CN117581135A - 密集光子集成电路光学边缘耦合 - Google Patents

密集光子集成电路光学边缘耦合 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于在光子集成电路(4)和附接到光纤连接器套圈(10)的一根或多根光纤(6)之间传输光的光学互连部件(8)。光学互连部件(8)包括：在光学互连部件(8)的边缘处形成的台阶(30)，包括突出部(32)和刻面(34)；在光学互连部件的表面中形成的一个或多个光束管理元件(40)；以及多个集成光波导(36)。两个或更多个集成光波导(36)中的每者都从刻面(34)延伸，以便在刻面(34)处限定多个光学端口(38)，并且一个或多个光束管理元件(40)中的每者都与多个集成光波导(36)中的对应的集成光波导的端部对准，但与之分隔开。还公开了光纤连接器套圈(10)、包括光学互连部件(8)和光纤连接器套圈(10)的光学互连组件(2)、以及包括光学互连组件(2)、光子集成电路(4)和一根或多根光纤(6)的光学系统。

Description

密集光子集成电路光学边缘耦合
技术领域
本公开涉及用于辅助到光子集成电路(PIC)和/或从光子集成电路(PIC)的高密度光学边缘耦合的部件和组件，该光子集成电路(PIC)是例如硅光子(SiPh)装置。
背景技术
在硅光子集成电路(PIC)应用中存在对高通道计数光学输入/输出(I/O)端口的显著要求。对共封装光学应用(CPO)中电子学和光子学之间的紧密集成的需求加剧了这种情况，其中，从电子I/O到光子I/O的转换可以提供显著的优势和高带宽可扩展性。
使用传统的光纤附接工艺实现高通道计数可能会使用硅芯片上的不希望的空间量，这具有显著的成本和实用性影响。
传统的光纤阵列可以实现100μm量级的通道间距，这受到在这种阵列中使用的光纤的直径的限制。常见的间距为250μm或127μm，然而，通过使用较小直径的光纤(例如，具有80μm直径的光纤)也可以获得较小的间距。然而，在传统的V形槽阵列中使用这种光纤的一维阵列对可实现的通道密度有显著的限制。
可以在相邻耦合器之间以显著较小的间距(例如，25μm)制造PIC上的光学I/O耦合器，并且因此该光学I/O耦合器可以提供通道密度的实质增大。然而，随后需要光学插入体装置以在这些结构和用于将信号传送到接收器的光纤之间提供光学耦合。
边缘耦合光学插入体装置通常用于硅光子平台上，以向硅光子波导提供宽光谱带宽和低损耗耦合。然而，由于边缘几何结构的原因，已知的边缘耦合光学插入体装置受限于1D阵列，使得减小通道到通道间距是可用于增大I/O密度的唯一途径。
替代地，可以使用光学插入体装置，其采用光栅耦合器将光垂直耦合到硅光子学平台内和外。光栅耦合器可以容许耦合器的2D阵列为I/O提供管芯占用空间的更有效使用。然而，光栅耦合器典型地比边缘耦合器具有更高的损耗和偏振灵敏度。
发明内容
应当理解的是，本公开的以下方面中的任意一个方面的特征中的任意一个或多个特征可以与本公开的其他前述方面中的任意一个方面的特征中的任意一个或多个特征组合。
根据本公开的一个方面，提供了一种光学互连部件，用于在光子集成电路和附接到光纤连接器套圈的一根或多根光纤之间传输光，光学互连部件包括：
在光学互连部件的边缘处形成的台阶，台阶包括突出部和刻面(facet)；
在光学互连部件的表面中形成的一个或多个光束管理元件；以及
多个集成光波导，
其中，集成光波导中的两个或更多个集成光波导中的每者从刻面延伸，以便在刻面处限定多个光学端口，并且
其中，一个或多个光束管理元件中的每者与多个集成光波导中的对应的集成光波导的端部对准，但与该端部分隔开。
这种光学互连部件可以用于在光子集成电路的多个集成光波导和附接到光纤连接器套圈的一根或多根光纤之间传输光。这种光学互连部件可以用于光纤和例如硅光子集成电路的光子集成电路上的光学I/O端口之间的密集边缘耦合。
可选地，光学互连部件包括例如玻璃的单块材料，或形成在例如玻璃的单块材料中，玻璃例如是单块熔融二氧化硅。
可选地，台阶形成在单块材料中。
可选地，一个或多个光束管理元件形成在单块材料中。
可选地，多个集成光波导形成在单块材料中。
可选地，光子集成电路包括多个集成光波导和形成在光子集成电路的边缘处的台阶，其中台阶包括突出部和刻面，并且其中光子集成电路的每个集成光波导终止于光子集成电路的刻面处，以便在光子集成电路的刻面处限定对应的光学端口。
可选地，在光学互连部件的刻面处的多个光学端口具有与在光子集成电路的刻面处的多个光学端口的空间配置相匹配的空间配置。
在使用中，光学互连部件的刻面被配置为啮合光子集成电路的刻面，使得光学互连部件的刻面处的光学端口与光子集成电路的刻面处的多个光学端口对准，用于在光子集成电路的多个光学端口与光学互连部件的多个光学端口之间传输光。
可选地，光纤连接器套圈包括：
一个或多个光束管理元件，每个光束管理元件被配置为与光学互连部件的对应的光束管理元件对准；以及
一个或多个光纤对准结构，
其中，每个光纤对准结构被配置为与对应的光纤啮合，使得对应的光纤的端部与光纤连接器套圈的光束管理元件中的对应的光束管理元件对准，但与该对应的光束管理元件分隔开。
可选地，其中光学互连部件的一个或多个光束管理元件具有与光纤连接器套圈的一个或多个光束管理元件的空间配置相匹配的空间配置。
可选地，光纤连接器套圈被配置为与光学互连部件对准，以便将光纤连接器套圈的每个光束管理元件与光学互连部件的对应的光束管理元件对准，用于在光学互连部件的每个光束管理元件与光纤连接器套圈的对应的光束管理元件之间传输光。
在使用中，光学互连部件的一个或多个光束管理元件和光纤连接器套圈的一个或多个光束管理元件扩展在光学互连部件和光纤连接器套圈之间行进的一个或多个光束，从而对于给定的光学耦合效率，放宽在光学互连部件和光纤连接器套圈之间所需的对准公差。这有可能简化光学I/O组件和用于例如硅光子(SiPh)装置的光子集成电路(PIC)的封装。
可选地，一个或多个光束管理元件包括光束准直元件或光束聚焦元件。
可选地，一个或多个光束管理元件包括微透镜。
可选地，光束管理元件中的一个或多个光束管理元件包括波导结构，例如分段波导或锥形波导。
可选地，光束管理元件中的一个或多个光束管理元件包括梯度折射率(GRIN)透镜，例如通过对例如玻璃的材料的折射率进行激光修改而制成的GRIN透镜，或通过将GRIN棒插入到被激光蚀刻到光学互连部件的材料中的孔中而制成的GRIN透镜。
可选地，光束管理元件中的一个或多个光束管理元件包括2D弯曲微镜，例如2D弯曲全内反射微镜。
可选地，每个光束管理元件通过光学互连部件的材料和/或通过气隙与多个集成光波导中的对应的集成光波导的端部分隔开。
可选地，光学互连部件的刻面通过蚀刻而形成，例如通过蚀刻单块材料而形成。
可选地，光学互连部件的突出部通过蚀刻而形成，例如通过蚀刻单块材料而形成。
可选地，光子集成电路的刻面通过蚀刻而形成。
可选地，光子集成电路的突出部通过蚀刻而形成。
可选地，光学互连部件的光学端口和光学互连部件的突出部分隔开预定距离，该预定距离与光子集成电路的多个光学端口与光子集成电路的参考表面分隔开的预定距离相匹配。可选地，光学互连部件的台阶被配置为容许光学互连部件的突出部和光子集成电路的参考表面之间的啮合，而无光子集成电路的突出部啮合光学互连部件。因此，光学互连部件的突出部和光子集成电路的参考表面之间的啮合导致光学互连部件的光学端口与光子集成电路的光学端口在一维上对准。
可选地，光学互连部件包括设置在光学互连部件的突出部上的一个或多个基准标记，一个或多个基准标记中的每个基准标记被配置用于与设置在光子集成电路的参考表面上的一个或多个对应的基准标记对准，以对准光学互连部件和光子集成电路。
可选地，光学互连部件的多个光学端口和光学互连部件的参考表面分隔开预定距离，该预定距离与光子集成电路的多个光学端口与光子集成电路的突出部被分隔开的预定距离相匹配。可选地，光学互连部件的台阶被配置为容许光学互连部件的参考表面和光子集成电路的突出部之间的啮合，而无光学互连部件的突出部啮合光子集成电路。因此，光学互连部件的参考表面和光子集成电路的突出部之间的啮合导致光学互连部件的光学端口与光子集成电路的光学口在一维上对准。
可选地，光学互连部件包括设置在光学互连部件的参考表面上的一个或多个基准标记，一个或多个基准标记中的每个基准标记被配置用于与设置在光子集成电路的突出部上的一个或多个对应的基准标记对准，以对准光学互连部件与光子集成电路。
可选地，光学互连部件包括一个或多个对准特征，每个对准特征被配置为啮合光子集成电路的对应的互补对准特征，用于光学互连部件与光子集成电路的被动(passive)对准。
可选地，光学互连部件的一个或多个对准特征整体形成在单块材料中。
可选地，光学互连部件包括一个或多个另外的对准特征，每个另外的对准特征被配置为啮合光纤套圈部件的对应的互补对准特征，用于光学互连部件与光纤套圈部件的被动对准。
可选地，光学互连部件的一个或多个另外的对准特征整体形成在单块材料中。可选地，一个或多个另外的对准特征包括一个或多个对准引脚或突起或一个或多个对准孔。对准引脚或突起中的一者或多者可以整体形成在单块材料中。对准引脚或突起中的一者或多者可以与单块材料独立地形成。
可选地，光学互连部件与光纤连接器套圈被配置为能够拆卸地附接。
可选地，光学互连部件与光纤连接器套圈被配置为能够插接或能够连接。
可选地，光学互连部件的光学端口被布置成例如均匀的1D阵列的1D阵列。可选地，光学互连部件的光学端口以小于80μm的间距布置成均匀的1D阵列。
可选地，光学互连部件包括色散元件，其中多个集成光波导包括多个初级集成光波导和次级集成光波导，其中每个初级光波导从光学端口中的对应的光学端口延伸到色散元件，并且其中次级光波导从色散元件延伸并且终止于与光束管理元件中的对应的光束管理元件对准但分隔开的位置处。
可选地，色散元件被配置为经由多个初级集成光波导中的不同的初级集成光波导接收多个不同的波长并将多个不同的波长复用到次级集成光波导中，或经由次级集成光波导接收多个不同的波长并将多个不同的波长解复用到多个初级集成光波中的不同的初级集成光波中。
可选地，色散元件与光学互连部件成整体地形成。
可选地，色散元件包括一个或多个较高折射率集成光波导，较高折射率集成光波导限定在设置在光学互连部件的较低折射率衬底上的较高折射率材料层中。
可选地，一个或多个较高折射率集成光波导被配置用于与一个或多个初级集成光波导倏逝耦合，并且一个或多个较高折射率集成光波导被配置用于与一个或多个次级集成光波导倏逝耦合。
可选地，一个或多个较高折射率集成光波导与一个或多个初级集成光波导对准，并且一个或多个较高折射率集成光波导与一个或多个次级集成光波导对准。
可选地，色散元件与光学互连部件独立地形成，并且然后例如通过倒装芯片接合附接到光学互连部件。
可选地，色散元件包括阵列波导光栅(AWG)、中阶梯(Echelle)光栅或一个或多个体部件，例如位于次级集成光波导和多个初级集成光波导之间的一个或多个薄膜干涉滤波器。
可选地，一根或多根光纤包括多根光纤。
可选地，多个集成光波导中的每个集成光波导从光学互连部件的刻面延伸，以便在光学互连部件的刻面处限定多个光学端口。
可选地，一个或多个光束管理元件包括多个光束管理元件，并且其中，多个集成光波导中的每个集成光波导的端部与光学互连部件的光束管理元件中的对应的光束管理元件对准，但与该对应的光束管理元件分隔开。
可选地，多根光纤包括光纤的1D阵列，例如光纤的规则的1D阵列。
可选地，多个光束管理元件包括光束管理元件的1D阵列，例如光束管理元件的均匀的1D阵列。
可选地，多根光纤包括交错布置的光纤。
可选地，多个光束管理元件包括交错布置的光束管理元件。
可选地，多个光纤包括光纤的2D阵列，例如光纤的规则的2D阵列。
可选地，多个光束管理元件包括光束管理元件的2D阵列，例如光束管理元件的均匀的2D阵列。
可选地，光学互连部件的形成可以包括使用例如超快激光器或飞秒激光器的激光器在一个或多个区域中刻写光学互连部件的单块材料，以便在一个或多个区域中修改光学互连部件的单块的材料。
可选地，每个集成光波导的形成包括使用例如超快激光器或飞秒激光器的激光器在一个或多个集成光波导区域中刻写单块材料，以便在一个或多个集成光波导区域中修改单块的材料。
可选地，每个集成光波导的形成包括使用例如超快激光器或飞秒激光器的激光器在一个或多个集成光波导区域中刻写单块材料，以便在一个或多个集成光波导区域中修改单块的材料的折射率。
可选地，每个光束管理元件的形成包括使用例如超快激光器或飞秒激光器的激光器在一个或多个光束管理元件区域中刻写单块材料，以便在一个或多个光束管理元件区域中修改单块的材料。
可选地，每个光束管理元件的形成包括使用激光器在一个或多个光束管理元件区域中刻写单块材料，以便在一个或多个光束管理元件区域中修改单块的材料的折射率。
可选地，每个光束管理元件的形成包括：使用激光器在一个或多个光束管理元件区域中刻写单块材料，以便在一个或多个光束管理元件区域中修改单块的材料的化学蚀刻性；以及后续从一个或多个光束管理元件区域去除(例如，通过或化学蚀刻)单块的经修改的材料。
可选地，每个光束管理元件的形成包括使用激光器在一个或多个光束管理元件区域中刻写单块材料，以便在一个或多个光束管理元件区域中烧蚀单块的材料。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于在光学互连部件和一根或多根光纤之间传输光的光纤连接器套圈，光纤连接器套圈包括：
一个或多个光束管理元件，光纤连接器套圈的每个光束管理元件被配置用于与光学互连部件的对应的光束管理元件对准；以及
一个或多个光纤对准结构，
其中，每个光纤对准结构被配置用于与对应的光纤啮合，使得对应的光纤的端部与光纤连接器套圈的光束管理元件中的对应的光束管理元件对准，但与该对应的光束管理元件分隔开。
可选地，光纤连接器套圈包括例如玻璃的单块材料，或形成在例如玻璃的单块材料中，玻璃例如是单块熔融二氧化硅。
可选地，一个或多个光束管理元件形成在单块材料中。
可选地，一个或多个光纤对准结构形成在单块材料中。
可选地，其中光纤连接器套圈的一个或多个光束管理元件具有与光学互连部件的一个或多个光束管理元件的空间配置相匹配的空间配置。
可选地，光纤连接器套圈被配置用于与光学互连部件对准，以便将光纤连接器套圈的每个光束管理元件与光学互连部件的对应的光束管理元件对准，用于在光学互连部件的每个光束管理元件与光纤连接器套圈的对应的光束管理元件之间传输光。
可选地，光纤连接器套圈包括一个或多个对准特征，每个对准特征被配置为啮合光学互连部件的对应的互补对准特征，用于光纤连接器套圈与光学互连部件的被动对准。
可选地，光纤连接器套圈的一个或多个对准特征形成在单块材料中。
可选地，光纤连接器套圈的一个或多个对准特征包括一个或多个对准引脚或突起或一个或多个对准孔。对准引脚或突起中的一者或多者可以整体形成在单块材料中。对准引脚或突起中的一者或多者可以与单块材料独立地形成。
可选地，光纤连接器套圈与光学互连部件被配置为能够拆卸地附接。
可选地，光纤连接器套圈与光学互连部件被配置为能够插接或能够连接。
可选地，一根或多根光纤包括多根光纤。
可选地，多根光纤包括光纤的1D阵列，例如光纤的规则的1D阵列。
可选地，多根光纤包括交错布置的光纤。
可选地，多根光纤包括光纤的2D阵列，例如光纤的规则的2D阵列。
可选地，每根光纤包括多个光纤芯，并且其中每个光纤对准结构被配置为啮合对应的光纤，使得对应的光纤的每个光纤芯的端部与光纤连接器套圈的光束管理元件中的对应的光束管理元件对准，但与该对应的光束管理元件分隔开。
可选地，光纤连接器套圈的一个或多个光束管理元件包括光束准直元件或光束聚焦元件。
可选地，光纤连接器套圈的一个或多个光束管理元件包括微透镜。
可选地，光纤连接器套圈的一个或多个光束管理元件包括波导结构，例如分段波导或锥形波导。
可选地，光纤连接器套圈的一个或多个光束管理元件包括梯度折射率(GRIN)透镜，例如通过对例如玻璃的材料的折射率进行激光修改而制成的GRIN透镜，或通过将GRIN棒插入到被激光蚀刻到光纤连接器套圈的材料中的孔中而制成的GRIN透镜。
可选地，光纤连接器套圈的一个或多个光束管理元件包括2D弯曲微镜，例如2D弯曲全内反射微镜。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于在光子集成电路和附接到光纤连接器套圈的一根或多根光纤之间传输光的光学互连组件，该光学互连组件包括：
如上所述的光学互连部件；以及
如上所述的光纤连接器套圈，
其中，光学互连部件的每个光束管理元件与光纤连接器套圈的对应的光束管理元件对准。
可选地，其中光纤连接器套圈的一个或多个光束管理元件具有与光学互连部件的一个或多个光束管理元件的空间配置相匹配的空间配置。
可选地，光纤连接器套圈与光学互连部件对准，使得光纤连接器套圈的每个光束管理元件与光学互连部件的对应的光束管理元件对准，用于在光学互连部件的每个光束管理元件和光纤连接器套圈的对应的光束管理元件之间传输光。
可选地，光纤连接器套圈与光学互连部件被配置为能够拆卸地附接。
可选地，光纤连接器套圈与光学互连部件被配置为能够插接或能够连接。
可选地，一根或多根光纤包括多根光纤。
可选地，多根光纤包括光纤的1D阵列，例如光纤的规则的1D阵列。
可选地，多根光纤包括交错布置的光纤。
可选地，多根光纤包括光纤的2D阵列，例如光纤的规则的2D阵列。
可选地，每根光纤包括多个光纤芯，并且其中每个光纤对准结构被配置为啮合对应的光纤，使得对应的光纤的每个光纤芯的端部与光纤连接器套圈的光束管理元件中的对应的光束管理元件对准，但与该对应的光束管理元件分隔开。
可选地，光学互连部件和光纤连接器套圈具有一个或多个互补的相互啮合的对准特征，用于光学互连部件与光纤连接器套圈的被动对准。
可选地，一个或多个互补的相互啮合的对准特征包括一个或多个对准引脚或突起以及一个或多个互补的对准孔。对准引脚或突起中的一者或多者可以整体形成在光学互连部件的单块材料中，或整体形成在光纤连接器套圈的单块材料中。对准引脚或突起中的一者或多者可以与光学互连部件的单块材料独立地形成，并且可以与光纤连接器套圈的单块材料独立地形成。
根据本公开的一个方面，提供了一种光学系统，该光学系统包括如上所述的光学互连组件、光子集成电路和一根或多根光纤，其中光子集成电路与光学互连部件被附接(例如，接合)，并且每根光纤附接(例如，接合)到光纤连接器套圈的对应的光纤对准结构。
可选地，光子集成电路包括多个集成光波导和形成在光子集成电路的边缘处的台阶，其中台阶包括突出部和刻面，并且其中光子集成电路的每个集成光波导终止于光子集成电路的刻面处，以便在光子集成电路的刻面处限定对应的光学端口。
可选地，通过蚀刻形成光子集成电路的刻面。
可选地，通过蚀刻形成光子集成电路的突出部。
可选地，光子集成电路包括硅或由硅形成，例如，其中光子集成电路是硅光子集成电路。
可选地，光学互连部件的光学端口和光学互连部件的突出部分隔开预定距离，该预定距离与光子集成电路的多个光学端口和光子集成电路的参考表面分隔开的预定距离相匹配。可选地，光学互连部件的台阶被配置为容许光学互连部件的突出部和光子集成电路的参考表面之间的啮合，而无光子集成电路的突出部啮合光学互连部件。因此，光学互连部件的突出部和光子集成电路的参考表面之间的啮合导致光学互连部件的光学端口与光子集成电路的光学端口在一维上对准。
可选地，光学互连部件包括设置在光学互连部件的突出部上的一个或多个基准标记，一个或多个基准标记中的每个基准标记被配置为与设置在光子集成电路的参考表面上的一个或多个对应的基准标记对准，用于对准光学互连部件与光子集成电路。
可选地，光学互连部件的多个光学端口和光学互连部件的参考表面被分隔开预定距离，该预定距离与光子集成电路的多个光学端口和光子集成电路突出部被分隔开的预定距离相匹配。可选地，光学互连部件的台阶被配置为容许光学互连部件的参考表面和光子集成电路的突出部之间的啮合，而无光学互连部件的突出部啮合光子集成电路。因此，光学互连部件的参考表面与光子集成电路的突出部之间的啮合导致光学互连部件的光学端口与光子集成电路的光学端口在一维上对准。
可选地，光学互连部件包括设置在光学互连部件的参考表面上的一个或多个基准标记，一个或多个基准标记中的每个基准标记被配置用于与设置在光子集成电路的突出部上的一个或多个对应的基准标记对准，用于对准光学互连部件和光子集成电路。
可选地，一根或多根光纤包括多根光纤。
可选地，多根光纤包括光纤的1D阵列，例如光纤的规则的1D阵列。
可选地，多根光纤包括交错布置的光纤。
可选地，多根光纤包括光纤的2D阵列，例如光纤的规则的2D阵列。
附图说明
现在将仅参考附图以非限制性示例的方式对光学互连部件、光纤连接器套圈、光学互连组件和光学系统进行描述，附图中：
图1A是包括第一光学互连部件和第一光纤连接器套圈(ferrule)的第一光学互连组件的示意性侧视图，第一光学互连组件使用中在光子集成电路和附接到第一光纤连接器套圈的一根或多根光纤之间传输光；
图1B是图1A中所示的光子集成电路的示意性端视图；
图1C是图1A的第一光学互连组件的第一光学互连部件的示意性透视图；
图2A是包括第二光学互连部件和第二光纤连接器套圈的第二光学互连组件的示意性侧视图，第二光学互连组件用于在光子集成电路和附接到第二光纤连接器套圈的一根或多根光纤之间传输光；
图2B是图2A的第二光学互连组件的第二光学互连部件的示意性透视图；
图3是包括第三光学互连部件和第三光纤连接器套圈的第三光学互连组件的示意性侧视图，第三光学互连组件用于在光子集成电路和附接到第三光纤连接器套圈的一根或多根光纤之间传输光；
图4A是包括第三光学互连部件和第四光纤连接器套圈的第四光学互连组件的示意性侧视图，第四光学互连组件用于在光子集成电路和附接到第四光纤连接器套圈的一根或多根光纤之间传输光；
图4B是图4A的第四光学互连组件的第四光学互连部件的示意性平面图；
图5是包括第五光学互连部件和第五光纤连接器套圈的第五光学互连组件的一部分的示意性侧视图，第五光学互连组件用于在光子集成电路和附接到第五光纤连接器套圈的一根或多根光纤之间传输光；
图6是第六光学互连部件的示意性透视图；以及
图7是可替代的光纤连接器套圈的示意性平面图。
具体实施方式
首先参考图1A，示出了用于在硅光子集成电路4形式的光子集成电路和多个光纤6之间传输光的总体上用2表示的第一光学互连组件的示意性侧视图。光学互连组件2包括光学互连部件8和光纤连接器套圈10。如下面将更详细描述的，光学互连部件8附接到光子集成电路4，并且多个光纤6附接到光纤连接器套圈10。
如图1A和1B所示，光子集成电路4包括在光子集成电路4的边缘处形成的通常用20表示的台阶，其中台阶20包括突出部22和刻面24。光子集成电路4还包括多个集成光波导26，其中光子集成电路的每个集成光波导在光子集成电路四的刻面24处终止，以便在光子集成电路4的刻面24处限定对应的光学端口28。多个集成光波导26被配置为使得光学端口28被布置成均匀的1D阵列。光子集成电路4的每个光学端口28被限定在距光子集成电路4的上参考表面29预定距离处。本领域的普通技术人员将理解，光子集成电路4的突出部22和/或刻面24可以通过蚀刻来形成。此外，光子集成电路4的上参考表面29可以被抛光。
如图1A和1C所示，光学互连部件8形成在单块熔融二氧化硅9形式的的单块材料中，并且包括在光学互连部件8的边缘处形成的通常用30表示的台阶。台阶30包括突出部32和刻面34，其中刻面34被配置用于与光子集成电路4的刻面24啮合。本领域的普通技术人员将理解，光学互连部件8的突出部32和/或光学互连部件8的刻面34可以通过蚀刻单块熔融二氧化硅9来形成。
光学互连部件8还包括形成在单块熔融二氧化硅9中的多个集成光波导36，其中光学互连部件8的每个集成光波导36在光学互连部件8的刻面34处终止，以便在光学互连部件8的刻面34处限定对应的光学端口38。多个集成光波导36被配置为使得光学端口38被布置成均匀的1D阵列，该阵列具有与光子集成电路4的光学端口28的均匀的1D阵列的空间配置相匹配的空间配置。光学互连部件8的每个光学端口38被限定在距光学互连部件8的突出部32的预定距离处，该预定距离与光子集成电路4的每个光学端口28和光子集成电路4的上参考表面29之间的预定距离相匹配。本领域的普通技术人员将理解，光学互连部件8的台阶30被配置为容许光学互连部件8的突出部32与光子集成电路4的上参考表面29之间的啮合，而无光学互连部件8啮合光子集成电路4的突出部。因此，当光学互连部件8的突出部32啮合光子集成电路4的上参考表面29时，在Z方向上自动实现光子集成电路4的光学端口28与光学互连部件8的光学端口38的对准。
此外，可以使用视觉系统在X和Y上对准光学互连部件8与光子集成电路4。例如，光学互连部件8可以包括设置在突出部32上的一个或多个基准标记(图1A-1C中未示出)，并且光子集成电路4可以包括设置在光子集成电路4的上参考表面29上的一个或多个对应的基准标记(在图1A-1C中未示出)。可以使用视觉系统在X和Y上对准设置在光学互连部件8的突出部32上的一个或多个基准标记与设置在光子集成电路4的上参考表面29上的一个或多个对应的基准标记。
替代地，光学互连部件8和光子集成电路4可以包括一个或多个互补特征(在图1A-1C中未示出)，其被配置用于相互啮合，以便在X和Y上对准光学互连部件8与光子集成电路4。例如，光学互连部件8和光子集成电路4中的一者可以包括支座、支柱或突起，并且光学互连部件8和光子集成电路4中的另一个可以包括用于容纳支座、支柱或突起的互补凹陷，以在X和Y上对准光学互连部件8与光子集成电路4。
此外，尽管在图1A-1C中未示出，但是光学互连部件8的突出部32和/或刻面34可以具有形成在其中的一个或多个凹陷或通道，以辅助例如环氧树脂的粘性流体的流动，粘性流体用于光学互连部件8和光子集成电路4的附接。实际上，这样的凹陷或通道可以帮助控制光学互连部件8和光子集成电路4之间的接合线的厚度，并且从而在光学互连部件8和光子集成电路4之间提供更鲁棒的附接。
光学互连部件8还包括多个微透镜40形式的多个光束管理元件，微透镜40在光学互连部件8的端面42处形成在单块熔融二氧化硅9中并且布置成均匀的2D阵列。光学互连部件8的每个微透镜40与多个集成光波导36中的对应的集成光波导的端部44对准，但与之分隔开。
光学互连部件8还包括对准孔46对形式的对准特征对，对准孔46对形成在单块熔融二氧化硅9中，用于对准光学互连部件8与光纤连接器套圈10。
如从图1A-1C的前述描述中可以理解，光学互连部件8的多个集成光波导36被布置为在光学互连部件8的光学端口38的均匀的1D阵列和形成在光学互连部件8的端面42中的微透镜40的均匀的2D阵列之间传送光。
光纤连接器套圈10形成在单块熔融二氧化硅11形式的单块材料中，并且包括多个微透镜50形式的光束管理元件，微透镜50形成在光纤连接器套圈10的端面52中并且布置成均匀的2D阵列。光纤连接器套圈10的微透镜50的2D阵列的空间配置与光学互连部件8的微透镜40的2D阵列的空间配置相匹配。
光纤连接器套圈10还包括光纤对准孔60的均匀的2D阵列形式的多个光纤对准结构，光纤对准孔60形成在单块熔融二氧化硅11中，每个光纤对准孔60被配置为容纳对应的光纤6的端部部分，使得对应的光纤6的端部7与光纤连接器套圈10的微透镜50中的对应的微透镜对准，但与之分隔开。此外，虽然在图1A中未示出，但是光纤连接器套圈10包括在光纤连接器套圈10的表面和每个光纤对准孔60之间延伸的一个或多个通路或通道，以辅助例如环氧树脂的粘性流体的流动，粘性流体用于将每根光纤6附接在对应的光纤对准孔60中。光纤连接器套圈10还包括在单块熔融二氧化硅11中形成的引脚70形式的对准特征，其中每个引脚70被配置为容纳在光学互连部件8的孔46中的对应的孔中，用于光学互连部件8与光纤连接器套圈10的被动对准。具体地，光学互连部件8的对准孔46相对于光学互连部件8的微透镜40定位，并且光纤连接器套圈10的引脚70相对于光纤连接器套圈10的微透镜50定位，以确保当光纤连接器套圈10的引脚70插入到光学互连部件8的对准中时，光学互连部件8的微透镜40与光纤连接器套圈10的微透镜50被动对准。
在使用中，当光纤连接器套圈10的引脚70插入到光学互连部件8的对准孔46中时，光经由光学互连部件8和光纤连接器套圈10在光子集成电路4的集成光波导26和光纤6之间传输。光学互连部件8的微透镜40的2D阵列和光纤连接器套圈10的微透镜50的2D阵列用于形成在光学互连部件8和光纤连接器套圈10之间水平传输的扩展准直光束的2D阵列，从而对于给定的光学耦合效率放宽光学互连部件8和光纤连接器套圈10之间所需的对准容差。
根据以上描述，应当理解，光学互连部件8和光纤连接器套圈10用于光学耦合光子集成电路4的光学端口28的均匀的1D阵列和光纤6的均匀的2D阵列，从而使得能够实现比使用现有技术的光学互连可实现的光学I/O密度更高密度的光学I/O。此外，光纤连接器套圈10在水平方向上，即在与光子集成电路4和光学互连部件8之间的方向平行的方向上，能够插接或能够连接到光学互连部件8。光学互连部件8与光纤连接器套圈10也可以是能够拆卸地能够附接的。例如，尽管在图1A或1C中未示出，但是光学互连部件8可以包括一个或多个机械特征，例如一个或多个凹口，并且光纤连接器套圈10可以包括例如一个或多个壁、夹具、钳具的一个或多个机械特征，其与光学互连部件8的一个或多个凹口互补并且被配置为啮合光学互连部件8的一个或多个凹口以将光学互连部件8和光纤连接器套圈10连接、闩锁或保持在一起。
参考图2A，示出了第二光学互连组件的示意性侧视图，该组件总体上用102表示，用于在硅光子集成电路(未示出)形式的光子集成电路和多个光纤106之间传输光。光学互连组件102包括光学互连部件108和光纤连接器套圈110。如将在下面更详细地描述的，光学互连部件108被配置用于附接到光子集成电路，并且多个光纤106被附接到光纤连接器套圈110。
如图2A和2B所示，光学互连部件108形成在单块熔融二氧化硅109形式的单块材料中，并且包括在光学互连部件108的边缘处形成的总体上用130表示的台阶。台阶130包括突出部132和刻面134，其中刻面134被配置用于与光子集成电路的刻面啮合。本领域的普通技术人员将理解，光学互连部件108的突出部132和/或刻面134可以通过蚀刻单块熔融二氧化硅109来形成。
光学互连部件108还包括形成在单块熔融二氧化硅109中的多个集成光波导136，其中光学互连部件108的每个集成光波导136终止于光学互连部件108的刻面134处，以便在光学互连部件108的刻面134处限定对应的光学端口138。多个集成光波导136被配置为使得光学端口138被布置成均匀的1D阵列，该阵列具有与光子集成电路的光学端口的均匀的1D阵列的空间配置相匹配的空间配置。光学互连部件108的每个光学端口138被限定在距光学互连部件108的突出部132预定距离处。本领域的普通技术人员将理解，光学互连部件108的台阶130被配置为容许光学互连部件108的突出部132与光子集成电路的上参考表面之间的啮合，而无光子集成电路的突出部啮合光学互连部件108。如上参考图1A-1C关于光子集成电路4和互连部件8所述，当光学互连部件108的突出部132啮合光子集成电路的上参考表面时，这应当导致光子集成电路的多个光学端口与光学互连部件108的光学端口138在Z方向上对准。
此外，可以使用视觉系统在X和Y上对准光学互连部件108与光子集成电路。例如，光学互连部件108可以包括设置在突出部132上的一个或多个基准标记(图2A和2B中未示出)，并且光子集成电路可以包括设置在光子集成电路的上参考表面上的一个或多个对应的基准标记。可以使用视觉系统在X和Y上对准设置在光学互连部件108的突出部132上的一个或多个基准标记与设置在光子集成电路的上参考表面上的一个或多个对应的基准标记。
替代地，光学互连部件108和光子集成电路可以包括一个或多个互补特征(在图2A和2B中未示出)，其被配置用于相互啮合，以便在X和Y上对准光学互连部件108和光子集成电路。例如，光学互连部件108和光子集成电路中的一个可以包括支座、支柱或突起，而光学互连部件108和光子集成电路中的另一个可以包括用于容纳支座、支柱或突起的互补凹陷，以在X和Y上对准光学互连部件108与光子集成电路。
此外，尽管在图2A和2B中未示出，但是光学互连部件108的突出部132和/或刻面134可以具有在其中形成的一个或多个凹陷或通道，以辅助例如环氧树脂的粘性流体的流动，粘性流体用于附接光学互连部件108和光子集成电路。实际上，这种凹陷或通道可以帮助控制接合线的厚度，并且从而在光学互连部件108和光子集成电路之间提供更鲁棒的附接。
光学互连部件108还包括多个2D弯曲全内反射(TIR)微镜140形式的多个光束管理元件，该多个2D弯曲全内反射微镜140形成在单块熔融二氧化硅109中的光学互连部件108的下侧上并且布置成交错图案。光学互连部件108的2D弯曲微镜140中的每者与多个集成光波导136中的对应的集成光波导的端部144对准，但与之分隔开。
光学互连部件108还包括对准孔146对形式的一个或多个对准特征，对准孔对形成在单块熔融二氧化硅109中，用于对准光学互连部件108与光纤连接器套圈110。光学互连部件108还包括形成在单块熔融二氧化硅109中的凹口172对形式的一个或多个机械特征，用于由光纤连接器套圈110的一个或多个臂、夹具或钳具(未示出)啮合，以将光学互连部件108和光纤连接器套圈110连接、闩锁或保持在一起，并且从而能够拆卸地附接光学互连部件108与光纤连接器套圈110。
从图2A和2B的前述描述中可以理解，光学互连部件108的多个集成光波导136被布置为在光学互连部件108的光学端口138的均匀的1D阵列和交错布置的2D弯曲微镜140之间传送光。具体地，交替的集成光波导136用于在Z中上下传送光，以寻址交错布置的2D弯曲微镜140的不同的列中的2D弯曲微镜140。
光纤连接器套圈110形成在单块熔融二氧化硅111形式的单块材料中，并且包括多个2D弯曲全内反射(TIR)微镜150形式的多个光束管理元件，该多个2D弯曲全内反射(TIR)微镜150形成在光纤连接器套圈110的上表面中并且布置成与光学互连部件108的2D弯曲微镜140的交错图案相匹配的交错图案。
光纤连接器套圈110还包括形成在单块熔融二氧化硅111中的光纤对准孔160的交错阵列形式的多个光纤对准结构，每个光纤对准孔160被配置为容纳对应的光纤106的端部部分，使得对应的光纤106的端部107与光纤连接器套圈110的2D弯曲微镜150中的对应的2D弯曲微镜对准，但与之分隔开。此外，尽管在图2A中未示出，但是光纤连接器套圈110包括在光纤连接器套圈的表面和每个光纤对准孔160之间延伸的一个或多个通路或通道，以辅助例如环氧树脂的粘性流体的流动，粘性流体用于将每根光纤106附接在对应的光纤对准孔160中。
光纤连接器套圈110还包括形成在单块熔融二氧化硅111中的引脚170，其中每个引脚170被配置为被容纳在光学互连部件108的孔146中的对应的孔中，用于光学互连部件108与光纤连接器套圈110的被动对准。具体地，光学互连部件108的对准孔146相对于光学互连部件108的2D弯曲微镜140定位，并且光纤连接器套圈110的引脚170相对于光纤连接器套圈110的2D弯曲微镜150定位，以确保当光纤连接器套圈110的引脚170插入到光学互连部件108的对准孔146中时，光学互连部件108的2D弯曲微镜140与光纤连接器套圈110的的2D弯曲微镜150被动对准。
虽然在图2A中未示出，但是应当理解，光纤连接器套圈110还包括一个或多个机械特征，例如一个或多个臂、夹具或钳具(未示出)，该一个或多个臂、夹具或钳具与光学互连部件108的凹口172互补，并且被配置为啮合光学互连部件108的凹口172，以将光学互连部件108和光纤连接器套圈110连接、闩锁或保持在一起，以便能够拆卸地附接光学互连部件108与光纤连接器套圈110。
在使用中，当光纤连接器套圈110的引脚170插入到光学互连部件108的对准孔146中时，光经由光学互连部件108和光纤连接器套圈110在光子集成电路的集成光波导和光纤106之间传输。光学互连部件108的交错布置的2D弯曲微镜140和光纤连接器套圈110的交错布置的2D弯曲微镜150用于形成交错布置的扩展准直光束，扩展准直光束在光学互连部件108和光纤连接器套圈套110之间垂直传输从而对于给定的光学耦合效率放宽了光学互连部件108和光纤连接器套圈110之间所需的对准公差。
根据以上描述，应当理解，光学互连部件108和光纤连接器套圈110用于光学耦合光子集成电路的光学端口的均匀的1D阵列和光纤106的交错阵列，从而使得能够实现比使用现有技术的光学互连可实现的光学I/O密度更高密度的光学I/O。此外，光纤连接器套圈110在垂直方向上，即在正交于光子集成电路和光学互连部件108之间的方向的方向上，能够插接或能够连接到光学互连部件。这可能是有利的，因为插接光纤连接器套圈110和光学互连部件108或拔除光纤连接器套圈110和光学互连部件108的插接可以施加正交于光子集成电路和光学互连部件108之间的方向的力，从而对光子集成电路和光学互连部件108之间的接合线施加较小的力，并且可选地还对光子集成电路施加较小的力。此外，应当理解，光子集成电路可以至少部分地在光学互连部件108下方延伸，以便在插接光纤连接器套圈110和光学互连部件108或拔除光纤连接器套圈110和光学互连部件108的插接时，支撑光学互连部件108。
图3示出了用于在硅光子集成电路形式的光子集成电路(未示出)和多个光纤206之间传输光的总体上用202表示的第三光学互连组件的一部分的示意性侧视图，第三光学互连组件与图2A和2B的第二光学互连组件102共享许多相似特征，其中，图3的第三光学互连组件202的特征具有与图2A和2B的第二光学互连组件102的相似特征增加“100”相同的附图标记。光学互连组件202包括光学互连部件208和光纤连接器套圈210。光学互连部件208形成在单块熔融二氧化硅209形式的单块材料中，并且包括多个集成光波导236和形成在光学互连部件208的上表面中的多个2D弯曲微镜240。多个2D弯曲微镜240布置成与图2B所示的2D弯曲微镜140的交错图案相似的交错图案。光学互连部件208的2D弯曲微镜240中的每者与对应的集成光波导236的端部244对准，但与之分隔开。光纤连接器套圈210形成在单块熔融二氧化硅211形式的单块材料中，并且包括形成在光纤连接器套圈210的下表面中的多个2D弯曲微镜250。多个2D弯曲微镜250布置成与2D弯曲微镜240的交错图案相匹配的交错图案。光纤连接器套圈210还包括形成在单块熔融二氧化硅211中的光纤对准孔260的交错阵列形式的多个光纤对准结构。光纤连接器套圈210的2D弯曲微镜250中的每者与位于对应的光纤对准孔260中的对应的光纤206的端部207对准，但与之分隔开。
光学互连部件208包括形成在单块熔融二氧化硅209中的对准孔246，用于对准光学互连部件208与光纤连接器套圈110。光纤连接器套圈210包括形成在单块熔融二氧化硅111中的引脚270，用于对准光学互连部件208与光纤连接器套圈110。具体地，光学互连部件208的对准孔246相对于光学互连部件208的微透镜240定位，并且光纤连接器套圈210的引脚270相对于光纤连接器套圈210的微透镜250定位，以确保当光纤连接器套圈210的引脚270插入到光学互连部件208的对准孔246中时，光学互连部件208的微透镜240与光纤连接器套圈210的微透镜250被动对准。
在使用中，当光纤连接器套圈210的引脚270插入到光学互连部件208的对准孔246中时，光经由光学互连部件208和光纤连接器套圈210在光子集成电路的集成光波导和光纤206之间传输。光学互连部件208的交错布置的微透镜240和光纤连接器套圈210的交错布置的微透镜250用于形成交错布置的扩展准直光束，该扩展准直光束在光学互连部件208和光纤连接器套圈210之间垂直传输，从而对于给定的光学耦合效率，放宽光学互连部件208和光纤连接器套圈210之间所需的对准公差。
在其他方面，图3的第三光学互连组件202类似于图2A的第二光学互连组件102。
参考图4A，示出了总体上用302表示的第四光学互连组件的示意性侧视图，该组件用于在硅光子集成电路形式的光子集成电路(未示出)和多个光纤306之间传输光。光学互连组件302包括光学互连部件308和光纤连接器套圈310。如将在下面更详细地描述的，光学互连部件308被配置用于附接到光子集成电路，并且多个光纤306附接到光纤连接器套圈310。
光学互连部件308形成在单块熔融二氧化硅309形式的单块材料中，并且包括在光学互连部件308的边缘处形成的总体上用330表示的台阶。台阶330包括突出部332和刻面334，其中刻面344被配置用于与光子集成电路的刻面啮合。本领域的普通技术人员将理解，可以通过蚀刻单块熔融二氧化硅309来形成光学互连部件308的突出部332和/或刻面334。
光学互连部件308还包括形成在单块熔融二氧化硅309中的多个集成光波导336，其中光学互连部件308的每个集成光波导336终止于光学互连部件308的刻面334处，以便在光学互连部件308的刻面334处限定对应的光学端口338。多个集成光波导336被配置为使得光学端口338被布置成均匀的1D阵列，该阵列具有与光子集成电路的光学端口的均匀的1D阵列的空间配置相匹配的空间配置。光学互连部件308的每个光学端口338被限定在光学互连部件308的突出部332下方的预定距离处。本领域的普通技术人员将理解，光学互连部件308的台阶330被配置为容许光学互连部件308的突出部332与光子集成电路的上参考表面之间的啮合，而无光子集成电路的突出部啮合光学互连部件308。如上参考图1A-1C关于光子集成电路4和互连部件8所述，当光学互连部件308的突出部332啮合光子集成电路的上参考表面时，这应当导致光子集成电路的多个光学端口与光学互连部件308的光学端口338在Z方向上对准。
此外，可以使用视觉系统在X和Y上对准光学互连部件308与光子集成电路。例如，光学互连部件308可以包括设置在突出部332上的一个或多个基准标记(图4A和4B中未示出)，并且光子集成电路可以包括设置在光子集成电路的上参考表面上的一个或多个对应的基准标记。可以使用视觉系统在X和Y上对准设置在光学互连部件308的突出部332上的一个或多个基准标记与设置在光子集成电路的上参考表面上的一个或多个对应的基准标记。
替代地，光学互连部件308和光子集成电路可以包括一个或多个互补特征(在图4A和4B中未示出)，其被配置用于相互啮合，以便在X和Y上对准光学互连部件308与光子集成电路。例如，光学互连部件308和光子集成电路中的一者可以包括支座(stand-off)、支柱或突起，并且光学互连部件308和光子集成电路中的另一者可以包括用于容纳支座、支柱或突起的互补凹陷，以在X和Y上对准光学互连部件308与光子集成电路。
此外，尽管在图4A和4B中未示出，但是光学互连部件308的突出部332和/或刻面334可以具有在其中形成的一个或多个凹陷或通道，以辅助例如环氧树脂的粘性流体的流动，粘性流体用于附接光学互连部件308和光子集成电路。实际上，这种凹陷或通道可以帮助控制接合线的厚度，并且从而在光学互连部件308和光子集成电路之间提供更鲁棒的附接。
光学互连部件308还包括多个2D弯曲全内反射(TIR)微镜340形式的多个光束管理元件，该多个2D弯曲全内反射微镜340形成在单块熔融二氧化硅309中的光学互连部件308的下侧上并且布置成均匀的2D阵列。光学互连部件308的2D弯曲微镜340中的每者与多个集成光波导336中的对应的集成光波导的端部344对准，但与之分隔开。
光学互连部件308还包括形成在单块熔融二氧化硅309中的对准孔346对形式的一个或多个对准特征，用于对准光学互连部件308与光纤连接器套圈310。光学互连部件308还包括形成在单块熔融二氧化硅309中的凹口372对形式的一个或多个机械特征，用于由光纤连接器套圈310的一个或多个臂、夹具或钳具(未示出)啮合，以将光学互连部件308和光纤连接器套圈310连接、闩锁或保持在一起，并且从而能够拆卸地附接光学互连部件308与光纤连接器套圈310。
如将从图4A和4B的前述描述中理解的，光学互连部件308的多个集成光波导336被布置为在光学互连部件308的光学端口338的均匀的1D阵列和2D弯曲微镜340的均匀的2D阵列之间传送光。具体地，交替的集成光波导336用于在Z上上下传送光，以寻址2D弯曲微镜340的2D阵列的不同的列中的2D弯曲微镜340。
光纤连接器套圈310形成在单块熔融二氧化硅311形式的单块材料中，并且包括多个2D弯曲全内反射(TIR)微镜350形式的多个光束管理元件，该多个2D弯曲全内反射微镜形成在光纤连接器套圈310的上表面中并且布置成均匀的2D阵列。光纤连接器套圈310的2D弯曲微镜350的2D阵列的空间配置与光学互连部件308的2D弯曲微镜340的2D阵列的空间配置相匹配。
光纤连接器套圈310还包括形成在单块熔融二氧化硅311中的光纤对准孔360的均匀的2D阵列形式的多个光纤对准结构，每个光纤对准孔360被配置为容纳对应的光纤306的端部部分，使得对应的光纤306的端部307与光纤连接器套圈310的2D弯曲微镜350中的对应的的2D弯曲微镜对准，但与之分隔开。此外，尽管在图4A中未示出，但是光纤连接器套圈310包括在光纤连接器套圈310的表面和每个光纤对准孔360之间延伸的一个或多个通路或通道，以辅助例如环氧树脂的粘性流体的流动，粘性流体用于将每根光纤306附接在对应的光纤对准孔360中。
光纤连接器套圈310还包括形成在单块熔融二氧化硅311中的引脚370，其中每个引脚370被配置为被容纳在光学互连部件308的孔346中的对应的孔中，用于光学互连部件308与光纤连接器套圈310的被动对准。具体地，光学互连部件308的对准孔346相对于光学互连部件308的2D弯曲微镜340定位，并且光纤连接器套圈310的引脚370相对于光纤连接器套圈310的2D弯曲微镜350定位，以确保当光纤连接器套圈310的引脚370插入到光学互连部件308的对准孔346中时，光学互连部件308的2D弯曲微镜340与光纤连接器套圈310的2D弯曲微镜350被动对准。
虽然在图4A中未示出，但是应当理解，光纤连接器套圈310还包括例如一个或多个臂、夹具或钳具(未示出)的一个或多个机械特征，该机械特征与光学互连部件308的凹口372互补并且被配置为啮合光学互连部件308的凹口372，以将光学互连部件308和光纤连接器套圈310连接、闩锁或保持在一起，并且从而能够拆卸地附接光学互连部件308与光纤连接器套圈310。
在使用中，当光纤连接器套圈310的引脚370插入到光学互连部件308的对准孔346中时，光经由光学互连部件308和光纤连接器套圈310在光子集成电路的集成光波导和光纤306之间传输。光学互连部件308的2D弯曲微镜340的2D阵列和光纤连接器套圈310的2D弯曲微镜350的2D阵列用于形成扩展准直光束的2D阵列，该扩展准直光束在光学互连部件308和光纤连接器套圈310之间垂直传输，从而对于给定的光学耦合效率，放宽光学互连部件308和光纤连接器套圈310之间所需的对准公差。
根据以上描述，应当理解，光学互连部件308和光纤连接器套圈310用于光学耦合光子集成电路的光学端口的均匀的1D阵列和光纤306的均匀的2D阵列，从而使得能够实现比使用现有技术的光学互连可实现的光学I/O密度更高密度的光学I/O。此外，光纤连接器套圈310在垂直方向上，即在正交于光子集成电路和光学互连部件308之间的方向的方向上，能够插接或能够连接到光学互连部件308。这可能是有利的，因为插接光纤连接器套圈310和光学互连部件308或拔除光纤连接器套圈310和光学互连部件308的插接可以施加正交于光子集成电路和光学互连部件308之间的方向的力，从而对光子集成电路和光学互连部件308之间的接合线施加较小的力，并且可选地，也对光子集成电路施加较小的力。此外，应当理解，光子集成电路可以至少部分地在光学互连部件308之下延伸，以便在插接光纤连接器套圈310和光学互连部件308或拔除光纤连接器套圈310和光学互连部件308的插接时支撑光学互连部件308。
图5示出了用于在硅光子集成电路形式的光子集成电路(未示出)和多个光纤406之间传输光的总体上用402表示的第五光学互连组件的一部分的示意性侧视图，第五光学互连组件与图4A和4B的第四光学互连组件302共享许多相似特征，其中，图5的第五光学互连组件402的特征具有与图4A和4B的第四光学互连组件302的相似特征增加“100”相同的附图标记。光学互连组件402包括光学互连部件408和光纤连接器套圈410。光学互连部件408形成在单块熔融二氧化硅409形式的单块材料中，并且包括多个集成光波导436和多个2D弯曲微镜440，2D弯曲微镜440形成在光学互连部件408的上表面中。多个2D弯曲微镜440被布置成与图4B中所示的2D弯曲微镜340的均匀的2D阵列相似的均匀的2D阵列。光学互连部件408的2D弯曲微镜440中的每者与对应的集成光波导436的端部444对准，但与之分隔开。光纤连接器套圈410形成在单块熔融二氧化硅411形式的单块材料中，并且包括多个2D弯曲微镜450，该多个2D曲线微镜450形成在光纤连接器套圈410的下表面中并且布置成与2D弯曲微镜440的均匀的2D阵列相匹配的均匀的2D阵列。光纤连接器套圈410还包括光纤对准孔460的均匀的2D阵列形式的多个光纤对准结构。光纤连接器套圈410的2D弯曲微镜450中的每者与位于对应的光纤对准孔460中的对应的光纤406的端部407对准，但与之分隔开。
光学互连部件408包括形成在单块熔融二氧化硅409中的对准孔446，用于对准光学互连部件408与光纤连接器套圈410。光纤连接器套圈410包括形成在单块熔融二氧化硅411中的引脚470，用于对准光学互连部件408与光纤连接器套圈410。具体地，光学互连部件408的对准孔446相对于光学互连部件408的微透镜440定位，并且光纤连接器套圈410的引脚470相对于光纤连接器套圈410的微透镜450定位，以确保当光纤连接器套圈410的引脚470插入到光学互连部件408的对准孔446中时，光学互连部件408的微透镜440与光纤连接器套圈410的微透镜450被动对准。
在使用中，当光纤连接器套圈410的引脚470插入到光学互连部件408的对准孔446中时，光经由光学互连部件408和光纤连接器套圈410在光子集成电路的集成光波导和光纤406之间传输。光学互连部件408的微透镜440的2D阵列和光纤连接器套圈410的微透镜450的2D阵列用于形成扩展准直光束的2D阵列，该扩展准直光束在光学互连部件408和光纤连接器套圈410之间垂直传输，从而对于给定的光学耦合效率，放宽光学互连部件408和光纤连接器套圈410之间所需的对准公差。
在其他方面，图5的第五光学互连组件402类似于图4A的第四光学互连组件302。
图6示出了用于在硅光子集成电路形式的光子集成电路(未示出)和附接到光纤连接器套圈(未示出)的一根或多根光纤(未示出)之间传输光的总体上用508表示的波长复用或波长解复用光学互连部件。波长复用/解复用光学互连部件508与光纤连接器套圈是能够插接或能够连接的，即波长复用/解复用光学互连部件508与光纤连接器套圈被配置为能够拆卸地附接。
波长复用/解复用光学互连部件508形成在单块熔融二氧化硅509形式的单块材料中，并且包括在波长复用/解复用光学互连部件508的边缘处形成的总体上用530表示的台阶。台阶530包括突出部532和刻面534，其中刻面534被配置为与光子集成电路的刻面啮合。本领域的普通技术人员将理解，可以通过蚀刻单块熔融二氧化硅509来形成波长复用/解复用光学互连部件508的突出部532和/或刻面534。
波长复用/解复用光学互连部件508还包括在单块熔融二氧化硅509中形成的多个初级集成光波导536a、多个次级集成光波导536b和AWG形式的色散元件580。
波长复用/解复用光学互连部件508的每个初级集成光波导536a终止于波长复用/解复用光学互连部件508的刻面534处，以便在波长复用/解复用光学互连部件508的刻面534处限定对应的光学端口538。每个初级光波导536a从光学端口538中对应的光学端口延伸到色散元件580。多个初级集成光波导536a被配置为使得光学端口538布置成均匀的1D阵列，该均匀的1D阵列具有与光子集成电路的光学端口的均匀的1D阵列的空间配置相匹配的空间配置。波长复用/解复用光学互连部件508的每个光学端口538被限定在距波长复用/解复用光学互连部件508的突出部532预定距离处。本领域的普通技术人员将理解，波长复用/解复用光学互连部件508的台阶530被配置为容许波长复用/解复用光学互连部件508的突出部532与光子集成电路的上参考表面之间的啮合，而无光子集成电路的突出部啮合波长复用/解复用光学互连部件508。如上参考图1A-1C关于光子集成电路4和互连部件8所述，当波长复用/解复用光学互连部件508的突出部532啮合光子集成电路的上参考表面时，这将导致光子集成电路的多个光学端口与波长复用/解复用光学互连部件508的光学端口538在Z方向上对准。
如上参考图1A-1C关于光子集成电路4和互连部件8所述，可以使用基准标记和视觉系统来实现波长复用/解复用光学互连部件508和光子集成电路在X和Y上的对准。替代地，波长复用/解复用光学互连部件508和光子集成电路可以包括一个或多个互补对准特征，该互补对准特征被配置用于相互啮合，以便在X和Y上对准波长复用/解复用光学互连部件508与光子集成电路。
光学互连部件508还包括形成在单块熔融二氧化硅509中的光学互连部件508的端面上的多个微透镜540形式的多个光束管理元件。每个次级光波导536b从色散元件580延伸。光学互连部件508的每个微透镜540与多个次级集成光波导536b中的对应的次级集成光波导的端部对准，但与之分隔开。
光学互连部件508还包括形成在单块熔融二氧化硅509中的对准孔546对形式的一个或多个对准特征，用于对准光学互连部件508与光纤连接器套圈(未示出)。光学互连部件508还包括形成在单块熔融二氧化硅509中的凹口572对形式的一个或多个机械特征，用于由光纤连接器套圈(未示出)的一个或多个臂、夹具或钳具啮合，以将光学互连部件508和光纤连接器套圈连接、闩锁或保持在一起，并且从而能够拆卸地附接光学互连部件508与光纤连接器套圈。
在使用中，色散元件580经由不同的初级集成光波导536a接收多个不同的波长，并将多个不同的波长复用到一个或多个次级集成光波导536b中，或者色散元件580经由次级集成光波导536b中的次级集成光波导接收多个不同的波长并将多个不同的波长解复用到多个初级集成光波导536a中的不同的初级集成光波导536a中。
根据波长复用/解复用光学互连部件508的前述描述，应当理解，光学互连部件508和光纤连接器套圈(未示出)用于光学耦合光子集成电路的光学端口的均匀的1D阵列和一根或多根光纤，由此使得能够实现比使用现有技术的光学互连可实现的光学I/O密度更高密度的光学I/O，同时还提供光学波长复用/解复用功能。此外，光纤连接器套圈在水平方向上，即在与光子集成电路和光学互连部件508之间的方向平行的方向上，能够插接或能够连接到光学互连部件508。
在其他方面，图6的波长复用/解复用光学互连部件508的结构和操作类似于图1A-1C的光学互连部件8的结构和操作。
现在参考图7，示出了形成在单块熔融二氧化硅611形式的单块材料中的光纤连接器套圈610，用于在光学互连部件(未示出)和多根光纤606之间传输光，其中每根光纤606包括多个光纤芯606a。光纤连接器套圈610包括形成在单块熔融二氧化硅611中的多个微透镜650形式的多个光束管理元件，每个微透镜650被配置为用于与图1C的光学互连部件8的对应的微透镜40对准。光纤连接器套圈610还包括形成在单块熔融二氧化硅611中的多个孔660形式的多个光纤对准结构，每个孔660被配置为容纳光纤606中的对应的光纤的端部部分，使得在对应的光纤606的端部607处的每个光纤芯606a与微透镜650中的对应的微透镜对准，但与之分隔开。
光纤连接器套圈610被配置为用于连接到光学互连部件8，以便将光纤连接器套圈610的每个微透镜650与光学互连部件8的对应的微透镜40对准。光纤连接器套圈610与光学互连部件8被配置为能够插接或能够连接。光纤连接器套圈610与光学互连部件8可以被配置为能够拆卸地附接。光学互连部件8包括对准孔46，用于对准光学互连部件8与光纤连接器套圈610。光纤连接器套圈610包括形成在单块熔融二氧化硅611中的引脚670，用于对准光学互连部件8与光纤连接器套圈610。具体地，光学互连部件8的对准孔46相对于光学互连部件8的微透镜40定位，并且光纤连接器套圈610的引脚670相对于光纤连接器套圈610的微透镜650定位，以确保当光纤连接器套圈610的引脚670插入到光学互连部件8的对准孔46中时，光学互连部件8的微透镜40与光纤连接器套圈610的微透镜650被动对准。
根据光纤连接器套圈610的前述描述，应当理解，光纤连接器套圈610可以与光学互连部件8结合使用，用于光学耦合光子集成电路的光学端口的均匀的1D阵列和一根或多根光纤，由此使得能够实现比使用现有技术的光学互连可实现的光学I/O密度更高密度的光学I/O。此外，光纤连接器套圈610在水平方向上，即在与光子集成电路和光学互连部件8之间的方向平行的方向上，能够插接或能够连接到光学互连部件8。
光学互连部件8、108、208、308、408、508的形成可以包括使用例如超快激光器或飞秒激光器的激光器在一个或多个区域中刻写光学互连部件8、108、208、308、408、508的单块材料9、109、209、309、409、509，以便在一个或多个区域中修改光学互连部件8、108、208、308、408、508的单块9、109、209、309、409、509的材料。
例如，每个集成光波导36、136、236、336、436、536a、536b的形成可以包括使用例如超快激光器或飞秒激光器的激光器在一个或多个集成光波导区域中刻写单块材料9、109、209、309、409、509，以便在一个或多个集成光波导区域中修改单块9、109、209、309、409、509的材料。
每个光束管理元件40、140、240、340、440、540的形成可以包括使用例如超快激光器或飞秒激光器的激光器在一个或多个光束管理元件区域中刻写单块材料9、109、209、309、409、509，以便在一个或多个光束管理元件区域中修改单块9、109、209、309、409、509的材料。
每个光束管理元件40、140、240、340、440、540的形成可以包括使用激光器在一个或多个光束管理元件区域中刻写单块材料9、109、209、309、409、509，以便在一个或多个光束管理元件区域中修改单块9、109、209、309、409、509的材料的折射率。
每个光束管理元件40、140、240、340、440、540的形成可以包括使用激光器在一个或多个光束管理元件区域中刻写单块材料9、109、209、309、409、509，以便在一个或多个光束管理元件区域中修改单块9、109、209、309、409、509的材料的化学蚀刻性并且后续例如通过化学蚀刻从一个或多个光束管理元件区域去除单块9、109、209、309、409、509的经修改的材料。
每个光束管理元件40、140、240、340、440、540的形成可以包括使用激光器在一个或多个光束管理元件区域中刻写单块材料9、109、209、309、409、509，以便在一个或多个光束管理元件区域中烧蚀单块9、109、209、309、409、509的材料。
本领域的普通技术人员将理解，在不脱离根据所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对上述本公开的实施例进行各种修改。例如，尽管上述光纤连接器套圈10、110、210、310、410中的许多光纤连接器套圈被配置用于与光纤的均匀的2D阵列一起使用，但是其他光纤连接器套圈也可以被配置为以大于光子集成电路4的集成光波导的间距的间距与光纤的均匀的1D阵列一起使用。在这样的实施例中，光纤连接器套圈的多个光束管理元件可以被布置成均匀的1D阵列，其中每个光束管理元件与光纤中对应的光纤的端部对准，但与之分隔开。光学互连部件还可以包括布置成均匀的1D阵列的多个光束管理元件，该均匀的1D阵列具有与光纤连接器套圈的光束管理元件的均匀的1D阵列相同的间距。此外，多个集成光波导可以从光学互连部件的多个光学端口扇出到光学互连部件的光束管理元件的均匀的1D阵列。
参考图1A-1C、2A、2B以及4A和4B，光学互连部件8、108、308的突出部32、132、332被描述为啮合光子集成电路的上参考表面，而无光学互连部件8、108、308啮合光子集成电路的突出部，以便在Z上对准光学互连部件8、108、308的光学端口38、138、338的1D阵列与光子集成电路的光学端口的1D阵列。例如，参考图1A-1C，光学互连部件8的突出部32被描述为啮合光子集成电路4的上参考表面29，而无光学互连部件8啮合光子集成电路4的突出部22，以便在Z上对准光学互连部件8的光学端口38的1D阵列与光子集成电路4的光学端口28的1D阵列。在替代实施例中，光子集成电路的突出部可以啮合光学互连部件的下参考表面，而无光子集成电路啮合光学互连部件的突出部，以便在Z上对准光学互连部件8、108、308的光学端口38、138、338的1D阵列与光子集成电路的光学端口28的1D阵列。例如参考图1A-1C，光子集成电路的突出部22可以啮合光学互连部件8的下侧形式的下参考表面，而无光子集成电路4啮合光学互连部件8的突出部32，以便在Z上对准光学互连部件8、108、308的光学端口38、138、338的1D阵列与光子集成电路4的光学端口28的1D阵列。
在一些实施例中，可以切割而不是蚀刻光子集成电路的刻面。例如，可以切割而不是蚀刻光子集成电路4的刻面24。在其他实施例中，光子集成电路可以不具有突出部，而是可以仅具有刻面。
在图6的实施例中，色散元件580可以包括一个或多个较高折射率集成光波导，该一个或多个较高折射率集成光波导被限定在设置在光学互连部件508的较低折射率衬底上的较高折射率材料层中。一个或多个较高折射率集成光波导可以被配置用于与一个或多个初级集成光波导536a倏逝耦合，并且一个或多个较高折射率集成光波导可以被配置用于与一个或多个次级集成光波导536b倏失耦合。一个或多个较高折射率集成光波导可以与一个或多个初级集成光波导536a对准，并且一个或多个较高折射率集成光波导可以与一个或多个次级集成光波导536b对准。代替与光学互连部件成整体地形成色散元件，色散元件可以与光学互连部件独立地形成，并且然后例如通过倒装芯片接合附接到光学互连部件。与包括阵列波导光栅(AWG)580的色散元件不同，色散元件可以包括中阶梯光栅或一个或多个体部件，例如位于多个初级集成光波导536a和一个或多个次级集成光波导536b之间的一个或多个薄膜干涉滤波器。
作为使用例如微透镜40、540、50、650的微透镜的替代方案，可以使用例如分段波导或锥形波导的波导结构来产生扩展准直光束。替代地，可以使用梯度折射率(GRIN)透镜来产生扩展准直光束，梯度折射率透镜例如是通过对例如玻璃的材料的折射率进行激光修改而制成的GRIN透镜，或是通过将GRIN棒插入到被激光蚀刻到光学互连部件8、508和/或光纤连接器套圈10、610中的孔中而制成的GRIN透镜。
尽管具有在其下侧上形成的2D弯曲TIR微镜140、340的光学互连部件108、308被描述为与具有在其上侧形成的2D弯曲TIR微镜150、350的光纤连接器套圈110、310一起使用，但是光学互连部件108、308可以与具有形成在其下侧上的2D弯曲微镜250、450的光纤连接器套圈210、410一起使用。类似地，尽管具有在其上侧上形成的2D弯曲TIR微镜150、350的光纤连接器套圈110、310被描述为与具有在其下侧上形成的2D弯曲TIR微镜140、340的光学互连部件108、308一起使用，但是光纤连接器套圈110、310可以与具有形成在其上侧上的2D弯曲微镜240、440的光学互连部件208、408一起使用。
本说明书中公开或示出的每个特征可以单独地或与本文中公开或示出的任意其它特征任意适当组合地结合在任意实施例中。特别地，本领域的普通技术人员将理解，当与本公开的实施例的一个或多个其它特征隔离使用时，上面参考附图描述的本公开的各实施例的特征中的一个或多个特征可以产生效果或提供优点，并且与上述本公开的实施例的特征的特定组合不同的的特征组合是可能的。
本领域技术人员将理解，在前面的描述和所附权利要求中，例如“在……上方”、“沿着”、“侧面”等位置术语是参考概念性说明而形成的，例如附图中所示的那些。这些术语是为了便于参考，但不具有限制性质。因此，这些术语应理解为参考处于如附图所示的取向时的物体。
当与本公开实施例的特征相关地使用时，术语“包括”的使用不排除其他特征或步骤。当与本公开的实施例的特征相关使用时，术语“一”或“一个”的使用不排除该实施例可以包括多个这样的特征的可能性。
在权利要求中任意附图标记的使用不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (25)

1.一种光学互连部件，用于在光子集成电路和附接到光纤连接器套圈的一根或多根光纤之间传输光，所述光学互连部件包括：
在所述光学互连部件的边缘处形成的台阶，所述台阶包括突出部和刻面；
在所述光学互连部件的表面中形成的一个或多个光束管理元件；以及
多个集成光波导，
其中，所述集成光波导中的两个或更多个集成光波导中的每者从所述刻面延伸，以便在所述刻面处限定多个光学端口，并且
其中，所述一个或多个光束管理元件中的每者与所述多个集成光波导中的对应的集成光波导的端部对准，但与所述端部分隔开。
2.根据权利要求1所述的光学互连部件，其中，所述光学互连部件的所述刻面和/或所述突出部是通过蚀刻而形成的。
3.根据权利要求1或2所述的光学互连部件，其中，所述光学端口被布置成例如均匀的1D阵列的1D阵列，例如，其中，所述光学端口以小于80μm的间距被布置成均匀的1D阵列。
4.根据前述权利要求中任一项所述的光学互连部件，包括：
一个或多个对准特征，每个对准特征被配置为啮合所述光子集成电路的对应的互补对准特征，用于所述光学互连部件与所述光子集成电路的被动对准；和/或
一个或多个另外的对准特征，每个另外的对准特征被配置为啮合所述光纤套圈部件的对应的互补对准特征，用于所述光学互连部件与所述光纤套圈部件的被动对准。
5.根据任一前述权利要求所述的光学互连部件，其中，所述多个集成光波导中的每个集成光波导从所述光学互连部件的所述刻面延伸，以便在所述光学互连部件的所述刻面处限定所述多个光学端口，
其中，所述一个或多个光束管理元件包括多个光束管理元件；并且
其中，所述多个集成光波导中的每个集成光波导的端部与所述光束管理元件中的对应的光束管理元件对准，但与所述对应的光束管理元件分隔开。
6.根据权利要求5所述的光学互连部件，其中：
所述多个光束管理元件包括光束管理元件的1D阵列，例如光束管理元件的均匀的1D阵列；
所述多个光束管理元件包括交错布置的光束管理元件；或
所述多个光束管理元件包括光束管理元件的2D阵列，例如光束管理元件的均匀的2D阵列。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的光学互连部件，包括色散元件，其中，所述多个集成光波导包括多个初级集成光波导和次级集成光波导，其中，每个初级光波导从所述光学端口中的对应的光学端口延伸到所述色散元件，并且其中，所述次级光波导从所述色散元件延伸并终止于与所述光束管理元件中的对应的光束管理元件对准但分隔开的位置处，
其中，所述色散元件被配置为经由所述多个初级集成光波导中的不同的初级集成光波导接收多个不同的波长并将所述多个不同的波长复用到所述次级集成光波导中，或者所述色散元件被配置为经由所述次级集成光波导接收多个不同的波长并将所述多个不同的波长解复用到所述多个初级集成光波导中的不同的初级集成光波导中。
8.根据权利要求7所述的光学互连部件，其中，所述色散元件包括阵列波导光栅(AWG)、中阶梯光栅、或一个或多个体部件，例如位于所述多个初级集成光波导与所述次级集成光波导之间的一个或多个薄膜干涉滤波器。
9.根据任一前述权利要求所述的光学互连部件，其中，所述光束管理元件中的一个或多个光束管理元件包括：
光束准直元件或光束聚焦元件；
微透镜；
波导结构，例如分段波导或锥形波导；
梯度折射率(GRIN)透镜，例如通过对例如玻璃的材料的折射率进行激光修改而制成的GRIN透镜，或通过将GRIN棒插入到被激光蚀刻到所述光学互连部件的材料中的孔中而制成的GRIN透镜；或
2D弯曲微镜，例如2D弯曲全内反射微镜。
10.根据任一前述权利要求所述的光学互连部件，其中，所述光学互连部件包括单块材料或由单块材料形成，所述单块材料例如是单块玻璃，所述玻璃例如是熔融二氧化硅。
11.根据权利要求10所述的光学互连部件，其中，每个集成光波导的形成包括使用例如超快激光器或飞秒激光器的激光器在一个或多个集成光波导区域中刻写所述单块材料，以便在所述一个或多个集成光波导区域中修改所述单块材料，例如在所述一个或多个集成光波导区域中修改所述单块的材料的折射率。
12.根据权利要求10或11所述的光学互连部件，其中，包括以下至少之一：
每个光束管理元件的形成包括使用例如超快激光器或飞秒激光器的激光器在一个或多个光束管理元件区域中刻写所述单块材料，以便在所述一个或多个光束管理元件区域中修改所述单块的材料；
每个光束管理元件的形成包括使用所述激光器在所述一个或多个光束管理元件区域中刻写所述单块材料，以便在所述一个或多个光束管理元件区域中修改所述单块的材料的折射率；
每个光束管理元件的形成包括：使用所述激光器在所述一个或多个光束管理元件区域中刻写所述单块材料，以便在所述一个或多个光束管理元件区域中修改所述单块的材料的化学蚀刻性；以及后续例如通过化学蚀刻从所述一个或多个光束管理元件区域去除所述单块的经修改的材料；以及
每个光束管理元件的形成包括使用所述激光器在所述一个或多个光束管理元件区域中刻写所述单块材料，以便在所述一个或多个光束管理元件区域中烧蚀所述单块的材料。
13.一种光纤连接器套圈，用于在光学互连部件和一根或多根光纤之间传输光，所述光纤连接器套圈包括：
一个或多个光束管理元件，所述光纤连接器套圈的每个光束管理元件被配置用于与所述光学互连部件的对应的光束管理元件对准；以及
一个或多个光纤对准结构，
其中，每个光纤对准结构被配置用于与对应的光纤啮合，使得所述对应的光纤的端部与所述光纤连接器套圈的所述光束管理元件中的对应的光束管理元件对准，但与所述对应的光束管理元件分隔开。
14.根据权利要求13所述的光纤连接器套圈，其中，所述光纤连接器套圈的所述光束管理元件中的一个或多个光束管理元件包括：
光束准直元件或光束聚焦元件；
微透镜；
波导结构，例如分段波导或锥形波导；
梯度折射率(GRIN)透镜，例如通过对例如玻璃的材料的折射率进行激光修改而制成的GRIN透镜，或通过将GRIN棒插入到被激光蚀刻到所述光纤连接器套圈的材料中的孔中而制成的GRIN透镜；或
2D弯曲微镜，例如2D弯曲全内反射微镜。
15.一种光学互连组件，用于在光子集成电路和附接到光纤连接器套圈的一根或多根光纤之间传输光，所述光学互连组件包括：
根据权利要求1至12中任一项所述的光学互连部件；以及
根据权利要求13或14所述的光纤连接器套圈，
其中，所述光学互连部件的每个光束管理元件与所述光纤连接器套圈的对应的光束管理元件对准。
16.根据权利要求15所述的光学互连组件，其中，所述光纤连接器套圈的所述一个或多个光束管理元件具有与所述光学互连部件的所述一个或多个光束管理元件的空间配置相匹配的空间配置，并且
其中，所述光纤连接器套圈与所述光学互连部件对准，使得所述光纤连接器套圈的每个光束管理元件与所述光学互连部件的对应的光束管理元件对准，用于在所述光学互连部件的每个光束管理元件和所述光纤连接器套圈的对应的光束管理元件之间传输光。
17.根据权利要求15或16所述的光学互连组件，其中，所述光纤连接器套圈与所述光学互连部件能够拆卸地附接，和/或，其中，所述光纤连接器套圈与所述光学互连部件被配置为能够插接或能够连接。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的光学互连组件，其中，所述光学互连部件和所述光纤连接器套圈具有一个或多个互补的相互啮合的对准特征，用于所述光学互连部件与所述光纤连接器套圈的被动对准。
19.一种光学系统，包括：根据权利要求15至18中任一项所述的光学互连组件；光子集成电路；以及一根或多根光纤，其中，所述光子集成电路与所述光学互连部件附接，例如接合，并且每根光纤附接，例如接合，到所述光纤连接器套圈的对应的光纤对准结构。
20.根据权利要求19所述的光学系统，其中，所述光子集成电路包括多个集成光波导和形成在所述光子集成电路的边缘处的台阶，其中，所述台阶包括突出部和刻面，并且其中，所述光子集成电路的每个集成光波导终止于所述光子集成电路的所述刻面处，以便在所述光子集成电路的所述刻面处限定对应的光学端口。
21.根据权利要求20所述的光学系统，其中，所述光学互连部件的所述光学端口与所述光学互连部件的所述突出部分隔开预定距离，所述预定距离与所述光子集成电路的所述多个光学端口与所述光子集成电路的参考表面分隔开的预定距离相匹配，并且
其中，所述光学互连部件的所述台阶被配置为容许所述光学互连部件的所述突出部和所述光子集成电路的所述参考表面之间的啮合，而无所述光子集成电路的所述突出部啮合所述光学互连部件。
22.根据权利要求20所述的光学系统，其中，所述光学互连部件的所述多个光学端口与所述光学互连部件的参考表面分隔开预定距离，所述预定距离与所述光子集成电路的所述多个光学端口与所述光子集成电路的所述突出部分隔开的预定距离相匹配，并且
其中，所述光学互连部件的所述台阶被配置为容许所述光学互连部件的所述参考表面和所述光子集成电路的所述突出部之间的啮合，而无所述光学互连部件的所述突出部啮合所述光子集成电路。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的光学系统，其中，所述光子集成电路的所述刻面和/或所述突出部是通过蚀刻而形成的。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的光学系统，其中，所述光子集成电路包括硅或由硅形成，例如，其中，所述光子集成电路是硅光子集成电路。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的光学系统，其中，所述一根或多根光纤包括：
多根光纤；
光纤的1D阵列，例如光纤的规则的1D阵列；
交错布置的光纤；或
光纤的2D阵列，例如光纤的规则的2D阵列。
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