但本领域的普通技术人员将会知道,在不脱离本公开范围的情况下,可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此,本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (44)

1.一种光学组件,所述光学组件包括:
基板,所述基板包括多个光学波导,每个光学波导具有第一波导端部;和
一体光学器件阵列,所述一体光学器件阵列组装到所述基板并且包括:
支撑部分,所述支撑部分附接到所述基板并且覆盖所述基板的主顶部表面的至少一部分;
输入表面,所述输入表面面向每个光学波导的所述第一波导端部;
重定向表面;和
输出表面,使得对于所述多个光学波导中的每个光学波导,所述输入表面被配置为接收和传输通过所述光学波导的所述第一波导端部传播且从所述第一波导端部发射的中心光线,并且所述重定向表面被配置为接收由所述输入表面沿着第一方向传输的所述中心光线以及沿着不同于所述第一方向的第二方向重定向所接收到的中心光线,经重定向的中心光线作为输出中心光线通过所述输出表面离开所述光学器件阵列。
2.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述支撑部分覆盖所述多个光学波导中的至少一个光学波导的至少一部分。
3.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述支撑部分覆盖所述多个光学波导中的每个光学波导的至少一部分。
4.根据权利要求1所述的光学组件,其中由所述光学器件阵列的所述支撑部分覆盖的所述基板的所述主顶部表面的所述部分在所述多个光学波导的横向侧面上。
5.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述支撑部分使所述多个光学波导中的所述光学波导不被覆盖。
6.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述多个光学波导中的所述光学波导中的至少一个光学波导是从所述基板的所述主顶部表面突出的脊形波导,并且其中所述光学器件阵列的所述支撑部分包括至少一个凹槽,所述凹槽在其中容纳所述光学波导中的所述至少一个光学波导的至少一部分。
7.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述基板包括从所述基板的主表面沿着所述基板的厚度方向延伸的次表面,并且其中所述光学波导的所述第一波导端部沿着所述光学波导的长度从所述次表面向后偏移。
8.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述基板包括从所述基板的主表面沿着所述基板的厚度方向延伸的次表面,其中所述光学器件阵列包括接近并面向所述基板的所述次表面设置的止动表面,并且其中所述光学器件阵列的所述止动表面和所述输入表面沿着所述光学波导的长度相对于彼此偏移。
9.根据权利要求8所述的光学组件,其中所述光学器件阵列的所述止动表面与所述输入表面之间的偏移限定所述光学器件阵列的肩部部分,并且其中所述基板的所述次表面在其中限定切口,所述切口容纳并支撑所述光学器件阵列的所述肩部部分。
10.根据权利要求8所述的光学组件,其中所述光学波导的所述第一波导端部和所述光学器件阵列的所述输入表面在其间限定贮存器,所述贮存器被配置为基本上被光学材料填充。
11.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述支撑部分和由所述支撑部分覆盖的所述基板的所述主顶部表面在其间限定间隙,所述间隙横向延伸跨过所述多个光学波导中的所述光学波导。
12.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述支撑部分包括从所述支撑部分的底部表面延伸的一对相对肩部,所述肩部在其间限定凹入部分,每个肩部在所述多个波导的对应横向侧面上搁置在所述基板的所述主顶部表面上。
13.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述基板包括:
相对的第一主表面和第二主表面以及连接所述第一主表面和所述第二主表面并限定所述基板的最外周边的最外次表面;和
内部次表面,所述内部次表面设置在所述最外周边内并远离所述最外周边,其中每个光学波导的所述第一波导端部设置在所述内部次表面处。
14.根据权利要求13所述的光学组件,其中所述基板在所述第一主表面中限定凹部,所述凹部包括所述内部次表面,并且其中所述光学器件阵列的所述输入表面的至少一部分设置在所述凹部内,接近并面向所述第一波导端部和所述内部次表面。
15.根据权利要求14所述的光学组件,其中所述凹部是延伸跨过所述基板的整个厚度并且连接所述第一主表面和所述第二主表面的贯通凹部。
16.根据权利要求13所述的光学组件,其中所述内部次表面和所述光学器件阵列的所述输入表面基本上彼此平行。
17.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述基板包括相对的第一主表面和第二主表面以及连接所述第一主表面和所述第二主表面并限定所述基板的最外周边的最外次表面,其中每个光学波导的所述第一波导端部设置在所述最外次表面处,并且其中所述光学器件阵列的所述输入表面的至少一部分设置为接近并面向所述第一波导端部和所述最外次表面。
18.根据权利要求17所述的光学组件,其中所述最外次表面和所述光学器件阵列的所述输入表面基本上彼此平行。
19.根据权利要求1所述的光学组件,其中由所述光学器件阵列的所述支撑部分覆盖的所述基板的所述顶部表面的所述至少一部分包括所述多个光学波导的至少部分。
20.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述重定向表面通过全内反射重定向从所述输入表面接收的所述中心光线。
21.根据权利要求1所述的光学组件,其中对于从约450nm到约2000nm的至少一个波长,所述光学器件阵列具有在约1.4与约2.3之间的折射率。
22.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述光学器件阵列包括聚合物、陶瓷、玻璃、氧化铝、熔融二氧化硅、二氧化钛和氧化锆中的一者或多者。
23.根据权利要求1所述的光学组件,其中所述基板包括次侧表面,所述次侧表面从所述基板的所述主顶部表面的第一边缘沿着所述基板的厚度方向向下延伸,所述基板在所述第一边缘处限定切口,所述切口具有在所述主顶部表面处的开放顶部、在所述次侧表面处的开放侧面以及从所述次表面向后偏移并且与所述次表面形成倾斜角的后壁,其中所述多个光学波导中的至少一个光学波导的所述第一波导端部设置在所述切口的所述后壁处。
24.根据权利要求23所述的光学组件,其中所述至少一个光学波导包括至少一个弯曲部,所述弯曲部改变在所述至少一个光学波导中并且沿着所述至少一个光学波导传播的中心光线的传播方向。
25.根据权利要求23所述的光学组件,其中由所述至少一个光学波导发射的中心光线沿着基本上垂直于所述基板的所述次侧表面的方向传播。
26.一种基板,所述基板限定在其中的凹部,所述凹部被配置为在其中容纳并且永久地粘结到光学器件阵列的至少一部分;和
至少一个光学波导,所述至少一个光学波导形成于所述基板上或所述基板中并且终止于所述凹部处。
27.根据权利要求26所述的基板,其中所述凹部在所述基板的最外周边内并远离所述最外周边。
28.根据权利要求26所述的基板,其中所述凹部延伸到所述基板的最外次表面,以便在所述最外次表面处具有开放侧面。
29.根据权利要求26所述的基板,其中所述至少一个光学波导包括多个光学波导。
30.根据权利要求26所述的基板,其中所述凹部是连接所述基板的相对的顶部主表面和底部主表面的贯通凹部。
31.一种光学组件,所述光学组件包括:
基板,所述基板包括相对的主表面和沿着所述基板的厚度的至少一部分延伸的次表面;
至少一个第一光学波导,所述至少一个第一光学波导一体地形成于所述基板上或所述基板中并且终止于所述次表面处;和
一体光学器件阵列和一体光学套管,所述一体光学器件阵列和所述一体光学套管彼此组装并且组装到所述基板,所述光学器件阵列和所述光学套管中的每一者都被配置为接收由光学波导沿着输入方向从其输入表面发射的中心光线,并且将所接收到的中心光线沿着不同输出方向传输穿过其输出表面,所述光学器件阵列的所述输入表面的至少一部分设置为接近并面向所述次表面,所述光学器件阵列和所述光学套管组合地被配置为从所述至少一个第一光学波导接收光,并且将所接收到的光传输到附接到所述光学套管的第二光学波导。
32.根据权利要求31所述的光学组件,其中所述光学器件阵列被永久地组装到所述基板,并且所述光学套管被以可移除方式组装到所述光学器件阵列。
33.一种光学组件,所述光学组件包括:
基板,所述基板包括主表面和与所述主表面相交的次表面;
至少一个第一光学波导,所述至少一个第一光学波导一体地形成于所述基板上或所述基板中并且在所述次表面处具有第一波导端部;
一体光学器件阵列,所述一体光学器件阵列附接到所述主表面;
一体光学套管,所述一体光学套管组装到所述光学器件阵列;和
至少一个第二光学波导,所述至少一个第二光学波导包括附接到所述光学套管的第二波导端部;
所述光学组件被配置为通过所述光学器件阵列和所述光学套管在所述第一波导端部与所述第二波导端部之间传送光。
34.根据权利要求33所述的光学组件,其中所述光学套管被以可移除方式组装到所述光学器件阵列。
35.一种用于在至少一个第一光学波导与至少一个第二光学波导之间传送光的一体光学器件阵列,所述至少一个第一光学波导一体地形成于基板上或所述基板中并且终止于所述基板的次表面处,所述至少一个第二光学波导附接到光学套管,所述一体光学器件阵列包括:
支撑表面;
输入表面;
光重定向表面;和
输出表面,
使得当所述一体光学器件阵列组装到所述基板和所述光学套管使得所述支撑表面设置在所述基板的主表面的至少一部分上并且覆盖所述至少一部分,所述输入表面面向所述至少一个第一光学波导的所述第一波导端部,并且所述输出表面面向所述光学套管的输入表面时,由所述至少一个第一光学波导发射的中心光线在通过所述输入表面进入所述一体光学器件阵列、通过由所述光重定向表面重定向而改变方向以及通过所述输出表面离开所述一体光学器件阵列之后耦合到所述至少一个第二光学波导。
36.根据权利要求35所述的一体光学器件阵列,其中所述支撑表面和所述输出表面基本上彼此平行。
37.一种光学波导组件,所述光学波导组件包括:
基板,所述基板在其中限定凹部,所述凹部包括壁,所述壁基本上正交于所述基板的主表面并且设置在所述基板的最外周边内并且远离所述最外周边;和
光学波导,所述光学波导设置在所述基板上或所述基板中,所述光学波导包括设置在所述凹部的所述壁处的第一波导端部,其中由所述光学波导发射的中心光线沿着与所述凹部的所述壁成倾斜角的方向传播。
38.根据权利要求37所述的光学波导组件,其中所述凹部包括设置在所述基板的所述最外周边处的所述基板的次侧表面处的开放侧面,并且其中由所述光学波导发射的所述中心光线的传播方向基本上垂直于所述次侧表面。
39.根据权利要求37所述的光学波导组件,其中所述基板还包括多个凹部,并且其中所述光学波导组件还包括多个光学波导,其中所述多个波导中的每个光学波导的第一波导端部设置在所述多个凹部中的对应一个凹部的所述壁处。
40.一种光学波导组件,所述光学波导组件包括:
基板,所述基板在其中限定多个凹部,所述多个凹部中的每个凹部包括壁,所述壁基本上正交于所述基板的主表面并且设置在所述基板的最外周边内并且远离所述最外周边;和
多个光学波导,所述多个光学波导设置在所述基板上或所述基板中,每个光学波导包括设置在所述多个凹部中的对应凹部的所述壁处的第一波导端部,其中由所述光学波导发射的中心光线沿着与所述凹部的所述壁成倾斜角的方向传播。
41.根据权利要求40所述的光学波导组件,其中所述多个凹部中的每个凹部包括设置在所述基板的所述最外周边处的所述基板的次侧表面处的开放侧面,并且其中由所述光学波导发射的所述中心光线的所述传播方向基本上垂直于所述次侧表面。
42.根据权利要求40所述的光学波导组件,其中所述多个光学波导的所述第一波导端部在所述基板的所述主表面上限定线,并且其中由所述多个光学波导的每个光学波导发射的所述中心光线的传播方向基本上垂直于所述线。
43.根据权利要求42所述的光学波导组件,其中所述线基本上平行于所述次侧表面。
44.根据权利要求42所述的光学波导组件,其中所述线与所述次侧表面形成倾斜角。
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