CN116560015A - 经由准直的硅光子边缘耦合连接器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及经由准直的硅光子边缘耦合连接器。提供一种经配置用于光的准直的经耦合光学系统。所述经耦合光学系统包含光学系统。所述光学系统包含搁架。所述搁架包含一或多个光学对准表面。所述光学系统包含耦合到所述搁架的一或多个界面透镜。所述经耦合光学系统包含光学连接器。所述光学连接器包含一或多个连接器透镜。所述光学连接器包含一或多个连接器对准表面。

Description

经由准直的硅光子边缘耦合连接器

相关申请案的交叉参考

本公开根据35 U.S.C.§119(e)规定主张2022年2月4日申请的将瑞贝卡·谢维茨(Rebecca Schaevitz)、尼尔·马格利特(Near Margalit)、维韦克·洛格纳汗(VivekRaghunathan)、迪基·李(Dicky Lee)及哈里·波图里(Hari Potluri)指定为发明人的标题为经由准直的硅光子边缘耦合连接器(SILICON PHOTONIC EDGE COUPLED CONNECTORVIA COLLIMATION)的第63/306,870号美国临时专利申请案的权利，所述案的全部内容以引用的方式并入本文中。

本公开根据35 U.S.C.§119(e)规定主张2022年2月4日申请的将大卫·约翰·肯尼斯·米德克罗夫特(David John Kenneth Meadowcroft)指定为发明人的标题为垂直放置硅光子光学连接器固持器及安装座(VERTICAL PLACEMENT SILICON PHOTONICS OPTICALCONNECTOR HOLDER&MOUNT)的第63/306,808号美国临时专利申请案的权利，所述案的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及经由准直的硅光子边缘耦合连接器。

背景技术

共封装光学器件(CPO)是光学器件及电子器件在单个封装中的先进异构集成，其旨在解决下一代带宽及功率挑战。

随着数据速率增加，存在将收发器的高速信号移动为更靠近开关硅的强趋势。这导致共封装光学器件(例如，在开关硅附近安装收发器光学器件)。

一般来说，光子集成电路(PIC)具有光输入及光输出。通常，在PIC的传输器侧上的输入是连续波(CW)光，其经调制且发送到输出中。在PIC的接收器侧上的输入是调制光，其接着被转换成电信号。

用于从光子集成电路(PIC)输入及输出光的典型解决方案是主动对准光学纤维块(例如，光纤块)且将光纤胶合(例如，用环氧树脂粘结)到适当位置。这被称为尾端粘结(pigtailing)。

尾端粘结光纤电缆可能变得难处理且难以管理。此外，如果尾端粘结光纤电缆中的一者损坏，那么整个结构可变得无用且可需要报废。这可为昂贵的。另外，CPO开关集成电路(IC)可能需要是附接到另一印刷电路板(PCB)或衬底的球栅阵列(BGA)。这种配置需要结构经历高温焊料回流，这可能损坏光纤电缆涂层。

以下公开解决先前技术的至少一些缺点。

发明内容

在一个方面中，本文公开的发明概念的实施例涉及具有准直的光学系统及光学连接器。

应理解，上文概述及以下详细描述两者都仅是示范性及解释性的，且不应限制权利要求书的范围。被并入说明书中且构成说明书的一部分的附图说明本文公开的发明概念的示范性实施例，且与概述一起用于解释原理。

附图说明

通过参考附图，本领域的技术人员可更好地理解本文公开的发明概念的实施例的许多优点，其中：

图1A展示根据示范性实施例的光纤耦合的示意性表示的俯视图；

图1B展示根据示范性实施例的光纤耦合的示意性表示的横截面侧视图；

图2A展示根据示范性实施例的具有准直光的光纤耦合的框图；

图2B展示根据示范性实施例的光学连接器系统；

图3A展示根据示范性实施例的搁架；

图3B展示根据示范性实施例的光学连接器系统；

图4展示根据示范性实施例的光学系统；

图5A展示根据示范性实施例的光学连接器；及

图5B展示根据示范性实施例的经耦合光学系统的被动光学耦合。

具体实施方式

在详细解释本文公开的发明概念的至少一个实施例之前，应理解，发明概念未将其应用限于以下描述中阐述或附图中说明的组件或步骤或方法的构造及布置的细节。在本发明概念的实施例的以下详细描述中，阐述许多具体细节，以便提供对发明概念的更透彻理解。然而，受益于本公开的本领域的一般技术人员将明白，本文公开的发明概念可在没有这些具体细节的情况下实践。在其他情况下，可不详细描述众所周知的特征，以避免不必要地复杂化本公开。本文公开的发明概念能够具有其他实施例，或能够以各种方式实践或实行。此外，应理解，本文采用的措辞及术语是为了描述目的，且不应被视为限制性。

如本文所使用，参考数字之后的字母意在指涉可与带有相同参考数字的先前描述的元件或特征类似但不一定相同的特征或元件的实施例(例如，1、1a、1b)。这种速记符号仅用于方便目的，且不应被解释为以任何方式限制本文公开的发明概念，除非明确相反规定。

此外，除非明确相反规定，否则“或”是指包容性或，且非排它性或。例如，条件A或B由以下任一者满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A及B两者都为真(或存在)。

另外，“一”或“一个”的使用被采用来描述本发明概念的实施例的元件及组件。这样做仅是为了方便及给出发明概念的一般意义，且“一”及“一个”意在包含一个或至少一个，且单数也包含复数，除非显然其另有含义。

此外，虽然各种组件可被描述或描绘为“经耦合”或“经连接”，但能够如此相关联的任何两个组件也可被视为彼此“可耦合”以达成所要功能性。可耦合的具体实例包含但不限于可物理配合的、相对于另一组件物理固定的及/或物理相互作用的组件。其他实例包含经光学耦合，例如经光学对准且经配置以引导作为两个分量的光学信号。此外，虽然各种组件可被描绘为经直接连接或耦合，但直接连接或直接耦合不是要求。例如，组件可透过一些界面、装置或中间组件间接耦合(例如，可耦合)，无论是物理地(例如，物理配合)、光学地、机械地(例如，经由可动态移动及可物理相互作用的组件)、电地或以其他方式。例如，组件可与未说明或描述的中介组件进行数据通信(例如，光学信号通信)。可了解，“数据通信”是指直接及间接数据通信两者(例如，可存在中介组件)。在一个实例中，经耦合是永久的(例如，两个组件用环氧树脂粘结、熔合及/或类似者)。在另一实例中，经耦合是可逆的(例如，经“可移除地”耦合/可耦合)。例如，“可移除地”耦合/可耦合可意指能够重复地及/或非破坏性地耦合及解耦(例如，举例来说，通过在适当位置暂时保持、夹紧、钉扎、闩锁、定位及/或类似者来耦合)。例如，在至少一些实施例中，本公开的光学连接器可以可移除地耦合(例如，可耦合)到光学系统。

另外，“边缘”耦合、可“边缘”耦合及类似者可意指(及/或经配置为)一个边缘耦合到一个边缘(例如，举例来说，芯片及/或PIC的一个边缘)。一般来说，主要使用两种类型的光纤到芯片光学耦合：偏离平面(垂直、平面外及类似者)耦合及平面内(对接)耦合。前者通常使用光栅耦合，且后者使用边缘耦合。例如，光栅耦合利用定位于衬底/晶片表面上方的光纤(例如，光纤的长度的一部分位于衬底表面上方且平行于衬底表面)提供光到PIC上的偏离平面耦合。另一方面，例如，衬底可利用裸片的边缘周围的窄蚀刻区域来促进接取边缘耦合器。

此外，“对准”可意指任何对准，例如结构及/或光学对准。例如，组件可经光学对准，使得第一组件的光轴相对于第二组件的光轴定向(例如，在给定公差内，使得两个组件的光轴之间的光学信号的效率损失被最小化)。在另一实例中，结构对准可意指一个组件相对于另一组件定向(例如，及/或经配置以定向)(例如，经由一或多个自由度及/或在这种自由度的一或多个对准公差内)。例如，一个组件可在关于六个自由度的公差内，例如在X、Y及Z方向上的平移单位(例如，1微米)的一定量及围绕X、Y及Z方向的旋转单位的一定量内与另一组件对准。

在至少一些实施例中，由一或多个对准表面提供对准。例如，对准表面可为可物理配合及/或可导引的表面，其经配置以与不同组件的不同对准表面配合及/或导引不同组件的不同对准表面，借此经由这种可配合(及/或导引)对准表面提供不同组件的对准。例如，这种对准表面(例如，包括不同定向的多个对准表面)可经配置以约束不同组件的一或多个自由度(例如，归因于这种对准表面的形状及定向)。

一般来说，与被动对准相比，主动对准是在良好控制的环境中执行的对准。主动对准过程通常比被动对准过程花费更多成本及更多时间来执行，且在现场执行不太实际。

例如，“主动”对准、经“主动”对准及类似者可意指主动对准技术是必需的及/或有利于这种对准，及/或系统经配置以使用主动对准技术来制造/耦合(例如，在特定对准公差内主动放置)。例如，主动对准技术可被视为使用良好控制的对准过程及/或精密工具提供的对准(例如，永久对准)。精密工具可意指当所对准组件在现场时(例如，在实际及/或自然使用案例中，远离其制造位置)不一定可用的工具。在一个实例中，主动对准意指使用成像测量系统来将光纤与相应光源对准，且使用测试设备来测试当光学信号从光纤的相对端传出时由光源发射到光纤中的光学信号。通过使用这些主动对准过程及主动对准设备，可确定光源及光纤是否彼此精确对准。例如，具有精确可控自由度的机械机器人夹持器可夹持一或多个光纤，直到满足所要对准公差，且接着在光纤被永久固定(例如，用环氧树脂粘结)在适当位置时固持光纤。

另一方面，被动对准、经被动对准及类似者可意指被动对准技术是必需的及/或有利于这种对准，及/或系统经配置以使用被动对准技术来制造/耦合(例如，在特定对准公差内)。例如，被动对准可意指用手或用最少工具(例如，举例来说，镊子的手动工具)放置光学连接器。这种被动对准可进一步意指利用一或多个对准表面(例如，垂直销、水平凹槽)的被动导引的辅助。被动导引可意指使用很少或不使用外部工具的导引(例如，仅使用用户的手及系统本身的对准表面)。例如，一或多个初始对准表面(例如，垂直销)最初可使组件在相对粗略公差内保持被约束(被动地)，而一或多个第二对准表面(例如，作为可配合表面，v形凹槽)可提供更精确公差内的最终(被动)对准。这样的实例用于说明性目的，且可使用被动对准表面及被动对准过程的任何组合及配置。

最终，如本文所使用，对“一个实施例”或“一些实施例”的任何参考意指结合实施例描述的特定元件、特征、结构或特性被包含在本文公开的发明概念的至少一个实施例中。短语“在至少一个实施例中”在说明书中的出现不一定是指同一实施例。所公开的发明概念的实施例可包含本文明确描述或固有存在的一或多个特征，或两个或更多个这种特征的任何组合或子组合。

概括地说，本文公开的发明概念的一些实施例涉及经配置用于光的准直的经耦合光学系统。在一些实施例中，本公开涉及但不一定限于利用准直光将光学连接器被动对准且固定到硅光子集成电路(PIC)的输入及输出。例如，本公开包含涉及开关ASIC旁边的共封装光学器件(CPO)的至少一个实施例，所述共封装光学器件具有利用准直光的边缘耦合光学连接器。

硅光子器件的一个挑战是以低成本、高容量可制造方式在硅上及硅外获得光。在共封装光学器件(CPO)中，硅光子器件与其他硅集成电路(IC)定位于同一封装上，例如开关专用集成电路(ASIC)。

将光纤耦合到CPO的一种方法依赖于将光纤对接(尾端粘结)到硅光子器件，且将光纤永久固定在适当位置。例如，在重叠配置中，其中光纤块与硅光子块重叠，且光纤利用凹槽对准(如图1B中展示)。此外，光纤可经(主动)对准且通过粘合剂(例如，环氧树脂)固定到适当位置。就此而言，在某种意义上，光纤的一端可永久附接到硅光子器件，且另一端可使用标准光学连接器(例如，多光纤推接式(MPO)或LC连接器)。本文考虑，这种配置可在基于收发器的技术中相当好地工作，其中解决方案通常是完全封装的，且整个组合件的对准得到良好控制，但可在CPO应用中存在挑战。

这种配置的挑战在于光纤块(例如，光纤阵列单元(FAU))通常可为小的、半透明的、脆弱的且难以处置及定位。进一步挑战包含要求针对典型解决方案低至亚微米精度的光纤对准公差。

本公开的一些实施例解决这些挑战中的至少一些。例如，本公开的至少一个实施例允许其中光纤阵列更容易定位/对准(例如，光学对准)且不永久附接(例如，而是，可以可移除地耦合)的系统。

参考图1A及1B，展示光纤耦合的示意性表示的视图。虽然图1A及1B可说明实例尾纤耦合，但所展示的元件中的至少一些及相关描述可应用于(及/或被包含在)本公开的一或多个实施例中。

在至少一些实施例中，经耦合光学系统212包含硅光子器件106(例如，如展示的硅光子块106)。

在至少一些实施例中，经耦合光学系统212包含光纤104。然而，应注意，至少在一些实施例中，经耦合光学系统212的光纤相对于硅光子器件106非永久尾端粘结。

在至少一些实施例中，经耦合光学系统212包含光纤块102。

在至少一些实施例中，经耦合光学系统212包含一或多个光学波导108或可耦合到一或多个光学波导108。

在至少一些实施例中，经耦合光学系统212包含凹槽112。例如，经耦合光学系统212的光学连接器可包含凹槽112。

在至少一些实施例中，经耦合光学系统212(例如，经耦合光学系统212的光学连接器)包含光纤104的一端上的连接器(例如，多光纤推接式(MPO)或LC连接器)。

在至少一个实施例中，经耦合光学系统212不包含用于将光学系统216(例如，PIC)耦合到CPO系统(例如，图4的CPO系统400)、封装(例如，封装402)、衬底及/或类似者的插座(未展示)。例如，在至少一个实施例中，光学系统经配置以焊接到CPO系统或封装中的至少一者。

移除通常用于将硅光子器件106附接到与硅集成电路(IC)(未展示)相同的封装(例如，封装402)的插座(未展示)可存在其他挑战。插座可能能够承受焊料回流条件，但可引起电损耗且占据大面积，因此加剧硅光子器件通常试图缓解的一些挑战。经考虑，如果不是使用插座，而是将硅光子器件106焊接到及/或经配置以焊接到与硅IC相同的封装上(例如，有助于减少占据面积且改进速度及带宽性能)，那么附接到硅光子器件106的光纤104可经受苛刻的焊料回流条件(例如，高热)。其中存在在没有插座的这种配置中使用典型尾端粘结光纤104的一些挑战。本公开的至少一些实施例不使用尾端粘结光纤104，且可代替地，例如，使用被动、可移除地耦合的光学连接器210。

出于本公开的目的，在至少一些实施例中，应注意，Z方向可平行于图2A中展示的光轴，Y方向可垂直于图3B中展示的含有界面透镜表面306的平面(例如，垂直)，且X方向与其正交(例如，在含有界面透镜表面306的平面内)。

参考图2A，根据本公开的一或多个实施例，展示具有在Z方向上对准的准直光202的光纤耦合(例如，准直光耦合)的框图200。在至少一个实施例中，第一透镜204可与第二透镜206对准，且可经配置以使得在透镜之间引导的光202被准直。例如，第一透镜204可为耦合到搁架(例如，图2B的搁架208)(例如，与其连接、与其相关联及/或相对于其固定)的透镜，且第二透镜206可为耦合到连接器(例如，图2B的连接器210)的透镜。

在至少一个实施例中，这种准直光耦合可用于减轻(放宽)典型对准公差。在非限制性实例中，如所提及，典型(非准直)光纤耦合可需要亚微米对准公差(例如，在至少一些单模态系统中)。在本公开的至少一个实施例中，使用准直光耦合可允许X及/或Y方向上的至少5、10、15或高达20微米及/或Z方向上的至少25、50或高达100微米的更大对准公差。此外，具有对准表面(例如，图3A的光学对准表面302)的第三部分(例如，搁架208)可被用于充当导引件以将光学系统216对准到光学连接器210。

参考图2B，展示根据本公开的一或多个实施例的经耦合光学系统212。经耦合光学系统212可包含光学系统216及光学连接器210。在至少一个实施例中，如展示，光学系统212可经配置以(例如，光学地及/或物理地)与光学连接器210被动对准/耦合(例如，经由槽内销设计)。

在至少一个实施例中，光学系统216包含搁架208(下文更详细描述)及一或多个界面透镜218。搁架可经耦合(例如，附接)到一或多个界面透镜218(即，一或多个PIC透镜及类似者)。在至少一个实例中，搁架208经附接到结构214(例如，光子集成电路(PIC)、封装结构及类似者)。

在至少一个实施例中，光学连接器210包含对应于一或多个界面透镜218的一或多个连接器透镜220。在非限制性实例中，光学连接器可为阵列单元(例如，光纤阵列单元(FAU))及/或包含一或多个光纤222。在至少一个实施例中，经耦合光学系统212包含依127um间距(例如，间隔)的光纤222。在至少一个实施例中，经耦合光学系统212包含每个光学连接器210多达40个光纤222。然而，应注意，可包含任何数量的光纤222(例如，数百个)。

参考图3A，展示根据本公开的一或多个实施例的搁架208。在至少一个实施例中，搁架208经配置以接受光学连接器210的耦合，光学连接器210经配置以可移除地与光学系统216耦合。在至少一个实施例中，搁架208经配置以接受光学连接器210的被动光学耦合及结构对准。在至少一个实施例中，搁架208经配置以边缘耦合(例如，到PIC)。

虽然搁架208被展示为在中间部分304(例如，凹槽)的每一侧上具有一个光学对准表面302的单个主体，但搁架208不限于这样的实施例，且搁架208可例如包含各种数量、位置、形状及/或类似者的光学对准表面304、中间部分304及所描绘或描述的任何其他元件/限制。例如，搁架208可具有各种大小(例如，相对较大大小针对在一个方向上的粗略初始对准，且较小大小针对在不同方向上的最终精确对准)、各种形状(凹槽，例如V形凹槽、沟槽、矩形槽口、U形凹槽、金字塔形表面、锥形表面、垂直销及/或有助于对准的任何其他形状)及/或在搁架208的各种位置(例如，在中间部分304的表面上、在顶表面上(如展示)、在底表面上、在一或多个外侧表面上、在前表面上、在后表面上及/或类似者)的光学对准表面302。类似地，在本公开中描述及描绘的光学连接器210的任何表面/元件/限制(例如，连接器对准表面504)不限于所描述及描绘的内容，且同样可在数量、大小、位置及/或类似者上变化。

在至少一个实施例中，搁架208包含一或多个光学对准表面302。例如，一或多个光学对准表面302可为两个或更多个光学对准表面302。例如，在至少一个实施例中，光学对准表面302可为凹槽表面(例如，v形槽口及类似者)。

例如，搁架208可利用结构214(例如，PIC)的凹槽深度(例如，图3A中展示的光学对准表面302的凹槽深度)及/或环氧树脂厚度以确保在准直光束对准要求内光纤到PIC波导对准的光学Y方向上的良好尺寸公差。在至少一个实例中，光学对准表面302还可经由良好控制/设计/制造光学对准表面302的凹槽(例如，V形凹槽)的角度来控制光学X方向对准(例如，约束在设定公差内)。此外，Z方向上(例如，沿着光轴)的对准公差可大于X方向及Y方向对准要求。例如，本公开的实施例允许Z方向上的50到100um公差(例如，可利用哪些外部机械件部件来保持这种公差)，其中Z方向平行于一或多个界面透镜218的光轴。例如，光学对准表面302可经配置以允许相对于X方向及/或Y方向在20微米内的对准。这种较大公差可为光束准直的结果。

在至少一个实施例中，存在以下情况中的至少一者：搁架208经配置以与一或多个界面透镜218主动对准；或搁架208与一或多个界面透镜218主动对准。在一些实施例中，存在以下情况中的至少一者：搁架208经配置以相对于一或多个界面透镜218固定在适当位置；或搁架208相对于一或多个界面透镜218固定在适当位置。

例如，搁架208可相对于一或多个界面透镜218(及例如一或多个光学波导或硅光子器件的其他组件)固定(例如，用环氧树脂粘结)在适当位置(例如，在受控组装过程中)。就此而言，搁架208可相对于一或多个界面透镜218主动对准，使得被动对准(或可移除地耦合)到搁架的元件可被动对准(或可移除地耦合)到一或多个界面透镜218(及例如光学波导)。

在至少一个实施例中，搁架208包含中间部分304(例如，凹陷、空隙及/或类似者)，在中间部分304的相对侧上具有至少一个光学对准表面302，且中间部分304经配置以接受(接纳)光学连接器210。

在至少一个实施例中，搁架208的材料包含玻璃、硅或金属中的至少一者。例如，搁架208可为玻璃。在另一实例中，搁架208是硅。在至少一些实例中，搁架208是相对脆弱且薄的。

参考图3B，展示根据本公开的一或多个实施例的包含一或多个界面透镜218的光学系统216。在至少一个实施例中，一或多个界面透镜218包含一或多个界面透镜表面306，如展示，其中每一透镜表面306对应于不同光轴。例如，每一光轴可经配置以与光学连接器210的连接器透镜220的连接器透镜表面的相应光轴对准。例如，一或多个界面透镜218可经配置以进行以下中的至少一者：接收及/或传输准直光束；或至少部分准直光束。

一般来说，透镜(例如，界面透镜218、连接器透镜220、透镜表面306及类似者)是包括经配置以(例如，经成形以)引导电磁束的至少部分透明材料的组件/元件。例如，透镜可经配置以准直、分散及/或集中光束(或多个光束)的一或多个部分。例如，透镜可意指用于引导多个光束(例如，对应于多个光纤222)的单个结构。

一或多个界面透镜表面306可为如展示的一个界面透镜结构218的部分或可为单独透镜结构。在一个非限制性实例中，如展示，一或多个界面透镜表面306可对准成一行。应注意，上文实例及描述仅是说明性的，且具有任何数量的界面透镜表面306及光轴的任何数量的界面透镜218可用于具有任何数量的行或图案的任何配置中(例如，同样用于对应连接器透镜220)。

参考图4，展示根据本公开的一或多个实施例的光学系统216的非限制性实例。在至少一个实施例中，光学系统216可在包含封装402的共封装光学器件(CPO)系统400的至少一个侧上包含多个搁架208(例如，四个)。

在至少一个实施例中，经耦合光学系统212包含来自2022年2月4日申请的第63/306,808号美国临时专利申请案的一或多个元件，所述案的全部内容以引用的方式并入本文中。

参考图5A，展示根据本公开的一或多个实施例的光学连接器210。在至少一些实施例中，光学连接器210包含光纤块506、一或多个连接器透镜220、光纤222及/或一或多个连接器对准表面504。

一或多个连接器对准表面504可对应于光学系统216的光学对准表面302(例如，允许精确被动对准)。例如，一或多个连接器对准表面504可经耦合到光学连接器210。在至少一个实例中，一或多个连接器对准表面504可平行于一或多个连接器透镜220的光轴(如展示，例如，沿着狭长对准表面的长度测量的距离可为平行的，即所述表面可在光轴的方向上大致上对准/平行，使得可与所述表面配合的组件可平行于光轴滑动)。例如，一或多个连接器对准表面504可为一或多个对准杆504(例如，销)。

光纤222可包含但不限于单模保偏光纤。光纤222可相对于一或多个连接器透镜220(及一或多个连接器对准表面504)固定(例如，主动对准及/或用环氧树脂粘结)。

在至少一个实施例中，光学系统216经配置以与具有上述限制中的一或多者的光学连接器210一起使用(且反之亦然)。在至少一个实施例中，光学系统216是以下情况中的至少一者：经配置以与光学连接器210边缘耦合；或经配置以与光学连接器210的准直透镜(例如，准直连接器透镜220及准直界面透镜218)一起使用。在至少一个实施例中，光学连接器210经配置以在X方向及/或Y方向(图2A的X方向及Y方向，使得Z方向与光轴对准)上在20微米或更少微米内光学对准。在至少一个实施例中，光学连接器210可操作地连接到光学系统216。

在至少一个实施例中，一或多个连接器透镜220可经配置以进行以下中的至少一者：接收及/或传输准直光束；或至少部分准直光束。

在至少一个实施例中，凭借光学连接器210经配置以与准直光束一起使用，光学连接器210具有(多达)至少25微米的Z方向对准公差(例如，允许错位)及(多达)至少5微米的X方向及/或Y方向的对准公差。

应理解，光学连接器可经配置以光学耦合及可移除地耦合到光学系统。

在至少一个实施例中，光学系统216、光学连接器210或经耦合光学系统212中的至少一者经配置以与单模(SM)及保偏(PM)光纤兼容。

参考图5B，展示根据本公开的一或多个实施例的经耦合光学系统212的被动光学耦合，其中至少一些元件被部分切除以改进清晰易懂性。在至少一个实施例中，如展示，一或多个对准杆504可对应于一或多个光学对准表面302(例如，精密V形凹槽)且与之对准。

在至少一个实施例中，经耦合光学系统212经配置用于基于硅光子器件的收发器/通信技术中。在至少一个实施例中，经耦合光学系统212经配置用于基于硅光子收发器及共封装光学器件(CPO)的系统中。

据信，通过对本文公开的发明概念的实施例的前文描述，将理解所公开的发明概念及其许多伴随优点，且将明白，在不脱离本文公开的发明概念的广泛范围或不牺牲其所有重大优点的情况下，可在其组件的形式、构造及布置上进行各种改变；且来自各种实施例的个别特征可经组合以达成其他实施例。之前在本文描述的形式仅为其解释性实施例，以下权利要求书的意图是涵盖及包含这些改变。此外，关于任何个别实施例公开的任何特征可被并入到任何其他实施例中。

Claims (20)

1.一种光学系统，其包括：

搁架；及

一或多个界面透镜，其经耦合到所述搁架，

其中所述搁架包括一或多个光学对准表面。

2.根据权利要求1所述的系统，其中存在以下情况中的至少一者：

所述搁架经配置以相对于所述一或多个界面透镜固定在适当位置；或

所述搁架相对于所述一或多个界面透镜固定在适当位置。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述搁架经配置以接受光学连接器的耦合，所述光学连接器经配置以可移除地与所述光学系统耦合。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个界面透镜经配置以进行以下中的至少一者：接收及/或传输准直光束；或至少部分准直光束。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个光学对准表面是一或多个凹槽表面。

6.根据权利要求1所述的系统，所述一或多个光学对准表面中的至少一者在中间部分的相对侧上，所述中间部分经配置以接受光学连接器，且所述一或多个光学对准表面经配置以允许相对于X方向及/或Y方向在20微米内的对准，其中Z方向平行于所述一或多个界面透镜的光轴。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学系统是以下情况中的至少一者：

经配置以与光学连接器边缘耦合；或

经配置以与所述光学连接器的准直连接器透镜一起使用。

8.一种光学连接器，其包括：

一或多个连接器透镜；及

一或多个连接器对准表面，其相对于所述一或多个连接器透镜耦合。

9.根据权利要求8所述的光学连接器，其中所述一或多个连接器对准表面是一或多个对准杆。

10.根据权利要求8所述的光学连接器，其中所述一或多个连接器对准表面平行于所述一或多个连接器透镜的光轴。

11.根据权利要求8所述的光学连接器，其中所述一或多个连接器透镜经配置以进行以下中的至少一者：接收及/或传输准直光束；或至少部分准直光束。

12.根据权利要求8所述的光学连接器，其中所述光学连接器经配置以经由至少所述一或多个连接器对准表面在X方向及/或Y方向上在20微米或更少微米内光学对准。

13.根据权利要求8所述的光学连接器，其中所述光学连接器具有至少25微米的Z方向对准公差及至少5微米的X方向及/或Y方向的对准公差。

14.根据权利要求8所述的光学连接器，其进一步包括一或多个单模保偏光纤。

15.一种经耦合光学系统，其包括：

光学系统，其包括：

搁架；及

一或多个界面透镜，其经耦合到所述搁架，所述搁架包括一或多个光学对准表面；及

光学连接器，其包括：

一或多个连接器透镜；及

一或多个连接器对准表面，其相对于所述一或多个连接器透镜耦合且对应于所述一或多个光学对准表面，

所述光学连接器经配置以经由所述一或多个连接器对准表面及所述一或多个光学对准表面分别对准到所述光学系统，

所述光学连接器经配置以光学耦合且可移除地耦合到所述光学系统。

16.根据权利要求15所述的经耦合光学系统，其中所述一或多个连接器透镜经配置以准直。

17.根据权利要求15所述的经耦合光学系统，所述经耦合光学系统经配置以与单模(SM)及保偏(PM)光纤兼容。

18.根据权利要求15所述的经耦合光学系统，所述光学系统经配置以焊接到CPO系统或封装中的至少一者。

19.根据权利要求15所述的经耦合光学系统，其中所述光学系统经配置以与所述光学连接器边缘耦合。

20.根据权利要求15所述的经耦合光学系统，其中所述一或多个连接器对准表面平行于所述一或多个连接器透镜的光轴。