FR3096791A1 - Dispositif optique ou optoélectronique intégré PSGC - Google Patents

Dispositif optique ou optoélectronique intégré PSGC Download PDF

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Abstract

Dispositif optique ou optoélectronique intégré comprenant une plaquette de substrat dans laquelle est aménagé un moyen (4) de couplage à réseau à séparation de polarisations (PSGC) qui comprend deux guides d’ondes optiques (5, 6), un coupleur optique commun (7) et des transitions évasées (8, 9) entre le coupleur optique et les guides d’ondes optiques, dans lequel le coupleur optique (7) est configurée de sorte à permettre l’entrée/la sortie d’ondes optiques et présente une première région qui s’étend à distance des transitions évasées (8, 9) et dans laquelle est aménagé un premier motif en creux et des deuxièmes régions (22, 23) qui s’étendent entre la première région et respectivement les transitions évasées et se rejoignent et dans lesquelles est aménagé un deuxième motif en creux différent dudit premier motif en creux. Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

Dispositif optique ou optoélectronique intégré PSGC
La présente invention concerne le domaine des dispositifs optiques ou optoélectroniques intégrés et plus particulièrement le domaine des coupleurs à réseaux à séparation de polarisations d’ondes optiques, connu en anglais sous la désignation « polarization splitting grating coupler », dits en abréviation PSGC.
Dans ce domaine, un dispositif optique intégré PSGC est en particulier décrit dans le brevet US-7 298 945. Ce dispositif présente cependant des qualités insuffisantes de transfert des ondes optiques entre une fibre et des guides d’ondes optiques intégrés.
L’un des buts de la présente invention est d’améliorer les couplages optiques entre de tels coupleurs intégrés et des organes extérieurs tels que des fibres optiques et de faciliter leur fabrication.
Selon un mode de réalisation, il est proposé un dispositif optique ou optoélectronique intégré qui comprend une plaquette de substrat dans laquelle est aménagé, du côté d’une face frontale de cette plaquette de substrat, un moyen de couplage à réseau à séparation de polarisations (PSGC) qui comprend deux guides d’ondes optiques, un coupleur optique commun et des transitions qui relient le coupleur optique et une extrémité des guides d’ondes optiques et qui sont évasées du côté du coupleur optique.
La face frontale du coupleur optique, située du côté de ladite face frontale de la plaquette, est configurée de sorte à permettre l’entrée/la sortie d’ondes optiques et présente une première région qui s’étend à distance des transitions évasées et dans laquelle est aménagé un premier motif en creux et des deuxièmes régions qui s’étendent entre la première région et respectivement les transitions évasées et se rejoignent et dans lesquelles est aménagé un deuxième motif en creux différent dudit premier motif en creux.
Il est ainsi possible d’adapter la forme spatiale de l’amplitude de l’onde optique traversant le coupleur optique, entre la face frontale du coupleur optique et les guides d’ondes optiques.
Lesdits motifs en creux peuvent être configurés de sorte à faire converger une onde optique entrant au travers de ladite face frontale du coupleur optique vers les transitions, et/ou inversement.
Lesdits motifs en creux peuvent être configurés de sorte à faire conserver la forme de l’amplitude d’une onde optique entrant au travers de ladite face frontale du coupleur optique jusqu’aux guides optiques, et/ou inversement.
Lesdits motifs en creux peuvent être configurés de sorte à séparer des polarisations orthogonales d’une onde entrant au travers de ladite face frontale du coupleur optique, vers respectivement les guides d’ondes optiques, et/ou inversement.
Lesdits motifs en creux peuvent être configurés de sorte qu’une onde optique entrant au travers de ladite face frontale du coupleur optique, dont l’amplitude présente une forme sensiblement gaussienne, induit des ondes optiques dans les guides d’ondes optiques, dont les amplitudes présentent des formes sensiblement gaussiennes, et/ou des ondes optiques issues des guides d’ondes optiques, dont les amplitudes présentent des formes sensiblement gaussiennes, peuvent induire une onde optique sortante au travers de ladite face frontale du coupleur optique, dont l’amplitude présente une forme sensiblement gaussienne.
Les surfaces occupées, par unité de surface, par les motifs en creux peuvent avantageusement se réduire, par paliers et/ou selon au moins un gradient, depuis une zone de la première région éloignée des deuxièmes régions intermédiaires jusqu’aux zones de jonction entre la première région et les deuxièmes régions intermédiaires.
Les surfaces occupées, par unité de surface, par les motifs en creux dans les deuxièmes régions peuvent se réduire, par paliers et/ou selon au moins un gradient, depuis la première région jusqu’aux zones de jonction entre les deuxièmes régions intermédiaires et les transitions évasées.
Les surfaces occupées, par unité de surface, par les motifs en creux peuvent se réduire, par paliers et/ou selon au moins un gradient, depuis une zone de la première région éloignée des deuxièmes régions intermédiaires jusqu’aux zones de jonction entre les deuxièmes régions intermédiaires et les transitions évasées.
Les surfaces occupées, par unité de surface, par les motifs en creux peuvent diminuer, par paliers et/ou selon au moins un gradient, depuis une zone de la première région éloignée des deuxièmes régions intermédiaires jusqu’aux bords de la première région les plus éloignés des deuxièmes régions intermédiaires.
Les transitions évasées peuvent avantageusement être adiabatiques.
Ledit premier motif en creux peut comprendre une pluralité de trous et ledit deuxième motif en creux peut comprendre une pluralité de rainures.
Les trous et les rainures peuvent être situés sur des portions d’ellipses présentant des foyers communs sont respectivement situés sur les axes des transitions évasées.
Les trous et les rainures peuvent présenter respectivement des faces opposées qui s’étendent sur des portions d’ellipses présentant des foyers communs sont respectivement situés sur les axes des transitions évasées.
Les largeurs des rainures peuvent être inférieures aux dimensions les plus petites des trous les plus petits.
Les longueurs des rainures peuvent être supérieures aux dimensions les plus grandes de n’importe lequel des trous.
Au moins une partie des trous et au moins une partie des rainures peuvent être non traversants.
Les zones de jonction entre les deuxièmes régions et respectivement les transitions évasées et les zones de jonction entre ladite première région et respectivement les deuxièmes régions peuvent s’étendre selon des portions d’ellipses dont les foyers communs sont respectivement situés sur les axes des transitions évasées.
Ledit premier motif en creux peut comprendre une pluralité de trous qui sont situés sur des portions d’ellipses présentant lesdits foyers.
Lesdits trous peuvent présenter des faces opposées qui s’étendent sur des portions d’ellipses présentant respectivement lesdits foyers.
Ledit deuxième motif en creux peut comprendre une pluralité de rainures qui comprend des groupes de rainures formés respectivement dans lesdites deuxièmes régions, les rainures de chaque groupe de rainures s’étendant respectivement sur des portions d’ellipses présentant respectivement lesdits foyers.
Lesdites rainures peuvent présenter des faces opposées qui s’étendent sur des portions d’ellipses présentant respectivement lesdits foyers.
Le moyen de couplage peut présenter un axe de symétrie de part et d’autre duquel sont situées les transitions.
Les transitions évasées peuvent présenter des axes orthogonaux.
Le dispositif peut comprendre une fibre optique dont une extrémité est fixée au-dessus de ladite face frontale de la plaquette de substrat, et est située au-dessus du coupleur optique.
L’axe de la fibre optique peut être incliné par rapport à ladite face frontale de la plaquette de substrat et l’axe de son extrémité peut être orienté en direction de ladite première région de la face frontale du coupleur optique.
Le moyen de couplage et les guides d’ondes peuvent être en silicium et sont enveloppés par un matériau présentant un indice de réfraction plus faible que celui du silicium, en particulier en oxyde de silicium.
Un dispositif optique ou optoélectronique intégré va maintenant être décrit à titre d’exemple de réalisation non limitatif, illustré par le dessin dans lequel :
représente une vue frontale d’un moyen de couplage d’un dispositif optique ou optoélectronique,
représente une coupe du dispositif optique ou optoélectronique, selon II-II de la figure 1,
représente une vue frontale locale agrandie d’un détail d’un moyen de couplage du dispositif optique ou optoélectronique,
représente une coupe selon IV-IV de la figure 3,
représente une vue frontale locale agrandie d’un autre détail d’un moyen de couplage du dispositif optique ou optoélectronique, et
représente une coupe selon VI-VI de la figure 5.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, un dispositif optique ou photonique intégré 1 comprend une plaquette de substrat 2 dans laquelle est aménagé, du côté d’une face frontale 3 de cette plaquette 2 et sous la forme d’une couche locale, un moyen de couplage 4 de réseau de séparation de polarisations, dit PSGC.
Le coupleur optique comprend deux guides d’ondes optiques 5 et 6, à faces parallèles, un coupleur optique commun 7, apte à émettre/recevoir des ondes optiques (faisceaux lumineux), et des transitions 8 et 9 qui relient le coupleur optique 7 et une extrémité des guides d’ondes optiques 5 et 6 et qui sont évasées du côté du coupleur optique 7.
Les autres extrémités des guides d’ondes optiques sont reliées à un circuit optoélectronique intégré (non représenté) de la plaquette de substrat 2.
Avantageusement, le moyen de couplage 4 est formé et s’étend localement entre la face frontale 5 et une face en profondeur 10 de la plaquette de substrat 2. La face frontale 5 et la face en profondeur 10 sont parallèles.
Avantageusement, le moyen de couplage 4 et les guides d’ondes optiques 5 et 6 sont formés par une couche locale de silicium, aménagée au-dessus d’une couche sous-jacente présentant un indice de réfraction plus faible que celui du silicium, par exemple en oxyde de silicium, et sont délimités latéralement par une couche présentant un indice de réfraction plus faible que celui du silicium, par exemple en oxyde de silicium ou en verre.
La face frontale 11 présente des motifs en creux qui sont configurés de sorte à faire converger une onde optique entrant au travers de ladite face frontale du coupleur optique vers les transitions, et/ou inversement.
D’une manière générale, le moyen de couplage PSGC 4 est configuré pour fonctionner de la manière suivante.
Une onde optique entrante provenant de l’extérieur de la plaquette de substrat 2 traverse une face frontale 11 du coupleur optique 7, qui est située du côté de la face frontale 3 de la plaquette de substrat 2 et qui est configurée à cet effet, et est dirigée vers les guides optiques 5 et 6 via les transitions évasées.
Plus spécifiquement, l’onde optique comprend un signal optique dont la polarisation est aléatoire, par exemple issu d’une fibre optique ne maintenant pas la polarisation.
La face frontale 11 du coupleur optique 7 est configurée de sorte à récupérer le maximum de signal optique en récupérant (filtrant) deux polarisations orthogonales du signal optique. Les polarisations séparées sont dirigées respectivement vers les guides séparés d’ondes optiques 5 et 6 via respectivement les transitions évasées 8 et 9, avantageusement adiabatiques, pour être traitées par le circuit optoélectronique intégré précité.
Le moyen de couplage PSGC 4 peut fonctionner réciproquement pour coupler deux signaux optiques à deux polarisations orthogonales issus du circuit optoélectronique intégré précité, de sorte à former un signal optique sortant traversant la face frontale 11 du coupleur optique, envoyé par exemple vers une fibre optique.
Le moyen de couplage PSGC 4 peut être configuré de la manière suivante.
Les transitions évasées 8 et 9 et les portions adjacentes à ces transitions évasées 8 et 9 des guides d’ondes 5 et 6 présentent des axes ou plans de symétrie 12 et 13. Avantageusement, les axes de symétrie 12 et 13 sont orthogonaux.
Les transitions évasées 8 et 9 sont formées symétriquement par rapport à un axe ou plan général de symétrie 14 et de part et d’autre de cet axe de symétrie 14.
Les transitions évasées 8 et 9 présentent respectivement des bords opposées 15, 16 et 17, 18. Les bords 16 et 18 des transitions évasées 8 et 9, situées du côté de l’axe général de symétrie 14, se rejoignent dans cet axe général de symétrie 14 en un point 19.
La face frontale 11 du coupleur optique 7 présente une première région 20 qui s’étend à distance des transitions évasées 8 et 9 et dans laquelle est aménagé un premier motif en creux 21 (figures 3 et 4) et des deuxièmes régions intermédiaires 22 et 23 qui s’étendent entre la première région 20 et respectivement les transitions évasées 8 et 9 et dans lesquelles est aménagé un deuxième motif en creux 24 (figures 5 et 6) différent du premier motif en creux 21. Les deuxièmes régions intermédiaires 22 et 23 se rejoignent selon l’axe général de symétrie 14.
Les zones de jonction entre la première région et les deuxièmes régions s’étendent respectivement selon des lignes 25 et 26. Les lignes 25 et 26 se rejoignent sur l’axe général de symétrie 14 en un point 27.
Les zones de jonction entre les transitions évasées 8 et 9 et les deuxièmes régions intermédiaires 22 et 23 s’étendent respectivement selon des lignes 28 et 29. Les lignes 28 et 29 se rejoignent sur l’axe général de symétrie 14 au point 19.
La face frontale 11 du coupleur optique 7 présente des bords 30 et 31 qui prolongent les lignes 28 et 29 au-delà des faces 15 et 17 des transitions évasées 8 et 9 et présentent des bords 32 et 33 opposés aux transitions évasées 8 et 9, qui rejoignent les bords 30 et 31 en des points 34 et 35 et se rejoignent en un point 36 situé sur l’axe général de symétrie 14.
Avantageusement, d’une part les lignes 25 et 28 et le bord 32 s’étendent selon des portions de premières ellipses dont les foyers communs sont situés sur l’axe de symétrie 12 de la transition évasée 8 et d’autre part les lignes 26 et 29 et le bord 33 s’étendent selon des portions de deuxièmes ellipses dont les foyers communs sont situés sur l’axe de symétrie 13 de la transition évasée 9. Les foyers des premières et les foyers des deuxièmes ellipses sont situés symétriquement par rapport l’axe général de symétrie 14.
Comme illustré sur les figures 3 et 4, le premier motif en creux 21 comprend une pluralité de trous non traversants 37, distants les uns par rapport aux autres. Les trous 37 sont configurés de sorte à faire converger l’onde optique, c’est-à-dire le faisceau lumineux, respectivement vers l’une et/ou l’autre des transitions évasées 8 et 9.
Avantageusement, les sections des trous 37 sont approximativement carrées ou proches d’un carré et présentent des faces opposées 38 et des faces opposées 39, qui s’étendent respectivement selon des premières ellipses et des deuxièmes ellipses dont les foyers sont les foyers précités des premières et deuxièmes ellipses précitées, situés respectivement sur les axes de symétrie 12 et 13.
Ainsi, les trous 37 sont établis par superposition de deux trames de portions d’ellipses. Les distances entre les faces 38 et 39 peuvent être égales.
Comme illustré sur les figures 5 et 6, le deuxième motif en creux 24 comprend une pluralité de rainures allongées non traversantes 40 distantes les unes par rapport aux autres, respectivement formées dans les deuxièmes régions intermédiaires 22 et 23.
Les rainures allongées 40 sont configurées de sorte à faire converger l’onde optique, c’est-à-dire le faisceau lumineux, issue du coupleur optique vers l’une et/ou l’autre des transitions évasées 8 et 9.
Les rainures allongées 40 présentent des faces allongées opposées 41 et 42.
Avantageusement, dans la deuxième région intermédiaire 22, est formé un groupe de rainures 40 dont les faces allongées opposées 41 et 42 s’étendent selon des premières ellipses dont les foyers sont les foyers précités des premières ellipses précitées, situés sur l’axe de symétrie 12.
Ces rainures 40 s’étendent du bord 33 du coupleur optique 7 jusqu’à l’axe général de symétrie 14, entre les points 19 et 27, et sont continues ou discontinues.
Dans la deuxième région intermédiaire 23, est formé un groupe de rainures 40 dont les faces allongées opposées 41 et 42 s’étendent selon des deuxièmes ellipses dont les foyers sont les foyers précités des deuxièmes ellipses précitées, situés sur l’axe de symétrie 13.
Ces rainures 40 s’étendent du bord 32 du coupleur optique 7 jusqu’à l’axe général de symétrie 14, entre les points 19 et 27, et sont continues ou discontinues.
Les trous 37 et les rainures 40 sont aptes à séparer les deux polarisations orthogonales d’une onde optique entrante, éclairant la face frontale du coupleur optique 7, de sorte que les polarisations séparées soient dirigées respectivement vers les guides séparés d’ondes optiques 5 et 6 via respectivement les transitions évasées adiabatiques 8 et 9, et inversement.
Les motifs en creux 21 et 24, formés par les trous 37 et les rainures 40, sont remplis par un matériau présentant un indice de réfraction plus faible que celui du silicium, par exemple en oxyde de silicium. La face frontale 3 du moyen de couplage 4 et les guides d’ondes 5 et 6 sont recouvertes par un matériau présentant un indice de réfraction plus faible que celui du silicium, par exemple en oxyde de silicium.
Ainsi, le moyen de couplage 4 et les guides d’ondes 5 et 6 sont enveloppées par un matériau présentant un indice de réfraction plus faible que celui du silicium.
Avantageusement, les motifs en creux 21 et 24 sont configurés de sorte qu’une onde optique entrant au travers de la face frontale 11 du coupleur optique 7, dont l’amplitude présente une forme sensiblement gaussienne, induit des ondes optiques dans les guides d’ondes optiques 5 et 6, dont les amplitudes présentent des formes sensiblement gaussiennes.
Inversement, des ondes optiques issues des guides d’ondes optiques 5 et 6, dont les amplitudes présentent des formes sensiblement gaussiennes, induisent une onde optique sortante au travers de la face frontale 11 du coupleur optique 7, dont l’amplitude présente une forme sensiblement gaussienne.
Dans un sens de circulation d’une onde optique au travers du moyen de couplage 4 et/ou dans l’autre sens, il s’agit donc de conserver une forme gaussienne de l’amplitude de cette onde optique.
Des dispositions particulières suivantes peuvent, à titre d’exemples, être adoptées.
Les surfaces occupées par les motifs en creux 21 et 24 se réduisent, par paliers et/ou selon au moins un gradient, depuis une zone de la première région 20 éloignée des deuxièmes régions intermédiaires 22 et 23 jusqu’aux lignes 28 et 29 entre les deuxième régions 22 et 23 et les transitions évasées 8 et 9.
Comme illustré sur la figure 1, la première région 20 présente une sous-région 20a éloignée des deuxièmes régions intermédiaires 22 et 23 et des sous-régions intermédiaires 20b et 20c s’étendant entre la sous-région 20a et les deuxièmes régions intermédiaires 22 et 23 et se rejoignant sur l’axe général de symétrie 14.
Les zones de jonction entre la sous-région 20a et les sous-régions intermédiaires 20b et 20c s’étendent selon des lignes 43 et 44. Les lignes 43 et 44 s’étendent selon des portions d’ellipses ayant les mêmes foyers respectifs précités. Les lignes 43 et 44 se rejoignent en un point 45 de l’axe général de symétrie 19.
Dans la sous-région 20a, les trous 37 présentent les mêmes dimensions et sont établis selon des pas constants.
Dans les sous-régions 20b et 20c, selon une variante de réalisation, les trous 37 sont, par rapport aux trous de la sous-région 20a, de plus en plus petits en allant respectivement des lignes 43 et 44 vers les lignes 25 et 26, par paliers et/ou selon au moins un gradient, et sont établis selon un pas constant. Selon une autre variante de réalisation, les trous 37 présentent la même dimension et sont établis selon des pas de plus en plus grands en allant respectivement des lignes 43 et 44 vers les lignes 25 et 26, par paliers et/ou selon au moins un gradient. Ces variantes de réalisation peuvent être combinées.
Dans les deuxièmes régions intermédiaires 22 et 23, selon une variante de réalisation, les largeurs des rainures 40 sont de plus en plus petites en allant respectivement des lignes 25 et 26 vers les lignes 28 et 29, par paliers et/ou selon au moins un gradient, et sont établies selon un pas constant. Selon une autre variante de réalisation, les rainures 40 présentent la même largeur et sont établies selon des pas de plus en plus grands en allant respectivement des lignes 25 et 26 vers les lignes 28 et 29, par paliers et/ou selon au moins un gradient. Ces variantes de réalisation peuvent être combinées.
La zone adjacente au coin 36 de la première région 20 peut également présenter des trous 37 qui, par rapport aux trous les plus grands de cette région sont de plus en plus petits en allant vers ce coin 36, par paliers et/ou selon au moins un gradient, et peuvent être établis selon un pas constant.
Selon une autre variante de réalisation, dans cette zone, les trous 37 présentent la même dimension et sont établis selon des pas de plus en plus grands en allant vers le coin 36, par paliers et/ou selon au moins un gradient. Ces variantes de réalisation peuvent être combinées.
Avantageusement, les largeurs des rainures 40 sont inférieures aux dimensions les plus petites des trous 37 les plus petits.
Les longueurs des rainures 40 sont supérieures aux dimensions les plus grandes de n’importe lequel des trous.
Les trous 37 et les rainures 40 sont réalisés par gravure partielle de l’épaisseur du coupleur optique 7, en mettant en œuvre un procédé de gravure couramment utilisé en microélectronique. Avantageusement, les rainures 40 peuvent être réalisées même si leur largeur est réduite.
Comme illustré sur la figure 1, le dispositif optique ou photonique intégré 1 comprend une fibre optique 46 dont une portion d’extrémité est fixée au-dessus de la face frontale 3 de la plaquette de substrat 2, par exemple par l’intermédiaire d’une colle transparente (non représentée), dans une position telle que sa face d’extrémité 47 est en regard et à distance de la face frontale 3 de la plaquette de substrat 2.
La fibre optique 46 comprend un cœur 48 formant un guide optique dont l’axe longitudinal 49 est situé dans un plan perpendiculaire à la face frontale 3 de la plaquette de substrat 2 et passant par l’axe général de symétrie 14 du moyen de couplage 4.
Dans ce plan, l’axe longitudinal 49 est incliné à 8 degrés par rapport à la normale de la face frontale 3 de la plaquette de substrat 2 et vise la face frontale 11 du coupleur optique 7, plus particulièrement la première région 20 et avantageusement une zone de la sous-région 20a proche du point 45.
Ainsi, une onde optique sortant du cœur 48 de la fibre optique 46 est émise en direction de la face frontale 11 du coupleur optique 7 et constitue une onde entrante qui pénètre dans le coupleur optique 7 pour être divisée dans ce dernier vers les guides optiques 5 et 6 et inversement, comme décrit précédemment.
Compte tenu des dispositions décrites précédemment en ce qui concerne les motifs en creux 21 et 24, une forme gaussienne 50 (figure 2) de l’amplitude d’une onde optique émise à l’extrémité du cœur 48 de la fibre optique 46 est conservée au travers du moyen de couplage 4 et atteint les guides optique 5 et 6.
Dans l’autre sens, une forme gaussienne 51 (figure 2) de l’amplitude d’une onde optique émise par le coupleur optique 7 via sa face frontale 11 atteint la face d’extrémité de l’âme 48 de la fibre optique 46.
La fibre optique 46 pourrait être remplacée par un autre dispositif optique ou optoélectronique monté au-dessus la face frontale 3 du dispositif optique ou optoélectronique 1.
Un exemple de réalisation peut être le suivant.
L’épaisseur de la couche dans laquelle est réalisé le moyen de couplage 4 peut être d’environ trois cent nanomètres.
La largeur des guides d’ondes optiques 5 et 6 peut être d’environ trois cent/quatre cent nanomètres.
Les côtés opposés du coupleur optique 7 peuvent être à des distances d’environ vingt microns.
La largeur des transitions 8 et 9, dans leurs extrémités adjacentes au coupleur optique 7, peut être d’environ onze microns.
Les angles d’ouverture des transitions 8 et 9 peuvent être d’environ vingt-huit degrés.
Les côtés opposés des trous 37 les plus grands peuvent être à une distance de deux cent cinquante nanomètres et établis selon un pas de cinq cent nanomètres. Les trous 37 les plus petits peuvent présenter une largeur d’environ cent quatre-vingt nanomètres et une longueur d’environ deux cent quarante nanomètres et établis selon un pas de cinq cent nanomètres.
Les rainures 40 peuvent présenter des largeurs allant de cent soixante à soixante nanomètres et peuvent être établies selon un pas de quatre cent nanomètres.
Les trous 37 et les rainures 40 peuvent présenter des profondeurs d’environ cent quarante nanomètres.

Claims (26)

  1. Dispositif optique ou optoélectronique intégré comprenant une plaquette de substrat (2) dans laquelle est aménagé, du côté d’une face frontale (3) de cette plaquette de substrat, un moyen (4) de couplage à réseau à séparation de polarisations (PSGC) qui comprend deux guides d’ondes optiques (5, 6), un coupleur optique commun (7) et des transitions (8, 9) qui relient le coupleur optique et une extrémité des guides d’ondes optiques et qui sont évasées du côté du coupleur optique,
    dans lequel la face frontale (11) du coupleur optique (7), située du côté de ladite face frontale de la plaquette, est configurée de sorte à permettre l’entrée/la sortie d’ondes optiques et présente une première région (20) qui s’étend à distance des transitions évasées (8, 9) et dans laquelle est aménagé un premier motif en creux (21) et des deuxièmes régions (22, 23) qui s’étendent entre la première région et respectivement les transitions évasées et se rejoignent et dans lesquelles est aménagé un deuxième motif en creux (24) différent dudit premier motif en creux.
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdits motifs en creux (21, 24) sont configurés de sorte à faire converger une onde optique entrant au travers de ladite face frontale du coupleur optique vers les transitions, et/ou inversement.
  3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdits motifs en creux (21, 24) sont configurés de sorte à faire conserver la forme de l’amplitude d’une onde optique entrant au travers de ladite face frontale du coupleur optique jusqu’aux guides optiques, et/ou inversement.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits motifs en creux (21, 24) sont configurés de sorte à séparer des polarisations orthogonales d’une onde entrant au travers de ladite face frontale du coupleur optique, vers respectivement les guides d’ondes optiques, et/ou inversement.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits motifs en creux (21, 24) sont configurés de sorte qu’une onde optique entrant au travers de ladite face frontale du coupleur optique, dont l’amplitude présente une forme sensiblement gaussienne, induit des ondes optiques dans les guides d’ondes optiques, dont les amplitudes présentent des formes sensiblement gaussiennes, et/ou des ondes optiques issues des guides d’ondes optiques, dont les amplitudes présentent des formes sensiblement gaussiennes, induisent une onde optique sortante au travers de ladite face frontale du coupleur optique, dont l’amplitude présente une forme sensiblement gaussienne.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les surfaces occupées, par unité de surface, par les motifs en creux (21, 24) se réduisent, par paliers et/ou selon au moins un gradient, depuis une zone de la première région éloignée des deuxièmes régions intermédiaires jusqu’aux zones de jonction (43,25 ; 44, 26) entre la première région (20) et les deuxièmes régions intermédiaires (22, 23).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les surfaces occupées, par unité de surface, par les motifs en creux (21, 24) dans les deuxièmes régions se réduisent, par paliers et/ou selon au moins un gradient, depuis la première région (20) jusqu’aux zones de jonction (28, 29) entre les deuxièmes régions intermédiaires et les transitions évasées (8, 9).
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les surfaces occupées, par unité de surface, par les motifs en creux (21, 24) se réduisent, par paliers et/ou selon au moins un gradient, depuis une zone de la première région (20) éloignée des deuxièmes régions intermédiaires (22, 23) jusqu’aux zones de jonction (28, 29) entre les deuxièmes régions intermédiaires et les transitions évasées (8, 9).
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les surfaces occupées, par unité de surface, par les motifs en creux (21, 24) diminuent, par paliers et/ou selon au moins un gradient, depuis une zone de la première région éloignée des deuxièmes régions intermédiaires jusqu’aux bords (32, 33) de la première région les plus éloignés des deuxièmes régions intermédiaires (22, 23).
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les transitions évasées sont adiabatiques.
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit premier motif en creux comprend une pluralité de trous (37) et ledit deuxième motif en creux comprend une pluralité de rainures (40).
  12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel les trous et les rainures sont situés sur des portions d’ellipses présentant des foyers communs sont respectivement situés sur les axes des transitions évasées.
  13. Dispositif selon l'une des revendications 11 et 12, dans lequel les trous et les rainures présentent respectivement des faces opposées qui s’étendent sur des portions d’ellipses présentant des foyers communs sont respectivement situés sur les axes des transitions évasées.
  14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel les largeurs des rainures sont inférieures aux dimensions les plus petites des trous les plus petits.
  15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel les longueurs des rainures sont supérieures aux dimensions les plus grandes de n’importe lequel des trous.
  16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, dans lequel au moins une partie des trous et au moins une partie des rainures sont non traversants.
  17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les zones de jonction (28, 29) entre les deuxièmes régions et respectivement les transitions évasées et les zones de jonction (25, 26) entre ladite première région et respectivement les deuxièmes régions s’étendent selon des portions d’ellipses dont les foyers communs sont respectivement situés sur les axes des transitions évasées.
  18. Dispositif selon la revendication 17, dans lequel ledit premier motif en creux (21) comprend une pluralité de trous (37) qui sont situés sur des portions d’ellipses présentant lesdits foyers.
  19. Dispositif selon la revendication 18, dans lequel lesdits trous (37) présentent des faces opposées qui s’étendent sur des portions d’ellipses présentant respectivement lesdits foyers.
  20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, dans lequel ledit deuxième motif en creux (24) comprend une pluralité de rainures (40) qui comprend des groupes de rainures formés respectivement dans lesdites deuxièmes régions, les rainures de chaque groupe de rainures s’étendant respectivement sur des portions d’ellipses présentant respectivement lesdits foyers.
  21. Dispositif selon la revendication 20, dans lequel lesdites rainures (40) présentent des faces opposées qui s’étendent sur des portions d’ellipses présentant respectivement lesdits foyers.
  22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen de couplage (4) présente un axe de symétrie (14) de part et d’autre duquel sont situées les transitions.
  23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les transitions (8, 9) présentent des axes orthogonaux (12, 13).
  24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une fibre optique (46) dont une extrémité est fixée au-dessus de ladite face frontale (3) de la plaquette de substrat, et est située au-dessus du coupleur optique (4).
  25. Dispositif selon la revendication 24, dans lequel l’axe (49) de la fibre optique (46) est incliné par rapport à ladite face frontale de la plaquette de substrat (2) et l’axe (49) de son extrémité est orienté en direction de ladite première région (20) de la face frontale (11) du coupleur optique (4).
  26. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen de couplage (4) et les guides d’ondes (5, 6) sont en silicium et sont enveloppés par un matériau présentant un indice de réfraction plus faible que celui du silicium, en particulier en oxyde de silicium.
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