DE102014115822A1

DE102014115822A1 - Ein optischer Multiplexer und Demultiplexer sowie ein Verfahren zum Herstellen und Zusammenbauen des Multiplexers/Demultiplexers

Info

Publication number: DE102014115822A1
Application number: DE201410115822
Authority: DE
Inventors: Tak Kui Wang; Ye Chen; Frank Yashar
Original assignee: Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2015-04-30
Also published as: US20150116838A1; US9323065B2

Abstract

Es werden bekannte Halbleiterwafer-Verarbeitungstechnologien verwendet, um einen optischen MUX/DeMUX mit sehr genauer Abmessungstoleranz herzustellen. Der Herstellungsprozess beseitigt das Erfordernis, optische Oberflächen des MUX/DeMUX zu polieren, was die Gesamtherstellungskosten und die Zeitdauer, die zum Herstellen des MUX/DeMUX erforderlich ist, verringert.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Optik, und genauer gesagt auf einen optischen Multiplexer (MUX) und einen Demultiplexer (DeMUX) zum Ausführen von optischen Multiplex- und Demultiplex-Operationen, sowie ein Verfahren zum Herstellen des MUX und/oder des/DeMUX.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein optischer MUX ist eine Vorrichtung, die mehrere optische Signale von mehreren entsprechenden Wellenlängen, die auf mehreren entsprechenden optischen Kanälen getragen werden, empfängt und diese in einen einzelnen optischen Kanal kombiniert. Optische MUXe haben eine Vielzahl von Verwendungen, von denen eine ist, Wellenlängenmultiplexen (WDM, wavelength divison multiplexing) in optischen Kommunikationsnetzwerken auszuführen. Optische MUXe können an verschiedenen Knoten des Netzwerks angeordnet sein, zum Multiplexen (MUXen) von mehreren optischen Signalen von verschiedenen Wellenlängen auf einen einzelnen optischen Wellenleiter, der typischerweise eine optische Faser ist. Ein optischer Demultiplexer (DeMUX) führt optische Operationen aus, die die Gegenteile von den von einem optischen MUX ausgeführten sind. Ein optischer DeMUX empfängt mehrere optische Signale auf mehreren entsprechenden Wellenlängen, die auf einem einzelnen optischen Kanal geführt werden, und trennt diese auf mehrere entsprechende optische Kanäle auf. Folglich führt ein optischer DeMUX Wellenlängendemultiplex-Operationen aus.
Es gibt mehrere Arten, einen optischen MUX oder DeMUX zu bauen oder herzustellen. Optische MUXe und DeMUXe können aus optischen Bulkwaren-Komponenten (bulk optical components) oder integrierten optischen Elementen aufgebaut werden. Integrierte optische Systeme, wie etwa photonische Logikschaltkreise (PLC, photonic logic circuits) verwenden brechende oder diffraktive (Echelle) Gitter und in Anordnungen (arrays) angeordnete Wellenleiter (AWGs, arrayed waveguides), um die optischen Multiplex- und Demultiplexoperationen auszuführen. In ähnlicher Weise können wellenlängen-selektive optische Filter und optische Reflektoren verwendet werden, um die optischen Multiplex- und Demultiplexoperationen auszuführen.
Um sicherzustellen, dass die optischen MUX und DeMUX-Operationen mit hoher Performanz (niedrige Einfügungsverluste, wenn sie über Singlemode-Fasern gekoppelt werden) ausgeführt werden, müssen optische Elemente mit sehr hoher Genauigkeit hinsichtlich ihrer Abmessung und Position aufgebaut werden, insbesondere in dem MUX-Zusammenbau, der erfordert, dass es sehr enge Abmessungstoleranzen im Verlauf des Herstellungsprozesses gibt. Bis heute sind derartige enge Abmessungssteuerungen nicht konsistent erzielt worden. Die Industrie beruht auf einer aktiven Ausrichtung der Komponenten in den einzelnen Kanälen, um die geforderte Performanz zu erreichen.
Folglich besteht ein Bedarf für einen optischen MUX und einen optischen DeMUX, die unter Verwendung von bestehenden Herstellungstechnologien mit hoher Genauigkeit hergestellt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist auf einen optischen MUX/DeMUX gerichtet. Gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform umfasst der optische MUX eine Basis, N Lichtquellen, eine Linse und einen Filterblock. Die Basis hat mindestens eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche. Die N Lichtquellen sind auf der oberen Oberfläche der Basis montiert, wobei N eine Ganzzahl ist, die größer oder gleich zwei ist. Jede Lichtquelle emittiert einen Lichtstrahl von einer bestimmten Betriebswellenlänge (WL), wobei die Betriebs-WL verschieden voneinander sind. Die Linse ist für die Betriebs-WLs transparent und ist auf der oberen Oberfläche der Basis montiert. Die Linse empfängt die Lichtstrahlen und kollimiert die Lichtstrahlen in N entsprechende kollimierte Lichtstrahlen. Der Filterblock ist auf der oberen Oberfläche der Basis montiert und ist für die Betriebs-WL transparent. Der Filterblock empfängt die N kollimierten Lichtstrahlen von der Linse und hat N optische Eingangspfade, entlang derer die entsprechenden empfangenen kollimierten Lichtstrahlen laufen. Der Filterblock hat einen optischen Hauptpfad, der unter einem von null Grad verschiedenen Winkel zu den optischen Eingangspfaden ist und der sich von einem ersten Ende des Filterblocks bis zu einem zweiten Ende des Filterblocks erstreckt. Jeder der optischen Eingangspfade kreuzt den optischen Hauptpfad an einem von N entsprechenden optischen Kreuzungspunkten. Der Filterblock umfasst N – 1 Filter, die an N – 1 der optischen Kreuzungspunkte angeordnet sind, wobei jeder Filter mindestens einen Teil des kollimierten Lichtstrahls, der entlang des entsprechenden optischen Eingangspfades läuft, reflektiert, so dass der reflektierte kollimierte Lichtstrahl in Richtung zu dem zweiten Ende des Filterblocks gerichtet ist. Jeder Filter lässt das meiste oder alles des kollimierten Lichtstrahls oder der Strahlen, die entlang des optischen Hauptpfades in eine Richtung zu dem zweiten Ende des Filterblocks laufen, hindurch. Der Filterblock hat einen optischen Ausgangspfad, entlang dessen Teile oder alle der kollimierten Lichtstrahlen von allen der Wellenlängen aus dem Filterblock hinauslaufen.
Gemäß einer anderen veranschaulichenden Ausführungsform umfasst der optische MUX eine Basis, mindestens vier Lichtquellen, eine Linse und einen Filterblock. Die Basis hat mindestens eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche. Die vier Lichtquellen (light source), LS₁ bis LS₄, sind auf der oberen Oberfläche der Basis montiert, und erzeugen vier Lichtstrahlen (light beam), LB₁ bis LB₄, respektive, von vier entsprechenden Betriebswellenlängen WL1 bis WL4, wobei WL4 < WL3 < WL2 < WL1 ist. Die Linse ist für Licht von WL1 bis WL4 transparent und ist auf der oberen Oberfläche der Basis montiert. Die Linse empfängt LB₁ bis LB₄ und kollimiert LB₁ bis LB₄ auf vier entsprechende kollimierte Lichtstrahlen (collimated light beam), CLB₁ bis CLB₄. Der Filterblock ist auf der oberen Oberfläche der Basis montiert und ist für Licht von WL₁ bis WL₄ transparent. Der Filterblock empfängt CLB₁ bis CLB₄, so dass CLB₁ bis CLB₄ entlang von vier entsprechenden optischen Eingangspfaden (input optical pathway), IOP₁ bis IOP₄, des Filterblocks laufen. Der Filterblock hat einen optischen Hauptpfad, der sich von einem ersten Ende des Filterblocks zu einem zweiten Ende des Filterblocks erstreckt, und jeden der IOP₁ bis IOP₄ an vier entsprechenden optischen Kreuzungspunkten (optical intersections), OI₁ bis OI₄, des Filterblocks kreuzt. Drei optische Filter, OF₁ bis OF₃, des Filterblocks sind bei OI₁ bis OI₃, respektive, angeordnet, und OI₁ ist zwischen einem ersten optischen Reflektor des Filterblocks, der an dem ersten Ende des Filterblocks angeordnet ist, und einem zweiten optischen Reflektor des Filterblocks, der an dem zweiten Ende des Filterblocks angeordnet ist. OI₂ ist zwischen OI₁ und dem zweiten optischen Reflektor. OI₃ ist zwischen OI₂ und dem zweiten Reflektor.
Der erste Reflektor reflektiert mindestens einen Teil von CLB, der entlang IOP₁ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung OF₁. OF₁ lässt das meiste, wenn nicht alles des Teils von CLB₁, der durch den ersten Reflektor darauf gerichtet ist, hindurch und reflektiert mindestens einen Teil von CLB₂, der entlang IOP₂ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung zu OF₂. OF₂ lässt das meiste, wenn nicht alles, der reflektierten Teile von CLB₁ und CLB₂ hindurch und reflektiert mindestens einen Teil von CLB₃, der entlang IOP₃ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung zu OF₃. OF₃ lässt das meiste, wenn nicht alles, der reflektierten Teile von CLB₁, CLB₂ und CLB₃ hindurch und reflektiert mindestens einen Teil von CLB₄, der entlang IOP₄ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung zu dem zweiten optischen Reflektor. Der zweite optische Reflektor reflektiert die reflektierten Teile von CLB₁, CLB₂, CLB₃ und CLB₄ auf den optischen Ausgangspfad.
Gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform umfasst der optische DeMUX eine Basis, N Lichtdetektoren, einen Filterblock und eine Linse. Die Basis hat mindestens eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche. Die N Lichtdetektoren sind auf der oberen Oberfläche der Basis montiert, wobei N eine Ganzzahl ist, die größer oder gleich zwei ist. Jeder Lichtdetektor ist dazu ausgelegt, einen Lichtstrahl von einer bestimmten Betriebs-WL zu detektieren, wobei die Betriebs-WLs verschieden voneinander sind. Der Filterblock ist auf der oberen Oberfläche der Basis montiert und ist für die Betriebs-WLs transparent. Der Filterblock empfängt N kollimierte Lichtstrahlen (collimated light beams, CLB) durch einen Eingangsport des Filterblocks und koppelt die N empfangenen CLBs auf einen optischen Hauptpfad (optical pathway, OP) des Filterblocks, der sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende des Filterblocks erstreckt. Der Haupt-OP kreuzt N Ausgangs-OPs des Filterblocks an N entsprechenden optischen Kreuzungspunkten (optical intersections, OI) des Filterblocks unter von null Grad verschiedenen Winkeln zu den Ausgangs-OPs. Der Filterblock umfasst mindestens N – 1 optische Filter (OF), wobei die OFs an N – 1 der optischen Kreuzungspunkte, respektive, angeordnet sind. Jeder OF reflektiert mindestens einen Teil des CLB von einer der WLs auf einen entsprechenden einen der Ausgangs-OPs und lässt mindestens einen Teil der CLBs der anderen WLs hindurch. Jeder Teil von jedem CLB, der durch alle der OFs hindurchläuft, wird von einem optischen Reflektor, der an dem ersten Ende des Haupt-OPs angeordnet ist, auf einen entsprechenden Ausgangs-OP reflektiert. Die Linse ist für die Betriebs-WLs transparent und ist auf der oberen Oberfläche der Basis montiert. Die Linse empfängt die CLBs, die auf die in entsprechenden Ausgangs-OPs des Filterblocks reflektiert worden sind, und richtet mindestens entsprechende Teile der entsprechenden CLBs auf die entsprechenden Lichtdetektoren.
Gemäß einer anderen veranschaulichenden Ausführungsform umfasst der optische DeMUX eine Basis, mindestens vier Lichtdetektoren, einen Filterblock und eine Linse. Die vier Lichtdetektoren, LD₁ bis LD₄, sind auf der oberen Oberfläche der Basis montiert. Die Lichtdetektoren LD₁ bis LD₄ sind dazu ausgelegt, entsprechende Lichtstrahlen von entsprechenden Betriebswellenlängen, WL1–WL4, die voneinander verschieden sind, zu detektieren. Der Filterblock ist auf der oberen Oberfläche der Basis montiert und ist für die Betriebs-WLs transparent. Der Filterblock empfängt mindestens vier kollimierte Lichtstrahlen (collimated light beams), CLB₁ bis CLB₄, durch einen Eingangsport des Filterblocks und koppelt CLB₁ bis CLB₄ auf einen optischen Hauptpfad (optical pathway) (OP) des Filterblocks, der sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende des Filterblocks erstreckt. Der Haupt-OP kreuzt vier Ausgangs-OPs, OP₁ bis OP₄, des Filterblocks an vier entsprechenden optischen Kreuzungspunkten (optical intersection), OI₁ bis OI₄, des Filterblocks unter von null Grad verschiedenen Winkeln zu OP₁ bis OP₄.
Der Filterblock umfasst mindestens drei optische Filter, OF₁ bis OF₃, die bei OI₂ bis OI₄, respektive, angeordnet sind. Ein erster Reflektor des Filterblocks ist an dem ersten Ende des Filterblocks bei OI₁ angeordnet. OI₂ ist zwischen OI₁ und einem zweiten optischen Reflektor, der an dem zweiten Ende des Filterblocks angeordnet ist. OI₃ ist zwischen OI₂ und dem zweiten Reflektor. Der zweite optische Reflektor reflektiert mindestens Teile von CLB₁–CLB₄, die durch den Eingangsport des Filterblocks empfangen worden sind, auf den Haupt-OP in Richtung zu dem ersten optischen Reflektor. OF₃ lässt das meiste oder alle der reflektierten Teile von CLB₁–CLB₃, die entlang des Haupt-OP laufen, hindurch und reflektiert das meiste oder alle des reflektierten Teils von CLB₄ auf den Ausgangs-OP₄. OF₂ lässt das meiste oder alle der durchgelassenen Teile von CLB₁ und CLB₂, die entlang des Haupt-OP laufen, hindurch und reflektiert das meiste oder alles des durchgelassenen Teils von CLB₃ auf den Ausgangs-OP₃. OF₁ lässt das meiste oder alles des durchgelassenen Teils von CLB₁ hindurch und reflektiert das meiste oder alles des durchgelassenen Teils von CLB₂ auf den Ausgangs-OP₂. Der erste optische Reflektor reflektiert das meiste oder alles der Teile von CLB₁, der von OF₁ hindurchgelassen worden ist, auf einen Ausgangs-OP₁. Die Linse ist für WL1 bis WL4 transparent und ist auf der oberen Oberfläche der Basis montiert. Die Linse empfängt zumindest Teile von CLB₁ bis CLB₄, die auf die Ausgangs-OP₁ bis Ausgangs-OP₄, respektive, reflektiert worden sind und richtet zumindest Teile von CLB₁ bis CLB₄ auf LD₁ bis LD₄, respektive.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Patentansprüchen offensichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht des optischen MUX gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
2 zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht eines Filterblocks des in der 1 gezeigten optischen MUX.
3A zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht von vier Glaswafern, die verwendet werden, um den in den 1 und 2 gezeigten Filterblock herzustellen.
3B zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht der in 3A gezeigten Wafer, die einer auf dem anderen in der richtigen Reihenfolge entsprechend der Wellenlängenbereiche gestapelt und miteinander verbunden sind.
3C zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht des in der 3B gezeigten Stapels der Wafer, die parallele Ritzen aufweisen, die auf einer oberen Oberfläche des obersten Wafers des Stapels ausgebildet sind.
3D zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht des in der 3C gezeigten Waferstapels, der entlang der Ritzen und der Mitte zwischen den Ritzen in Stücke geschnitten ist.
3E zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Teils der in der 3D gezeigten Ansicht innerhalb des gestrichelten Kreises, die mehrere in Stücke geschnittene Streifen des in Stücke geschnittenen Stapels zeigt.
3F zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht der in den 3D und 3E gezeigten Streifen, nachdem die Streifen auf deren längsgerichtete Seiten, Seite an Seite und parallel zueinander in einer Anordnung (array) gelegt worden sind.
3G zeigt eine vergrößerte Ansicht des Teils der in der 3F gezeigten Ansicht, der innerhalb des gestrichelten Kreises ist.
3H zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht der Anordnung der in der 3F gezeigten Waferstreifen, die unter einem Winkel von 45° relativ zu den längsgerichteten Seiten der Streifen in Stücke geschnitten sind.
3I zeigt eine vergrößerte Ansicht des Teils der innerhalb des gestrichelten Kreises in der 3H gezeigten, in Stücke geschnittenen Anordnung.
3J zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht von einem der Filterblöcke, die aus dem in der 3I gezeigten Vorgang des In-Stücke-Schneidens erhalten worden sind.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das das Verfahren zum Herstellen des in den 1 und 2 gezeigten Filterblocks gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EINER VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORM
Gemäß hierin beschriebener Ausführungsformen werden bekannte Halbleiterwafer-Verarbeitungstechnologien verwendet, um einen optischen MUX/DeMUX mit sehr genauer Abmessungstoleranzen (dimensional control) herzustellen. Der Herstellungsprozess beseitigt das Erfordernis, optische Oberflächen des MUX/DeMUX zu polieren, was die gesamten Herstellungskosten und die Zeitdauer, die zum Herstellen des MUX/DeMUX benötigt wird, verringert. Veranschaulichende Ausführungsformen des optischen MUX/DeMUX und des Verfahrens zum Herstellen desselben werden nun mit Verweis auf die Figuren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten, Elemente oder Merkmale darstellen.
1 zeigt eine oberseitige perspektivische Ansicht des optischen MUX 1 gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. Der MUX 1 umfasst eine Basis 2, eine Linse 3, die auf einer oberen Oberfläche 2a der Basis 2 montiert ist, einen Filterblock 4, der auf der oberen Oberfläche 2a der Basis 2 montiert ist, und einen Ausgangskoppler 5, der auf der oberen Oberfläche 2a der Basis 2 montiert ist. Eine erste äußere Oberfläche 4a des Filterblocks 4 ist in Kontakt oder in Berührung mit einer ersten äußeren Oberfläche 3a der Linse 3. Eine zweite äußere Oberfläche 4b des Filterblocks 4, die gegenüberliegend und parallel zu der ersten äußeren Oberfläche 4a des Filterblocks 4 ist, ist in Kontakt oder in Berührung mit einer ersten äußeren Oberfläche 5a des Ausgangskopplers 5. Eine zweite äußere Oberfläche 5b des Ausgangskopplers 5 wirkt als eine Ausgangsfacette des MUX 1.
Eine zweite äußere Oberfläche 3b der Linse 3, die gegenüberliegend und parallel zu der ersten äußeren Oberfläche 3a der Linse 3 ist, steht einem optoelektronischen(OE)-Gerätehalter 7, der auf der oberen Oberfläche 2a der Basis 2 montiert ist, gegenüber. Der OE-Gerätehalter 7 funktioniert als eine Montageoberfläche für eine Mehrzahl von OE-Einrichtungen 8a–8d. Gemäß dieser veranschaulichenden Ausführungsform ist der MUX 1 ein 4-auf-1 MUX 1 und die OF-Einrichtungen 8a bis 8d sind Laserdioden, die Licht von vier entsprechenden unterschiedlichen Wellenlängen, WL1 bis WL4 erzeugen. Die Linse 3 hat vier brechende optische Elemente 9a bis 9b, die entsprechende divergierende Lichtstrahlen 11a bis 11d, die von den OE-Einrichtungen 8a bis 8d, respektive, erzeugt worden sind, empfangen. Die optischen Elemente 9a bis 9d kollimieren die entsprechenden divergierenden Lichtstrahlen 11a bis 11d in entsprechende kollimierte Lichtstrahlen 12a bis 12d, die dann von der Linse 3 in den Filterblock 4 gerichtet werden.
2 zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht des Filterblocks 4 des in der 1 gezeigten optischen MUX 1. Gemäß dieser veranschaulichenden Ausführungsform ist der Filterblock 4 aus vier Filter-Teilblöcken 14a bis 14d aufgebaut, und benachbarte Filter-Teilblöcke 14a bis 14d sind in Kontakt oder in Berührung miteinander. Jeder Filter-Teilblock 14a bis 14d hat sechs Seiten 15a bis 15f. Für jeden Teilblock 14a bis 14d sind die Seiten 15a und 15c parallel zueinander, sind die Seiten 15b und 15d parallel zueinander und sind die Selten 15e und 15f parallel zueinander. Für jeden Teilblock 14a bis 14d ist die Seite 15a unter einem Winkel zu der Seite 15b, der weniger als 90° ist und typischerweise etwa 45° ist. Für jeden Teilblock 14a bis 14d ist die Seite 15a unter einem Winkel zu der Seite 15d, der größer als 90° ist und typischerweise etwa 135° ist. Die Seite 15d des Filter-Teilblocks 14a ist in Berührung mit der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14b. Die Seite 15d des Filter-Teilblocks 14b ist in Berührung mit der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14c. Die Seite 15d des Filter-Teilblocks 14c ist in Berührung mit der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14d.
Die kollimierten Lichtstrahlen 12a bis 12d laufen durch die entsprechenden Seiten 15a der entsprechenden Filter-Teilblöcke 14a bis 14d und sind einfallend oder auftreffend auf die entsprechenden inneren Oberflächen der entsprechenden Seiten 15b. Die innere Oberfläche der Seite 15b des Teilblocks 14a ist eine Totalreflexions(total internal reflection, TIR)-Oberfläche, die den Strahl 12a in der gezeigten Richtung zu dem Teilblock 14b reflektiert. Gemäß dieser Veranschaulichenden Ausführungsform nehmen die Wellenlängen WL1 bis WL4 von rechts nach links mit Verweis auf die Zeichnungsseite, die die 2 enthält, zu. Mit anderen Worten, WL1 < WL2 < WL3 < WL4. So wie das untenstehend mit Verweis auf die 3A bis 3J beschrieben werden wird, ist eine Filterbeschichtung (nicht gezeigt) zwischen der Seite 15d des Filter-Teilblocks 14a und der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14b angeordnet, welche Filterbeschichtungen als ein Hochpassfilter für den Strahl, der von der inneren Oberfläche der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14a reflektiert wird, funktioniert. Die Filterbeschichtung lässt Licht von WL1 hindurch und blockiert (d. h. reflektiert) das meiste oder alles des Lichts von WL2. Diese Filterbeschichtung kann dazu ausgelegt sein, einiges Licht von WL2 hindurchzulassen, so dass es möglich ist, dieses mittels einer Monitor-Fotodiode (zur Klarheit nicht gezeigt) zu überwachen. In gleicher Weise ist eine Filterbeschichtung (nicht gezeigt) zwischen der Seite 15d des Filter-Teilblocks 14b und der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14c angeordnet, die als ein Hochpassfilter für die Strahlen von WL1 und WL2 funktioniert und die das meiste oder alles des Lichts von WL3 blockiert (d. h. reflektiert). Diese Filterbeschichtung kann einiges Licht von WL3 hindurchlassen, um zu ermöglichen, dass dieses mittels einer Monitor-Fotodiode (zur Klarheit nicht gezeigt) überwacht wird. Gleichermaßen ist eine Filterbeschichtung (nicht gezeigt) zwischen der Seite 15d des Filter-Teilblocks 14c und der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14d angeordnet, die als ein Hochpassfilter für die Strahlen von WL1 bis WL3 funktioniert, indem sie Licht von WL1 bis WL3 hindurchlässt und das meiste oder alles von Licht von WL4 blockiert (d. h. reflektiert). Diese Filterbeschichtung kann einiges Licht von WL4 hindurchlassen, um zu ermöglichen, dass dieses mittels einer Monitor-Fotodiode (zur Klarheit nicht gezeigt) überwacht wird.
Die Oberfläche der Seite 15d des Filter-Teilblocks 14d ist eine TIR-Oberfläche, die das darauf gerichtete Licht von WL1 bis WL4 reflektiert. Das von der TIR-Oberfläche der Seite 15d des Filter-Teilblocks 14d reflektierte Licht wird über den Ausgangskoppler 5 aus dem MUX 1 als Ausgangsstrahl 16 des MUX 1 ausgekoppelt. Der Ausgangsstrahl 16 ist ein kollimierter Lichtstrahl, der aus Licht von WL1 bis WL4 zusammengesetzt ist. Der Ausgangskoppler 5 ist für Licht von WL1 bis WL4 transparent.
Die äußeren Oberflächen der Seiten 15a und 15c des Filterblocks 4 sind mit einem brechungsindex(refractive index, RI)-anpassenden Epoxid beschichtet, welches Epoxid dazu dient, diese Oberflächen mit der Linse 3 und mit dem Ausgangskoppler 5 zu verbinden, um zu verhindern, dass Licht an diesen Schnittstellen oder Oberflächen reflektiert wird. Das brechungsindex-anpassende Epoxid, das zwischen den äußeren Oberflächen der Seiten 15a des Filterblocks 4 und der ersten äußeren Oberfläche 3a der Linse 3 angeordnet ist, liefert eine Brechungsindexanpassung der Brechungsindizes der Materialien, aus denen der Filterblock 4 hergestellt ist. Gleichermaßen liefert das brechungsindex-anpassende Epoxid, das zwischen den äußeren Oberflächen der Seiten 15c des Filterblocks 4 und der ersten äußeren Oberfläche 5a des Ausgangskopplers 5 angeordnet ist, eine Brechungsindex-anpassung der Brechungsindizes der Materialien, aus denen der Filterblock 4 hergestellt ist. Die erste und die zweite äußere Oberfläche 3a und 3b der Linse 3 und die zweite äußere Oberfläche 5b des Ausgangskopplers 5 sind mit einer Antireflex(AR)-Beschichtung beschichtet, um zu verhindern, dass Licht an diesen Oberflächen reflektiert wird.
Die äußeren Oberflächen der Seiten 15a der Filter-Teilblöcke 14a, 14b, 14c und 14d sowie die äußere Oberfläche der Seite 15c des Filter-Teilblocks 14d müssten normalerweise poliert werden, um sicherzustellen, dass sie ihre entsprechenden optischen Operationen mit hoher Effizienz richtig ausführen. Jedoch gemäß veranschaulichender Ausführungsformen des Herstellungsverfahrens, das zum Herstellen des Filterblocks 4 verwendet wird, ist es nicht erforderlich, dass diese Oberflächen poliert werden, weil sie mit der Linse 3 und mit dem Ausgangskoppler 5 mit einem brechungsindex-anpassenden Epoxid befestigt sind. Das Vermeiden des Erfordernisses, diese Oberflächen auf dem Niveau der Einrichtung zu polieren, verringert die Herstellungskosten und erleichtert den Zusammenbauvorgang, indem die Anzahl der Schritte, die zum Zusammenbauen des MUX 1 ausgeführt werden müssen, verringert wird. Veranschaulichende Ausführungsformen des Herstellungsprozesses werden nun mit Verweis auf die 3A bis 3J beschrieben.
3A zeigt eine oberseitige, perspektivische Ansicht von vier Glaswafern 21 bis 24, die verwendet werden, um den in der 1 gezeigten Filterblock 4 herzustellen. Die Glaswafer 21 bis 24 haben polierte obere und untere Oberflächen. Ein Waferbeschichtungsverfahren wird ausgeführt, um Filterbeschichtungen 25 bis 27 auf den oberen Oberflächen der Wafer 21 bis 23, respektive, anzuordnen. Jede der Beschichtungen 25 bis 27 ist typischerweise aus vielen Schichten (z. B. 200 Schichten) von verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes ausgebaut. Die Art und Weise, in der derartige Filterbeschichtungen unter Verwendung von Halbleiterherstellungsverfahren hergestellt werden, ist wohl bekannt. Jede Filterbeschichtung 25 bis 27 ist dazu ausgelegt, Licht unterhalb einer bestimmten Wellenlänge hindurchzulassen und Licht oberhalb einer bestimmten Wellenlänge zu reflektieren, d. h. als ein Hochpassfilter zu arbeiten. In der vorliegenden veranschaulichenden Ausführungsform wird die Frequenz, bei der das Filter vom Durchlassen des Lichts zum Reflektieren des Lichts übergeht, die Abschneidefrequenz (cutoff frequency) genannt. In der vorliegenden veranschaulichenden Ausführungsform sind die Filter so angeordnet, dass das Filter an der rechten Seite eine höhere Abschneidefrequenz hat als das Filter an der linken Seite, wenn man die Seite, die die 2 enthält, betrachtet. Dabei wird angenommen, dass der Strahl 11a die höchste Frequenz oder die kürzeste Wellenlänge hat und dass der Strahl 11d die niedrigste Frequenz oder die höchste Wellenlänge hat. Wenn stattdessen der Strahl 11a die niedrigste Frequenz oder die kürzeste Wellenlänge hat, wird der Filter als ein Tiefpassfilter hergestellt, in welchem Fall niedrigere Frequenzen durch den Filter hindurch laufen und höhere Frequenzen von dem Filter reflektiert werden.
Es sollte angemerkt werden, dass während die 3A die Filterbeschichtungen 25 bis 27 so zeigt, als seien sie auf oberen Oberflächen der Wafer 21 bis 23, respektive, angeordnet, besteht eine alternative Herangehensweise darin, die Filterbeschichtungen auf der oberen und unteren Oberfläche von einem oder mehreren der Wafer anzuordnen, und keine Filterbeschichtungen auf einem oder mehreren der anderen Wafer anzuordnen. Beispielsweise könnten Filterbeschichtungen auf der oberen und unteren Oberfläche des Wafers 23 angeordnet werden, keine Filterbeschichtungen auf den Wafern 22 und 24, und eine Filterbeschichtung auf der oberen Oberfläche des Wafers 21. Das Ziel ist es, eine Waferbeschichtung zu haben, die zwischen der oberen Oberfläche eines Wafers und der unteren Oberfläche des benachbarten Wafers angeordnet ist; dies kann jedoch auf verschiedene Arten erreicht werden.
Die Wafer 21 bis 24 werden einer auf dem anderen in der richtigen Reihenfolge der Abschneidefrequenz gestapelt und miteinander verbunden, wie in der 3B gezeigt. Die Verbindungen können kovalente Verbindungen oder adhäsive Verbindungen sein. Die Positionen der hauptsächlichen und der nebengeordneten Abflachungen 28 und 29 der Wafer 21 bis 24 können verwendet werden, um die Reihenfolge der Filterabschneidefrequenzen nachzuverfolgen (oder zu überwachen). Die obere Oberfläche des obersten Wafers 24 in dem Stapel 30 wird dann mit parallelen Ritzen 31 geritzt, welche Ritzen 500 Mikrometer (Mikron) tief sind und einen Abstand von 1 Millimeter (mm) aufweisen, wie in der 3C gezeigt. Der Stapel der Wafer 30 wird dann entlang der Ritzen und in der Mitte zwischen den Ritzen 31 in Stücke geschnitten, wie in der 3D gezeigt. 3E zeigt eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts 33 der in der 3D gezeigten Ansicht, die mehrere in Stücke geschnittene Streifen 34 des Stapels 30 zeigt. Gemäß dieser Ausführungsform hat die Schneideplatte (nicht gezeigt), die zum Schneiden des Stapels 30 verwendet wird, eine Breite, die kleiner ist als die Ritzplatte (nicht gezeigt), die verwendet wird, um die obere Oberfläche des obersten Wafers 24 zu ritzen, so dass auf jedem geteilten Streifen 34 ein identifizierendes Merkmal 35 ausgebildet ist.
Die Streifen 34 werden dann Seite an Seite und parallel zueinander in einer Anordnung 36 abgelegt, mit den identifizierenden Merkmalen 35 nach oben weisend, wie in der 3F gezeigt. 3G zeigt eine vergrößerte Ansicht des Teils 37 der in der 3F gezeigten Ansicht. Die Anordnung 36 wird dann unter einem 45° Winkel relativ zu den längsgerichteten Seiten 34a der Streifen 34 in Stücke geschnitten, und das verbleibende Material, das bei dem Schneidevorgang zurückbleibt, wird entfernt, wie in der 3H gezeigt. 3I ist eine vergrößerte Ansicht des Teils 38 der in der 3H gezeigten, geteilten Anordnung. Das Ergebnis des Schneidevorgangs ist eine große Anzahl von Filterblöcken 4, von denen eine in der 3J gezeigt ist. Das identifizierende Merkmal 35 auf jedem Filterblock 4 kann verwendet werden, um die Reihenfolge der Filterabschneidefrequenzen zu bestimmen. Jeder Filterblock 4 hat drei Filter 40a, 40b und 40c, die aus den sich berührenden Seiten der benachbarten Filter-Teilblöcke 14a bis 14d und den zwischen diesen angeordneten Filterbeschichtungen (nicht gezeigt) aufgebaut sind. Für keine der Oberflächen der Filter-Teilblöcke 14a bis 14d ist es erforderlich, dass diese poliert werden, obwohl einige der Oberflächen aufgrund derjenigen Oberflächen, die der oberen oder unteren polierten Oberfläche des entsprechenden Wafers, aus dem sie geschnitten worden sind, entsprechen, poliert sind.
Die Basis 2 des in der 1 gezeigten MUX 1 kann ebenfalls unter Verwendung von Halbleiterverarbeitungstechniken ausgebildet werden. Gemäß einer Ausführungsform wird die Basis 2 durch Ätzen der Geräteschicht eines Silizium-auf-Isolator(SOI, silicon-on-insulator)-Wafers ausgebildet. Diese Wafers sind über eine Vielzahl von Firmen, wie etwa beispielsweise Shin-Etsu Company aus Japan, kommerziell verfügbar. Die SOI-Wafer bestehen aus einer dünneren Einrichtungsschicht und einem dickeren Handhabungswafer mit einer dünnen Schicht eines Oxids dazwischen. Das Ergebnis des Ätzvorgangs sind die Basis 2 und der OE-Gerätehalter 7, die in der 1 gezeigt sind. Die Basis 2 entspricht der Handhabungsschicht, die die Schicht aus Siliziumdioxid darauf hat, und der OE-Gerätehalter 7 entspricht der Einrichtungsschicht, nachdem sie bis auf die Siliziumdioxidschicht 45 herunter geätzt worden ist.
Die Linse 3 ist typischerweise aus Glas oder Silizium ausgebildet. Es können wohl bekannte Glas- oder Silizium-Ätztechniken verwendet werden, um die Linse 3 auszubilden. Der Ausgangskoppler 5 kann ausgebildet werden, indem Glas- oder Silizium-Wafer in Stücke geschnitten werden.
Mit Verweis wiederum auf die 1, wird die erste äußere Oberfläche 5a des Ausgangskopplers 5 mittels eines brechungsindex-anpassenden Epoxids mit der zweiten äußeren Oberfläche 4b des Filterblocks 4 verbunden. Wenn der Ausgangskoppler 5 aus demselben Material wie der Filterblock 4 hergestellt ist, wird eine Antireflex-Beschichtung auf der zweiten äußeren Oberfläche 5b des Ausgangskopplers angeordnet, nicht jedoch auf der ersten äußeren Oberfläche 5a des Ausgangskopplers 5, weil sie auf dieser Oberfläche nicht erforderlich ist. Die erste äußere Oberfläche 3a der Linse 3 wird mittels eines brechungsindex-anpassenden Epoxids mit der ersten äußeren Oberfläche 4a des Filterblocks 4 verbunden. Wenn die Linse 3 aus dem gleichen Material wie der Filterblock 4 hergestellt worden ist, wird auf der zweiten äußeren Oberfläche 3b der Linse 3 eine AR-Beschichtung angeordnet, nicht jedoch auf der ersten äußeren Oberfläche 3a der Linse 3, weil die nicht erforderlich ist. So wie das oben angegeben ist, ermöglicht das Verwenden des brechungsindex-anpassenden Epoxids auf der Oberfläche 4b des Filterblocks 4 und auf der Oberfläche 5a des Ausgangskopplers 5, dass die Oberfläche 4b unpoliert bleiben kann. Gleichermaßen ermöglicht das Verwenden des brechungsindex-anpassenden Epoxids auf der Oberfläche 4a des Filterblocks 4 und auf der Oberfläche 3a der Linse 3, dass die Oberfläche 4a unpoliert bleiben kann. Das Unpoliertlassen dieser Oberflächen ermöglicht sehr signifikante Kosteneinsparungen.
Die Basis 2 kann eine geeignete Basis sein, und muss nicht notwendigerweise unter Verwendung von Halbleiterherstellungsverfahren hergestellt werden. Das Verwenden von Halbleiterherstellungsverfahren zum Herstellen der Basis 2 und des OE-Gerätehalters 7 ermöglicht, dass diese in Massenproduktion auf dem Niveau von Wafern mit sehr genau angeordneten Ausrichtungsmerkmalen hergestellt werden können. Beispielsweise sind die OE-Einrichtungen 8a bis 8d typischerweise Laserdioden, die Wellenleiterrippen (nicht gezeigt) aufweisen. Wenn die Laserdioden auf dem OE-Gerätehalter 7 montiert werden, werden die Rippen der Laserdioden in entsprechenden Gräben (nicht gezeigt), die in dem OE-Gerätehalter 7 ausgebildet sind, angeordnet. Derartige Ausrichtungsmerkmale ermöglichen, dass die Komponenten des MUX 1 sehr genau relativ zueinander angeordnet werden können, um sicherzustellen, dass die optische Kopplungseffizienz sehr hoch ist.
Es sind viele Variationen des MUX 1 möglich. Beispielsweise könnten die Hochpassfilter 40a bis 40c durch Tiefpassfilter ersetzt werden, in welchem Fall die Wellenlängen WL1 bis WL4 von rechts nach links mit Verweis auf die Zeichnungsseite, die die 1 enthält, abnehmen, so dass WL1 > WL2 > WL3 > WL4. Ebenfalls, während die OE-Einrichtungen 8a bis 8d als Laserdioden beschrieben worden sind, können sie irgendeine geeignete Lichtquelle sein, einschließlich beispielsweise Licht emittierende Dioden (LED). Obwohl kanten-emittierende Laserdioden in der 1 als die OE-Einrichtungen 8a bis 8d gezeigt sind, können stattdessen andere Arten von Laserdioden, wie beispielsweise Laserdioden, die an vertikalen Ausnehmungsoberflächen emittieren (VCSEL, vertical cavity surface emitting laser diodes), verwendet werden, wobei die Basis 2 anders ausgelegt werden müsste, wenn VSCELs verwendet werden. Fachleute in dem technischen Gebiet werden die Art und Weise verstehen, in der derartige Modifikationen ausgeführt werden können.
Zusätzlich kann der in der 1 gezeigte MUX 1 stattdessen als ein DeMUX arbeiten, wenn die Lichtquellen durch Lichtempfänger, z. B. P-intrinsisch-N(PIN, P-intrinsic-N)-Dioden ersetzt werden. Wenn mehr als ein DeMUX arbeitet, wird Licht von Wellenlängen WL1 bis WL4 von dem Ausgangskoppler 5, der ein Eingangskoppler 5 wird, auf die innere Oberfläche der Seite 15d der Filter-Teilblöcke 14d gekoppelt. Die innere Oberfläche der Seite 15d des Filter-Teilblocks 14d reflektiert dann das Licht von WL1 bis WL4 auf den Filter, das zwischen der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14d und der Seite 15d des Filter-Teilblocks 14c angeordnet ist. Dieser Filter lässt dann Licht von WL3 bis WL1 durch und reflektiert Licht von WL4 in Richtung zu der Linse 3, die das Licht auf die OE-Einrichtung 8d, die in diesem Fall eine PIN-Diode ist, koppelt. Der zwischen der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14c und der Seite 15d des Filter-Teilblocks 14b angeordnete Filter lässt dann Licht von WL2 bis WL1 hindurch und reflektiert Licht von WL3 in Richtung zu der Linse 3, die das Licht auf die OE-Einrichtung 8c, die in diesem Fall eine PIN-Diode ist, koppelt. Der zwischen der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14b und der Seite 15d des Filter-Teilblocks 14a angeordnete Filter lässt dann Licht von WL1 hindurch und reflektiert Licht von WL2 in Richtung zu der Linse 3, die das Licht auf die OE-Einrichtung 8b, die in diesem Fall eine PIN-Diode ist, koppelt. Das Licht von WL1 wird dann von der TIR-Oberfläche der Seite 15b des Filter-Teilblocks 14a in die Linse 3 reflektiert, die das Licht von WL1 auf die OE-Einrichtung 8a, die in diesem Fall eine PIN-Diode ist, koppelt.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das das Verfahren zum Herstellen des Filterblocks 4 gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform darstellt. Es wird eine Vielzahl von vorpolierten (beide Seiten polierten) Wafern bereitgestellt, die aus einem Material mit geeigneten optischen Eigenschaften hergestellt sind, wie durch den Block 51 angegeben. Typischerweise werden Glaswafer bereitgestellt, jedoch können Wafer, die aus anderen Materialien mit geeigneten optischen Eigenschaften (d. h. Transparenz für die im Interesse liegenden Wellenlängen) hergestellt sind, verwendet werden. Die Wafer sind typischerweise aus Silizium, Glas oder Quarzglas hergestellt. Ein Faktor, der in Betracht bezogen werden sollte, wenn entschieden wird, welche Art von Wafer verwendet wird, ist, ob ein brechungsindex-anpassendes Epoxid verfügbar ist, das vernünftigerweise an das Wafermaterial anpassend werden kann. Wenn der MUX ein N-auf-1 MUX ist, wobei N eine positive Ganzzahl ist, die größer oder gleich 2 ist, dann werden N Wafer bereitgestellt.
Mindestens einige der Wafer werden einem Prozess unterworfen, bei dem N – 1 Filter auf N – 1 Oberflächen der Wafer, respektive, ausgebildet werden, wie durch den Block 52 angezeigt. Dies kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden, so wie das oben mit Verweis auf die 3 beschrieben worden ist. Dieser Vorgang ist typischerweise ein Waferbeschichtungsprozess, der Filterschichten oder -beschichtungen auf der oberen und/oder unteren Oberfläche von einigen der Wafer aufwachsen lässt oder abscheidet. So wie das oben besprochen worden ist, ist jedes Filter typischerweise aus vielen Schichten (z. B. 200 Schichten) von abwechselnden Materialien mit verschiedenen Brechungsindizes aufgebaut. Ein Fachmann in dem technischen Gebiet wird verstehen, wie derartige Prozesse verwendet werden können, um die entsprechenden Filter auf den entsprechenden Wafern auszubilden, so dass jedes Filter dazu ausgelegt ist, einen bestimmten Wellenlängenbereich zu filtern, d. h. eine bestimmte Wellenlänge oder Wellenlängenbereich durchzulassen und eine bestimmte Wellenlänge oder Wellenlängenbereich zu blockieren.
Die Wafer werden einer auf dem anderen in der richtigen Reihenfolge der Wellenlängenbereiche aufeinander gestapelt, miteinander verbunden, und auf einer Schneideoberfläche (dicing surface) angeordnet, wie durch den Block 53 angezeigt. So wie das oben beschrieben worden ist, können die hauptsächliche und die nebengeordneten Abflachung 28 und 29 (3A) verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Wafer richtig orientiert sind, wenn sie gestapelt und miteinander verbunden werden. Die Reihenfolge, in der die Wafer gestapelt werden, ist dieselbe wie die Reihenfolge, in der die entsprechenden Filter 40a–40c (3J) in dem Filterblock 4 auftreten. Die Verbindungen können kovalente oder adhäsive Bindungen sein. Die obere Oberfläche des oberen Wafers in dem Stapel wird dann vorzugsweise mit parallelen Ritzen geritzt, die eine vorbestimmte Tiefe (z. B. 500 Mikron) aufweisen und um einen vorbestimmten Abstand (z. B. 1 mm) voneinander entfernt sind, wie durch den Block 54 angezeigt. Dieser Schritt wird verwendet, um das oben beschriebene, identifizierende Merkmal 35 (3E) zu liefern, was bevorzugt ist, jedoch nicht notwendig ist (d. h. es ist optional). Es sind auch andere Markierungsverfahren möglich, wie beispielsweise Lasermarkieren. Der Stapel der Wafer, der jetzt auf einer Schneideoberfläche angeordnet ist, wird dann in Streifen geschnitten (3D und 3E), die längsgerichtete Seiten aufweisen, die parallel zueinander sind, wie durch den Block 55 angezeigt. So wie das oben beschrieben worden ist, wird der Stapel typischerweise entlang der Ritzen 31 und in der Mitte zwischen den Ritzen 31 in Stücke geschnitten (3D und 3E).
Die Streifen werden dann auf ihren Seiten auf einer Schneideoberfläche abgelegt, parallel zueinander und mit denselben Orientierungen relativ zu den Wellenlängenbereichen der Filter, um eine Anordnung von parallelen Streifen auszubilden, so wie durch den Block 56 angezeigt. Diese Anordnung wird dann unter einem von null Grad verschiedenen Winkel relativ zu den längsgerichteten Richtungen der Streifen in Stücke geschnitten, wie durch den Block 57 angezeigt. Der von null Grad verschiedene Winkel ist typischerweise, jedoch nicht notwendigerweise, 45°. Das Ergebnis des Schneidevorgangs ist eine Vielzahl von Filterblöcken 4 (1 und 3J), von denen jeder eine Mehrzahl von Filter-Teilblöcken (z. B. Filter-Teilblöcke 14a–14b in 3J) mit Filtern (z. B. Filter 40a, 40b und 40c in 3J), die zwischen benachbarten Filter-Teilblöcken angeordnet sind, aufweist.
Für keine der Oberflächen der Filterblöcke ist es erforderlich, dass sie poliert werden, obwohl einige der Oberflächen poliert sind, aufgrund derjenige Oberflächen, die der oberen und der unteren polierten Oberfläche des entsprechenden polierten Wafers, aus dem sie geschnitten worden sind, entsprechen. Mit Verweis wiederum auf die 3J sind die Oberflächen 41 und 42 des Filterblocks 4 polierte Oberflächen aufgrund der Tatsache, dass sie der oberen Oberfläche und unteren Oberfläche, respektive, der Wafer 21 und 24 (3A), respektive, entsprechen. Die anderen äußeren Oberflächen des Filterblocks 4 sind aufgrund des Schneidevorgangs rau, es ist jedoch nicht erforderlich, dass sie poliert werden müssen, weil sie mit einer Schicht eines brechungsindex-anpassenden Epoxids beschichtet werden, so wie das oben beschrieben worden ist. Daher brauchen keine Polierschritte ausgeführt zu werden.
Nachdem die Filterblöcke ausgebildet worden sind, wird der MUX-DeMUX-Zusammenbau in der in der 1 gezeigten Art zusammengebaut, indem ein brechungsindex-anpassendes Epoxid verwendet wird, um die erste äußere Oberfläche 5a des Ausgangskopplers 5 mit der zweiten äußeren Oberfläche 4b des Filterblocks 4 zu verbinden und um die erste äußere Oberfläche 3a der Linse 3 mit der ersten äußeren Oberfläche 4a des Filterblocks 4 zu verbinden. So wie das oben angegeben worden ist, wenn der Ausgangskoppler 5 aus demselben Material wie der Filterblock 4 hergestellt worden ist, dann wird eine AR-Beschichtung auf der zweiten äußeren Oberfläche 5b des Ausgangskopplers angeordnet, nicht jedoch auf der ersten äußeren Oberfläche 5a des Ausgangskopplers 5, weil sie auf dieser Oberfläche nicht benötigt wird. Gleichermaßen, wenn die Linse 3 aus dem gleichen Material wie der Filterblock 4 hergestellt worden ist, dann wird eine AR-Beschichtung auf der zweiten äußeren Oberfläche 3b der Linse 3 angeordnet, nicht jedoch auf der ersten äußeren Oberfläche 3a der Linse 3, weil diese nicht erforderlich ist.
Es sollte angemerkt werden, dass der Block 3, der oben als die Linse bezeichnet wird, einfach nur irgendein Block des oben für die Linse beschriebenen Materials sein kann, jedoch mit der Linsenfunktion entfernt. In diesem Fall würde der optische Block 3 ohne die optischen Elemente 9a bis 9d immer noch mittels eines brechungsindex-anpassenden Epoxids mit dem Filterblock 4 verbunden werden, um das Erfordernis zum Polieren der Oberfläche 4a des Filterblocks zu vermeiden. Die kollimierenden Funktionen würden dann von optischen Elementen ausgeführt, die irgendwo anders in dem optischen Pfad positioniert wären. In umgekehrter Weise, obwohl der Ausgangskoppler 5 so gezeigt und beschrieben ist, als dass er keine Linsenfunktion ausführt, könnte er optische Elemente zum Ausführen einer Linsenfunktion aufweisen, wie etwa ein kollimierendes optisches Element oder ein fokussierendes optisches Element zum Kollimieren oder Fokussieren der Lichtstrahlen von den Wellenlängen WL1 bis WL4, die aus dem Filterblock 4 herauslaufen. Im letzteren Fall würde das Verbinden des optischen Blocks 5 mit dem Filterblock 4 durch ein brechungsindex-anpassendes Epoxid immer noch das Erfordernis zum Polieren der Oberfläche 4b des Filterblocks 4 vermeiden, jedoch könnte der optische Block 5 die Kollimierungs- oder Fokussierungsfunktion zusätzlich zu der Ausgangskoppelfunktion ausführen.
Es sollte angemerkt werden, dass die Erfindung mit der Absicht, die Prinzipien und Konzepte der Erfindung zu beschreiben, im Hinblick auf veranschaulichende Ausführungsformen beschrieben worden ist. Die Erfindung ist auf diese Ausführungsformen nicht beschränkt. Während beispielsweise die Erfindung mit Verweis auf einen N-auf-1 MUX und einen 1-auf-N DeMUX beschrieben worden ist, könnten die gleichen Prinzipien und Konzepte dazu angewendet werden, einen N-auf-M MUX und einen M-auf-N DeMUX herzustellen, wobei N und M positive Ganzzahlen sind und N größer als M ist. Im Hinblick auf den oben mit Verweis auf die 4 beschriebenen Prozesses sind einige der genannten Prozessschritte optional und es können zusätzliche Prozessschritte, die in der 4 nicht gezeigt sind, umfasst werden. So wie das von Fachleuten in dem technischen Gebiet im Hinblick auf die hierin bereitgestellte Beschreibung verstanden werden wird, können diese und viele andere Modifikationen zu den oben beschriebenen veranschaulichenden Ausführungsformen ausgeführt werden, um die Ziele der Erfindung zu erreichen, und alle derartigen Modifikationen sind innerhalb des Umfangs der Erfindung.

Claims

Ein optischer Multiplexer (MUX) mit folgendem: einer Basis, die mindestens eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, N Lichtquellen, die auf der oberen Oberfläche der Basis montiert sind, wobei N eine Ganzzahl ist, die größer oder gleich 2 ist, wobei jede Lichtquelle einen Lichtstrahl von einer bestimmten Betriebswellenlänge (WL) aussendet, und wobei die Betriebs-WL verschieden voneinander sind, einer Linse, die für die Betriebs-WL transparent ist, wobei die Linse auf der oberen Oberfläche der Basis montiert ist, wobei die Linse die Lichtstrahlen empfängt und die Lichtstrahlen in N entsprechende kollimierte Lichtstrahlen kollimiert, und einem Filterblock, der auf der oberen Oberfläche der Basis montiert ist, wobei der Filterblock für die Betriebs-WL transparent ist, der Filterblock die N kollimierten Lichtstrahlen von der Linse empfängt und N optische Eingangspfade aufweist, entlang der die entsprechenden, empfangenen, kollimierten Lichtstrahlen laufen, wobei der Filterblock einen optischen Hauptpfad aufweist, der unter einem von null verschiedenen Winkel zu den optischen Eingangspfaden ist, wobei sich der optische Hauptpfad von einem ersten Ende des Filterblocks zu einem zweiten Ende des Filterblocks erstreckt, wobei jeder der optischen Eingangspfade den optischen Hauptpfad an einem von N entsprechenden optischen Kreuzungspunkten kreuzt, wobei der Filterblock N – 1 Filter umfasst, die an N – 1 der optischen Kreuzungspunkte angeordnet sind, wobei jeder Filter zumindest einen Teil des entlang des entsprechenden optischen Eingangspfades laufenden, kollimierten Lichtstrahls reflektiert, so dass der reflektierte, kollimierte Lichtstrahl in Richtung zu dem zweiten Ende des Filterblocks gerichtet ist, wobei jeder Filter das meiste oder alles des kollimierten Lichtstrahls oder der kollimierten Lichtstrahlen, die entlang des optischen Hauptpfades in einer Richtung zu dem zweiten Ende des Filterblocks laufen, hindurchlässt, und wobei der Filterblock einen optischen Ausgangspfad aufweist, entlang dessen Teile oder alle der kollimierten Lichtstrahlen von allen der WL aus dem Filterblock herauslaufen.
Der optische MUX gemäß Anspruch 1, wobei der Filterblock ferner aufweist: einen ersten Reflektor, der an dem ersten Ende des Filterblocks angeordnet ist, und einen zweiten Reflektor, der an dem zweiten Ende des Filterblocks angeordnet ist, wobei der erste Reflektor an einem der N optischen Kreuzungspunkte angeordnet ist, bei dem kein Filter angeordnet ist, wobei der erste Reflektor zumindest einen Teil des kollimierten Lichtstrahls, der entlang des entsprechenden optischen Eingangspfads läuft, auf den optischen Hauptpfad reflektiert, so dass der Teil des kollimierten Lichtstrahls, der von dem ersten Reflektor reflektiert wird, in einer Richtung zu dem zweiten Ende des Filterblocks läuft, und wobei der zweite Reflektor alle Lichtstrahlen, die entlang des optischen Hauptpfades laufen, auf den optischen Ausgangspfad reflektiert.
Der optische MUX gemäß Anspruch 2, wobei N größer oder gleich vier ist, so dass der optische MUX zumindest vier Lichtquellen (light source), LS₁–LS₄, die vier Lichtstrahlen (light beam), LB₁ bis LB₄, vier optische Eingangspfade (input optical pathway), IOP₁ bis IOP₄, zum Empfangen von vier kollimierten Lichtstrahlen (collimated light beam), CLB₁ bis CLB₄, respektive, von der Linse und drei optische Filter, OF₁ bis OF₃, die an den drei der optischen Kreuzungspunkte (optical intersection), OI₂ bis OI₄, angeordnet sind, umfasst, wobei der erste Reflektor bei OI₁ angeordnet ist, wobei OI₂ zwischen OI₁ und dem zweiten optischen Reflektor ist, wobei OI₃ zwischen OI₂ und dem zweiten Reflektor ist, wobei der erste Reflektor zumindest einen Teil von CLB₁, der entlang von IOP₁ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung zu dem zweiten optischen Reflektor reflektiert, wobei OF₁ das meiste, wenn nicht das gesamte, des Teils der CLB₁, der von dem ersten Reflektor reflektiert worden ist, hindurchlässt und zumindest einen Teil von CLB₂, der entlang von IOP₂ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung zu dem zweiten optischen Reflektor reflektiert, wobei OF₂ das meiste, wenn nicht das gesamte der reflektierten Teile von CLB₁ und CLB₂ hindurchlässt und zumindest einen Teil von CLB₃, der entlang von IOP₃ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung zu dem zweiten optischen Reflektor reflektiert, wobei OF₃ das meiste, wenn nicht das gesamte, der reflektierten Teile von CLB₁, CLB₂ und CLB₃ hindurchlässt und mindestens einen Teil von CLB₄, der entlang von IOP₄ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung zu dem zweiten optischen Reflektor reflektiert, und wobei der zweite optische Reflektor die reflektierten Teile von CLB₁, CLB₂, CLB₃ und CLB₄ auf dem optischen Ausgangspfad reflektiert.
Der optische MUX gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der optische Hauptpfad orthogonal zu den optischen Eingangspfaden ist, und wobei die optischen Eingangspfade parallel zueinander sind.
Der optische MUX gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Linse eine erste Seite, die als eine Ausgangsfacette der Linse arbeitet, und eine zweite Seite, die als eine Eingangsfacette der Linse arbeitet, aufweist, wobei die von den Lichtquellen erzeugten Lichtstrahlen in die Linse über die Eingangsfacette eintreten, wobei die kollimierten Lichtstrahlen die Linse über die Ausgangsfacette verlassen, wobei die Ausgangsfacette der Linse benachbart zu einer ersten Seite des Filterblocks ist, durch den die kollimierten Lichtstrahlen in den Filterblock eintreten und entlang der optischen Eingangspfade laufen, ist, und wobei ein brechungsindex(RI, refractive index)-anpassendes Epoxid zwischen der ersten Seite der Linse und der ersten Seite des Filterblocks angeordnet ist.
Der optische MUX gemäß Anspruch 5, wobei die zweite Seite der Linse mit einer Antireflex(AR)-Beschichtung beschichtet ist.
Der optische MUX gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die erste Seite der Linse mit einer AR-Beschichtung beschichtet ist.
Der optische MUX gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Linse und der Filterblock aus demselben Material hergestellt sind.
Der optische MUX gemäß Anspruch 8, wobei die Linse und der Filterblock aus Silizium hergestellt sind.
Der optische MUX gemäß Anspruch 8, wobei die Linse und der Filterblock aus Glas hergestellt sind.
Der optische MUX gemäß Anspruch 8, wobei die Linse und der Filterblock aus Quarzglas hergestellt sind.
Der optische MUX gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, ferner aufweisend: einen Ausgangskoppler, der für die Betriebs-WL transparent ist, wobei der Ausgangskoppler eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei die erste Seite des Ausgangskopplers in Kontakt mit der zweiten Seite des Filterblocks ist, wobei ein brechungsindex(RI)-anpassendes Epoxid zwischen der ersten Seite des Ausgangskopplers und der zweiten Seite des Filterblocks angeordnet ist, wobei der Ausgangskoppler einen optischen Eingangsport und einen optischen Ausgangsport aufweist, wobei der optische Eingangsport mit dem optischen Ausgangspfad des Filterblocks optisch ausgerichtet ist zum Empfangen in dem optischen Koppler über den optischen Eingangsport von allen der kollimierten Lichtstrahlen von allen der WL, die aus dem Filterblock herauslaufen, wobei der optische Eingangsport des Ausgangskopplers mit dem optischen Ausgangsport des Ausgangskopplers über mindestens einen optischen Pfad des Ausgangskopplers verbunden ist, und wobei zumindest ein Teil von allen der kollimierten Lichtstrahlen von allen der WL, die in dem Ausgangskoppler über den optischen Eingangsport des Ausgangskopplers empfangen werden, von dem optischen Ausgangskoppler über den optischen Ausgangsport des Ausgangskopplers ausgegeben werden.
Der optische MUX gemäß Anspruch 12, wobei die zweite Seite des Ausgangskopplers mit einer Antireflex(AR)-Beschichtung beschichtet ist.
Der optische MUX gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die erste Seite des Ausgangskopplers mit einer AR-Beschichtung beschichtet ist.
Der optische MUX gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Ausgangskoppler und der Filterblock aus einem gleichen Material hergestellt sind.
Der optische MUX gemäß Anspruch 15, wobei der Ausgangskoppler und der Filterblock aus Silizium hergestellt sind.
Der optische MUX gemäß Anspruch 15, wobei der Ausgangskoppler und der Filterblock aus Glas hergestellt sind.
Der optische MUX gemäß Anspruch 15, wobei der Ausgangskoppler und der Filterblock aus Quarzglas hergestellt sind.
Der optische MUX gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei die Basis eine Siliziumbank ist, die einen Gerätehalter umfasst, der sich über die obere Oberfläche der Basis erstreckt, und wobei die Lichtquellen an exakten Positionen auf dem Gerätehalter angeordnet sind, so dass die entsprechenden optischen Achsen der Lichtquellen mit entsprechenden kollimierenden Elementen, die in der Eingangsfacette der Linse ausgebildet sind, ausgerichtet sind, wobei die entsprechenden Lichtstrahlen, die von den entsprechenden Lichtquellen ausgesendet werden, durch die entsprechenden kollimierenden, optischen Elemente der Linse kollimiert werden, und wobei die optischen Eingangspfade der Linse mit den entsprechenden kollimierenden, optischen Elementen der Linse axial ausgerichtet sind, so dass die entsprechenden kollimierten Lichtstrahlen, die die Linse über die Ausgangsfacette der Linse verlassen, in die entsprechenden optischen Eingangspfade des Filterblocks laufen.
Ein optischer Multiplexer (MUX) mit folgendem: einer Basis, die eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, mindestens vier Lichtquellen (light source), LS₁ bis LS₄, die auf der oberen Oberfläche der Basis montiert sind und die vier Lichtstrahlen (light beam), LB₁ bis LB₄, respektive, von vier entsprechenden Betriebswellenlängen (WL1 bis WL4) erzeugen, wobei WL4 < WL3 < WL2 < WL1, einer Linse, die für Licht von WL1 bis WL4 transparent ist, wobei die Linse auf der oberen Oberfläche der Basis montiert ist, wobei die Linse LB₁ bis LB₄ empfängt und LB₁ bis LB₄ in vier entsprechende kollimierte Lichtstrahlen (collimated light beam), CLB₁ bis CLB₄ kollimiert und einen Filterblock, der auf der oberen Oberfläche der Basis montiert ist, wobei der Filterblock für Licht von WL1 bis WL4 transparent ist, wobei der Filterblock die CLB₁ bis CLB₄ empfängt, so dass die CLB₁ bis CLB₄ entlang von vier entsprechenden optischen Eingangspfaden (input optical pathway), IOP₁ bis IOP₄, des Filterblocks laufen, wobei der Filterblock einen optischen Hauptpfad aufweist, der sich von einem ersten Ende des Filterblocks bis zu einem zweiten Ende des Filterblocks erstreckt und jeden der IOP₁ bis IOP₄ an vier entsprechenden optischen Kreuzungspunkten (optical intersection), OI₁ bis OI₄, des Filterblocks kreuzt, wobei drei optische Filter, OF₁ bis OF₃ des Filterblocks an OI₁ bis OI₃, respektive, angeordnet sind, wobei OI₁ zwischen einem ersten optischen Reflektor des Filterblocks, der an dem ersten Ende des Filterblocks angeordnet ist, und einem zweiten optischen Reflektor des Filterblocks, der an dem zweiten Ende des Filterblocks angeordnet ist, ist, wobei OI₂ zwischen OI₁ und dem zweiten optischen Reflektor ist, und wobei OI₃ zwischen OI₂ und dem zweiten Reflektor ist, wobei der erste Reflektor zumindest einen Teil von CLB₁, der entlang IOP₁ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung OF₁ reflektiert, wobei OF₁ die meisten, wenn nicht alle der Teile der CLB₁, die durch den ersten Reflektor darauf gerichtet sind, hindurchlässt und zumindest einen Teil von CLB₂, der entlang IOP₂ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung zu OF₂ reflektiert, wobei OF₂ das meiste, wenn nicht das gesamte, der reflektierten Teile von CLB₁ und CLB₂ hindurchlässt und zumindest einen Teil von CLB₃, der entlang IOP₃ läuft, auf den optischen Hauptpfad in einer Richtung zu OF₃ reflektiert, wobei OF₃ das meiste, wenn nicht das gesamte der reflektierten Teile von CLB₁, CLB₂ und CLB₃ hindurchlässt und mindestens einen Teil von CLB₄, der entlang IOP₄ läuft, auf den optischen Hauptpfad in eine Richtung zu dem zweiten optischen Reflektor reflektiert, und wobei der zweite optische Reflektor die reflektierten Teile von CLB₁, CLB₂, CLB₃ und CLB₄ auf den optischen Ausgangspfad reflektiert.
Ein optischer Demultiplexer (DeMUX) mit folgendem: einer Basis, die mindestens eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, N Lichtdetektoren, die auf der oberen Oberfläche der Basis montiert sind, wobei N eine Ganzzahl ist, die größer oder gleich zwei ist, wobei jeder Lichtdetektor dazu ausgelegt ist, einen Lichtstrahl von einer bestimmten Betriebswellenlänge (WL) zu detektieren, und wobei die Betriebs-WL verschieden voneinander sind, einem Filterblock, der auf der oberen Oberfläche der Basis montiert ist, wobei der Filterblock für die Betriebs-WL transparent ist, wobei der Filterblock N kollimierte Lichtstrahlen (collimated lightbeams, CLB) durch einen Eingangsport des Filterblocks empfängt und die N empfangenen CLBs auf einen optischen Hauptpfad (optical pathway, OP) des Filterblocks, der sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende des Filterblocks erstreckt, koppelt, wobei der Haupt-OP N Ausgangs-OPs des Filterblocks an N entsprechenden optischen Kreuzungspunkten (optical intersection, OI) des Filterblocks unter einem von null Grad verschiedenen Winkel zu den Ausgangs-OPs kreuzt, wobei der Filterblock mindestens N – 1 optische Filter (OF) umfasst, wobei die OF an N – 1 der optischen Kreuzungspunkte, respektive, angeordnet sind, wobei jeder OF zumindest einen Teil des CLBs von einer der WL auf einen entsprechenden einen der Ausgangs-OPs reflektiert und mindestens einen Teil der CLBs von den anderen WL hindurchlässt, und wobei jeder Teil von jedem CLB, der durch alle der OFs hindurchläuft, von einem optischen Reflektor, der an dem ersten Ende des Haupt-OPs angeordnet ist, auf einen entsprechenden Ausgangs-OP reflektiert wird, und einer Linse, die für die Betriebs-WLs transparent ist, wobei die Linse auf der oberen Oberfläche der Basis montiert ist, wobei die Linse die CLBs, die auf die entsprechenden Ausgangs-OPs des Filterblocks reflektiert worden sind, empfängt und zumindest entsprechende Teile der entsprechenden CLBs auf die entsprechenden Lichtdetektoren richtet.
Der optische DeMUX gemäß Anspruch 21, wobei der Filterblock ferner folgendes aufweist: einen zweiten Reflektor, der an dem zweiten Ende des Filterblocks angeordnet ist, wobei der zweite Reflektor die N CLBs, die durch den Eingangsport des Filterblocks empfangen worden sind, auf den Haupt-OP koppelt.
Der optische DeMUX gemäß Anspruch 22, wobei N größer oder gleich vier ist, so dass der optische DeMUX mindestens vier Lichtdetektoren (light detector), mindestens vier Lichtquellen (light source), LD₁ bis LD₄, die dazu ausgelegt sind, vier Lichtstrahlen (light beams), LB₁ bis LB₄, von vier verschiedenen WLs, WL1 bis WL4 zu detektieren, mindestens vier Ausgangs-OPs, Ausgangs-OP₁ bis Ausgangs-OP₄, die den Haupt-OP an vier entsprechenden OIs, OI₁ bis OI₄ kreuzen, und mindestens drei OFs, OF₁ bis OF₃, die bei OI₂ bis OI₄, respektive, angeordnet sind, wobei der erste Reflektor bei OI₁ angeordnet ist, wobei OI₂ zwischen OI₁ und dem zweiten optischen Reflektor ist, wobei OI₃ zwischen OI₂ und dem zweiten Reflektor ist, wobei der zweite Reflektor mindestens Teile von CLB₁ bis CLB₄, die durch den Eingangsport des Filterblocks empfangen worden sind, auf den Haupt-OP in Richtung zu dem ersten optischen Reflektor reflektiert, wobei OF₃ das meiste oder alles der reflektierten Teile von CLB₁ bis CLB₃, die auf dem Haupt-OP laufen, hindurchlässt und das meiste oder alles des reflektierten Teils von CLB₄ auf den Ausgangs-OP₄ in einer Richtung zu der Linse reflektiert, wobei OF₂ das meiste oder alle der durchgelassenen Teile von CLB₁ und CLB₂, die entlang des Haupt-OP laufen, hindurchlässt und das meiste oder alles der durchgelassenen Teile von CLB₃ auf den Ausgangs-OP₃ in einer Richtung zu der Linse reflektiert, wobei OF₁ das meiste oder alles des durchgelassenen Teils von CLB₁ hindurchlässt und das meiste oder alles des durchgelassenen Teils von CLB₂ auf den Ausgangs-OP₂ in eine Richtung zu der Linse reflektiert, und wobei der erste optische Reflektor das meiste oder alles des Teils von CLB₁, der von OF₁ hindurchgelassen worden ist, auf den Ausgangs-OP₁ reflektiert.
Der optische DeMUX gemäß einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei der Haupt-OP orthogonal zu den Ausgangs-OPs ist, und wobei die Ausgangs-OPs parallel zueinander sind.
Der optische DeMUX gemäß einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei die Linse eine erste Seite, die als eine Eingangsfacette der Linse wirkt, und eine zweite Seite, die als eine Ausgangsfacette der Linse wirkt, aufweist, wobei die CLBs, die auf die Ausgangs-OPs reflektiert worden sind, aus einer ersten Seite des Filterblocks herauslaufen und in die Linse über die Eingangsfacette der Linse eintreten, wobei die CLBs die Linse über die Ausgangsfacette der Linse verlassen und dadurch auf die entsprechenden Lichtdetektoren gerichtet werden, wobei die erste Seite der Linse benachbart zu der ersten Seite des Filterblocks ist, und wobei ein brechungsindex(refractive index, RI)-anpassendes Epoxid zwischen der ersten Seite der Linse und der ersten Seite des Filterblocks angeordnet ist.
Der optische DeMUX gemäß einem der Ansprüche 21 bis 25, ferner aufweisend, einen Eingangskoppler, der für die Betriebs-WLs transparent ist, wobei der Eingangskoppler eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei die erste Seite des Eingangskopplers benachbart zu der zweiten Seite des Filterblocks ist, wobei ein brechungsindex(RI)-anpassendes Epoxid zwischen der ersten Seite des Eingangskopplers und der zweiten Seite des Filterblocks angeordnet ist, wobei der Eingangskoppler einen optischen Eingangsport und einen optischen Ausgangsport aufweist, wobei der optische Ausgangsport mit dem optischen Eingangsport des Filterblocks optisch ausgerichtet ist zum Empfangen in dem Filterblock von allen der CLBs von allen der WLs, die aus dem Eingangskoppler herauslaufen, über den optischen Ausgangsport des Eingangskopplers, wobei der optische Eingangsport des Eingangskopplers mit dem optischen Ausgangsport des Eingangskopplers über mindestens einen optischen Pfad des Eingangskopplers verbunden ist, und wobei die CLBs von allen der WLs in dem Eingangskoppler über den optischen Eingangsport des Eingangskopplers empfangen werden und aus dem Eingangskoppler zu dem Filterblock über den optischen Ausgangsport des Eingangskopplers ausgegeben werden.
Der optische DeMUX gemäß Anspruch 26, wobei die zweite Seite des Eingangskopplers mit einer Antireflex(AR)-Beschichtung beschichtet ist.
Der optische DeMUX gemäß Anspruch 26 oder 27, wobei die erste Seite des Eingangskopplers mit einer AR-Beschichtung beschichtet ist.
Der optische DeMUX gemäß einem der Ansprüche 21 bis 28, wobei die Basis eine Siliziumbank ist, wobei die Siliziumbank einen Gerätehalter umfasst, der sich oberhalb der oberen Oberfläche der Basis erstreckt, wobei die Lichtdetektoren an genauen Positionen auf dem Gerätehalter positioniert sind, so dass entsprechende optische Achsen der Lichtdetektoren mit entsprechenden fokussierenden optischen Elementen, die in der Eingangsfacette der Linse ausgebildet sind, ausgerichtet sind, und wobei die entsprechenden CLBs, die in der Linse von oder aus dem Filterblock empfangen worden sind, durch die entsprechenden fokussierenden optischen Elemente der Linse auf die entsprechenden Lichtdetektoren fokussiert werden.
Ein optischer Demultiplexer (DeMUX) mit folgendem: einer Basis, die mindestens eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, mindestens vier Lichtdetektoren, LD₁ bis LD₄, die auf der oberen Oberfläche der Basis montiert sind, wobei die Lichtdetektoren LD₁ bis LD₄ dazu ausgelegt sind, entsprechende Lichtstrahlen von entsprechenden Betriebs-Wellenlängen, WL1 bis WL4, die voneinander verschieden sind, zu detektieren, einem Filterblock, der auf der oberen Oberfläche der Basis montiert ist, wobei der Filterblock für die Betriebs-WLs transparent ist, wobei der Filterblock mindestens vier kollimierte Lichtstrahlen (collimated light beams), CLB₁ bis CLB₄ durch einen Eingangsport des Filterblocks empfängt und CLB₁ bis CLB₄ auf einen optischen Hauptpfad (optical pathway, OP) des Filterblocks, der sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende des Filterblocks erstreckt, koppelt, wobei der Haupt-OP vier Ausgangs-OPs, OP₁ bis OP₄, des Filterblocks an vier entsprechenden optischen Kreuzungspunkten (optical intersections), OI₁ bis OI₄, des Filterblocks unter einem von null Grad verschiedenen Winkeln zu OP₁ bis OP₄ kreuzt, wobei der Filterblock mindestens drei optische Filter, OF₁ bis OF₃, die bei OI₂ bis OI₄, respektive, angeordnet sind, umfasst, wobei ein erster Reflektor des Filterblocks an dem ersten Ende des Filterblocks bei OI₁ angeordnet ist, wobei OI₂ zwischen OI₁ und einem zweiten optischen Reflektor, der an dem zweiten Ende des Filterblocks angeordnet ist, ist, wobei OI₃ zwischen OI₂ und dem zweiten Reflektor ist, und wobei der zweite optische Reflektor mindestens Teile von CLB₁ bis CLB₄, die durch den Eingangsport des Filterblocks empfangen worden sind, auf den Haupt-OP in Richtung zu dem ersten optischen Reflektor reflektiert, wobei OF₃ das meiste oder alles der reflektierten Teile von CLB₁–CLB₃, die entlang des Haupt-OP laufen, hindurchlässt und das meiste oder alle des reflektierten Teils von CLB₄ auf den Ausgangs-OP₄ reflektiert, wobei OF₂ das meiste oder alles der durchgelassenen Teile von CLB₁ und CLB₂, die entlang des Haupt-OP laufen, hindurchlässt und das meiste oder alles des durchgelassenen Teils von CLB₃ auf den Ausgangs-OP₃ reflektiert, wobei OF1 das meiste oder alles des durchgelassenen Teils von CLB₁ hindurchlässt und das meiste oder alles des durchgelassenen Teils von CLB₂ auf den Ausgangs-OP₂ reflektiert, und wobei der erste optische Reflektor das meiste oder alles des Teils von CLB₁, der von OF₁ hindurchgelassen worden ist, auf den Ausgangs-OP₁ reflektiert, und einer Linse, die für WL₁ bis WL₄ transparent ist, wobei die Linse auf der oberen Oberfläche der Basis montiert ist, wobei die Linse mindestens Teile von CLB₁ bis CLB₄, die auf die Ausgangs-OP₁ bis Ausgangs-OP₄, respektive, reflektiert worden sind, empfängt und mindestens Teile von CLB₁ bis CLB₄ auf LD₁ bis LD₄, respektive, richtet.