FR3027689A1

FR3027689A1 - Structure de couplage lumineux et dispositif optique comprenant un coupleur a reseau

Info

Publication number: FR3027689A1
Application number: FR1559923A
Authority: FR
Inventors: Tao Ling; Jonathan Lee
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2016-04-29
Also published as: US20160116680A1; SG10201508729PA; CN105676369A

Abstract

Structure de couplage de lumière (106) comprenant un coupleur à réseau de diffraction (112) qui est configuré pour se coupler optiquement à un élément optique (102). Le coupleur à réseau de diffraction (112) comporte un réseau de diffraction (126) qui s'étend parallèlement à un plan de réseau de diffraction (122). Le coupleur à réseau de diffraction (112) est configuré pour diffracter un faisceau lumineux en des première et deuxième portions diffractées (202, 204) quand le faisceau lumineux est effectivement normal au plan du réseau de diffraction (122). Les première et deuxième portions diffractées (202, 204) se propagent en s'éloignant l'une de l'autre. La structure de couplage de lumière (106) comprend également des premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) qui sont optiquement couplés au coupleur à réseau de diffraction (1 12) et configurés pour recevoir respectivement les première et deuxième portions diffractées (202, 204). La structure de couplage de lumière (106) comprend également un guide d'ondes commun (132) qui est couplé aux premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) à une jonction du guide d'ondes (130). Les première et deuxième portions diffractées (202, 204) se propagent respectivement dans les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) et sont combinées en phase à la jonction du guide d'ondes (130).

Description

STRUCTURE DE COUPLAGE LUMINEUX ET DISPOSITIF OPTIQUE COMPRENANT UN COUPLEUR À RÉSEAU ARRIÈRE-PLAN Le présent contenu a généralement trait à un dispositif optique qui est configuré pour se coupler optiquement à un autre élément, tel qu'une fibre optique ou un laser, via un coupleur à réseau de diffraction. De plus en plus d'industries ont récemment commencé à utiliser des dispositifs optiques et, en particulier, des dispositifs optiques développés par photonique à base de silicium. Des circuits intégrés photoniques, soit Photonic Integrated Circuit (PIC), peuvent par exemple être utilisés dans diverses applications dans les domaines des communications, de l'instrumentation et du traitement de signal optiques. Un PIC peut utiliser des guides d'ondes submicroniques pour interconnecter divers composants sur puce, tels que des commutateurs optiques, des coupleurs, des routeurs, des répartiteurs, des multiplexeurs/démultiplexeurs, des modulateurs, des amplificateurs, des convertisseurs de longueur d'onde, des convertisseurs de signaux optique-électrique, et des convertisseurs de signaux électrique-optique. Un avantage des systèmes PIC est leur potentiel de fabrication à grande échelle et leur intégration via des techniques connues de fabrication de semi-conducteurs (par exemple la technologie de semi- conducteur à oxyde de métal complémentaire, soit Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS)). Un PIC peut être couplé optiquement à une fibre optique ou à une source de lumière externe de telle sorte que le PIC puisse recevoir de la lumière provenant de la fibre optique ou de la source de lumière et/ou de la lumière directe dans la fibre optique. Il peut toutefois être compliqué de coupler optiquement la fibre optique et le PIC de manière efficace, notamment avec un rendement supérieur à 50 °A. La fibre optique présente par exemple une surface en coupe transversale beaucoup plus grande que la surface en coupe transversale du guide d'ondes submicronique du PIC. La surface en coupe transversale du champ de mode doit donc être significativement réduite lorsque la lumière passe de la fibre optique au PIC ou inversement. Les deux solutions de couplage de lumière les plus communes sont le couplage dans le plan et le couplage hors plan. Le couplage dans le plan, qui peut aussi être désigné comme un couplage de bord ou un couplage de bout, comprend l'orientation de la fibre optique de telle sorte qu'une extrémité de la fibre optique soit alignée avec un axe central du guide d'ondes. En d'autres termes, l'extrémité de la fibre optique se trouve "dans le plan" du guide d'ondes. Bien que le couplage dans le plan puisse être effectif et réduire efficacement le diamètre du champ de mode, les PIC qui utilisent un couplage dans le plan peuvent être difficiles à fabriquer, à conditionner et à tester en contrôle de qualité.

En couplage hors plan, la fibre optique n'est pas alignée avec l'axe central ou le plan du guide d'ondes. L'axe de la fibre optique est en revanche pratiquement normal au plan du guide d'ondes. Le couplage hors plan peut être accompli via des coupleurs à réseau de diffraction. Un coupleur à réseau de diffraction comprend un réseau de diffraction plan qui présente une orientation pratiquement normale à l'axe de la fibre optique. Le réseau de diffraction est configuré pour disperser la lumière de manière à la propager dans la direction désirée (c'est-à- dire dans le guide d'ondes du PIC ou dans la fibre optique). Les coupleurs à réseau de diffraction sont généralement plus tolérants au désalignement et sont moins complexes à conditionner. Pour certaines applications du moins, les PIC qui comprennent des coupleurs à réseau de diffraction sont cependant moins efficaces que les PIC qui comportent un couplage dans le plan. En outre, l'alignement du PIC et de la fibre optique peut encore être complexe. Il est par exemple souvent nécessaire d'orienter la fibre optique de telle sorte qu'elle ne soit pas parfaitement normale au réseau de diffraction. La fibre optique est par exemple typiquement positionnée entre environ 9,0° et environ 12,0° par rapport à la normale. Pour certaines applications, il peut être difficile de positionner la fibre optique de manière fiable dans cette orientation. En conséquence, il existe un besoin d'une structure de couplage de lumière comportant un coupleur à réseau de diffraction capable de se coupler à un faisceau lumineux qui est effectivement normal au coupleur à réseau de diffraction. BRÈVE DESCRIPTION Dans un mode de réalisation, une structure de couplage de lumière est pourvue. La structure de couplage de lumière comprend un coupleur à réseau de diffraction qui est configuré pour se coupler optiquement à un élément optique. Le coupleur à réseau de diffraction comporte un réseau de diffraction qui s'étend parallèlement à un plan de réseau de diffraction. Le coupleur à réseau de diffraction est configuré pour diffracter un faisceau lumineux en des première et deuxième portions diffractées lorsque le faisceau lumineux est dirigé depuis l'élément optique vers le coupleur à réseau de diffraction et est effectivement normal au plan du réseau de diffraction. Les première et deuxième portions diffractées se propagent en s'éloignant l'une de l'autre. La structure de couplage de lumière comprend également des premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires qui sont optiquement couplés au coupleur à réseau de diffraction et configurés pour recevoir respectivement les première et deuxième portions diffractées provenant du coupleur à réseau de diffraction. La structure de couplage de lumière comprend également un guide d'ondes commun qui est couplé aux premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires à une jonction du guide d'ondes. Les première et deuxième portions diffractées se propagent respectivement dans les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires et sont combinées en phase à la jonction du guide d'ondes. Dans certains modes de réalisation, le faisceau lumineux est effectivement normal au plan du réseau de diffraction quand l'angle entre le faisceau lumineux et la normale au plan du réseau de diffraction ne dépasse pas environ 6,0°, et en particulier 5,00 . Dans certains modes de réalisation, les premier et deuxième guides d'ondes sont formés à partir d'une couche du guide d'ondes. La couche du guide d'ondes forme également une portion de couplage de lumière qui s'étend le long du réseau de diffraction. Le réseau de diffraction est configuré pour diriger les première et deuxième portions diffractées dans la portion de couplage de lumière. Les première et deuxième portions diffractées se propagent en directions opposées dans la portion de couplage de lumière. Éventuellement, le coupleur à réseau de diffraction comprend une couche de revêtement qui s'étend le long de la couche du guide d'ondes. Le réseau de diffraction peut être intégré dans la couche de revêtement de telle sorte qu'une portion de la couche de revêtement s'étend entre le réseau de diffraction et la couche du guide d'ondes. Éventuellement, le réseau de diffraction est séparé de la couche du guide d'ondes par une sous-couche de revêtement. Dans, certains modes de réalisation, le réseau de diffraction présente une période de réseau de diffraction qui est inférieure à la longueur d'onde du faisceau lumineux. Le réseau de diffraction peut par exemple présenter une période de réseau de diffraction qui est inférieure à 1000 nanomètres. Dans certains modes de réalisation, les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires ont des longueurs de trajet égales entre le coupleur à réseau de diffraction et la jonction du guide d'ondes. Dans certains modes de réalisation, le coupleur à réseau de diffraction, les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires et le guide d'ondes commun sont formés via au moins un processus parmi un processus de type silicium sur isolant, soit Silicon On Insulator (SOI), et un processus de type semi-conducteur à oxyde de métal complémentaire (CIVIOS).

Dans certains modes de réalisation, la structure de couplage de lumière comprend en outre un guide d'ondes de dispositif présentant une portion à conicité inverse qui est couplée optiquement au guide d'ondes commun. Dans certains modes de réalisation, la jonction du guide d'ondes est une jonction en Y. Dans certains modes de réalisation, les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires comprennent respectivement des premier et deuxième segments coniques qui reçoivent respectivement les première et deuxième portions diffractées, les premier et deuxième segments coniques se réduisant en taille lorsque les premier et deuxième segments coniques s'étendent en s'éloignant du coupleur à réseau de diffraction. 10 Dans un mode de réalisation est pourvu un dispositif optique comprenant un coupleur à réseau de diffraction qui est configure pour se coupler optiquement à un élément optique. Le coupleur à réseau de diffraction comporte un réseau de diffraction qui s'étend parallèlement à un plan de réseau de diffraction. Le coupleur à réseau de diffraction est configure pour diffracter un faisceau lumineux en des première et deuxième portions diffractées lorsque le faisceau 15 lumineux est dirigé depuis l'élément optique vers le coupleur à réseau de diffraction et est effectivement normal au plan du réseau de diffraction. Les première et deuxième portions diffractées se propagent en s'éloignant l'une de l'autre. Le dispositif optique comprend également des premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires qui sont couplés optiquement au coupleur à réseau de diffraction et configurés pour recevoir respectivement les 20 première et deuxième portions diffractées en provenance du coupleur à réseau de diffraction. Le dispositif optique comprend aussi un guide d'ondes commun qui est couplé aux premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires à une jonction du guide d'ondes. Les première et deuxième portions diffractées se propagent respectivement dans les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires et sont combinées en phase à la jonction du guide d'ondes pour 25 former une portion guidée. Le dispositif optique comprend en outre un circuit optique qui est couplé optiquement au guide d'ondes commun. Le circuit optique est configure pour traiter la portion guidée de manière désignée. Dans certains modes de réalisation, le faisceau lumineux est effectivement normal au plan du réseau de diffraction quand l'angle entre le faisceau lumineux et la normale au plan du 30 réseau de diffraction ne dépasse pas environ 6,0°. Dans certains modes de réalisation, les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires sont formés à partir d'une couche du guide d'ondes, la couche du guide d'ondes formant également une portion de couplage de lumière qui s'étend le long du réseau de diffraction, le réseau de diffraction étant configure pour diriger les première et deuxième portions diffractées dans la portion de couplage de lumière, les première et deuxième portions diffractées se propageant en directions opposées dans la portion de couplage de lumière. Dans certains modes de réalisation, le coupleur à réseau de diffraction comprend une couche de revêtement qui s'étend le long de la couche du guide d'ondes, le réseau de diffraction étant intégré dans la couche de revêtement de telle sorte qu'une portion de la couche de revêtement s'étend entre le réseau de diffraction et la couche du guide d'ondes. Dans certains modes de réalisation, le réseau de diffraction est séparé de la couche du guide d'ondes par une sous-couche de revêtement. Dans certains modes de réalisation, les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires présentent des parcours symétriques entre le coupleur à réseau de diffraction et la jonction du guide d'ondes. Le dispositif optique est éventuellement un circuit intégré photonique. Le circuit optique comprend éventuellement un modulateur. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une illustration schématique d'un dispositif optique formé conformément à un mode de réalisation qui est configuré optiquement pour s'accoupler à un élément optique hors plan. La figure 2 est une illustration schématique d'une structure de couplage de lumière du dispositif optique de la figure 1 qui peut se coupler à l'élément optique hors plan.

La figure 3 illustre une vue latérale d'un coupleur à réseau de diffraction qui peut être utilisé avec la structure de couplage de lumière de la figure 2. La figure 4 est une vue isolée d'une région de transition de couplage de la structure de couplage de lumière selon la figure 2. La figure 5 illustre une section transversale de la région de transition de couplage. DESCRIPTION DETAILLÉE La figure 1 est une illustration schématique d'un dispositif optique 100 formé conformément à un mode de réalisation. Le dispositif optique 100 peut être configuré pour recevoir de la lumière (ou des signaux lumineux), traiter ou moduler la lumière de manière désignée, puis émettre la lumière traitée ou modulée. La lumière peut correspondre par exemple à des signaux de données optiques. Dans un exemple de mode de réalisation, le dispositif optique 100 est un circuit intégré photonique (PIC) utilisé pour communiquer et/ou traiter les signaux optiques. Il faut toutefois comprendre que le dispositif optique 100 peut être utilisé dans d'autres applications. Le dispositif optique 100 peut par exemple être un capteur comportant un échantillon qui module les signaux lumineux et/ou émet des signaux lumineux sur base de propriétés de l'échantillon. Dans certains modes de réalisation, le dispositif optique 100 est un dispositif intégré qui comprend une puce photonique au silicium. Au moins une portion du dispositif optique 100 peut être fabriquée selon des processus utilisés pour fabriquer des semi-conducteurs. Le dispositif optique 100 peut par exemple être fabriqué selon des processus de production de dispositifs semi-conducteurs CMOS et/ou de dispositifs silicium sur isolant SOI. Dans des modes de réalisation particuliers, le dispositif optique 100 est entièrement fabriqué selon des processus CMOS ou SOI. Le dispositif optique 100 peut être incorporé dans un système ou dispositif plus grand.

Comme représenté sur la figure 1, le dispositif optique 100 est configuré pour coupler optiquement un premier élément optique 102 à un deuxième élément optique 104. Le dispositif optique 100 peut être bidirectionnel dans certains modes de réalisation. En conséquence, bien que la description détaillée ci-après puisse utiliser des termes directionnels lorsqu'elle détaille la propagation de la lumière, il faut comprendre que dans certains modes de réalisation, la lumière peut se propager en direction opposée. Dans le mode de réalisation illustré, les premier et deuxième éléments optiques 102, 104 sont des fibres optiques qui peuvent procurer la lumière au dispositif optique 100 et/ou recevoir la lumière de celui-ci. Dans d'autres modes de réalisation cependant, les premier et deuxième éléments optiques 102, 104 peuvent être d'autres types d'éléments optiques qui sont capables d'au moins fournir ou recevoir de la lumière. L'un ou l'autre des éléments optiques 102, 104 peut être par exemple une source de lumière ou un récepteur de lumière. Dans certains modes de réalisation, une source de lumière peut inclure par exemple une fibre optique, une diode laser à cavité verticale émettant par la surface VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) contrôlée en polarisation, et/ou un laser à rétroaction répartie DFB (Distributed Feedback Laser).

Le dispositif optique 100 comprend une première structure de couplage de lumière 106 qui est optiquement couplée à un circuit optique 108 et/ou une deuxième structure de couplage de lumière 110. La deuxième structure de couplage de lumière 110 est optiquement couplée au deuxième élément optique 104. Le circuit optique 108 et la structure de couplage de lumière 110 sont illustrés de manière générale sur la figure 1, et il faut comprendre que divers circuits optiques et/ou structures de couplage de lumière peuvent être utilisés. La structure de couplage de lumière 110 peut par exemple être similaire ou identique à la structure de couplage de lumière 106. Le circuit optique 108 peut être configuré pour traiter la lumière (ou les signaux lumineux) qui se propagent à travers le dispositif optique 100 de manière prédéterminée. Des applications pour le dispositif optique 100 ou le circuit optique 108 sont par exemple, sans s'y limiter, les commutateurs optiques, les coupleurs, les routeurs, les répartiteurs, les modulateurs, les amplificateurs, les multiplexeurs/démultiplexeurs, les convertisseurs de longueur d'onde, et les convertisseurs de signaux optique-électrique ou électrique-optique. Dans d'autres modes de réalisation, le circuit optique 108 peut faire partie d'un capteur qui est configuré pour détecter une ou Plusieurs propriétés d'un environnement ou d'un échantillon.

Dans un exemple de mode de réalisation, la structure de couplage de lumière 106 est une structure de couplage d'entrée qui reçoit un faisceau lumineux 120 provenant du premier élément optique 102, et la structure de couplage de lumière 110 est une structure à couplage de sortie qui procure la lumière modulée au deuxième élément optique 104. Dans certains modes de réalisation cependant, le dispositif optique 100 peut être configuré pour propager de la lumière en direction opposée, de la structure de couplage de lumière 110 à la structure de couplage de lumière 106. La structure de couplage de lumière 106 comprend un coupleur à réseau de diffraction 112 et des premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires 114, 116. Le coupleur à réseau de diffraction 112 est couplé optiquement à l'élément optique 102 de telle sorte que le faisceau lumineux 120 reçu de l'élément optique 102 est séparé en des première et deuxième portions diffractées qui sont dirigées selon des première et deuxième directions opposées (représentées par les flèches 115, 117). Le coupleur à réseau de diffraction 112 peut ainsi être décrit comme un coupleur à réseau.Øe diffraction unidimensionnel (1D). Les première et deuxième portions diffractées du faisceau lumineux 120 sont dirigées respectivement dans les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires 114, 116. Les première et deuxième portions diffractées sont transmises selon les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires respectifs 114, 116 et jointes ou recouplées dans une jonction du guide d'ondes 130 ou dans un combineur optique (par exemple dans une structure d'interférence multimode). La jonction du guide d'ondes 130 est configurée pour joindre les première et deuxième portions diffractées en phase de telle sorte que les première et deuxième portions diffractées forment une lumière combinée dans un guide d'ondes commun 132. Les première et deuxième portions diffractées sont désignées comme portion guidée ou portion combinée. La portion guidée peut ensuite se propager selon le guide d'ondes commun 132 jusqu'à une région de transition de couplage 134. La région de transition de couplage 134 comprend un guide d'ondes de dispositif 136 qui dirige la portion guidée vers le circuit optique 108.

Tel que décrit ici, la structure de couplage de lumière 106 est configurée pour recevoir le faisceau lumineux 120 provenant du premier élément optique 102. Contrairement aux coupleurs à réseau de diffraction conventionnels, le faisceau lumineux 120 peut être effectivement normal ou perpendiculaire à un plan de réseau de diffraction 122 avec un angle par rapport à l'axe normal 124 qui ne dépasse pas 6,0°. Le plan du réseau de diffraction 122 peut représenter un plan qui s'étend parallèlement à une ou plusieurs couches de la structure de couplage de lumière 106. Le coupleur à réseau de diffraction 112 comprend par exemple un réseau de diffraction 126 présentant une variation ou une modulation d'indice de réfraction qui s'étend parallèlement au plan du réseau de diffraction 122. La variation de l'indice de réfraction peut être entièrement périodique ou comprendre une pluralité de portions qui varient à différentes fréquences. La figure 1 illustre le plan du réseau de diffraction 122 par rapport à l'axe normal 124. Le faisceau lumineux 120 émis par l'élément optique 102 et/ou la lumière reçue de l'élément optique 102 peut se propager le long d'un axe de propagation de lumière 128. Dans certains modes de réalisation, l'axe de propagation de lumière 128 peut coïncider avec l'axe central de l'extrémité d'une fibre optique. À titre de référence, l'axe de propagation de lumière 128 est montré s'étendant à travers le centre de l'élément optique 102. L'élément optique 102 et/ou le dispositif optique 100 sont positionnés de telle sorte que l'axe de propagation de lumière 128 est effectivement normal au plan du réseau de diffraction 122. En d'autres termes, l'axe de propagation de lumière 128 peut s'étendre de manière effectivement parallèle à l'axe normal 124. Du fait des tolérances de fabrication du dispositif optique 100 et/ou de l'élément optique 102, il peut être difficile de positionner l'élément optique 102 pour que l'axe de propagation de lumière 128 soit parfaitement normal au coupleur à réseau de diffraction 112 ou au plan du réseau de diffraction 122. Les modes de réalisation ici présentés orientent la structure de couplage de lumière 106 et/ou l'élément optique 102 l'un par rapport à l'autre pour que l'axe de propagation de lumière 128 soit effectivement normal au coupleur à réseau de diffraction 112 ou au plan du réseau de diffraction 122. Les présents modes de réalisation peuvent être "effectivement normaux" si l'axe de propagation de lumière 128 est éloigné de la normale parfaite de 6,0° ou moins par rapport au coupleur à réseau de diffraction 112 ou au plan du réseau de diffraction 122. Dans des modes de réalisation particuliers, l'axe de propagation de lumière 128 est effectivement normal si l'axe de propagation de lumière 128 est éloigné de la normale parfaite de 5,0° ou moins, de 4,0° ou moins, ou de 3,0° ou moins par rapport au coupleur à réseau de diffraction 112 ou au plan du réseau de diffraction 122. Dans des modes de réalisation plus particuliers, l'axe de propagation de lumière 128 peut être éloigné de la normale parfaite de 2,5° ou moins, de 2,00 ou moins, de 1,5° ou moins, de 1,0° ou moins, ou de 0,5° ou moins par rapport au coupleur à réseau de diffraction 112 ou au plan du réseau de diffraction 122. Le cône formé par rapport à l'axe normal 124 et au plan du réseau de diffraction 122 peut représenter les tolérances permises de l'axe de propagation de lumière 128.

Les modes de réalisation ici présentés peuvent être différents des structures de couplage de lumière conventionnelles qui inclinent intentionnellement une fibre optique par rapport à l'axe normal du coupleur à réseau de diffraction. Les structures de couplage de lumière conventionnelles inclinent l'axe de propagation de lumière par rapport à l'axe normal de 90 ou moins, pour augmenter entre autres le rendement du couplage. En dépit du fait que l'axe de propagation de lumière 128 soit effectivement normal au coupleur à réseau de diffraction 112 ou au plan du réseau de diffraction 122, certains modes de réalisation peuvent être capables d'atteindre un rendement de couplage raisonnable. Dans certains modes de réalisation par exemple, le rendement de couplage entre l'élément optique 102 et le coupleur à réseau de diffraction 112 et/ou le dispositif optique 100 peut être d'au moins 50% quand l'axe de propagation de lumière 128 est effectivement normal au plan du réseau de diffraction 122. Dans des modes de réalisation particuliers, le rendement de couplage peut être d'au moins 60 % ou d'au moins 70 %. Dans des modes de réalisation plus particuliers, le rendement de couplage peut être d'au moins 75 % ou d'au moins 80 %. Dans certains modes de réalisation, le dispositif optique 100 et/ou la structure de couplage de lumière 106 comprend une pluralité de couches de substrat qui sont empilées les unes sur les autres. La structure de couplage de lumière 106 peut par exemple inclure une série de couches de substrat ayant différents indices de réfraction qui sont configurés pour contrôler la lumière, tel que décrit ici. À titre d'exemple, les couches de substrat peuvent inclure une ou plusieurs couches d'oxyde de silicium, une ou plusieurs couches de nitrure de silicium, une ou plusieurs couches d'oxynitrure de silicium (SiON), une ou plusieurs couches d'oxyde enrichi en silicium, une ou plusieurs couches de substrat de silicium, et une ou plusieurs couches d'oxyde enfoui. Tel que décrit ici, le dispositif optique 100 et/ou la structure de couplage de lumière 106 peuvent être fabriqués selon des processus de fabrication de semiconducteurs. Les couches de substrat peuvent par exemple être pourvues selon des processus qui sont utilisés dans les technologies CMOS et/ou SOI. La figure 2 est une vue agrandie de la structure de couplage de lumière 106 formée conformément à un mode de réalisation. Comme représenté, le coupleur à réseau de diffraction 112 comprend le réseau de diffraction 126 et une couche de séparation ou de revêtement 171. Le réseau de diffraction 126 est éventuellement intégré dans la couche de revêtement 171. La structure de couplage de lumière 106 comprend également une couche du guide d'ondes 172 qui est positionnée de manière adjacente au coupleur à réseau de diffraction 112. La couche du guide d'ondes 172 est configurée pour recevoir la lumière provenant du coupleur à réseau de diffraction 112 et/ou pour fournir de la lumière à celui-ci. Dans le mode de réalisation illustré, au moins une portion de la couche de revêtement 171 constitue une interface avec la couche du guide d'ondes 172 et sépare le réseau de diffraction 126 de la couche du guide d'ondes 172. Dans certains modes de réalisation, la couche de revêtement 171 peut également faire partie du réseau de diffraction 126. Dans le mode de réalisation illustré, la couche du guide d'ondes 172 est conformée pour inclure une portion de couplage de lumière 146 et les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires 114, 116. La portion de couplage de lumière 146 est empilée par rapport à la couche de revêtement 171 et au réseau de diffraction 126. Les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires 114, 116 sont couplés à des côtés ou extrémités opposés 150, 1.52 de la portion de couplage de lumière 146 ou du coupleur à réseau de diffraction 112. La portion de couplage de lumière 146 peut éventuellement présenter une surface qui est au moins égale au coupleur à réseau de diffraction 112. Le coupleur à réseau de diffraction 112 s'étend par exemple selon une première dimension 180 et une deuxième dimension 182. Les première et deuxième dimensions 180, 182 sont perpendiculaires entre elles et peuvent définir une surface du coupleur à réseau de diffraction 112. Tel que décrit ci-avant, quand le faisceau lumineux 120 (figure 1) est incident au réseau de diffraction 126, le réseau de diffraction 126 peut diviser le faisceau lumineux 120 en des première et deuxième portions diffractées qui se propagent dans des première et deuxième directions opposées 115, 117. Les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires 114, 116 comprennent respectivement des premier et deuxième segments de conversion de mode 154, 156 et respectivement des premier et deuxième segments de trajet 158, 160. Les premier et deuxième segments de conversion de mode 154, 156 sont configurés pour réduire la surface en coupe transversale de la couche du guide d'ondes 172 d'une taille comparable à la taille du point de faisceau ou du coupleur à réseau de diffraction 112 à une taille égale aux surfaces en coupe transversale des premier et deuxième segments de trajet 158, 160. Les premier et deuxième segments de trajet 158, 160 peuvent présenter des dimensions en coupe transversale submicroniques. Dans le mode de réalisation illustré, les premier et deuxième segments de conversion de mode 154, 156 sont coniques adiabatiques dans le plan. Chacun des premier et deuxième segments de trajet 158, 160 présente une longueur désignée qui est mesurée depuis le segment de conversion de mode correspondant jusqu'à la jonction du guide d'ondes 130. Les premier et deuxième segments de trajet 158, 160 peuvent également présenter une forme de trajet ou un contour désigné. Les premier et deuxième segments de trajet 158, 160 présentent par exemple une forme essentiellement de S. Dans un exemple de mode de réalisation, les longueurs des premier et deuxième segments de trajet 158, 160 sont effectivement égales, et les premier et deuxième segments de trajet 158, 160 peuvent présenter des formes identiques. De ce fait, les premier et deuxième segments de trajet 158, 160 peuvent être effectivement symétriques par rapport à un plan 161 qui s'étend entre la jonction du guide d'ondes 130 et un centre du coupleur à réseau de diffraction 112. Le plan 161 peut s'étendre parallèlement à l'axe normal 124 (figure 1) et perpendiculairement au coupleur à réseau de diffraction 112. Dans d'autres modes de réalisation cependant, les longueurs et/ou les formes des segments de trajet 158, 160 peuvent être différentes de telle sorte que les portions diffractées de la lumière sont en phase lorsqu'elles sont combinées à travers la jonction du guide d'ondes 130. Comme représenté, la jonction du guide d'ondes 130 peut être une jonction en Y. Les premier et deuxième segments de trajet 158, 160 peuvent s'étendre dans la jonction du guide d'ondes 130 selon un angle 162. L'angle 162 peut par exemple être inférieur à 20°. Les premier et deuxième segments de trajet 158, 160 peuvent se combiner pour former le guide d'ondes commun 132. Le guide d'ondes commun 132 peut présenter une surface en coupe transversale qui est similaire ou identique aux premier et deuxième segments de trajet 158, 160 des premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires 114, 116. La figure 3 est une vue latérale d'une portion de la structure de couplage de lumière 106 qui comprend le coupleur à réseau de diffraction 112. Le dispositif optique 100 (figure 1) et/ou la structure de couplage de lumière 106 peuvent être formés par une pluralité de couches de substrat 171-174 empilées. Chacune des couches de substrat 171-174 peut s'engager ou se coupler avec une ou deux couches de substrat adjacentes le long d'interfaces correspondantes. Dans le mode de réalisation illustré, la structure de couplage de lumière 106 comprend la couche de revêtement 171, le réseau de diffraction 126, la couche du guide d'ondes 172, une couche de revêtement 173 et une couche de base 174. Les couches de substrat 171-174 sont formées de matériaux présentant des indices de réfraction qui permettent ou autorisent à la lumière de se propager à travers la structure de couplage de lumière 106 telle que décrite ici. À titre d'exemple, la couche de revêtement 171 peut comprendre de l'oxyde de silicium, la couche du guide d'ondes 172 peut comprendre du nitrure de silicium, la couche de revêtement 173 peut comprendre de l'oxyde de silicium, et la couche de base 174 peut comprendre du silicium. Les couches de substrat 171-174 peuvent présenter respectivement des indices de réfraction d'environ 1,45 ; 2,0; 1,45; et 3,5. Les différences d'indice de réfraction sont configurées pour diriger la lumière de propagation le long de la couche du guide d'ondes 172.

Chacune des couches de substrat 171-174 peut inclure une couche unique ou une pluralité de sous-couches. La couche de revêtement 171 peut inclure par exemple une première sous-couche de revêtement 176 qui s'étend entre le réseau de diffraction 126 et la couche du guide d'ondes 172, et une deuxième sous-couche de revêtement 177 qui est formée le long du réseau de diffraction 126. Après la formation de la première sous-couche de revêtement 176 par exemple, la deuxième sous-couche de revêtement 177 et le réseau de diffraction 126 peuvent être subséquemment formés par-dessus la première sous-couche 176. La première sous-couche 176 peut présenter un indice de réfraction inférieur à l'indice de réfraction de la couche du guide d'ondes 172 ou à l'indice de réfraction du matériau du réseau 10 de diffraction 179. La deuxième sous-couche 177 peut inclure une couche unique ou une pluralité de sous-couches. Le réseau de diffraction 126 peut être formé de différentes manières avant, après ou simultanément à la première sous-couche 176 et/ou la deuxième sous-couche 177. Le réseau de diffraction 126 peut par exemple être écrit, estampé, intégré, imprimé, gravé, développé, 15 déposé ou formé d'une autre manière dans la structure de couplage de lumière 106. Tel que représenté sur la figure 3, le réseau de diffraction 126 est intégré dans la couche de revêtement 171. Le réseau de diffraction 126 comprend une variation désignée de l'indice de réfraction qui a pour conséquence que le faisceau lumineux entrant 120 se couple à la couche du guide d'ondes 172 tel que décrit ici. Dans le mode de réalisation illustré, la variation de l'indice de 20 réfraction est causée par différents matériaux alternant successivement. Plus spécifiquement, le réseau de diffraction 126 comprend des portions alternantes de la couche de revêtement 171 et d'un matériau du réseau de diffraction 179. Le matériau du réseau de diffraction 179 forme une série de nervures 184 qui sont séparées par des portions intermédiaires de la couche de revêtement 171. Dans un exemple de mode de réalisation, le matériau du réseau de diffraction 25 179 comprend du poly-silicium ou du silicium amorphe qui est déposé et/ou gravé de telle sorte que les nervures 184 sont séparées par des portions intermédiaires de la couche de revêtement 171. Il faut toutefois comprendre que le réseau de diffraction 126 peut inclure d'autres matériaux et peut être formé selon divers processus. La série de nervures espacées 184 du réseau de diffraction 126 peuvent être co- 30 planaires entre elles. Les nervures 184 peuvent éventuellement présenter des sections transversales carrées ou rectangulaires. Chaque nervure 184 peut par exemple présenter une hauteur (ou une profondeur) 186 et une largeur (ou rapport cyclique) 188. Les nervures adjacentes 184 sont séparées par un intervalle ou un espacement 190. La largeur 188 et l'intervalle 190 peuvent déterminer une période (ou pas) 192 du réseau de diffraction 126. La 35 période 192 peut être uniforme pour l'entièreté de la première dimension 180. Dans des modes de réalisation alternatifs, la période 192 peut varier sur des portions prédéterminées le long de la première dimension 180 pour atteindre l'effet désiré. La hauteur 186, la largeur 188, les intervalles 190 et le matériau du réseau de diffraction 126 comprennent au moins certains paramètres qui peuvent être configurés pour que le coupleur à réseau de diffraction 112 fonctionne comme souhaité. Dans des modes de réalisation particuliers, la période 192 du réseau de diffraction 126 est inférieure à la longueur d'onde du faisceau lumineux 120. La période 192 du réseau de diffraction 126 peut être déterminée par l'équation de couplage du réseau de diffraction : A Nef! - nsine dans laquelle A est la période 192, A est la longueur d'onde de la lumière entrante, Aleff est l'indice effectif du mode guidé dans la couche du guide d'ondes 172 ainsi que dans le réseau de diffraction 126, n est l'indice de réfraction de la deuxième couche de revêtement 177, et 0 est l'angle incident de la lumière entrante par rapport à l'axe normal. Dans certains modes de réalisation, l'angle incident 6 peut être effectivement nul, de telle sorte que l'équation devient : :j La période 192 peut être calculée en répondant à une condition de mise en correspondance de phase par rapport à la couche du guide d'ondes 172. Le réseau de diffraction 126 peut être caractérisé en ce qu'il présente une période de réseau de diffraction de sous-longueur d'onde. Le faisceau lumineux 120 peut présenter une ou plusieurs longueurs d'onde dans une plage prédéterminée. La ou les longueurs d'onde du faisceau lumineux 120 peuvent par exemple être comprises entre 800 nm (nanomètres) et 1600 nm. Des longueurs d'onde communément utilisées dans l'industrie peuvent inclure 850 nm, 1310 nm et 1550 nm. Dans des modes de réalisation particuliers, la période 192 peut être configurée pour réduire le rendement ou la puissance du second ordre de diffraction. La période 192 peut être inférieure à la longueur d'onde du faisceau lumineux ou de la lumière incidente. La période 192 peut par exemple être inférieure à 1250 nm, inférieure à 1125 nm, inférieure à 1000 nm, inférieure à 900 nm ou inférieure à 850 nm. Dans des modes de réalisation particuliers, la période 192 peut être inférieure à 800 nm, inférieure à 775 nm ou inférieure à 750 nm. Dans des modes de réalisation plus particuliers, la période 192 peut être inférieure à 725 nm ou inférieure à 700 nm. La période 192 peut être basée sur d'autres paramètres du réseau de diffraction 126, tels que les indices de réfraction des différents matériaux qui forment le réseau de diffraction 126.

Pour illustrer les valeurs qui peuvent être utilisées dans les modes de réalisation ici décrits, la hauteur 186 peut être d'environ 250 nm, la largeur 188 peut être d'environ 300 nm, l'indice de réfraction des nervures 184 peut être d'environ 3,5, l'indice de réfraction du matériau de la couche de revêtement 171 qui s'étend entre les nervures 184 peut être d'environ 1,45, et la période 192 peut être d'environ 755 nm. La longueur d'onde de la lumière peut être d'environ 1310 nm. Les valeurs ci-dessus et d'autres valeurs notées ici sont toutefois pourvues uniquement pour illustrer des exemples de valeurs qui peuvent être utilisées par un ou plusieurs modes de réalisation, et il faut comprendre que d'autres valeurs peuvent être utilisées selon les circonstances et/ou l'application souhaitée.

Le réseau de diffraction 126 est configuré de telle sorte que le faisceau lumineux effectivement normal 120 est diffracté par le réseau de diffraction 126 pour former des première et deuxième portions diffractées 202, 204. Les première et deuxième portions diffractées 202, 204 sont dirigées vers la couche du guide d'ondes 172 selon un angle qui permet aux première et deuxième portions diffractées 202, 204 de se coupler à la couche du guide d'ondes 172.

Comme représenté sur la figure 3, le réseau de diffraction 126 est séparé de la couche du guide d'ondes 172 par l'épaisseur fonctionnelle 194 d'une portion de la couche de revêtement 171, qui peut être égale à la hauteur ou à l'épaisseur de la première sous-couche 176. L'épaisseur fonctionnelle 194 peut être configurée pour procurer une- puissance ou un rendement de couplage désigné. Plus spécifiquement, l'épaisseur fonctionnelle 194 peut être configurée de telle manière que les première et deuxième portions diffractées 202, 204 du faisceau lumineux 120 sont couplées dans la couche du guide d'ondes 172 avec un rendement désigné. L'épaisseur fonctionnelle 194 peut par exemple être comprise entre environ 100 nm et environ 250 nm. Lors de l'entrée dans la couche du guide d'ondes 172, les première et deuxième portions diffractées 202, 204 sont effectivement dirigées respectivement selon les première et deuxième directions opposées 115, 117, et respectivement dans les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires 114, 116 (figure 1). Le faisceau lumineux 120 peut être configuré de telle sorte que le faisceau lumineux 120 comprend uniquement une polarisation, sont en mode électrique transverse TE (Transverse Electric), soit en mode magnétique transverse TM (Transverse Magnetic). Dans un exemple de mode de réalisation, le dispositif optique 100 (figure 1) ne comprend pas d'élément optique additionnel positionné entre l'élément optique 102 et le dispositif optique 100. Plus spécifiquement, un espace vide peut exister entre une extrémité de l'élément optique 102 et une surface extérieure ou externe 196 de la structure de couplage de lumière 106. Dans de tels modes de réalisation, le faisceau lumineux 120 peut sortir de l'élément optique 102 selon une direction qui est effectivement normale au plan du réseau de diffraction 122 (figure 1). Le plan du réseau de diffraction 122 peut s'étendre parallèlement aux couches de substrat 171-174 et/ou au réseau de diffraction 126. Dans d'autres modes de réalisation, le faisceau lumineux 120 peut être redirigé avant d'entrer dans la structure de couplage de lumière 106. Un élément en forme de coin (non représenté) peut par exemple être positionné entre l'élément optique 102 et la surface externe 196 de la couche de revêtement 171. Bien que la figure 3 illustre un exemple de coupleur à réseau de diffraction qui peut être utilisé par les modes de réalisation ici décrits, il faut comprendre que le coupleur à réseau de diffraction 112 peut être modifié ou changé d'une ou plusieurs manières et atteindre l'effet désiré. Un ou plusieurs des paramètres décrits ci-dessus peuvent par exemple être modifiés.

De même, le réseau de diffraction 126 peut être un réseau à pas variable ou un réseau échelette. Dans certains modes de réalisation, un miroir réfléchissant qui facilite l'orientation des première et deuxième portions diffractées 202, 204 peut être pourvu dans la structure de couplage de lumière 106. La figure 4 est une vue isolée de la région de transition de couplage 134, et la figure 5 illustre une section transversale de la région de transition de couplage 134. La région de transition de couplage 134 est configurée pour coupler optiquement la structure de couplage de lumière 106 (figure 1) à une partie restante du dispositif optique 100. La partie restante du dispositif optique 100 peut par exemple inclure la couche de base 174, qui peut être un substrat au silicium. La couche de base 174 peut comporter un ou plusieurs des circuits optiques 108 (figure 1), montés dessus, qui sont couplés optiquement au guide d'ondes de dispositif 136. Comme représenté sur les figures 4 et 5, la région de transition de couplage 134 comprend une portion terminale 206 du guide d'ondes commun 132. Le guide d'ondes commun 132 peut être formé à partir de la couche du guide d'ondes 172 (figure 2). Le guide d'ondes commun 132 est entouré par la couche de revêtement 171. Dans certains modes de réalisation, la couche de revêtement 171 peut entourer entièrement la couche du guide d'ondes 172. Plus spécifiquement, la couche de revêtement 171 peut entourer les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires 114, 116 (figure 1) et la portion de couplage de lumière 146 (figure 2). La région de transition de couplage 134 comprend également une portion à conicité inverse 210 du guide d'ondes de dispositif 136. La portion à conicité inverse 210 est positionnée de manière adjacente à la portion terminale 206 du guide d'ondes commun 132 et s'étend parallèlement au guide d'ondes commun 132. La portion à conicité inverse 210 et la portion terminale 206 sont positionnées et formées l'une par rapport à l'autre de telle sorte que la portion guidée de la lumière est dirigée dans la portion à conicité inverse 210. Tel que représenté par exemple sur la figure 5, la portion à conicité inverse 210 du guide d'ondes de dispositif 136 peut présenter une largeur inférieure à la largeur du guide d'ondes commun 132. En comparant les figures 4 et 5, la largeur de la portion à conicité inverse 210 peut devenir graduellement plus grande que la largeur du guide d'ondes commun 132. La portion guidée se propage alors à travers le guide d'ondes de dispositif 136 vers la partie restante du dispositif optique 100. Il faut comprendre que la description qui précède est fournie à titre illustratif et n'est pas restrictive. Les modes de réalisation décrits ci-avant (et/ou des aspects de ceux-ci) peuvent par exemple être utilisés en les combinant entre eux. Beaucoup de modifications peuvent en outre être effectuées pour adapter une situation ou un matériau particulier aux prescriptions de l'invention sans quitter son cadre. Les dimensions, les types de matériaux, les orientations des divers composants, ainsi que le nombre et la position des divers composants tel que décrit ici sont destinés à définir les paramètres de certains modes de réalisation, et ne sont d'aucune manière limitatifs, servant uniquement d'exemples de modes de réalisation. Beaucoup d'autres modes de réalisation et modifications inclus dans l'esprit et le cadre des revendications seront évidents pour les personnes de l'art lorsqu'ils réviseront la description qui précède. La portée de l'invention doit par conséquent être déterminée en référence aux revendications en annexe, ainsi qu'à la portée intégrale d'équivalents couverts par de telles revendications. Telle qu'utilisée dans la description, la phrase "dans un exemple de mode de réalisation" et d'autres phrases similaires signifient que le mode de réalisation décrit est uniquement un exemple. La phrase n'est pas destinée à limiter le contenu inventif de ce mode de réalisation. D'autres modes de réalisation du contenu inventif peuvent ne pas inclure la caractéristique ou structure décrite. Dans les revendications en annexe, les termes "incluant" et "où" sont utilisés comme leurs équivalents en français commun des termes "comprenant" et "dans lequel". En outre, dans les revendications qui suivent, les termes "premier", "deuxième", "troisième", etc. sont utilisés uniquement comme marqueurs et ne sont pas destinés à imposer des exigences numériques aux objets correspondants.

Claims

REVENDICATIONS1. Structure de couplage de lumière (106) comprenant : un coupleur à réseau de diffraction (112) configuré pour se coupler optiquement à un élément optique (102), le coupleur à réseau de diffraction (112) comportant un réseau de diffraction (126) qui s'étend parallèlement à un plan de réseau de diffraction (122), le coupleur à réseau de diffraction (112) étant configuré pour diffracter un faisceau lumineux en des première et deuxième portions diffractées (202, 204) quand le faisceau lumineux est dirigé depuis l'élément optique (102) vers le coupleur à réseau de diffraction (112) et est effectivement normal au plan du réseau de diffraction (122), les première et deuxième portions diffractées (202, 204) se propageant en s'éloignant l'une de l'autre ; des premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) couplés optiquement au coupleur à réseau de diffraction (112) et configurés pour recevoir respectivement les première et deuxième portions diffractées (202, 204) provenant du coupleur à réseau de diffraction (112) ; et un guide d'ondes commun (132) couplé aux premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) à une jonction du guide d'ondes (130), dans lequel les première et deuxième portions diffractées (202, 204) se propageant respectivement dans les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) sont combinées en phase à la jonction du guide d'ondes (130).
2. Structure de couplage de lumière selon la revendication 1, dans laquelle le faisceau lumineux est effectivement normal au plan du réseau de diffraction (122) quand l'angle entre le faisceau lumineux et la normale au plan du réseau de diffraction (122) ne dépasse pas environ 5,0°.
3. Structure de couplage de lumière selon la revendication 1, dans laquelle les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) sont formés à partir d'une couche du guide d'ondes (172), la couche du guide d'ondes (172) formant également une portion de couplage de lumière (146) qui s'étend le long du réseau de diffraction (126), le réseau de diffraction (126) étant configuré pour diriger les première et deuxième portions diffractées (202, 204) dans la portion de couplage de lumière (146), les première et deuxième portions diffractées (202, 204) se propageant en directions opposées dans la portion de couplage de lumière (146).
4. Structure de couplage de lumière selon la revendication 3, dans laquelle le coupleur à réseau de diffraction (112) comprend une couche de revêtement (171) qui s'étend le long de la couche du guide d'ondes (172), le réseau de diffraction (126) étant intégré dans la couche de revêtement (171) de telle sorte qu'une portion de la couche de revêtement (171) s'étend entre le réseau de diffraction (126) et la couche du guide d'ondes (172).
5. Structure de couplage de lumière selon la revendication 3, dans laquelle le réseau de diffraction (126) est séparé de la couche du guide d'ondes (172) par une sous-couche de revêtement (176).
6. Structure de couplage de lumière selon la revendication 1, dans laquelle le réseau de diffraction (126) présente une période de réseau de diffraction (192) qui est inférieure à une longueur d'onde du faisceau lumineux.
7. Structure de couplage de lumière selon la revendication 1, dans laquelle le réseau de diffraction (126) présente une période de réseau de diffraction (192) qui est inférieure à 1000 nanomètres.
8. Structure de couplage de lumière selon la revendication 1, dans laquelle les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) présentent des longueurs de trajet égales entre le coupleur à réseau de diffraction (112) et la jonction du guide d'ondes (130).
9. Structure de couplage de lumière selon la revendication 1, dans laquelle le coupleur à réseau de diffraction (112), les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) et le guide d'ondes commun (132) sont formés via au moins un processus parmi un processus de type silicium sur isolant, soit Silicon On Insulator (SOI), et un processus de type semiconducteur à oxyde de métal complémentaire, soit Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS).
10. Structure de couplage de lumière selon la revendication 1, comprenant en outre un guide d'ondes de dispositif (136) comportant une portion à conicité inverse (210) qui est -Gptiquement couplée au guide d'ondes commun (132).
11. Structure de couplage de lumière selon la revendication 1, dans laquelle la jonction du guide d'ondes (130) est une jonction en Y.
12. Structure de couplage de lumière selon la revendication 1, dans laquelle les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) comprennent respectivement des premier et deuxième segments coniques (154, 156) qui reçoivent respectivement les première et deuxième portions diffractées (202, 204), les premier et deuxième segments coniques (154,156) se réduisant en taille lorsque les premier et deuxième segments coniques (154, 156) s'étendent en s'éloignant du coupleur à réseau de diffraction (112).
13. Dispositif optique (100) comprenant : un coupleur à réseau de diffraction (112) configuré pour se coupler optiquement à un élément optique (102), le coupleur à réseau de diffraction (112) comportant un réseau de diffraction (126) qui s'étend parallèlement à un plan de réseau de diffraction (122), le coupleur à réseau de diffraction (112) étant configuré pour diffracter un faisceau lumineux en des première et deuxième portions diffractées (202, 204) quand le faisceau lumineux est dirigé depuis l'élément optique (102) vers le coupleur à réseau de diffraction (112) et est effectivement normal au plan du réseau de diffraction (122), les première et deuxième portions diffractées (202, 204) se propageant en s'éloignant l'une de l'autre ; des premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) couplés optiquement au coupleur à réseau de diffraction (112) et configurés pour recevoir respectivement les première et deuxième portions diffractées (202, 204) provenant du coupleur à réseau de diffraction (112) ; un guide d'ondes commun (132) couplé aux premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) à une jonction du guide d'ondes (130), dans lequel les première et deuxième portions diffractées (202, 204) se propageant respectivement dans les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) sont combinées en phase à la jonction du guide d'ondes (130) pour former une portion guidée ; et un circuit optique (108) qui est couplé optiquement au guide d'ondes commun (132), le circuit optique (108) étant configuré pour traiter la ertion guidée de manière désignée.
14. Dispositif optique selon la revendication 13, dans lequel le faisceau lumineux est effectivement normal au plan du réseau de diffraction (122) quand l'angle entre le faisceau lumineux et la normale au plan du réseau de diffraction (122) ne dépasse pas environ 6,0°.
15. Dispositif optique selon la revendication 13, dans lequel les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) sont formés à partir d'une couche du guide d'ondes (172), la couche du guide d'ondes (172) formant également une portion de couplage de lumière (146) qui s'étend le long du réseau de diffraction (126), le réseau de diffraction (126) étant configuré pour diriger les première et deuxième portions diffractées (202, 204) dans la portion de couplage de lumière (146), les première et deuxième portions diffractées (202, 204) se propageant en directions opposées dans la portion de couplage de lumière (146).
16. Dispositif optique selon la revendication 15, dans lequel le coupleur à réseau de diffraction (112) comprend une couche de revêtement (171) qui s'étend le long de la couche du guide d'ondes (172), le réseau de diffraction (126) étant intégré dans la couche de revêtement (171) de telle sorte qu'une portion de la couche de revêtement (171) s'étend entre le réseau de diffraction (126) et la couche du guide d'ondes (172).
17. Dispositif optique selon la revendication 15, dans lequel le réseau de diffraction (126) est séparé de la couche du guide d'ondes (172) par une sous-couche de revêtement (176).
18. Dispositif optique selon la revendication 13, dans lequel le circuit optique (108) comprend un modulateur.
19. Dispositif optique selon la revendication 13, dans lequel les premier et deuxième guides d'ondes intermédiaires (114, 116) présentent des trajets symétriques entre le coupleur à réseau de diffraction (112) et la jonction du guide d'ondes (130).
20. Dispositif optique selon la revendication 13, dans lequel le dispositif optique (100) est un circuit intégré photonique.15