JP2022553941A - マルチチャネル光結合器 - Google Patents

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Abstract

光ファイバ結合器アレイは、第１のチャネル間隔を有する複数の光ファイバ（または他の光デバイス）との間で高精度で容易なアライメントによる低損失高結合係数インターフェイスを提供することができ、第２のチャネル間隔を有する近接して離間された複数の導波路インターフェイスを有する光デバイスを提供することができる。光ファイバ結合器アレイの各端部は、第１および第２のチャネル間隔の対応する１つにそれぞれ一致する、異なるチャネル間隔を有するように構成可能である。有利には、内側コアおよび外側コアの両方の屈折率およびサイズ、および／または光結合器アレイ内の消失コア導波路の他の特性は、結合器の第１の端部における複数の光ファイバから結合器の第２の端部における光デバイスへ、および／またはその逆に伝搬する光のバック反射を低減するように構成することができる。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、令和１年１０月１８日に出願された「ＭＵＬＴＩＣＨＡＮＮＥＬ ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＯＵＰＬＥＲ ＡＲＲＡＹ」という名称の米国仮出願第６２／９２３，３８３号（代理人整理番号ＣＨＩＲＡ．０２０ＰＲ４）の利益を主張する、令和１年１０月３１日に出願された「ＭＵＬＴＩＣＨＡＮＮＥＬ ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＯＵＰＬＥＲ」という名称の米国特許出願第１６／６７０，２２４号（代理人整理番号ＣＨＩＲＡ．０２０Ｐ４）の継続出願である。
本開示は、概して、例えば複数の光ファイバを少なくとも１つの光デバイスに結合するための光結合器アレイ、例えばマルチチャネル光結合器アレイに関する。いくつかの実施形態は、１つ以上のシングルモードファイバ、少数モードファイバ、マルチモードファイバ、マルチコアシングルモードファイバ、マルチコア少数モードファイバ、および／またはマルチコアマルチモードファイバなどの複数のファイバへの光の結合、および複数のファイバからの光の結合に関することができる。いくつかの実施形態は、光をフォトニック集積回路（ＰＩＣ）およびマルチコアファイバ（ＭＣＦ）への結合、およびそれらから結合することに関することができる。いくつかの実施形態は、コヒーレントまたはインコヒーレントビーム結合照射で使用されるファイバアレイを有することができる。いくつかの実施形態は、概して、高出力単一モードレーザ源、および複数の光ファイバレーザをコヒーレント結合してマルチキロワット単一モードレーザ源を生成するための装置に関することができる。いくつかの実施形態は、モノリシック設計の位相同期光ファイバ部品に関することができる。これは、多くの導波路の正確な位置決め（例えば、横方向または断面方向の位置決め）に対する非常に高度な制御で製造することができ、部品のフィルファクタを増加または最適化するために潜在的に構成することができる（隣接する導波路間の距離に対する「出力」端部における各導波路のモードフィールド直径の比に関連付けることができる）。
本開示は、また、概して、複数の光ファイバ（または他の光デバイス）と、複数の導波路インターフェイスを有する光デバイスとの間の光結合を提供するための結合器に関し、より詳細には、構成可能な光ファイバ結合器デバイスに関する。構成可能な光ファイバ結合器デバイスは、複数の光ファイバ導波路のアレイを備える。複数の光ファイバ導波路のアレイは、その端部のそれぞれにおいて、構成可能な開口数（これは結合器端部間で同じであってもよく、または変化してもよい）を有する１組の高い光結合係数インターフェイスを提供するように構成され、結合器の第２の端部におけるチャネル間隔は、結合器の第１の端部におけるチャネル間隔よりも小さく、したがって、結合器の第１の端部における複数の光デバイス（光ファイバを含む）と、結合器の第２の端部における少なくとも対応する数の近接導波路インターフェイスを有する少なくとも１つの光導波路デバイスとの間の有益な結合を可能にする。
光導波路デバイスは、様々な高技術産業用途、特に電気通信において有用である。近年、プレーナ導波路、２次元または３次元フォトニック結晶、マルチモードファイバ、マルチコア単一モードファイバ、マルチコア少数モードファイバ、およびマルチコアマルチモードファイバを有するこれらのデバイスは、従来の光ファイバと併せて益々採用されている。特に、従来の光ファイバおよびマルチチャネルデバイスとは異なる屈折率コントラストまたは開口数（ＮＡ）導波路に基づく光導波路デバイスは、従来の光ファイバも利用される用途において有利であり望ましい。しかしながら、従来のファイバの直径よりも小さいチャネル間隔を有する異種のＮＡ導波路デバイスおよびマルチチャネルデバイスを、従来の光ファイバとインターフェイスすることには、大きな課題がある。例えば、いくつかの例では、以下の障害のうちの少なくともいくつかに遭遇することがある。（１）光導波路デバイスと従来のファイバとのサイズの差（特にコアサイズの差に関して）、（２）光導波路デバイスと従来のファイバとのＮＡの差、および（３）従来のファイバの直径よりも小さいチャネル間隔。これらの障害に適切に対処することができないと、挿入損失が増大し、それぞれのインターフェイスでの結合係数が低下する可能性がある。
例えば、図６（従来技術）に示されるような従来の光ファイバベースの光結合器は、標準的な光ファイバ（入力ファイバとして使用される）を、入力ファイバのクラッドよりも低い屈折率を有する材料からなる毛細管チューブに挿入することによって構成することができる。しかしながら、このアプローチには多くの欠点がある。例えば、ファイバクラッド毛細管チューブインターフェイスは、標準光ファイバ内部のインターフェイスよりも低品質の導光インターフェイスとなるため、光損失の導入が期待できる。さらに、毛細管チューブは、高価なフッ素ドープ材料を使用して製造されなければならず、結合器の費用を大幅に増大させる。
本明細書に組み込まれる「ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＢＥＲ ＣＯＵＰＬＥＲ ＷＩＴＨ ＬＯＷ ＬＯＳＳ ＡＮＤ ＨＩＧＨ ＣＯＵＰＬＩＮＧ ＣＯＥＦＦＩＣＩＥＮＴ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮ ＴＨＥＲＥＯＦ」という名称の米国特許第７，３０８，１７３号は、従来の光ファイバと光導波路デバイスとの間に低損失、高結合係数インターフェイスを提供することができる光ファイバ結合器の様々な実施形態を提供することによって、上記問題のいくつかに有益に対応した。
それにもかかわらず、多くの課題が依然として残っている。マルチチャネル光デバイス（例えば、導波路アレイ）の普及に伴い、低ＮＡ導波路または高ＮＡ導波路のアレイへの低損失高精度接続を確立することは、しばしば問題であった。これは、特に、導波路間の間隔が非常に小さいため、すべてへの結合がより困難になるからである。本明細書に組み込まれる２０１２年１２月４日に発行された「ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＢＥＲ ＣＯＵＰＬＥＲ ＡＲＲＡＹ」という名称の米国特許第８，３２６，０９９号は、その実施形態の少なくとも一部において、光ファイバ結合器アレイを設けることによって、上記課題に対処することを試みる。光ファイバ結合器アレイは、近接して配置された複数の導波路を有する光導波路デバイスと、少なくとも１つのファイバ直径によって分離された複数の光ファイバとの間に、高精度で容易なアライメントによる高結合係数インターフェイスを提供する。
本明細書に明確に組み込まれる「ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＢＬＥ ＰＩＴＣＨ ＲＥＤＵＣＩＮＧ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＢＥＲ ＡＲＲＡＹ」という名称の米国特許出願第８，７１２，１９９号は、個々の導波路の断面または横方向の位置決め精度（いくつかの例では、正確な断面位置決め）の重要性を論じている。導波路の断面位置決め精度の改善が依然として望ましい。
また、一端の一組の分離ファイバ（例えば、単一モードファイバ）と、他端の個々のモード（例えば、少数モードまたはマルチモードファイバ）および／またはコア（例えば、マルチコアファイバ）との間の光結合を改善および／または最適化することが望ましい。さらなるファイバアレイの改善が望ましい場合がある。
さらに、結合器アレイの多くの実用的な用途では、結合器アレイの第１の端部および第２の端部の一方または両方において、結合器アレイを通って進む光のバック反射（または反射損失）が非常に重要である可能性がある。例えば、バック反射を低減するための改良（例えば、最適化）は、いくつかの電気通信およびいくつかの検知用途（例えば、結合器アレイに挿入された光が検知のために使用される場合）にとって重要であり得る。なぜなら、バック反射は、望ましくないことに、検知される光の特性を歪め、したがって、センサ性能に悪影響を与える可能性があるからである。したがって、内側コアおよび外側コアの両方の屈折率および大きさ、および／または光結合器アレイにおける消失コア導波路の他の特性を改善（例えば、最適化）して、結合器の第１の端部において複数の光ファイバから結合器の第２の端部において光デバイスへ伝搬する光に対するバック反射を低減することができれば、様々な実施において、有利であり得る、および／またはその逆もある。
本明細書に記載される例示的な実施形態は、革新的な特徴を有し、そのうちの１つのみがそれらの望ましい属性に必須であるか、または単独で責任を負うものではない。特許請求の範囲を限定することなく、有利な特徴のいくつかを以下に要約する。
例セットＩ
１．複数の光ファイバを光デバイスに光結合するためのマルチチャネル光結合器アレイであって、前記マルチチャネル光結合器アレイは、
前記複数の光ファイバと光結合するように動作可能な第１の端部と、前記光デバイスと光結合するように動作可能な第２の端部と、を有する長尺光エレメントを備え、
前記長尺光エレメントは、
共通の単一結合器ハウジング構造と、
複数の縦導波路と、
外側クラッドと、を備え、
前記複数の縦導波路は、それぞれが互いに間隔をおいて配置され、それぞれが少なくとも１つの光モードのための容量を有し、それぞれが前記第２の端部に近接して前記共通の単一ハウジング構造に埋め込まれ、少なくとも１つが前記第１の端部で前記複数の光ファイバの１つに結合されるように構成され、前記第２の端部で前記光デバイスに結合されるように構成された消失コア導光路であって、前記複数の光ファイバが有効屈折率ＮｅｆｆＦｉｂｅｒを有する伝搬モードを有し、前記光デバイスが有効屈折率ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅを有するモードを有し、前記少なくとも１つの消失コア導波路が前記第１の端部で前記少なくとも１つの光モードのための有効屈折率Ｎｅｆｆ１および前記第２の端部で有効屈折率Ｎｅｆｆ２を有し、前記少なくとも１つの消失コア導波路が内側消失コアと、外側コアと、を備え、前記内側消失コアが第１の屈折率（Ｎ－１）と、前記第１の端部で第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－１）と、前記第２の端部で第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）とを有し、前記外側コアが前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、前記第１の端部で第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）と、前記第２の端部で第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）と、を有し、
前記外側クラッドは、前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、前記第１の端部で第１のクラッドサイズと、および前記第２の端部で第２のクラッドサイズと、を有し、
前記共通の単一結合器ハウジング構造は、第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲む横方向に連続する媒体を備え、前記第１、第２、および第３の屈折率（Ｎ－１、Ｎ－２、およびＮ－３）の間の相対的な大きさの関係は、以下の大きさの関係（Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３）を有し、前記共通の単一結合器ハウジング構造の前記媒体の総容量は、前記共通の単一結合器ハウジング構造内に閉じ込められた前記消失コア導波路内側コアおよび前記外側コアの全ての総容量よりも大きく、前記第１の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－１）、前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）、および前記複数の縦導波路の間の前記間隔は、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）および前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）に達するまで、前記長尺光エレメントに沿って前記第１の端部と前記第２の端部との間で、低減プロファイルにしたがって同時かつ徐々に低減され、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）は、少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように選択され、その結果、
前記第１の端部から前記第２の端部まで第１の方向に進む光は、前記内側消失コアから 前記第２の端部に近接して前記対応する外側コア内に逃げ、
前記第２の端部から前記第１の端部へ第２の方向に進む光は、前記外側コアから前記第１の端部に近接して前記対応する内側消失コア内に移動し、
前記第１の端部に近接する前記共通の単一結合器ハウジング構造は、断面形状を有し、前記断面形状は、少なくとも１つの孔を有する横方向に連続する構造を備え、少なくとも１つの孔は、前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つを含み、前記結合器ハウジング構造と前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つとの間に間隙を生成し、
前記Ｎｅｆｆ１、Ｎｅｆｆ２、ＮｅｆｆＦｉｂｅｒ、およびＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅの間の関係は、
(１)Ｎｅｆｆ２はＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅに略等しく、Ｎｅｆｆ１はＮｅｆｆＦｉｂｅｒに等しくない、
(２)Ｎｅｆｆ１はＮｅｆｆＦｉｂｅｒに略等しく、Ｎｅｆｆ２はＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅに等しくない、
(３)Ｎｅｆｆ１はＮｅｆｆＦｉｂｅｒより大きく、Ｎｅｆｆ２はＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅより小さい、のうちの１つである、マルチチャネル光結合器アレイ。
２．前記消失コア導波路のうちの少なくとも１つは、屈折率プロファイルを備え、
前記屈折率プロファイルにおいて、
前記第１の屈折率（Ｎ－１）、
前記第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－１）、
前記第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）、
前記第２の屈折率（Ｎ－２）、
前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）、
前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）、および
前記第３の屈折率（Ｎ－３）は、
光ファイバインターフェイスおよび／または光デバイスインターフェイスにおいて、前記複数の光ファイバから前記光デバイスへの前記第１の方向、または前記光デバイスから前記複数の光ファイバへの前記第２の方向のうちの少なくとも１つに進む光のバック反射を低減するように構成される、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
３．前記Ｎｅｆｆ１は、ＮｅｆｆＦｉｂｅｒよりも大きく、前記Ｎｅｆｆ２は、ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅに略等しい、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
４．前記複数の光ファイバのうちの前記１つは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒを有し、前記光デバイスは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅを有するモードを有し、前記Ｎ－３は、ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒに略等しく、Ｎ－２は、ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅに略等しく、Ｎ－１は、（Ｎ－２）＋（ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒ）に略等しい、例３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
５．前記Ｎｅｆｆ１は、ＮｅｆｆＦｉｂｅｒに略等しく、前記Ｎｅｆｆ２は、ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅより小さい、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
６．前記複数の光ファイバのうちの前記１つは、クラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒを有し、前記消失コア導波路のうちの少なくとも１つにおける前記第３の屈折率（Ｎ－３）は、前記ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒよりも小さい、例５に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
７．前記複数の光ファイバのうちの前記１つは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒを有し、前記光デバイスは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅを有するモードを有し、
前記Ｎ－１は、ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒに略等しく、Ｎ－２は、ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒに略等しく、Ｎ－３は、（Ｎ－２）－（ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅ）に略等しい、例５に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
８．前記Ｎｅｆｆ１は、ＮｅｆｆＦｉｂｅｒよりも大きく、前記Ｎｅｆｆ２は、ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅよりも小さい、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
９．前記複数の光ファイバのうちの前記１つは、クラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒを有し、前記消失コア導波路のうちの少なくとも１つにおける前記第３の屈折率（Ｎ－３）は、前記ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒよりも小さい、例８に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
１０．前記複数の光ファイバのうちの前記１つは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒを有し、前記光デバイスは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅを有するモードを有し、
前記Ｎ－３は、ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒよりも小さく、Ｎ－２は、（Ｎ３）＋（ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅ）に略等しく、Ｎ－１は、（Ｎ２）＋（ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒ）に略等しい、例８に記載の光結合器アレイ。
１１．前記消失コア導波路の少なくとも１つは、屈折率プロファイルを備え、
前記屈折率プロファイルにおいて、
前記第１の屈折率（Ｎ－１）、
前記第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－１）、
前記第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）、
前記第２の屈折率（Ｎ－２）、
前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）、
前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）、および
前記第３の屈折率（Ｎ－３）は、光ファイバインターフェイスおよび光デバイスインターフェイスにおいて、前記複数の光ファイバから前記光デバイスへの前記第１の方向、または前記光デバイスから前記複数の光ファイバへの前記第２の方向のうちの少なくとも１つに進む光のバック反射の合計を低減するように構成される、例８に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
１２．前記光結合器アレイは、前記第２の端部で前記光デバイスへの光結合を増加させるように構成され、前記光デバイスは、
自由空間ベース光デバイス、
少なくとも１つの入力／出力端部結合ポートを有する光回路、または
垂直結合エレメントを備える少なくとも１つの光ポートを有する光回路、のうちの１つを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
１３．前記光結合器アレイは、前記第２の端部で前記光デバイスへの光結合を増加させるように構成され、前記光デバイスは、
マルチモード光ファイバ、
ダブルクラッド光ファイバ、
マルチコア光ファイバ、
大モードエリアファイバ、
ダブルクラッドマルチコア光ファイバ、
標準／従来光ファイバ、または
カスタム光ファイバ、のうちの１つを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
１４．前記光結合器アレイは、前記第２の端部で前記光デバイスへの光結合を増大させるように構成され、前記光デバイスは、追加の光結合器アレイを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
１５．Ｎ－３≦Ｎ－４である、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
１６．前記第２の端部に近接して、前記結合器アレイは、前記結合器ハウジング構造と前記複数の縦導波路との間に実質的に間隙を有さない、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
１７．前記断面形状は、前記複数の縦導波路を囲むリングを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
１８．前記複数の縦導波路は、六角形配置である、例１７に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
１９．前記リングは、円形の内側断面を有する、例１７に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
２０．前記リングは、非円形の内側断面を有する、例１７に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
２１．前記リングは、円形の外側断面を有する、例１７に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
２２．前記リングは、非円形の外側断面を有する、例１７に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
２３．前記断面形状は、複数の孔を有する構造を備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
２４．前記孔は、六角形配置である、例２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
２５．前記孔は、矩形配置である、例２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
２６．前記複数の孔は、ＸＹアレイに規定される、例２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
２７．少なくとも１つの孔は、円形断面を有する、例２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
２８．少なくとも１つの孔は、非円形断面を有する、例２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
２９．前記孔のうちの少なくとも１つは、前記孔のうちの別の１つとは異なる寸法を有する、例２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
３０．前記孔のうちの少なくとも１つは、前記孔のうちの別の１つとは異なる形状を有する、例２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
例セットＩＩ
１．マルチチャネル光結合器であって、
出力光結合器アレイと、
複数の光ファイバと、を備え、前記複数の光ファイバのうちの少なくとも２つは、前記出力光結合器アレイとは反対側の端部で互いに接続される、マルチチャネル光結合器。
２．前記出力光結語アレイは、タルボットキャビティを形成するためのリフレクタを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器。
３．前記出力光結合器アレイは、ピッチ減少光ファイバアレイを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器。
４．前記出力光結合器アレイは、
長尺光エレメントを備え、前記長尺エレメントは、前記複数の光ファイバと光結合するように動作可能な第１の端部と、前記光デバイスと光結合するように動作可能な第２の端部と、を有し、
前記長尺光エレメントは、
共通の単一結合器ハウジング構造と、複数の縦導波路と、を備え、
前記複数の縦導波路は、それぞれが互い間隔をおいて配置され、それぞれが所定のモードフィールドプロファイルの少なくとも１つの光モードのための容量を有し、それぞれが前記第２の端部に近接して前記共通の単一ハウジング構造に埋め込まれ、前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つが消失コア導光路であって、前記少なくとも１つの消失コア導波路のそれぞれは、
内側消失コアと、外側コアと、外側クラッドと、を備え、前記内側消失コアが第１の屈折率（Ｎ－１）と、前記第１の端部で第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－１）と、前記第２の端部で第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）とを有し、前記外側コアが前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、前記第１の端部で第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）と、前記第２の端部で第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）と、を有し、前記外側クラッドは、前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、前記第１の端部で第１のクラッドサイズと、および前記第２の端部で第２のクラッドサイズと、を有し、前記共通の単一結合器ハウジング構造は、第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲む横方向に連続する媒体を備え、前記第１、第２、第３、および第４の屈折率（Ｎ－１、Ｎ－２、Ｎ－３、およびＮ－４）の間の相対的な大きさの関係は、以下の大きさの関係（Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３）を有し、
前記媒体または共通の単一結合器ハウジング構造の総容量は、前記共通の単一結合器ハウジング構造内に閉じ込められた前記消失コア導波路内側コアおよび前記外側コアの全ての総容量よりも大きく、前記第１の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－１）、前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）、および前記複数の縦導波路の間の前記所定間隔は、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）および前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）に達するまで、前記光エレメントに沿って前記第１の端部と前記第２の端部との間で、所定低減プロファイルにしたがって同時かつ徐々に低減し、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）は、少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように選択され、その結果、
前記第１の端部から前記第２の端部まで第１の方向に進む光は、前記内側消失コアから前記第２の端部に近接して前記対応する外側コア内に逃げ、前記第２の端部から前記第１の端部へ第２の方向に進む光は、前記外側コアから前記第１の端部に近接して前記対応する内側消失コア内に移動する、例３に記載のマルチチャネル光結合器。
５．前記出力光結合器アレイは、前記複数の光ファイバと光結合するように動作可能な第１の端部と、前記光デバイスと光結合するように動作可能な第２の端部と、を有する長尺光エレメントを備え、
前記長尺光エレメントは、
共通の単一結合器ハウジング構造と、
複数の縦導波路と、を備え、
前記複数の縦導波路は、それぞれが互い間隔をおいて配置され、それぞれが所定のモードフィールドプロファイルの光モードのための容量を有し、それぞれが前記第２の端部に近接して前記共通の単一ハウジング構造に埋め込まれ、前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つが消失コア導光路であって、前記少なくとも１つの消失コア導波路のそれぞれが内側消失コアと、外側コアと、外側クラッドと、を備え、前記内側消失コアが第１の屈折率（Ｎ－１）と、前記第１の端部で第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－１）と、前記中間断面で中間内側コアサイズ（ＩＣＳ－ＩＮ）と、前記第２の端部で第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）と、を有し、前記外側コアが前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、前記第１の端部で第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）と、前記中間断面で中間外側コアサイズ（ＯＣＳ－ＩＮ）と、前記第２の端部で第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）と、を有し、前記外側クラッドは、前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、前記第１の端部で第１のクラッドサイズと、および前記第２の端部で第２のクラッドサイズと、を有し、前記共通の単一結合器ハウジング構造は、
第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲む横方向に連続する媒体を備え、前記第１、第２、第３、および第４の屈折率（Ｎ－１、Ｎ－２、Ｎ－３、およびＮ－４）の間の所定の相対的な大きさの関係は、以下の大きさの関係（Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３）を有し、前記共通の単一結合器ハウジング構造の前記媒体の総容量は、前記共通の単一結合器ハウジング構造内に閉じ込められた前記消失コア導波路の内側コアおよび前記外側コアの全ての総容量よりも大きく、前記第１の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－１）、前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）、および前記複数の縦導波路の間の前記間隔は、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）および前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）に達するまで、前記光エレメントに沿って前記第１の端部と前記第２の端部との間で、低減プロファイルにしたがって同時かつ徐々に低減し、前記中間内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－ＩＮ）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、前記中間外側コアサイズ（ＯＣＳ－ＩＮ）は、少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように選択され、前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）は、そこを通って少なくとも１つの光モードを導くのに不十分であるように選択され、その結果、
前記第１の端部から前記第２の端部まで第１の方向に進む光は、前記内側消失コアから前記中間断面に近接して前記対応する外側コア内に逃げ、前記外側コアから前記第２の端部に近接して少なくとも２つの隣接する外側コアにより形成された結合導波路内に逃げ、
前記第２の端部から前記第１の端部へ進む光の少なくとも１つの導波路モードは、少なくとも２つの隣接する外側コアによって形成された前記結合導波路から前記中間断面に近接して前記外側コア内に移動し、前記外側コアから前記第１端部に近接して前記対応する内側消失コア内に移動する、例３に記載のマルチチャネル光結合器。
６. 前記複数の光ファイバは、光増幅を可能にするように構成された１つ以上のゲインブロックを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器。
７. 前記複数の光ファイバは、前記出力光結合器アレイと反対側の端部で他の光ファイバと接続されていない少なくとも１つの光ファイバを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器。
８．別の光ファイバと接続されていない前記少なくとも１つの光ファイバは、パッシブまたはアクティブ位相ロックに適したレーザキャビティを形成するように構成されている、例７に記載のマルチチャネル光結合器。
９．他の光ファイバと接続されていない前記少なくとも１つの光ファイバは、少なくとも１つのリフレクタ、ファイバブラッグ格子、または変調エレメントを備える、例７に記載のマルチチャネル光結合器。
１０．シングル偏光モードを生成するように構成されたデバイスであって、前記デバイスは、例１のマルチチャネル光結合器を備え、一緒に接続された前記少なくとも２つのファイバは、１つ以上の偏光ビームスプリッタを備える、デバイス。
１１．シングル偏光モードを生成するように構成されたデバイスであって、前記デバイスは、例１のマルチチャネル光結合器を備え、一緒に接続された前記少なくとも２つのファイバは、１つ以上のアイソレータを備える、デバイス。
１２. シングル偏光モードを生成するように構成されたデバイスであって、前記デバイスは、例１の前記マルチチャネル光カ結合器と、１つ以上の偏光コンバータとを備える、デバイス。
１３. 前記１つ以上の偏光コンバータは、１つ以上の円形－線形または線形－円形コンバータを備える、例１２に記載のデバイス。
１４. 前記複数の光ファイバは、少なくとも４本の光ファイバを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器。
１５. 前記複数の光ファイバは、少なくとも６本の光ファイバを備える、例１４に記載のマルチチャネル光結合器。
１６. 前記複数の光ファイバは、少なくとも８本の光ファイバを備える、例１５に記載のマルチチャネル光結合器。
１７. 前記複数の光ファイバは、少なくとも１０本の光ファイバを備える、例１６に記載のマルチチャネル光結合器。
１８. 前記出力光結合器アレイは、複数の導波路を備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器。
１９. 前記出力光結合器アレイは、少なくとも１つの伝搬モードをサポートするように構成された複数のコアを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器。
２０. 前記リフレクタは、タルボットミラーを備える、例２に記載のマルチチャネル光結合器。
２１. 前記出力光結合器アレイは、前記複数の光ファイバと反対側の端部で少なくとも１つのリフレクタを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器。
２２. 前記出力光結合器アレイは、前記複数の光ファイバと反対側の端部で共通のリフレクタを備える、例１に記載のマルチチャネル光結合器。
例セットＩＩＩ
１．複数の光ファイバを光デバイスに光結合するためのマルチチャネル光結合器あって、前記マルチチャネル光結合器は、
長尺光エレメントを備え、前記長尺光エレメントは、前記複数の光ファイバと光結合するように動作可能な第１の端部と、前記光デバイスと光結合するように動作可能な第２の端部と、を有し、
前記長尺光エレメントは、
共通の単一結合器ハウジング構造と、複数の縦導波路と、を備え、
前記複数の縦導波路は、それぞれが互い間隔をおいて配置され、それぞれが所定のモードフィールドプロファイルの少なくとも１つの光モードのための容量を有し、それぞれが前記第２の端部に近接して前記共通の単一ハウジング構造に埋め込まれ、前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つが消失コア導光路であって、前記少なくとも１つの消失コア導波路のそれぞれは、内側消失コアと、外側コアと、外側クラッドと、を備え、前記内側消失コアが第１の屈折率（Ｎ－１）と、前記第１の端部で第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－Ｉ）と、前記第２の端部で第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）と、を有し、前記外側コアが前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、前記第１の端部で第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－Ｉ）と、前記第２の端部で第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）と、を有し、前記外側クラッドは、前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、前記第１の端部で第１のクラッドサイズと、および前記第２の端部で第２のクラッドサイズと、を有し、前記共通の単一結合器ハウジング構造は、第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲む横方向に連続する媒体を備え、前記第１、第２、第３、および第４の屈折率（Ｎ－１、Ｎ－２、Ｎ－３、およびＮ－４）の間の相対的な大きさの関係は、以下の大きさの関係（Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３）を有し、
前記媒体または共通の単一結合器ハウジング構造の総容量は、総容量または前記共通の単一結合器ハウジング構造内に閉じ込められた前記消失コア導波路内側コアおよび前記外側コアの全てよりも大きく、前記第１の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－Ｉ）、前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－Ｉ）、および前記複数の縦導波路の間の前記所定間隔は、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）および前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）に達するまで、前記光エレメントに沿って前記第１の端部と前記第２の端部との間で、所定の低減プロファイルにしたがって同時かつ徐々に低減し、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）は、少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように選択され、その結果、
前記第１の端部から前記第２の端部まで進む光は、前記内側消失コアから前記第２の端部に近接して前記対応する外側コア内に逃げ、前記第２の端部から前記第１の端部まで進む光は、前記外側コアから前記第１の端部に近接して前記対応する内側消失コア内に移動し、
前記第１の端部に近接する前記共通の単一結合器ハウジング構造は、以下の断面形状、前記複数の縦導波路を囲むリング、複数の孔を有する横方向に連続する構造の１つを有し、少なくとの１つの前記孔は、前記複数の縦導波路の少なくとも１つを含む、マルチチャネル光結合器。
２．マルチチャネル光結合器アレイであって、
長尺光エレメントを備え、前記長尺光エレメントは、第１の端部と第２の端部とし、前記第１の端部および前記第２の端部は、複数の光ファイバ、光デバイス、またはそれらの組み合わせと光結合するように動作可能であり、
前記長尺光エレメントは、
結合器ハウジング構造と、
複数の縦導波路と、を備え、
前記複数の縦導波路は、互い対して配置され、それぞれが少なくとも１つの光モードのための容量を有し、前記複数の縦導波路は、前記ハウジング構造に埋め込まれ、前記複数の縦導波路は少なくとも１つは、消失コア導光路、前記少なくとも１つの消失コア導波路を有し、
前記少なくとも１つの消失コア導波路は、内側消失コアと、外側コアと、外側クラッドと、を備え、
前記内側消失コアが第１の屈折率（Ｎ－１）と、内側コアサイズと、を有し、
前記外側コアが前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、外側コアサイズと、を有し、
前記外側クラッドが前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、クラッドサイズと、を有し、
前記結合器ハウジング構造は、第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲む媒体を備え、Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３であり、
前記内側コアサイズ、前記外側コアサイズ、および前記複数の縦導波路の間の間隔は、前記第２の端部で、前記内側コアサイズがそこを通って光を導くのに不十分であるように、前記外側コアサイズが少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように、前記光エレメントに沿って、前記第１端部から前記第２の端部に減少し、
前記第１の端部に近接する前記結合器ハウジング構造は、以下の断面構成、前記複数の縦導波路を囲むリング、前記リングと前記複数の導波路との間には間隙があり、または複数の孔を有する構造、少なくとの１つの孔は、前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つを含む、マルチチャネル光結合器アレイ。
３. 前記結合器ハウジング構造は、共通の単一結合器ハウジング構造を備える、例２に記載の光結合器アレイ。
４. 前記第１の端部に近接して、前記複数の縦導波路の１つは、前記結合器ハウジング構造の外側に延在する、前記例のいずれかに記載の光結合器アレイ。
５.前記第１の端部に近接して、前記複数の縦導波路の１つは、前記結合器ハウジング構造内に配置され、前記結合器ハウジング構造を越えて延在しない、前記例のいずれかの光結合器アレイ。
６. 前記第１の端部に近接して、前記複数の縦導波路の１つは、前記結合器ハウジング構造の外側断面境界領域に配置され、前記結合器ハウジング構造を越えて延在しない、前記例のいずれかに記載の光結合器アレイ。
７. 前記媒体は、横方向に連続する媒体である、例２～６のいずれかに記載の光結合器アレイ。
８. 前記結合器ハウジング構造の前記媒体の総容量は、前記結合器ハウジング構造内に閉じ込められた前記少なくとも１つの消失コア導波路の全ての内側コアおよび外側コアの総容量よりも大きい、前記例２～７のいずれかに記載の光結合器アレイ。
９. 前記内側コアサイズ、前記外側コアサイズ、および前記複数の縦導波路間の間隔は、前記第１の端部から前記第２の端部まで同時かつ徐々に減少する、例２～８のいずれかに記載の光結合器アレイ。
１０. 前記第２の端部に近接して、前記結合器アレイは、前記結合器ハウジング構造と前記複数の縦導波路との間に実質的に間隙を有しない、前記例のいずれかに記載の光結合器アレイ。
１１. 前記断面構造のうちの１つは、前記複数の縦導波路を囲むリングである、前記例のいずれかに記載の光結合器アレイ。
１２. 前記複数の縦導波路は、六角形配置である、例１１に記載の光結合器アレイ。
１３. 前記リングは、円形の内側断面を有する、例１１～１２のいずれかに記載の光結合器アレイ。
１４. 前記リングは、非円形の内側断面を有する、例１１～１２のいずれかに記載の光結合器アレイ。
１５. 前記内側断面は、六角形である、例１４に記載の光結合器アレイ。
１６. 前記内側断面は、Ｄ字形状である、例１４に記載の光結合器アレイ。
１７. 前記リングは、円形の外側断面を有する、例１１～１６のいずれかに記載の光結合器アレイ。
１８. 前記リングは、非円形の外側断面を有する、例１１～１６のいずれかに記載の光結合器アレイ。
１９. 前記外側断面は、六角形である、例１８に記載の光結合器アレイ。
２０. 前記外側断面は、Ｄ字形状である、例１８に記載の光結合器アレイ。
２１. 前記断面形状の１つは、前記複数の孔を有する構造である、例１～１０のいずれかに記載の光結合器アレイ。
２２. 前記孔は、六角形配置である、例２１に記載の光結合器アレイ。
２３. 前記孔は、矩形配置である、例２１に記載の光結合器アレイ。
２４. 前記複数の孔は、ＸＹアレイに規定される、例２１に記載の光結合器アレイ。
２５. 少なくとも１つの孔は、非導波路材料を含む、例２１～２４のいずれかに記載の光結合器アレイ。
２６. 少なくとも１つの孔は、円形断面を有する、例２１～２５のいずれかに記載の光結合器アレイ。
２７. 少なくとも１つの孔は、非円形断面を有する、例２１～２６のいずれかに記載の光結合器アレイ。
２８. 前記非円形断面は、Ｄ字形状である、例２７に記載の光結合器アレイ。
２９. 前記孔の少なくとも１つは、前記孔の別の１つとは異なる寸法を有する、例２１～２８のいずれかに記載の光結合器アレイ。
３０. 前記孔の少なくとも１つは、前記孔の別の１つとは異なる形状を有する、例２１～２９のいずれかに記載の光結合器アレイ。
３１. 前記孔は絶縁されている、例２１～３０のいずれかに記載の光結合器アレイ。
３２. 前記孔のいくつかは接続される、例２１～３０のいずれかに記載の光結合器アレイ。
３３. 前記少なくとも１つの消失コア導波路は、シングルモードファイバを備える、前記例のいずれかに記載の光結合器アレイ。
３４. 前記少なくとも１つの消失コア導波路は、マルチモードファイバを備える、前記例のいずれかに記載の光結合器アレイ。
３５. 前記少なくとも１つの消失コア導波路は、偏光維持ファイバを備える、前記例のいずれかに記載の光結合器アレイ。
３６．マルチチャネル光結合器アレイであって、
長尺光エレメントを備え、前記長尺光エレメントは、第１の端部および第２の端部を有し、前記第１の端部および前記第２の端部は、複数の光ファイバ、光デバイス、またはそれらの組み合わせと光結合するように動作可能であり、
前記光エレメントは、
結合器ハウジング構造と、
複数の縦導波路と、をさらに備え、
前記複数の縦導波路は、互い対して配置され、それぞれが少なくとも１つの光モードのための容量を有し、前記複数の縦導波路は前記ハウジング構造に埋め込まれ、前記複数の縦導波路は、それぞれ少なくとも１つの消失コア導波路、前記少なくとも１つの消失コア導波路を有し、
前記少なくとも１つの消失コア導波路は、内側消失コアと、外側コアと、外側クラッドと、を備え、
前記内側消失コアは、第１の屈折率（Ｎ－１）と、内側コアサイズと、を有し、
前記外側コアは、前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、外側コアサイズと、を有し、
前記外側クラッドは、前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、クラッドサイズと、を有し、
前記結合器ハウジング構造は、第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲む媒体を備え、Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３であり、
前記内側消失コアサイズ、前記外側コアサイズ、および前記複数の縦導波路の間の間隔は、前記第２の端部で、前記内側コアのサイズがそこを通って光を導くのに不十分であるように、前記外側コアサイズが少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように、前記長尺光エレメントに沿って、前記第１端部から前記第２の端部まで減少し、
前記第１の端部に近接する前記結合器ハウジング構造は、少なくとも１つの孔を備える断面形状を有し、前記少なくとも１つの孔は、前記複数の縦導波路の少なくとも１つを含み、前記孔は、前記複数の導波路の少なくとも１つが結合器ハウジング構造に対して横方向に移動可能であるように、前記複数の縦導波路の少なくとも１つよりも大きい、マルチチャネル光結合器アレイ。
３７. 前記結合器ハウジング構造は、共通の単一結合器ハウジング構造を備える、例３６に記載の光結合器アレイ。
３８. 前記第１の端部に近接して、前記複数の縦導波路のうちの１つは、前記結合器ハウジング構造の外側に延在する、例３６～３７のいずれかに記載の光結合器アレイ。
３９. 前記第１の端部に近接して、前記複数の縦導波路のうちの１つは、前記結合器ハウジング構造内に配置される、例３６～３８のいずれかに記載の光結合器アレイ。
４０. 前記媒体は、横方向に連続する媒体である、例３６～３９のいずれかに記載の光結合器アレイ。
４１. 前記結合器ハウジング構造の前記媒体の総容量は、前記結合器ハウジング構造内に閉じ込められた前記少なくとも１つの消失コア導波路のすべての内側コアおよび外側コアの総容量よりも大きい、例３６～４０のいずれかに記載の光結合器アレイ。
４２. 前記内側コアサイズ、前記外側コアサイズ、および前記複数の縦導波路間の間隔は、前記第１の端部から前記第２の端部まで同時かつ徐々に減少する、例３６～４１のいずれかに記載の光結合器アレイ。
４３. 前記第２の端部に近接して、前記結合器アレイは、前記結合器ハウジング構造と前記複数の縦導波路との間に実質的に間隙を有しない、例３６～４２のいずれかに記載の光結合器アレイ。
４４. 前記少なくとも１つの孔は、単一の孔を備え、前記複数の縦導波路の少なくとも１つは、複数の縦導波路を備える、例３６～４３のいずれかに記載の光結合器アレイ。
４５. 前記複数の縦導波路は、六角形配列である、例４４に記載の光結合器アレイ。
４６．前記単一の孔は、円形断面を有する、例４４～４５のいずれかに記載の光結合器アレイ。
４７. 前記単一の孔は、非円形断面を有する、例４４～４５のいずれかに記載の光結合器アレイ。
４８. 前記非円形断面は、六角形である、例４７に記載の光結合器アレイ。
４９. 前記非円形断面は、Ｄ字形状である、例４７に記載の光結合器アレイ。
５０. 前記結合器ハウジング構造は、円形の外側断面を有する、例４４～４９のいずれかに記載の光結合器アレイ。
５１. 前記結合器ハウジング構造は、非円形外側断面を有する、例４４～４９のいずれかに記載の光結合器アレイ。
５２. 前記外側断面は、六角形である、例５１に記載の光結合器アレイ。
５３. 前記外側断面は、Ｄ字形状である、例５１に記載の光結合器アレイ。
５４. 前記少なくとも１つの孔は、複数の孔を備える、例３６～４３のいずれかに記載の光結合器アレイ。
５５. 前記複数の孔は、六角形配置である、例５４に記載の光結合器アレイ。
５６. 前記複数の孔は、矩形配置である、例５４に記載の光結合器アレイ。
５７. 前記複数の孔は、ＸＹアレイによって規定される、例５４に記載の光結合器アレイ。
５８. 前記複数の孔のうちの１つ以上は、非導波路材料を含む、例５４～５７のいずれかに記載の光結合器アレイ。
５９. 前記複数の孔のうちの１つ以上は、円形断面を有する、例５４～５８のいずれかに記載の光結合器アレイ。
６０. 前記複数の孔のうちの１つ以上は、非円形断面を有する、例５４～５９のいずれかに記載の光結合器アレイ。
６１. 前記非円形断面は、Ｄ字形状を有する、例６０に記載の光結合器アレイ。
６２. 前記複数の孔の１つ以上は、前記孔の別の１つとは異なる寸法を有する、例５４～６１のいずれかに記載の光結合器アレイ。
６３. 前記複数の孔の１つ以上は、前記孔の別の１つとは異なる形状を有する、例５４～６２のいずれかに記載の光結合器アレイ。
６４. 前記孔は絶縁されている、例５４～６３のいずれかに記載の光結合器アレイ。
６５. 前記孔のいくつかは接続される、例５４～６３のいずれかに記載の光結合器アレイ。
６６. 前記少なくとも１つの消失コア導波路は、シングルモードファイバを備える、例５４～６５のいずれかに記載の光結合器アレイ。
６７. 前記少なくとも１つの消失コア導波路は、マルチモードファイバを備える、例５４～６６のいずれかに記載の光結合器アレイ。
６８. 前記少なくとも１つの消失コア導波路は、偏光維持ファイバを備える、例５４～６７のいずれかに記載の光結合器アレイ。
例セットＩＶ
１．複数の光ファイバを光デバイスに光結合するためのマルチチャネル光結合器であって、前記マルチチャネル光結合器は、
長尺光エレメントを備え、前記長尺光エレメントは、前記複数の光ファイバと光結合するように動作可能な第１の端部と、前記光デバイスと光結合するように動作可能な第２の端部と、を有し、
前記長尺光エレメントは、
共通の単一結合器ハウジング構造と、複数の縦導波路と、を備え、
前記複数の縦導波路は、それぞれが互い間隔をおいて配置され、それぞれが所定のモードフィールドプロファイルの少なくとも１つの光モードのための容量を有し、それぞれが前記共通の単一ハウジング構造に埋め込まれ、前記複数の縦導波路の少なくとも１つは消失コア導光路であって、
それぞれ前記少なくとも１つの消失コア導波路は、内側消失コアと、外側コアと、外側クラッドと、を備え、前記内側消失コアは、第１の屈折率（Ｎ－１）と、前記第１の端部で第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－Ｉ）と、前記中間断面で中間内側コアサイズ（ＩＣＳ－ＩＮ）と、前記第２の端部で第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）とを有し、前記外側コアが前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、前記第１の端部で第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－Ｉ）と、前記中間断面での中間外側コアサイズ（ＯＣＳ－ＩＮ）と、前記第２の端部で第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）と、を有し、前記外側クラッドは、前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、前記第１の端部で第１のクラッドサイズと、前記第２の端部で第２のクラッドサイズと、を有し、前記共通の単一結合器ハウジング構造は、第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲む横方向に連続する媒体を備え、前記第１、第２、第３、および第４の屈折率（Ｎ－１、Ｎ－２、Ｎ－３、およびＮ－４）の間の相対的な大きさの関係は、以下の大きさの関係（Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３）を有し、
前記媒体または共通の単一結合器ハウジング構造の総容量は、総容量または前記共通の単一結合器ハウジング構造内に閉じ込められた前記消失コア導波路内側コアおよび前記外側コアの全てよりも大きく、前記第１の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－Ｉ）、前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－Ｉ）、および前記複数の縦導波路の間の前記間隔は、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）および前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）に達するまで、前記光エレメントに沿って前記第１の端部と前記第２の端部との間で、所定の低減プロファイルにしたがって同時かつ徐々に低減し、前記中間内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－ＩＮ）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、前記中間外側コアサイズ（ＯＣＳ－ＩＮ）は、少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように選択され、前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）は、少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように選択され、その結果、
前記第１の端部から前記第２の端部まで進む光は、前記内側消失コアから前記中間断面に近接して前記対応する外側コア内に逃げ、前記外側コアから前記第２の端部に近接する少なくとも２つの隣接する外側コアによって形成された結合導波路内に逃げ、
前記第２の端部から前記第１の端部へ進む光は、前記少なくとも２つの隣接する外側コアによって形成された前記結合導波路から前記中間断面に近接して前記外側コア内に移動し、前記外側コアから前記第１の端部に近接して前記対応する内側消失コア内に移動し、
前記第１の端部に近接して前記共通の単一結合器ハウジング構造は、以下の断面構造を備え、前記断面構造は少なくとも１つの孔を有する横方向に連続する構造を備え、前記少なくとの１つの孔は、前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つを含み、前記結合器ハウジング構造と前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つとの間に間隙を形成する、マルチチャネル光結合器。
２. 複数の光ファイバを光デバイスに光結合するためのマルチチャネル光結合器であって、前記マルチチャネル光結合器は、
長尺光エレメントを備え、前記長尺光エレメントは、前記複数の光ファイバと光結合するように動作可能な第１の端部と、前記光デバイスと光結合するように動作可能な第２の端部と、を有し、
前記長尺光エレメントは、
共通の単一結合器ハウジング構造と、複数の縦導波路と、を備え、
前記複数の縦導波路は、それぞれが互い間隔をおいて配置され、それぞれが少なくとも１つの光モードのための容量を有し、それぞれが前記ハウジング構造に埋め込まれ、前記複数の縦導波路の少なくとも１つが消失コア導光路であって、それぞれ前記少なくとも１つの消失コア導波路は、
内側消失コアと、外側コアと、外側クラッドと、を備え、前記内側消失コアが第１の屈折率（Ｎ－１）と、前記第１の端部で第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－Ｉ）と、前記第２の端部で第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）とを有し、前記外側コアが前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、前記第１の端部で第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－Ｉ）と、前記第２の端部で第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）と、を有し、前記外側クラッドは、前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、前記第１の端部で第１のクラッドサイズと、および前記第２の端部で第２のクラッドサイズと、を有し、前記共通の単一結合器ハウジング構造は、第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲む媒体を備え、前記第１、第２、第３、および第４の屈折率（Ｎ－１、Ｎ－２、Ｎ－３、およびＮ－４）の間の相対的な大きさの関係は、以下の大きさの関係（Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３）を有し、
前記第１の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－Ｉ）、前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）、および前記複数の縦導波路の間の前記間隔は、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）および前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）に達するまで、前記光エレメントに沿って前記第１の端部と前記第２の端部との間で同時かつ徐々に低減し、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）は、少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように選択され、その結果、
前記第１の端部から前記第２の端部まで進む光は、前記内側消失コアから前記第２の端部に近接して前記対応する外側コア内に逃げ、前記第２の端部から前記第１の端部まで進む光は、前記外側コアから前記第１の端部に近接して前記対応する内側消失コア内に移動し、
前記第１の端部に近接して前記結合器ハウジング構造は、以下の断面形状の１つを有し前記断面構造は、前記複数の縦導波路を囲むリング、または複数の孔を有する横方向に連続する構であり、少なくとも１つの孔は、前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つを含む、マルチチャネル光結合器。
例セットＶ
１．複数の光ファイバを光デバイスに光結合するためのマルチチャネル光結合器であって、前記マルチチャネル光結合器は、
長尺光エレメントを備え、前記長尺光エレメントは、前記複数の光ファイバと光結合するように動作可能な第１の端部と、前記光デバイスと光結合するように動作可能な第２の端部と、を有し、
前記長尺光エレメントは、
共通の単一結合器ハウジング構造と、複数の縦導波路と、を備え、
前記複数の縦導波路は、それぞれが互い間隔をおいて配置され、それぞれが所定のモードフィールドプロファイルの少なくとも１つの光モードのための容量を有し、それぞれが前記第２の端部に近接して前記共通の単一ハウジング構造に埋め込まれ、少なくとも１つが消失コア導光路であって、前記少なくとも１つの消失コア導波路は、
内側消失コアと、外側コアと、外側クラッドと、を備え、
前記内側消失コアが第１の屈折率（Ｎ－１）と、前記第１の端部で第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－Ｉ）と、前記中間断面で中間内側コアサイズ（ＩＣＳ－ＩＮ）と、前記第２の端部で第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）とを有し、前記外側コアが前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、前記第１の端部で第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－Ｉ）と、前記中間断面で中間外側コアサイズ（ＯＣＳ－ＩＮ）と、前記第２の端部で第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）と、を有し、前記外側クラッドは、前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、前記第１の端部で第１のクラッドサイズと、前記第２の端部で第２のクラッドサイズと、を有し、前記共通の単一結合器ハウジング構造は、第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲み、前記第１、第２、第３および第４の屈折率（Ｎ－１、Ｎ－２、Ｎ－３、およびＮ－４）の間の相対的な大きさの関係は、以下の大きさの関係（Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３）を有し、
前記媒体または共通の単一結合器ハウジング構造の総容量は、総容量または前記共通の単一結合器ハウジング構造内に閉じ込められた前記消失コア導波路内側コアおよび前記外側コアの全てよりも大きく、前記第１の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－Ｉ）、前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－Ｉ）、および前記複数の縦導波路の間の前記所定の間隔は、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）および前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）に達するまで、前記光エレメントに沿って前記第１の端部と前記第２の端部との間で、所定の低減プロファイルにしたがって同時かつ徐々に低減し、前記中間内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－ＩＮ）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、前記中間外側コアサイズ（ＯＣＳ－ＩＮ）は、少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように選択され、前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、その結果、
前記第１の端部から前記第２の端部まで進む光は、前記内側消失コアから前記第２の端部に近接して前記対応する外側コア内に逃げ、前記外側コアから前記第２の端部に近接して少なくとも２つの隣接する外側コアよって形成された結合導波路内に逃げ、
前記第２の端部から前記第１の端部に進む光の少なくとも１つの導波路モードは、少なくとも２つの隣接する外側コアによって形成された前記結合導波路から前記中間断面に近接して前記第外側コア内に移動し、前記外側コアから前記第１の端部に近接して前記対応する内側消失コア内に移動し、
前記第１の端部に近接する前記共通の単一結合器ハウジング構造は、断面形状を有し、前記断面形状は、少なくとも１つの孔を有する横方向に連続する構造を有し、前記横方向に連続する構造は、少なくとも１つの孔を有し、前記少なくとも１つの孔は、前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つを含み、前記結合器ハウジング構造と前記複数縦導波路の少なくとも１つとの間に間隙を形成する、マルチチャネル光結合器。
２．マルチチャネル光結合器であって、
長尺光エレメントを備え、
前記長尺光エレメントは、第１の端部と、中間断面と、第２の端部と、を有し、
前記長尺光エレメントは、
共通の単一結合器ハウジング構造と、複数の縦導波路と、を備え、
前記複数の縦導波路は、それぞれが互い間隔をおいて配置され、それぞれが少なくとも１つの光モードのための容量を有し、それぞれが前記ハウジング構造に配置され、前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つが消失コア導光路であって、前記少なくとも１つの消失コア導波路は、
内側消失コアと、外側コアと、外側クラッドと、を備え、
前記内側消失コアが第１の屈折率（Ｎ－１）と、前記中間断面で中間内側コアサイズ（ＩＣＳ－ＩＮ）と、前記第２の端部で第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）とを有し、前記外側コアが前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、前記第１の端部で第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－Ｉ）と、前記中間断面で中間外側コアサイズ（ＯＣＳ－ＩＮ）と、前記第２の端部で第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）と、を有し、前記外側クラッドは、前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、前記第１の端部で第１のクラッドサイズと、前記第２の端部で第２のクラッドサイズと、を有し、前記共通の単一結合器ハウジング構造は、第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲み、前記第１、第２、第３、および第４の屈折率（Ｎ－１、Ｎ－２、Ｎ－３、およびＮ－４）の間の相対的な大きさの関係は、以下の大きさの関係（Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３）を有し、
前記第１の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－Ｉ）、前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－Ｉ）、および前記複数の縦導波路の間の前記間隔は、前記光エレメントに沿って前記第１の端部と前記第２の端部との間で低減し、前記中間内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－ＩＮ）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、前記中間外側コアサイズ（ＯＣＳ－ＩＮ）は、少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように選択され、前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、その結果、
前記第１の端部から前記第２の端部まで進む光は、前記内側消失コアから前記中間断面に近接して前記対応する外側コア内に逃げ、前記外側コアから前記第２の端部に近接して少なくとも２つの隣接する外側コアよって形成された結合導波路内に逃げ、
前記第２の端部から前記第１の端部に進む光の少なくとも１つの導波路モードは、少なくとも２つの隣接する外側コアによって形成された前記結合導波路から前記中間断面に近接して前記第外側コア内に移動し、前記外側コアから前記第１の端部に近接して前記対応する内側消失コア内に移動する、マルチチャネル光結合器。
図面において、同様の参照符号は、様々な図面を通して対応するまたは同様のエレメントを示す。
図１Ａは、光ファイバ結合器アレイの第１実施形態の概略側面図であり、光ファイバ結合器アレイは、単一のＶＣ導波路として本明細書に例示された少なくとも１つの消失コア導波路（ＶＣ導波路）と、例示の単一のＶＣ導波路に対称的かつ近位に配置された複数の非ＶＣ導波路として本明細書に例示された少なくとも１つの非ＶＣ導波路と、を備える。 図１Ｂは、光ファイバ結合器アレイの第２の実施形態の概略側面図であり、光ファイバ結合器アレイは、単一のＶＣ導波路として本明細書において例示された少なくとも１つの消失コア導波路（ＶＣ導波路）と、例示のシングルＶＣ導波路に平行かつ近位に配置されたシングル非ＶＣ導波路として本明細書に例示された少なくとも１つの非ＶＣ導波路と、を備え、光ファイバ結合器アレイの一部は、その第２（より小さい）の端部において、図１Ａの光ファイバ結合器アレイの第２の端部における対応するチャネル間隔の大きさよりも高いチャネル間隔の大きさを備えるように構成されている。 図１Ｃは、光ファイバ結合器アレイの第３実施形態の概略側面図であり、光ファイバ結合器アレイは、互いに縦方向および非対称に配置された複数の非ＶＣ導波路と、複数のＶＣ導波路と、を備え、複数の非ＶＣ導波路の少なくとも一部は、異なるタイプおよび／または異なる特性を有する。 図１Ｄは、光ファイバ結合器アレイの第４実施形態の概略側面図であり、光ファイバ結合器アレイは、ファンインおよびファンアウト接続用に構成され、２つの光ファイバ結合器部品の第２の端部（より小さいサイズ）間に接続されたマルチコア光ファイバエレメントを有する一対の光ファイバ結合器部品を備える。 図２Ａは、光ファイバ結合器アレイの第５実施形態の概略側面図であり、光ファイバ結合器アレイは、単一の共通ハウジング構造内に少なくとも部分的に埋め込まれた複数の縦近位ＶＣ導波路を備え、各複数のＶＣ導波路は、特定の第１のスプライス位置において、対応する長尺光デバイス（光ファイバなど）にスプライスされ、その少なくとも一部は、単一の共通ハウジング構造の外側に所定の長さ延在し、各特定の第１のスプライス位置は、単一の共通ハウジング構造内に配置される。 図２Ｂは、光ファイバ結合器アレイの第６実施形態の概略側面図であり、光ファイバ結合器アレイは、単一の共通ハウジング構造内に少なくとも部分的に埋め込まれた複数の縦近位ＶＣ導波路を備え、各複数のＶＣ導波路は、特定の第２のスプライス位置において、対応する長尺光デバイス（光ファイバなど）にスプライスされ、その少なくとも一部は、単一の共通ハウジング構造の外側に所定の長さ延在し、各特定の第２のスプライス位置は、単一の共通ハウジング構造の外側断面境界領域に配置される。 図２Ｃは、光ファイバ結合器アレイの第７実施形態の概略側面図である。光ファイバ結合器アレイは、単一の共通ハウジング構造内に少なくとも部分的に埋め込まれた複数の縦近位ＶＣ導波路を備え、各複数のＶＣ導波路は、特定の第３のスプライス位置において、対応する長尺光デバイス（光ファイバなど）にスプライスされ、その少なくとも一部は、単一の共通ハウジング構造の外側に所定の長さ延在し、各特定の第３のスプライス位置は、単一の共通ハウジング構造の外側に配置される。 図２Ｄは、光ファイバ結合器アレイの代替実施形態の概略側面図であり、光ファイバ結合器アレイは、単一の共通ハウジング構造内に少なくとも部分的に埋め込まれた複数の縦近位ＶＣ導波路を備え、単一の共通ハウジング構造は、その第２の端部において、自由空間ベースの光デバイスへの光結合を増加、改善、および／または最適化するように構成され、自由空間ベースのデバイスは、（１）独立デバイス、例えば、図２Ｄに示さたような他の光学部品が後続されるレンズ、または（２）結合器の第２の端部に融着スプライス可能なデバイス、例えばコアレスガラスエレメントを有することもできる。コアレスガラスエレメントは、ガラス空気インターフェイスでの出力密度低下のためのエンドカップとして、またはタルボットキャビティジオメトリ内での結合器の導波路の位相同期のためのタルボットミラーとして働くことができる。 図３Ａは、上記図１Ｄ～２Ｄの光ファイバ結合器アレイの第１の代替実施形態の概略断面図であり、光ファイバ結合器アレイは、任意に、基準エレメントを備え、基準エレメントは、断面領域のいくつかのカテゴリーの１つに配置されることができる導波路配置／特性（アライメントなど）の視覚的識別を提供するように動作可能である。 図３Ｂは、上記図１Ａの光ファイバ結合器アレイの第１の代替実施形態の概略断面図であり、光ファイバ結合器アレイにおいて、単一のＶＣ導波路として本明細書において例示された少なくとも１つのＶＣ導波路は、単一の共通ハウジング構造の中心縦軸に沿って配置され、近位かつ対称に配置された複数の平行な非ＶＣ導波路によって囲まれている。 図３Ｃは、上記図３Ｂの光ファイバ結合器アレイの第１の代替実施形態の概略断面図であり、光ファイバ結合器アレイにおいて、その中に埋め込まれた導波路のすべての部分を囲む単一の共通ハウジング構造媒体の容量は、単一の共通ハウジング構造内に埋め込まれたＶＣ導波路の部分の内側コアおよび外側コアの総容量を超える。 図３Ｄは、上記図３Ｂの光ファイバ結合器アレイの第２の代替実施形態の概略断面図であり、光ファイバ結合器アレイにおいて、単一の共通ハウジング構造の中心長手縦軸に沿って配置された少なくとも１つのＶＣ導波路は、複数のＶＣ導波路を備え、その中に埋め込まれた導波路のすべての部分を囲む単一の共通ハウジング構造媒体の容量は、単一の共通ハウジング構造内に埋め込まれた複数のＶＣ導波路の部分の内側コアおよび外側コアの総容量を超える。 図３Ｅは、図３Ｄの光ファイバ結合器アレイの第１の代替実施形態の概略断面図であり、光ファイバ結合器アレイは、中央導波路チャネルを備え、中央導波路チャネルは、そこを通る光ポンプ機能を提供するように動作可能である。 図３Ｆは、図３Ｄの光ファイバ結合器アレイの第２の代替実施形態の概略断面図であり、光ファイバ結合器アレイにおいて、単一の共通ハウジング構造の中心縦軸に沿って配置されたＶＣ導波路は、残りの複数のＶＣ導波路とは異なるタイプであり、および／または異なる特性を備え、拡大された内側コアを備えるように選択された場合、様々な光デバイスの光ポンプチャネルの異なるタイプへの光結合を増加または最適化するために有利に利用されることができる。 図３Ｇは、上記図３Ｂの光ファイバ結合器アレイの第３の代替実施形態の概略断面図であり、光ファイバ結合器アレイにおいて、単一のＶＣ導波路として本明細書において例示された少なくとも１つのＶＣ導波路は、本実施形態の光ファイバ結合器アレイの光ポンプ効率を改善するために非同心コアを有するダブルクラッド光ファイバにスプライスされた場合に、ファイバ光増幅器および／またはレーザとして容易に使用されることができるように、単一の共通ハウジング構造の中心縦軸からオフセットされたサイドチャネルとして配置されている。 図３Ｈは、上記図３Ｇの光ファイバ結合器アレイの第１の代替実施形態の概略断面図であり、光ファイバ結合器アレイにおいて、サイドチャネルオフセンター位置単一ＶＣ導波路として本明細書において例示された少なくとも１つのＶＣ導波路は、偏光維持特性を備え、その横オフセンター位置に対して位置合わせされた偏光軸を備える。 図３Ｉは、上記図３Ｂの光ファイバ結合器アレイの第４の代替実施形態の概略断面図であり、中央に配置された単一のＶＣ導波路および複数の非ＶＣ導波路のそれぞれは、偏光維持特性（ロッド応力部材によって誘起されるものとして単に例示され、様々な他の応力または同等の設計によって容易かつ交互に誘起されることができる）と、対応する偏光軸とを備え、全ての偏光軸は互いに位置合わせされている。 図３Ｊは、上記図３Ｉの光ファイバ結合器アレイの第１の代替実施形態の概略断面図であり、光ファイバ結合器アレイにおいて、導波路の全ての偏光維持特性は、各導波路のコア（またはＶＣ導波路の場合は外側コア）の非円形断面形状のみに起因し、非円形断面形状は、少なくとも部分的に楕円形として単に例示され、任意に、光結合器アレイの導波路の特定の断面幾何学配置を表す単一の共通ハウジング構造の外側領域に配置される少なくとも１つの導波路配置指示エレメント備え、特定の断面幾何学導波路配置は、単一の共通の結合器ハウジング構造の視覚的および物理的検査の少なくとも１つから容易に識別されることができ、導波路配置指示エレメントは、少なくとも１つの光デバイスに対する光結合器アレイの第２の端部の受動的アライメントを容易にするようにさらに動作可能である。 図３Ｋは、上記図３Ｂの光ファイバ結合器アレイの第５の代替実施形態の概略断面図であり、中央に配置された単一のＶＣ導波路は、偏光維持特性（ロッド応力部材によって誘起されるものとして単に例示され、様々な他の応力または同等の設計によって容易かつ交互に誘起され得る）と、対応する偏光軸とを備え、任意に、図３Ｊに関連して記載されたように、同じまたは異なるタイプの複数の任意の導波路配置指示エレメントを備える。 図３Ｌは、上記図３Ｉの光ファイバ結合器アレイの第２の代替実施形態の概略断面図であり、光ファイバ結合器アレイにおいて、単一の共通ハウジング構造は、非円形幾何学形状（六角形として例示）を有する断面を備え、導波路の偏光軸は、互いにおよび単一の共通ハウジング構造断面の幾何学形状に位置合わせされ、任意に、図３Ｊに関連して記載されたように、導波路配置指示エレメントをさらに備える。 図４は、光ファイバ結合器アレイの第２の端部（すなわち「先端」）の接続例を示す概略等角図であり、近位オープンエア光結合アライメント構成で光デバイスの複数の垂直結合エレメントに接続するプロセスにおける接続例であり、近位オープンエア光結合アライメント構成は、光ファイバ結合器アレイの第２の端部と垂直結合エレメントとの完全な物理的接触を介して突合せ結合構成に容易に移行することもできる。 図５は、光ファイバ結合器アレイの第２の端部（すなわち、「先端」）の接続例を示す概略等角図であり、光ファイバ結合器アレイの第２の端部は、突合わせ結合構成の光デバイスの複数のエッジ結合エレメントに接続され、突合せ結合構成は、近位オープンエア光結合アライメント構成、および／または角度付きアライメント結合構成を有するいくつかの代替結合構成のうちの１つに容易に移行することもできる。 図６は、既知の光ファイバ結合器の概略断面図であり、既知の光ファイバ結合器は、図１Ａ～５の光ファイバ結合器アレイの様々な実施形態によって容易に克服される様々な欠点および不利益を有する。 図７は、様々な状態における可撓性のあるピッチ低減光ファイバアレイ（ＰＲＯＦＡ）の概略図である。 図８は、光結合器アレイの第１の端部に近接したハウジング構造の一例の構成の概略断面図である。断面図は、光結合器アレイの縦方向または長さに直交する。 図９は、光結合器アレイの第１の端部に近接したハウジング構造の他の例の構成の概略断面図である。 図１０は、様々な状態における別の例示的な光結合器アレイの概略図である。 図１１は、様々な状態における別の例示的な光結合器アレイの概略図である。 図１２は、コヒーレントまたはインコヒーレントビーム合成用途で使用できる例示的なマルチチャネル光結合器の概略図である。 図１３は、単一の偏光モード出力を有する例示的なマルチチャネル光結合器の概略図である。 図１４は、様々な例示的な屈折率プロファイルを示す概略グラフであり、屈折率プロファイルは、それぞれ、特定の結合器アレイ構成に対応する異なるバック反射損失低減シナリオを備える。 図１５は、様々な例示的な屈折率プロファイルを示す概略グラフであり、屈折率プロファイルは、それぞれ、特定の結合器アレイ構成に対応する異なるバック反射損失低減シナリオを備える。
本明細書に記載される様々な実施形態は、改善されたファイバアレイ、例えば、コヒーレントまたはインコヒーレントビーム結合照射で使用されるファイバアレイを提供する。いくつかの実施形態は、（１）個々のチャネルの終端としてのバックリフレクタまたはファイバブラッグ格子（ＦＢＧ）の使用、（２）位相同期のための複合体活性長調整、および（３）競争するスーパーモードの抑制からの欠点のような、他のビーム合成デバイスの欠点に対処することができる。さらに、いくつかの実施形態は、ファイバアレイから単一の偏光モード出力を生成する際に有用であり得る。
いくつかの例では、多くのマルチチャネル光結合器アレイにおいて、導波路の改良された断面（または横）位置決めが望ましい。本開示において、ハウジング構造のいくつかの実施形態（例えば、いくつかの例では、共通の単一の結合器ハウジング構造）は、第１の端部（例えば、（図８に示されたような）円形または六角形の内側断面を有するハウジング構造の六角形の最密配置）に近位での自己アライメント導波路配置、および第２の端部での導波路の断面位置決め改善（いくつかの例では、正確に、または略正確に）を可能にし得る。
低垂直プロファイル（ＰＩＣ面に垂直）を有するフォトニック集積回路（ＰＩＣ）のパッケージングも光通信およびセンシングを含む様々な用途に望ましい。これは、エッジ結合器のために容易に達成可能であるが、表面結合器は、略垂直な長さを必要とする場合がある。
したがって、ピッチ低減光ファイバアレイ（ＰＲＯＦＡ）ベースのフレキシブル光ファイバアレイ部品の様々な実施形態を提供することが有利である。これは、低プロファイルパッケージングに対応するために十分な可撓性を提供しながら、十分低いクロストークで全てのチャネルを離散的に維持する構造を構成し、場合によっては最適化することができる。さらに、ＰＲＯＦＡの残りの部分から「ＰＲＯＦＡ－ＰＩＣインターフェイス」の機械的絶縁を提供し、その結果、温度変動および機械的衝撃および振動を含む環境変動に対して安定性を増大させるために、可撓性部分を備えるＰＲＯＦＡベースの可撓性光ファイバアレイ部品を提供することが望ましい。さらに、光マルチポート入出力（ＩＯ）インターフェイスを形成するために、それぞれが複数の光チャネルを有し、互いに組み合わされた複数の結合アレイを備えるＰＲＯＦＡベースのフレキシブル光ファイバアレイを提供することが望ましい。
特定の実施形態は、光ファイバ結合器アレイと光デバイスとを対象とする。光ファイバ結合器アレイは、第１のチャネル間隔を有する複数の光ファイバ（または他の光デバイス）の間に、高精度かつ容易なアライメントで低損失高結合係数インターフェイスを提供することができる。光デバイスは、より小さい第２のチャネル間隔を有する複数の導波路インターフェイスを有する。有利には、様々な実施形態では、光ファイバ結合器アレイのより大きなサイズの端部およびより小さなサイズの端部は、それぞれ、対応して異なる（すなわち、より大きい対より小さい）チャネル間隔を有するように構成可能である。ここで、光結合器アレイのより大きな端部およびより小さな端部におけるそれぞれのチャネル間隔は、より大きな光結合器アレイ端部での複数の光ファイバの対応するそれぞれの第１のチャネル間隔、およびより小さな光結合器アレイ端部での光デバイスの複数の導波路インターフェイスの第２のチャネル間隔に容易に整合されることができる。
様々な実施形態では、光結合器アレイは、共通のハウジング構造内に少なくとも部分的に埋め込まれた少なくとも１つの漸減「消失コアファイバ」を備える複数の導波路（そのうちの少なくとも１つは任意に偏光維持であってもよい）を有する。代わりに、様々な追加の実施形態では、結合器アレイは、光ファイバ増幅器および光ファイバレーザのうちの少なくとも１つと共に利用されるように構成されてもよい。
光結合器アレイの様々な実施形態は、それぞれ、有利には、例えば、図１Ａの光結合器アレイ１０ＡのＶＣ導波路３０Ａに関連して後述する少なくとも１つの「消失コア」（ＶＣ）ファイバ導波路を備える。
本明細書で一般的に使用される「光デバイス」という用語は、事実上、任意のシングルチャネルまたはマルチチャネル光デバイス、または標準／従来の光ファイバを含むが、これらに限定されない任意のタイプの光ファイバに適用されることにも留意されたい。例えば、結合器アレイが有利に結合することができる光デバイスは、以下のうちの１つ以上を含むことができるが、これらに限定されない。
・自由空間ベースの光デバイス
・少なくとも１つの入出力エッジ結合ポートを有する光回路、
・垂直結合エレメントを備える少なくとも１つの光ポートを有する光回路、
・マルチモード（ＭＭ）光ファイバ、
・ダブルクラッド光ファイバ、
・マルチコア（ＭＣ）光ファイバ、
・大きなモードエリア（ＬＭＡ）ファイバ、
・ダブルクラッドマルチコア光ファイバ、
・標準／従来の光ファイバ、
・カスタム光ファイバ、および／または
・追加の光結合器アレイ
さらに、「溶融スプライス」という用語は、様々な光結合器アレイ構成部品間の相互接続、および様々な光結合器アレイ構成部品と光デバイスとの間の接続を参照して、以下に提供される結合器アレイの例示的な実施形態の様々な説明において利用されるが、任意の他の形態の導波路または他の結合器アレイ部品の接続技術または方法は、本発明の精神から逸脱することなく、設計選択または必要性の問題として容易に選択され、利用されることができ、機械的接続を有するが、それに限定されないことに留意されたい。
次に、図１Ａを参照すると、光ファイバ結合器アレイの第１の実施形態は、光結合器アレイ１０Ａとして示される。光結合器アレイ１０Ａは、共通ハウジング構造１４Ａ（以下に記載）、単一のＶＣ導波路３０Ａとして図１Ａに例示された少なくとも１つのＶＣ導波路、および、一対の非ＶＣ導波路３２Ａ－１、３２Ａ－２として図１Ａに例示された少なくとも１つの非ＶＣ導波路を備える。一対の非ＶＣ導波路３２Ａ－１、３２Ａ－２のは、ぞれぞれ、例示の単一のＶＣ導波路３０Ａの側面のうちの１つの側面に近位に対称的に配置される。図１Ａの位置ＢとＤとの間に位置するＶＣ導波路３０Ａの部分は、共通ハウジング構造１４Ａ内に埋め込まれる。
結合器アレイ１０Ａおよびその部品をより詳細に説明する前に、ＶＣ導波路３０Ａの詳細な概要を提供することが有用であり、その例示的な実施形態および代替実施形態は、図１Ａ～５の結合器アレイの様々な実施形態のそれぞれにおいて有利に利用される。
ＶＣ導波路３０Ａは、より大きな端部（図１Ａに示される位置Ｂに近位）と、より小さいテーパ端部（図１Ａに示される位置Ｃに近位）とを有し、内側コア２０Ａ（有効屈折率Ｎ－１の材料を含む）と、外側コア２２Ａ（Ｎ－１よりも小さい有効屈折率Ｎ－２の材料を含む）と、クラッド２４Ａ（Ｎ２よりも小さい有効屈折率Ｎ－３の材料を含む）と、を備える。
有利には、外側コア２２Ａは、ＶＣ導波路３０Ａが内側コア２０Ａ内の「Ｍ１」空間伝搬モードをサポートするＶＣ導波路３０Ａの大端部での有効クラッドとして機能する。ここで、Ｍ１は０よりも大きい。屈折率Ｎ－１およびＮ－２は、好ましくは、ＶＣ導波路３０Ａの大端部での開口数（ＮＡ）が光デバイス（例えば、光ファイバ）のＮＡと一致するように選択される。光デバイスは、例えば、（例えば、溶融スプライス、機械接続、または他のファイバ接続設計によって）スプライス位置３６Ａ－１においてＶＣ導波路３０Ａに接続された標準／従来の光ファイバを備える、例えば、光デバイス３４Ａ－１である。一方、内側コアおよび外側コア（２０Ａ、２２Ａ）の寸法は、接続された光デバイス（例えば、光デバイス３４Ａ－１）が略同じモードフィールド寸法（ＭＦＤ）を有するように選択される。ここおよび以下では、ＶＣまたは非ＶＣ導波路の断面が円形でなく、非円形モードプロファイルをもたらす場合があるため、一般に使用されるモードフィールド直径（ＭＦＤ）の代わりにモードフィールド寸法を使用する。したがって、モードフィールド寸法は、モードサイズとモード形状の両方を有し、円対称モードの場合には、モードフィールド直径に等しい。
適切に構成されたプリフォーム（対応する内側コア２０Ａ、２２Ａ、およびクラッド２４Ａを有するＶＣ導波路３０Ａプリフォームを備える）からの結合器アレイ１０Ａの製造中、結合器アレイ１０Ａプリフォームは、少なくとも１つの所定の縮小プロファイルにしたがってテーパ状に形成されるため、内側コア２０Ａは、すべてのＭ１モードをサポートするには小さくなりすぎる。第２の（テーパ状）端部での内側コアによってサポートされる空間モードの数は、Ｍ２である。ここでＭ２＜Ｍ１である。シングルモード導波路の場合、ここでＭ１＝１（２つの偏光モードに対応）、Ｍ２＝０である。つまり、内側コアが小さすぎて光伝搬をサポートできないことを意味する。次いで、ＶＣ導波路３０Ａは、より低い屈折率のＮ－３のクラッドによって囲まれたＮ－２に近い有効屈折率のシングルコアを有するファイバを備えるように作用する。
結合器アレイ１０Ａの製造中、結合器アレイ１０Ａのより大きい端部（位置Ｂ、図１Ａ）でのチャネル間隔Ｓ－１は、製造のために選択された延伸比に比例して、結合器アレイ１０Ａのより小さい端部（位置Ｃ、図１Ａ）でのチャネル間隔Ｓ－２まで値が減少する。一方、ＭＦＤ値（またはＶＣ導波路３０Ａの反転ＮＡ値）は、屈折率の選択された差、（Ｎ－１－Ｎ－２）および（Ｎ－２－Ｎ－３）に応じて、減少、増加、または維持することができる、これは、後述するように、光結合器アレイ１０Ａの所望の用途に応じて依存する。
チャネル間隔および光結合器アレイの各端部でのＭＦＤ値を個別に制御する能力は、特定の実施形態の非常に有利な特徴である。加えて、内側コア２０Ａおよび外側コア２２Ａのサイズおよび形状およびＮ－１、Ｎ－２、およびＮ－３の値の対応する選択によってＭＦＤおよびＮＡ値を整合させる能力によって、レンズを使用せずに光結合器アレイを利用して様々な導波路に結合させることが可能となる。
その様々な実施形態では、ＶＣ導波路の直径が大幅に小さくなると、光が導波路コアを通ってその長さに沿って伝搬し続けることを可能にするＶＣ導波路の特性は、有利には界面欠陥または汚染からの光損失を低減し、以下に限定されるものではないが、以下に記載される共通ハウジング構造１４Ａの媒体２８Ａのための広範囲の材料（以下に記載）の使用を可能にする。
（ａ）（光が導波路コアの内側に集中するため）非光学材料、
（ｂ）チャネル間のクロストークを低減または増大させるための標準／従来のファイバの屈折率よりも大きい屈折率を有する材料または材料の吸収または散乱、
（ｃ）純シリカ（例えば、マルチコア、ダブルクラッド、またはマルチモードファイバへのスプライシングを容易にするために、ほとんどの標準／従来のファイバクラッドに使用されるものと同じ材料）。
好ましくは、特定の実施形態にしたがって、ＮＡ－１およびＮＡ－２の所望の相対値（それぞれは、結合器アレイ１０Ａの対応する端部、例えば、結合器アレイ１０Ａの大端部に対応するＮＡ－１、および結合器アレイ１０Ａの小端部に対応するＮＡ－２）、および、任意に、ＮＡ－１およびＮＡ－２のそれぞれの所望の値は、結合器アレイ１０Ａの屈折率Ｎ１、Ｎ２およびＮ３の値を選択し、結合器アレイ１０Ａの各端部での所望の相対開口数の大きさに基づいて選択される以下の関係のうちの少なくとも１つにしたがって構成することによって決定されてもよい。
Figure 2022553941000002
一般的に、任意のタイプのファイバのＮＡは、以下の式によって決まる。
Figure 2022553941000003
ここで、ｎｃｏｒｅおよびｎｃｌａｄは、それぞれ、ファイバコアおよびクラッドの屈折率である。
なお、上記式を用いた場合、ＮＡとファイバの受光角との関係は近似値に過ぎないことに留意されたい。特に、ファイバ製造業者は、たとえシングルモードファイバの受光角が全く異なり、屈折率のみから決定することができなくても、上記の式に基づいてシングルモード（ＳＭ）ファイバの「ＮＡ」を表すことが多い。
ある実施形態によれば、本明細書において使用されるように、様々なＮＡ値は、好ましくは、有効屈折率が光伝搬を決定し、様々な実施形態において利用される構造化された導波路の場合により有意義であるため、ｎｃｏｒｅおよびｎｃｌａｄｄｉｎｇの両方について有効屈折率を利用して決定される。また、導波路内部の横屈折率プロファイルは、平滑ではなく、むしろ値Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、またはＮ４の周囲で変化してもよい。さらに、屈折率Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、およびＮ４を有する領域間の遷移は、ドーパント拡散、または何らかの他の意図的または非意図的な要因のために、ステップ関数ほど急でなくてもよく、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、およびＮ４の値を結ぶ平滑な関数であってもよい。結合設計または最適化は、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、およびＮ４の値、およびそれぞれの指数を有する領域のサイズおよび形状の両方を変更することもできる。
次に、図１Ａに戻ると、共通の結合構造１４Ａは媒体２８Ａを備える。この媒体には、図１Ａの位置Ｂと位置Ｄとの間に位置するＶＣ導波路３０Ａの部分が埋め込まれる。この媒体は、以下の材料のうちの少なくとも１つを含むことができるが、これに限定されない。
・光の伝搬を妨げる特性を有する材料、
・光吸収特性を有する材料
・光散乱特性を有する材料
・上記第４の屈折率（Ｎ－４）が上記第３の屈折率（Ｎ－３）よりも大きくなるように選択された光学特性を有する材料、および／または
・上記第４の屈折率（Ｎ－４）が上記第３の屈折率（Ｎ－３）に略等しくなるように選択された光学特性を有する材料。
光結合器アレイ１０Ａの大端部（図１Ａの位置Ｂに近接）では、ＶＣ導波路３０Ａが特定のスプライス位置３６Ａ－１（共通ハウジング構造１４Ａの内部に位置決めされた例として示される）で対応するそれぞれの長尺光デバイス３４Ａ－１（例えば、光ファイバ）の共通のハウジング構造１４Ａの外側に所定の長さ１２Ａ延在する部分にスプライスされる。一方、非ＶＣ導波路３２Ａ－１、３２Ａ－２は、特定のスプライス位置３６Ａ－２、３６Ａ－３（共通ハウジング構造１４Ａの外側にそれぞれ配置される）で対応するそれぞれの長尺光デバイス３４Ａ－２、３４Ａ－３（例えば、光ファイバ）にスプライスされ、共通のハウジング構造１４Ａの外側に所定の長さ１２Ａ延在する。
任意に、結合器アレイ１０Ａは、光導波路デバイス４０Ａのインターフェイス４２Ａとアレイインターフェイス１８Ａで結合するための略均一な直径の先端部１６Ａ（図１Ａの位置ＣとＤとの間に示される）を有することもできる。均一な直径の先端部１６Ａは、例えば、図１Ｄ、５に示されるような特定のインターフェイス用途において有用であることができる。代わりに、結合器アレイ１０Ａは、光デバイスインターフェイス４２Ａとの結合が図１Ａの位置Ｃにおける結合器アレイ１０Ａインターフェイスで生じるように、先端部１６Ａなしで製造されてもよい（または製造後に先端部１６Ａが除去されてもよい）。
代替実施形態において、光デバイス４０Ａがダブルクラッドファイバを備える場合、結合器アレイ１０Ａの小端部が光デバイスインターフェイス４２Ａに結合される（例えば、溶融スプライスされる）とき、スプライス位置に近位の共通のハウジング構造１４Ａの少なくとも一部（例えば、先端部１６Ａの少なくとも一部）は、低屈折率媒体（図示せず）で被覆されてもよく、スプライス位置の上、およびダブルクラッドファイバ光デバイス４０Ａの外側クラッドまで延在する（任意で、スプライス位置に近位のダブルクラッドファイバ光デバイス４０Ａの外側クラッドの一部の上に延在する）。
次に、図１Ｂを参照すると、光ファイバ結合器アレイの第２の実施形態が結合器アレイ１０Ｂとして示されている。結合器アレイ１０Ｂは、共通のハウジング構造１４Ｂと、単一のＶＣ導波路３０Ｂとして図１Ｂに例示された少なくとも１つのＶＣ導波路と、単一の非ＶＣ導波路３２Ｂとして図１Ｂに例示された少なくとも１つの非ＶＣ導波路と、を備える。非ＶＣ導波路３２Ｂは、ＶＣ導波路３０Ｂに近位に並列に配置されている。ここで、光結合器アレイ１０Ｂの一部は、その小端部において、図１Ａの光結合器アレイ１０Ａの小端部での対応するチャネル間隔値Ｓ２よりも大きなチャネル間隔値Ｓ２’を有するように構成されている。この構成は、光ファイバアレイ１０Ａを位置Ｃ’で横方向に切断することによって容易に実現することができる。したがって、共通のハウジング構造１４Ａよりも短く、その結果、より大きなチャネル間隔値Ｓ２’を有する、新しくかつより大きな直径のアレイインターフェイス１８Ｂをもたらす共通のハウジング構造１４Ｂを製造することができる。
次に、図１Ｃを参照すると、光ファイバ結合器アレイの第３の実施形態が結合器アレイ１０Ｃとして示されている。結合器アレイ１０Ｃは、ＶＣ導波路３０Ｃ－１、３０Ｃ－２として図１に示された複数のＶＣ導波路と、非ＶＣ導波路３２Ｃ－１、３２Ｃ－２、３２Ｃ－ａとして図１Ｃに示された複数の非ＶＣ導波路と、を備える。これらはすべて互いに縦方向および非対称に配置され、複数の非ＶＣ導波路の少なくとも一部は、異なるタイプおよび／または異なる特性（例えば、シングルモードまたはマルチモードまたは偏光維持）であり、例えば、非ＶＣ導波路３２Ｃ－１、３２Ｃ－２は、非ＶＣ導波路３２Ｃ－ａとは異なるタイプであるか、または異なる特性を備える。加えて、任意のＶＣまたは非ＶＣ導波路（例えば、非ＶＣ導波路３２Ｃ－ａ）は、結合器アレイ１０Ｃの共通のハウジング構造を越えて容易に任意の所望の長さ延在することができ、光デバイスに近接してスプライスされる必要がある。
次に、図１Ｄを参照すると、マルチコアファンインおよびファンアウト接続のために構成され、結合器アレイ５０として示された光ファイバ結合器アレイの第４の実施形態が示されている。結合器アレイ５０は、マルチコア光ファイバエレメント５２を有する一対の光ファイバ結合器アレイ部品（１０Ｄ－１、１０Ｄ－２）を備える。マルチコア光ファイバエレメント５２は、２つの光ファイバ結合器アレイ部品（１０Ｄ－１、１０Ｄ－２）の第２（より小さいサイズ）の端部間に（例えば、位置５４－１、５４－２において溶融スプライスによって）接続されている。好ましくは、結合器アレイ部品（１０Ｄ １、１０Ｄ－２）のそれぞれにおけるＶＣ導波路の少なくとも１つは、その全ての他のコアへの光結合を減少または最小化しながら、マルチコアファイバエレメント５２の対応する選択されたコアへの光結合を増加または最大化するように構成される。
次に、図２Ａを参照すると、光ファイバ結合器アレイの第５の実施形態が結合器アレイ１００Ａとして示されている。結合器アレイ１００Ａは、複数のＶＣ導波路１３０Ａ－１、１３０Ａ－２として例示された単一の共通ハウジング構造１０４Ａ内に少なくとも部分的に埋め込まれた複数の縦近位ＶＣ導波路を備える。複数のＶＣ導波路１３０Ａ－１、１３０Ａ－２は、それぞれ、対応するそれぞれの長尺光デバイス１３４Ａ－１、１３４Ａ－２（例えば、光ファイバ）に特定のスプライス位置１３２Ａ－１、１３２Ａ－２でスプライスされ、その少なくとも一部は、共通ハウジング構造１０４Ａの外側に所定の長さ１０２Ａ延在し、特定のスプライス位置１３２Ａ－１、１３２Ａ－２は、ぞれぞれ、共通ハウジング構造１０４Ａ内に配置される。
次に、図２Ｂを参照すると、光ファイバ結合器アレイの第６の実施形態が結合器アレイ１００Ｂとして示されている。
結合器アレイ１００Ｂは、複数のＶＣ導波路１３０Ｂ－１、１３０Ｂ－２として例示された単一の共通ハウジング構造１０４Ｂ内に少なくとも部分的に埋め込まれた複数の縦近位ＶＣ導波路を備える。複数のＶＣ導波路１３０Ｂ－１、１３０Ｂ－２は、ぞれぞれ、対応するそれぞれの長尺光デバイス１３４Ｂ－１、１３４Ｂ－２（例えば、光ファイバ）に特定のスプライス位置１３２Ｂ－１、１３２Ｂ－２でスプライスされ、その少なくとも一部は、共通ハウジング構造１０４Ｂの外側に所定の長さ１０２Ｂ延在し、特定のスプライス位置１３２Ｂ－１、１３２Ｂ－２は、それぞれ、共通ハウジング構造１０４Ｂの外側断面境界領域に配置される。
次に、図２Ｃを参照すると、光ファイバ結合器アレイの第７の実施形態が結合器アレイ１００Ｃとして示されている。
結合器アレイ１００Ｃは、例示された複数のＶＣ導波路１３０Ｃ－１、１３０Ｃ－２として、単一の共通ハウジング構造１０４Ｃ内に少なくとも部分的に埋め込まれた複数の長縦近位ＶＣ導波路を備える。複数のＶＣ導波路１３０Ｃ－１、１３０Ｃ－２は、それぞれ、対応するそれぞれの長尺光デバイス１３４Ｃ－１、１３４Ｃ－２（例えば、光ファイバ）に特定のスプライス位置１３２Ｃ－１、１３２Ｃ－２でスプライスされ、その少なくとも一部は、共通ハウジング構造１０４Ｃの外側に所定の長さ１０２Ｃ延在し、特定のスプライス位置１３２Ｃ－１、１３２Ｃ－２は、ぞれぞれ、共通ハウジング構造１０４Ｃの外側に配置される。
次に、図２Ｄを参照すると、光ファイバ結合器アレイの代替実施形態が結合器アレイ１５０として示されている。結合器アレイ１５０は、複数の縦近位ＶＣ導波路を備える。縦近位ＶＣ導波路は、その第２の端部に構成された単一の共通ハウジング構造内に少なくとも部分的に埋め込まれ、自由空間ベースの光デバイス１５２への光結合を増加または最適化する。自由空間ベースの光デバイス１５２は、レンズ１５４と、それに続く追加の光デバイス部品１５６とを備えてもよい。それらは、一例として、ＭＥＭＳミラーまたは体積ブラッグ格子を備えてもよい。結合器と自由空間ベースの光デバイス１５２との組み合わせは、光信号１６０ｂ（光信号１６０ａがレンズ１５４を通過した後の光結合器アレイ１５０の出力信号１６０ａの代表例）のスペクトル結合または分割のための光スイッチまたはＷＤＭデバイスとして使用されてもよい。この場合、ファイバの１つは、出力のための入力および他の全てとして使用されることもでき、その反対も可能である。別の実施形態では、自由空間ベースのデバイス１５２は、第２の結合器の端部に溶融スプライス可能である。このエレメントは、コアレスガラスエレメントであってもよい。これは、ガラス空気境界面におけるパワー密度低下のためのエンドカップとして機能することができる。別の変形例では、コアレスエレメントは、タルボットキャビティジオメトリにおける結合器の導波路の位相同期のためのタルボットミラーとして機能することができる。
図３Ａ～３Ｌに示された様々な実施形態を詳細に説明する前に、「複数の」または「少なくとも１つの」結合器部品／エレメントが以下に示されるときはいつも、本発明の精神から逸脱することなく、結合器アレイの対応する実施形態において提供されることができるそのような結合器部品／エレメントの特定の量が必要性の問題として、または設計選択の問題として（例えば、結合器アレイの意図される産業用途に基づいて）選択されることができることが理解されるべきである。したがって、様々な図３Ａ～３Ｌにおいて、単一または個々の結合器アレイ部品／エレメントは、単一の参照番号によって識別され、一方、複数の結合器アレイ部品／エレメントは、ぞれぞれ、「（１．．ｎ）」に続く参照番号によって識別される。「ｎ」は、複数の結合器部品／エレメントの所望の数（後述する任意の特定の結合器アレイ実施形態において異なる値を有することができる）である。
また、全ての導波路ＶＣおよび非ＶＣは、例示によって内側および外側コアおよびクラッドの円形断面を用いて示される。本発明から逸脱することなく、内側コアおよび外側コアならびにクラッドの断面の他の形状（例えば、六角形、長方形、または正方形）を利用してもよい。形状の特定の選択は、光デバイスのチャネル形状、チャネル位置ジオメトリ（例えば、六角形、長方形、または正方形格子）、または軸偏光アライメントモードなどの様々な要件に基づく。
同様に、以下に特別な記載がない限り、以下に記載される様々な関係（例えば、図３Ｃおよび図３Ｄの光結合器アレイ２００Ｃ、２００Ｄのそれぞれに関して以下に記載される相対容量関係、およびＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｈが結合器アレイ２００Ｈの中心縦軸から横方向に縦方向に偏心して配置される図３Ｈの結合器アレイ２００Ｈに関連して以下に記載される特徴）がサイズ、相対サイズ、相対位置、および組成材料の選択に固着される限り、図３Ａ～３Ｌの結合器アレイ実施形態の詳細な説明に関連して以下に記載される例示的なサイズ、相対サイズ、相対位置、および組成材料の選択に限定されない。しかしながら、それらは、本発明の精神から逸脱することなく、利便性または設計選択の問題として当業者によって選択されることができる。
最後に、図３Ａ～３Ｌの様々な結合器アレイ２００Ａ～２００Ｌの様々な単一の共通ハウジング構造部品２０２Ａ～２０２Ｌは、ぞれぞれ、他の結合器アレイ部品の屈折率Ｎ－１、Ｎ－２、Ｎ－３の値との上記関係のうちの適用可能な１つにしたがって屈折率Ｎ－４の値を有し、図１Ａの媒体２８Ａに関連して上記した様々な想定される例示的な媒体組成パラメータから選択される特性および特性を有する媒体から構成されることができることに留意されたい。
次に、図３Ａを参照すると、図１Ｄ～２Ｄの光ファイバ結合器アレイの実施形態の第１の代替実施形態が結合器アレイ２００Ａとして示されている。ここでは、全ての導波路がＶＣ導波路である。結合器アレイ２００Ａは、単一の共通ハウジング２０２Ａと、複数のＶＣ導波路２０４Ａ～（１～ｎ）と、を備える。ｎは、一例として１９に等しい。複数のＶＣ導波路２０４Ａは、ハウジング２０２Ａの縦中心軸に沿って中央に配置される。
結合器アレイ２００Ａは、結合器アレイに１つ以上の有用な特性を提供するように動作可能な任意の少なくとも１つの基準エレメント２１０Ａを備えてもよく、これは、以下を有するが、以下に限定されない。
・結合器アレイ導波路配置の視覚的同定（結合器アレイの端部のうちの少なくとも１つ）を可能にすること；および
・少なくとも１つの光デバイスへの結合器アレイの端部のうちの少なくとも１つの受動的アライメントを容易にすること。
さらに、少なくとも１つの偏光維持ＶＣ導波路を備える光結合器アレイの実施形態（例えば、図３Ｈ～３Ｌに関連して後述する光結合器アレイの実施形態）において展開される場合、基準エレメントは、さらに、以下の通り動作可能である。
・光結合器アレイの特定の偏光軸アライメントモード（図３Ｈ～３Ｌに関連して以下に記載）の視覚的同定を可能にすること；および
・特定の光結合器アレイにおけるＰＭ導波路の１つ以上の偏光軸の光結合器アレイに対するアライメントのための幾何学的に位置決めされた基準点としての役割を果たすこと。
基準エレメント２１０Ａは、本発明の精神から逸脱することなく、設計選択または便宜上の問題として選択された、当技術分野で知られている様々なタイプの基準エレメントのいずれかを備えることができる。たとえば、それは、様々な断面位置（例えば、図３Ａに示される位置ＸまたはＹ）のうちの１つで共通ハウジング構造２０２Ａ内に縦方向に配置された専用の長尺エレメントであってもよい。代わりに、基準エレメント２１０Ａは、非基準目的に使用されない専用チャネルを備えることができ、たとえば、図３Ａの位置Ｚで例示される導波路２０４Ａ～（１．．ｎ）のうちの１つを置き換えることができる。
次に、図３Ｂを参照すると、上記図１Ａの光ファイバ結合器アレイ１０Ａの第１の代替実施形態が結合器アレイ２００Ｂとして示されている。結合器アレイ２００Ｂは、単一のハウジング構造２０２Ｂと、ＶＣ導波路２０４Ｂとして図３Ｂに例示された少なくとも１つのＶＣ導波路と、複数の非ＶＣ導波路２０６Ｂ－（１．．ｎ）と、を備える。例えば、ｎは１８に等しい。ＶＣ導波路２０４Ｂは、共通ハウジング構造２０２Ｂの縦中心軸に沿って位置決めされ、平行かつ近位に配置された複数の非ＶＣ導波路２０６Ｂ－（１．．ｎ）によって円周方向かつ対称に囲まれる。
次に、図３Ｃを参照すると、上記図３Ｂの光ファイバ結合器アレイ２００Ｂの第１の代替実施形態が結合器アレイ２００Ｃとして示されている。結合器アレイ２００Ｃは、単一のハウジング構造２０２Ｃと、ＶＣ導波路２０４Ｃと、複数の非ＶＣ導波路２０６Ｃ－（１．．ｎ）と、を備える。例えば、ｎは１８に等しい。ＶＣ導波路２０４Ｃは、共通ハウジング構造２０２Ｃの縦中心軸に沿って位置決めされ、平行かつ近位に配置された複数の非ＶＣ導波路２０６Ｃ－（１．．ｎ）によって円周方向かつ対称に囲まれる。結合器アレイ２００Ｃは、その中に埋め込まれた導波路の全ての部分（すなわち、ＶＣ導波路２０４Ｃおよび複数の非ＶＣ導波路２０６Ｃ－（１．．ｎ））を囲む共通ハウジング構造２０２Ｃ媒体の容量が単一の共通ハウジング構造２０２Ｃ内に埋め込まれたＶＣ導波路２０４Ｃの部分の内側コアおよび外側コアの総容量を超えるように構成される。
次に、図３Ｄを参照すると、上記図３Ｃの光ファイバ結合器アレイ２００Ｃの第１の代替実施形態が結合器アレイ２００Ｄとして示されている。結合器アレイ２００Ｄは、単一のハウジング構造２０２Ｄと、複数のＶＣ導波路２０４Ｄ－（１．．Ｎ）（例えば、ｎは７に等しい）と、複数の非ＶＣ導波路２０６Ｄ－（１．．ｎ）（例えば、ｎは１２に等しい）と、を備える。複数のＶＣ導波路２０４Ｄ－（１．．Ｎ）は、共通ハウジング構造２０２Ｄの縦中心軸に沿って配置され、平行かつ近位に配置された複数の非ＶＣ導波路２０６Ｄ－（１．．ｎ）によって円周方向かつ対称に囲まれる。結合器アレイ２００Ｄは、その中に埋め込まれた導波路（例えば、複数のＶＣ導波路２０４Ｄ－（１．．Ｎ）および複数の非ＶＣ導波路２０６Ｄ－（１．．ｎ））の全ての部分を囲む共通ハウジング構造２０２Ｄ媒体の容量が単一の共通ハウジング構造２０２Ｄ内に埋め込まれた複数のＶＣ導波路２０４Ｄ－（１．．Ｎ）の部分の内側コアおよび外側コアの総容量を超えるように構成される。
図３Ｅを参照すると、上記図３Ｄの光ファイバ結合器アレイ２００Ｄの第１の実施形態が結合器アレイ２００Ｅとして示されている。結合器アレイ２００Ｅは、単一のハウジング構造２０２Ｅと、複数のＶＣ導波路２０４Ｅ－（１．．Ｎ）（例えば、Ｎは６に等しい）と、複数の非ＶＣ導波路２０６Ｅ－（１．．ｎ）（例えば、ｎは１２に等しい）と、個別の単一の非ＶＣ導波路２０６Ｅ’と、を備える。非ＶＣ導波路２０６Ｅ’は、好ましくは、それを通る光ポンプ機能を提供するように動作可能であり、共通ハウジング構造２０２Ｅの縦中心軸に沿って配置され、平行かつ近位に配置された複数のＶＣ導波路２０４Ｅ－（１．．Ｎ）によって円周方向かつ対称に囲まれ、次いで、平行かつ近位に複数の非ＶＣ導波路２０６Ｅ－（１．．ｎ）によって円周方向かつ対称に囲まれる。
ここで図３Ｆを参照すると、上記図３Ｂの光ファイバ結合器アレイ２００Ｂの第２の代替実施形態が結合器アレイ２００Ｆとして示されている。結合器アレイ２００Ｆは、単一のハウジング構造２０２Ｆと、複数のＶＣ導波路２０４Ｆ－（１．．Ｎ）（例えば、Ｎは６に等しい）と、個別の単一のＶＣ導波路２０４Ｆ’と、複数の非ＶＣ導波路２０６Ｆ－（１．．ｎ）（例えば、ｎは１２に等しい）と、を備える。複数の非ＶＣ導波路２０６は、それぞれ、好ましくは、結合器アレイ２００Ｆが有利に結合されることができる、様々な光デバイスの異なるタイプの光ポンプチャネルへの光結合を増加または最適化するのに十分な直径の拡大された内側コアを備える。ＶＣ導波路２０４Ｆ’は、共通ハウジング構造２０２Ｆの縦中心軸に沿って配置され、平行かつ近位に配置された複数のＶＣ導波路２０４Ｆ－（１．．Ｎ）によって円周方向かつ対称に囲まれ、次いで、平行かつ近位に配置された複数の非ＶＣ導波路２０６Ｆ－（１．．ｎ）によって円周方向かつ対称に囲まれる。
次に、図３Ｇを参照すると、上記図３Ｂの光ファイバ結合器アレイ２００Ｂの第３の代替実施形態が結合器アレイ２００Ｇとして示されている。結合器アレイ２００Ｇは、単一のハウジング構造２０２Ｇと、ＶＣ導波路２０４Ｇとして図３Ｇに例示された少なくとも１つのＶＣ導波路と、複数の非ＶＣ導波路２０６Ｇ－（１．．ｎ）（例えば、ｎは１８に等しい）と、を備える。ＶＣ導波路２０４Ｇは、単一の共通ハウジング構造２０２Ｇの縦中心軸からオフセットされたサイドチャネルとして配置され、その結果、光ファイバ結合器アレイ２００Ｇは、光ポンプ効率を改善するために非同心コアを有するダブルクラッド光ファイバ（図示せず）にスプライスされたとき、ファイバ光増幅器および／またはレーザとして容易に使用されることができる。ダブルクラッドファイバは、コアおよび内側クラッドの両方が光ガイド特性を有するファイバであるため、偏光維持の有無にかかわらず、ＳＭ、ＭＭ、ＬＭＡ、またはＭＣ(マルチコア）などのほとんどの光ファイバタイプ、および標準（例えば、従来の）シングルモード光ファイバでさえ、低屈折率媒体でファイバをコーティング（または再コーティング）することによってダブルクラッドファイバに変換することができる（外側クラッドを形成する）ことに留意されたい。
任意に、結合器アレイ２００Ｇの第２の端部がダブルクラッドファイバ（図示せず）にスプライスされたとき、ダブルクラッドファイバ（図示せず）とのスプライス点に近接する共通ハウジング構造２０２Ｇの少なくとも一部は、スプライス点を越えてダブルクラッドファイバの外側クラッド（任意に、接合点に近接する外側クラッドの一部を越えて延在する）まで延在する低屈折率媒体でコーティングされてもよい。
ここで図３Ｈ～３Ｌを参照すると、光結合器の様々な代替実施形態では、その中で利用されるＶＣ導波路のうちの少なくとも１つ、および特定の実施形態では、任意に、非ＶＣ導波路のうちの少なくとも１つは、偏光維持（ＰＭ）特性を備えることができる。例として、ＶＣ導波路のＰＭ特性は、ＶＣ導波路内でその内側コアの外側に、および外側コアの内側または外側のいずれかに（または他の応力エレメントを介して）配置された１対の縦応力ロッドに起因し得るか、またはＰＭ特性は、非円形の内側または外側コア形状に起因し得るか、または他のＰＭ誘起光ファイバ構成（例えば、ボウタイまたは楕円クラッドＰＭファイバ）に起因し得る。少なくとも１つのＰＭ導波路（ＶＣおよび／または非ＶＣ）が利用される光ファイバの様々な実施形態では、特定の偏光軸アライメントモードによるＰＭ導波路（または導波路）の軸方向アライメントを含むことができる。
特定の実施形態によれば、偏光軸アライメントモードは、以下のうちの少なくとも１つを含むことができるが、これに限定されない。
・光結合器における他のＰＭ導波路の偏光軸に対するＰＭ導波路の偏光軸の軸アライメント；ＰＭ導波路を中心からずらして配置した場合：光結合器内の横断面（幾何学的）位置に対するＰＭ導波路の偏光軸の軸アライメント；
・光結合器の単一の共通ハウジング構造は非円形幾何学形状（例えば、図３Ｌに例示）を備える場合：共通ハウジング構造の外形形状の幾何学的特徴に対するＰＭ導波路の偏光軸の軸アライメント；
・図３Ｊ～３Ｌに関連して以下に説明する１つ以上の導波路配置インジケータを備える光結合器において：少なくとも１つの幾何学特性に対するＰＭ導波路の偏光軸の軸アライメント；
・図３Ａに関連して上記したように少なくとも１つの基準エレメント２１０Ａを備える光結合器の実施形態において：少なくとも１つの基準エレメント２１０Ａの幾何学位置に対するＰＭ導波路の偏光軸の軸アライメント。
光結合器の様々な実施形態のための特定のタイプの偏光軸アライメントモードの選択は、好ましくは、少なくとも１つの軸アライメント基準によって支配され、この基準は、ＰＭ特性を増加または最大化する幾何学配置におけるＰＭ導波路の偏光軸アライメント、および／または結合器アレイの１つ以上の意図される産業上の用途の少なくとも１つの要件を満たすことを有することもできるが、これらに限定されない。
次に、図３Ｈを参照すると、上記図３Ｇの光ファイバ結合器アレイ２００Ｇの第１の代替実施形態が結合器アレイ２００Ｈとして示されている。結合器アレイ２００Ｈは、単一のハウジング構造２０２Ｈと、偏光維持特性を有するＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｈとして図３Ｈに例示された少なくとも１つのＶＣ導波路と、複数の非ＶＣ導波路２０６Ｈ－（１．．ｎ）（例えば、ｎは１８に等しい）と、を備える。ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｈは、単一の共通ハウジング構造２０２Ｈの縦中心軸からずれたサイドチャネルとして位置決めされ、例えば、ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｈの中心から横方向にずれた位置に対して位置合わせされた偏光軸を備える。
ここで、図３Ｉを参照すると、上記図３Ｂの光ファイバ結合器アレイ２００Ｂの第４の代替実施形態が結合器アレイ２００Ｉとして示されている。結合器アレイ２００Ｉは、単一のハウジング構造２０２Ｉと、偏光維持特性を有するＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｉとして図３Ｉに例示された少なくとも１つのＶＣ導波路と、複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｉ－（１．．ｎ）（例えば、ｎは１８に等しい）と、を備える。複数のＰＭ非ＶＣ導波路は、それぞれ、偏光維持特性を有する。ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｉは、共通ハウジング構造２０２Ｉの縦中心軸に沿って配置され、平行かつ近位に配置された複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｉ－（１．．ｎ）によって円周方向かつ対称に囲まれる。例として、結合器アレイ２００Ｉは、ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｉおよび複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｉ－（１．．ｎ）の各偏光軸が互いに位置合わせされる偏光軸アライメントモードを備える。ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｉおよび複数ＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｉ－（１．．ｎ）のＰＭ特性は、ロッド応力部材によって誘導されるものとして例示されている（これは様々な他の応力または同等の設計によって容易にかつ交互に誘導されることができる）。
次に、図３Ｊを参照すると、上記図３Ｉの光ファイバ結合器アレイ２００Ｉの第１の代替実施形態が結合器アレイ２００Ｊとして示されている。結合器アレイ２００Ｊは、単一のハウジング構造２０２Ｊと、偏光維持特性を有するＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｊとして図３Ｊに例示された少なくとも１つのＶＣ導波路と、複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｊ－（１．．ｎ）（例えば、ｎが１８に等しい）と、を備える。複数のＰＭ非ＶＣ導波路は、ぞれぞれは、偏光維持特性も有する。ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｊは、共通ハウジング構造２０２Ｊの縦中心軸に沿って配置され、平行かつ近位に配置された複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｊ－（１．．ｎ）によって円周方向かつ対称に囲まれる。ＰＭ ＶＣ導波路２０４および複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｊ－（１．．ｎ）のＰＭ特性は、円形断面形状（少なくとも部分的に楕円形として例示される）から生じるように、複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｊ－（１．．ｎ）コア（およびＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｊの外側コアの非円形断面形状から生じる）のそれぞれとして例示される。
結合器アレイ２００Ｊは、任意に、少なくとも１つの導波路配置指示エレメント２０８Ｊを備える。導波路配置指示エレメントは、共通ハウジング構造２０２Ｊの外側領域に配置される。共通ハウジング構造２０２Ｊは、光結合器アレイ２００Ｊ導波路（すなわち、ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｊおよび複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｊ－（１．．ｎ））の特定の断面幾何学配置を代表する。それにより、特定の断面幾何学導波路配置は、共通結合器ハウジング構造２０２Ｊの視覚的および物理的検査のうちの少なくとも１つから容易に識別されることができる。この検査は、導波路配置指示エレメント２０８Ｊを調べるのに十分な検査である。好ましくは、導波路配置指示エレメント２０８Ｊは、少なくとも１つの光デバイス（図示せず）への光結合器アレイ２００Ｊの第２の端部の受動的なアライメントを容易にするように、さらに動作可能に構成されてもよい。
導波路配置指示エレメント２０８Ｊは、共通ハウジング構造２０２Ｊの外面に適用され、カラーマーキング、および／または物理的マーク（共通ハウジング構造２０２Ｊの外面の溝または他の変更、またはその上に配置されるエレメントまたは他の部材など）のうちの１つ以上を備えることができるが、これらに限定されない。代わりに、導波路配置指示エレメント２０８Ｊは、共通ハウジング構造２０２Ｊの断面幾何学形状（例えば、図３Ｌの共通ハウジング構造２０２Ｌの六角形形状、下方、または別の幾何学形状など）に対する特定の変更、または定義を実際に含んでもよい。
例として、結合器アレイ２００Ｊは、ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｊおよび複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｊ－（１．．ｎ）のそれぞれの偏光軸が互いに、または導波路配置指示エレメント２０８Ｊに対してアライメントされる偏光軸アライメントモードを備えることができる。
次に、図３Ｋを参照すると、上記図３Ｂの光ファイバ結合器アレイ２００Ｂの第５の代替実施形態が結合器アレイ２００Ｋとして示されている。結合器アレイ２００Ｋは、単一のハウジング構造２０２Ｋと、偏光維持特性を有するＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｋとして図３Ｋに例示された少なくとも１つのＶＣ導波路と、複数の非ＶＣ導波路２０６Ｋ－（１．．ｎ）（例えば、ｎは１８に等しい）と、を備える。ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｋは、共通ハウジング構造２０２Ｋの縦中心軸に沿って配置され、平行かつ近位に配置された複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｋ－（１．．ｎ）によって円周方向および対称に囲まれる。ＰＭ ＶＣ導波路２０４ＫのＰＭ特性は、ロッド応力部材によって誘導される（様々な他の応力、または同等のアプローチによって容易かつ交互に誘導される）ものとして例示される。結合器アレイ２００Ｋは、任意に、導波路配置指示エレメント２０８Ｋ－ａ、２０８Ｋ－ｂとして例示される複数の導波路配置指示エレメントを備えることもできる。これらのエレメントは、図３Ｊの導波路配置指示エレメント２０８Ｊに関連して上記エレメントと同じであっても異なるタイプであってもよい。
次に、図３Ｌを参照すると、上記図３Ｉの光ファイバ結合器アレイ２００Ｉの第２の代替実施形態が結合器アレイ２００Ｌとして示されている。結合器アレイ２００Ｌは、非円形の幾何学形状（六角形として例示される）の断面を有する単一のハウジング構造２０２Ｌと、偏向維持特性を有するＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｌとして図３Ｌに例示された少なくとも１つのＶＣ導波路と、それぞれが偏光維持特性を有する複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｌ－（１．．ｎ）（例えば、ｎは１８に等しい）と、を備える。ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｌは、共通ハウジング構造２０２Ｌの縦中心軸に沿って配置され、平行かつ近位に配置された複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｌ－（１．．ｎ）によって円周方向かつ対称に囲まれる。
例として、結合器アレイ２００Ｌは、ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｌおよび複数のＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｌ－（１．．ｎ）のそれぞれの偏光軸が互いに、および共通ハウジング構造２０２Ｌの断面幾何学形状に位置合わせされる偏光軸アライメントモードを備える。ＰＭ ＶＣ導波路２０４Ｌおよび複数ＰＭ非ＶＣ導波路２０６Ｌ－（１．．ｎ）のＰＭ特性は、ロッド応力部材によって誘導される（様々な他の応力、または同等の設計によって容易かつ交互に誘導され得る）ものとして例示される。結合器アレイ２００Ｋは、任意に、導波路配置指示エレメント２０８Ｌ－ａを備えることもできる。エレメントは、図３Ｊの導波路配置指示エレメント２０８Ｊに関連して上記構成のいずれかを備えることもできる。
次に、図４を参照すると、光ファイバ結合器アレイの第２の端部３０２（すなわち「先端」）が、近位オープンエア光結合アライメント構成において、光デバイス３０４の複数の垂直結合エレメント３０６に接続するプロセスにおけるものであるとして例示されている。このアライメント構成は、光ファイバ結合器アレイの第２の端部３０２と垂直結合エレメント３０６との完全な物理的接触によって突合せ結合構成に容易に移行されることもできる。
次に図５を参照すると、光ファイバ結合器アレイの第２の端部３２２（すなわち「先端」）が、突合せ結合構成において、光デバイス３２４の複数の縁部結合エレメント３２６に接続するプロセスにおけるものとして例示されている。この突合せ結合構成は、いくつかの代替結合構成のうちの１つに容易に移行されることもできる。これらの代替結合構成は、近位オープンエア光結合アライメント構成、および／または角度付きアライメント結合構成を有する。
少なくとも１つの代替実施形態では、光結合器アレイ（例えば、図３Ｃ～３Ｌの光結合器アレイ２００Ｄ～２００Ｌ）は、光ファイバレーザ、および／または光ファイバ増幅器（または均等デバイス）を送る（ポンプする）ように容易に構成されてもよい。好ましい実施形態では、ポンプ可能結合器アレイは、信号（すなわち、「信号チャネル」としての役割を果たす）を送信するように構成された中央チャネル（すなわち、導波路）を備え、この信号は、その後、増幅されるか、またはレーザを生成するために利用される。ポンプ可能結合器アレイは、さらに、光ポンプ機能を提供するように構成された（すなわち、それぞれが「ポンプチャネル」として働く）少なくとも１つの追加チャネル（すなわち、導波路）を備える。様々な例示的な代替実施形態では、ポンプ可能結合器アレイは、任意の所望の組合せで以下を備えることもできる。
・以下の信号チャネルのうちの少なくとも１つ：少なくとも１つの所定の信号またはレーザ波長でシングルモード増幅ファイバに増加または最適結合するように構成されたシングルモード信号チャネル、少なくとも１つの所定の信号またはレーザ波長でマルチモード増幅ファイバに増加または最適結合するように構成されたマルチモード信号チャネル、および
・以下のポンプチャネルのうちの少なくとも１つ：少なくとも１つの所定のポンプ波長でシングルモードポンプ源に増加または最適結合するように構成されたシングルモードポンプチャネル、少なくとも１つの所定のポンプ波長でマルチモードポンプ源に増加または最適結合するように構成されたマルチモードポンプチャネル。
任意に、ポンプ効率を増加または最大化するために、ポンプ可能結合器アレイは、利用可能なすべてのポンプチャネルより少ないポンプチャネルを選択的に利用するように構成されてもよい。また、設計選択の問題として、本発明の精神から逸脱することなく、ポンプ可能結合器アレイは、以下を備えるように構成されてもよいことに留意されたい。
ａ少なくとも１つの信号チャネル、それぞれが結合器アレイ構造において所定の所望の位置に配置されている；
ｂ少なくとも１つのポンプチャネル、それぞれが結合器アレイ構造において所定の所望の位置に配置されている；
ｃ任意に、信号伝送またはポンプ以外の少なくとも１つの追加の目的のための少なくとも１つの追加の導波路（例えば、アライメント、障害検出、データ伝送のための基準マーカ）。
有利には、ポンプチャネルが縦中心軸に沿って、結合器内の任意の横位置に配置されることができる。ポンプチャネルは、以下の光ファイバタイプ：ＳＭ、ＭＭ、ＬＭＡ、またはＶＣ導波路のうちの少なくとも１つを備えることもできるが、これらに限定されない。任意に、結合器内の（ファイバタイプにかかわらず）光ポンプチャネルとして利用される全ての光ファイバは、偏光維持特性を備えることができる。
別の実施形態では、ポンプ可能結合器アレイがダブルクラッドファイバに結合するように最適化されるように構成されることもできる。この場合、結合器アレイの信号チャネルは、ダブルクラッドファイバの信号チャネルに結合するように構成または最適化され、一方、少なくとも１つのポンプチャネルは、それぞれ、ダブルクラッドファイバの内側クラッドに結合するように構成または最適化される。
本質的に、様々な実施形態において例示された光結合器アレイは、ファイバ－チップおよびファイバ－光導波路のための高密度、マルチチャネル、光入力／出力（Ｉ／Ｏ）として容易に実施されることもできる。光ファイバ結合器は、少なくとも以下の特徴を容易に備えることができる。
・大幅に削減されたチャネル間隔およびデバイス設置面積（既知の解決策と比較）
・スケーラブルチャネルカウント
・全ガラス光路
・レンズ、エアギャップ、またはビーム拡散媒体を必要とせずに、高密度面で容易に突き合わせ結合またはスプライス
・半自動製造プロセスによって製造され得る
・ カスタマイズ可能なパラメータの広範囲：波長、モードフィールドサイズ、チャネル間隔、アレイ構成、ファイバタイプ
光ファイバ結合器は、本発明の精神から逸脱することなく、設計上の選択または利便性の問題として、少なくとも以下の用途に有利に利用することができる。
・導波路に結合：
・ＰＩＣまたはＰＣＢベース（シングルモードまたはマルチモード）
・マルチコアファイバ
・チップ縁部（１Ｄ）またはチップ面（２Ｄ）結合
・用途に最適化されたＮＡ、ファクタリング：
・アライメントの必要性のパッケージ
・チップ加工の必要性／導波路上方テーパ
・偏光維持特性は容易に構成することができる
・チップベースデバイス：例えば、ＶＣＳＥＬ、フォトダイオード、垂直結合格子への結合
・レーザダイオード結合
・高密度装置入出力（Ｉ／Ｏ）
したがって、実施される場合、光ファイバ結合器の様々な例示的な実施形態は、現在利用可能な競合解決策と比較して、少なくとも以下の利点を備える。
・先例のない密度
・低損失結合（≦０．５ｄＢ）
・操作安定性
・形状因子サポート
・スペクトル広帯域
・マッチングＮＡ
・スケーラブルチャネルカウント
・偏光維持
次に、図７を参照すると、フレキシブル光結合器アレイの少なくとも１つの例示的な実施形態がフレキシブルピッチ低減光ファイバアレイ（ＰＲＯＦＡ）結合器４５０として示されている。図７を参照して例示的なＰＲＯＦＡ結合器の様々な特徴を説明することができるが、上記任意の特徴は、可撓性のあるＰＲＯＦＡ結合器との任意の組合せで実施することができる。例えば、図１Ａ～５を参照して説明した特徴は、可撓性のあるＰＲＯＦＡ結合器に利用されてもよい。さらに、図１Ａ～５を参照して説明した任意の特徴は、図７を参照して説明した任意の特徴と組み合わせることができる。
引き続き図７を参照すると、図７に示された例示的な可撓性のあるＰＲＯＦＡ結合器４５０は、低クロストークおよび低プロファイルパッケージに適応する十分な可撓性を有する相互接続が望まれる用途で使用されるように構成することができる。本明細書および全体が本明細書に組み込まれる「ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＢＬＥ ＰＩＴＣＨ ＲＥＤＵＣＩＮＧ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＢＥＲ ＡＲＲＡＹ」という名称の米国特許出願公開第２０１３／０２１６１８４号に記載された消失コアアプローチは、例えば、複数の光ファイバを光デバイス（例えば、ＰＩＣ）に光結合するように動作可能なピッチ低減光ファイバアレイ（ＰＲＯＦＡ）結合器／光結合するように動作可能な相互接続を可能にし、この光デバイスは、垂直回折格子結合器（ＶＧＣ）のアレイに突き合わせ結合することができる。本明細書および米国特許出願公開第２０１３／０２１６１８４号に記載されているように、結合器４５０の断面構造がＮ２よりもさらに低い屈折率Ｎ－２Ａの追加層を有する場合、消失コアアプローチをもう一度利用して、チャネルクロストークを実質的に妥協することなく外径をさらに減少させることができる。このさらなる減少は、有利には、第１の端部と第２の端部との間に減少した断面を有する可撓性のある領域を有する特定の実施形態を提供することができる。
いくつかの好ましい実施形態では、光が屈折率Ｎ－２Ａを有する追加層によって導かれる場合、差（Ｎ－２Ａ－Ｎ－３）が差（Ｎ－２－Ｎ－２Ａ）または（Ｎ－１－Ｎ－２）より大きく、高ＮＡ屈曲無感覚導波路をもたらす。また、いくつかの好ましい実施形態では、結合器４５０の外径がフレキシブル領域を形成するために一端部からの縦方向の長さに沿って縮小された後、外径は、次いで、第２の端部に向かう縦方向の長さに沿って拡大されることができる。結果として、第２の端部においてより大きな結合表面積を有するより低ＮＡ導波路をもたらす。
例えば、図７に示されるように、光結合器アレイ４５０の特定の実施形態は、第１の端部１０１０と、第２の端部１０２０と、それらの間の可撓性部分１０５０とを有する長尺光エレメント１０００を備えることができる。光エレメント１０００は、結合器ハウジング構造１０６０と、ハウジング構造１０６０内に埋め込まれた複数の縦導波路１１００とを有することができる。導波路１１００は、断面幾何学導波路配置で互いに対して配置されることができる。図７には、第１の端部１０１０、第２の端部１０２０、および可撓性部分１０５０内の位置に対する導波路１１００の例示的な断面幾何学導波路配置が示されている。第１の端部１０１０と可撓性部分１０５０との間の中間位置１０４０に対する導波路１１００の断面幾何学導波路配置も示されている。断面内の斜線領域によって示され、本明細書において記載されるように、光は、第１の端部１０１０から可撓性部分１０５０を通って第２の端部１０２０まで光エレメント１０００を介して導かれることができる。図７にも示されるように、これは、すべてのチャネルを十分に低いクロストークで離散的に維持し、一方、低プロファイルパッケージに対応するために十分な可撓性（例えば、可撓性部分１０５０によって）を提供する構造をもたらすことができる。
クロストークおよび／または可撓性のレベルは、アレイの用途に依存することができる。例えば、いくつかの実施形態では、低クロストークが－４５ｄＢ～－３５ｄＢの範囲内と考えることができ、他の実施形態では、低クロストークが－１５ｄＢ～－５ｄＢの範囲内と考えることができる。したがって、クロストークのレベルは特に限定されない。いくつかの実施形態では、クロストークが－５５ｄＢ、－５０ｄＢ、－４５ｄＢ、－４０ｄＢ、－３５ｄＢ、－３０ｄＢ、－２５ｄＢ、－２０ｄＢ、－１５ｄＢ、－１０ｄＢ、０ｄＢ、またはそれらの間の任意の値（例えば、－３７ｄＢ、－２７ｄＢ、－５ｄＢ以下）であることができる。いくつかの実施形態では、クロストークが－５０ｄＢ～－４０ｄＢ、－４０ｄＢ～－３０ｄＢ、－３０ｄＢ～－２０ｄＢ、－２０ｄＢ～－１０ｄＢ、－１０ｄＢ～０ｄＢ、－４５ｄＢ～－３５ｄＢ、－３５ｄＢ～－２５ｄＢ、－２５ｄＢ～－１５ｄＢ 、－１５ｄＢ～－５ｄＢ、－１０ｄＢ ～０ｄＢ、これらの範囲の任意の組み合わせ、または－５５ｄＢ～０ｄＢ（例えば、－５２ｄＢ～－３７ｄＢ、－４８ｄＢ～－３２ｄＢ）からの任意の値から形成される範囲であることができる。
可撓性は、アレイの用途に依存することもできる。例えば、いくつかの実施形態では、可撓性部分１０５０の良好な可撓性は、少なくとも９０度の屈曲を含むことができ、他の実施形態では、少なくとも５０度の屈曲が許容可能である。したがって、可撓性は特に限定されない。いくつかの実施形態では、可撓性は、少なくとも４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、９０度、１００度、１１０度、１２０度、またはそれらの間の少なくとも任意の値であることができる。いくつかの実施形態では、可撓性部分１０５０は、これらの値のいずれかによって形成される範囲、例えば、４５～５５度、５０～６０度、６０～７０度、７０～８０度、８０～９０度、９０～１００度、１００～１１０度、１１０～１２０度、またはこれらの範囲の任意の組み合わせ、またはこれらの範囲の任意の値にから形成される任意の範囲（例えば、５０～６５度、５０～８５度、６５～９０度）で屈曲することができる。他の実施形態では、可撓性部分１０５０は、これらの値よりも大きくまたは小さく屈曲することができる。屈曲は、一般的には、光散乱と関連することができる。しかしながら、様々な実施形態は、本明細書に記載されるように（例えば、上記範囲のうちの１つにおいて）屈曲し、本明細書に記載されるように（例えば、上記範囲のうちの１つにおいて）比較的低いクロストークを達成するように構成されることができる。
様々な用途において、可撓性部分１０５０は、使用中に屈曲しない場合があるが、可撓性は、結合器アレイ４５０の他の部分から第１の端部１０１０または第２の端部１０２０を分離するために望ましい場合がある。例えば、可撓性のあるＰＲＯＦＡ結合器４５０の可撓性部分１０５０は、ＰＲＯＦＡの残りの部分からの第１の端部１０１０（例えば、ＰＲＯＦＡ－ＰＩＣインターフェイス）の機械的絶縁を提供することができ、その結果、温度変動および機械的衝撃および振動を含む環境変動に関して安定性が増大する。
図７に示される例では、結合器アレイ４５０は、複数の光ファイバ２０００および／または光デバイス３０００と光結合するように動作可能である。光ファイバ２０００および光デバイス３０００は、本明細書に記載されたいずれのものも有することができる。結合器アレイ４５０は、第１の端部１０１０において、複数の導波路１１００を介して光ファイバ２０００と結合することができる。さらに、結合器アレイ４５０は、第２の端部１０２０において、複数の導波路１１００を介して光デバイス３０００と結合することができる。本明細書に記載されるように、複数の導波路１１００は、少なくとも１つのＶＣ導波路１１０１を有することもできる。図７は、導波路として導波路１１００の全てを示す。しかしながら、１つ以上の非ＶＣ導波路を使用することもできる。さらに、図７は、７つのＶＣ導波路を示すが、任意の数のＶＣおよび／または非ＶＣ導波路を使用することができる。
また、断面に示されるように、導波路１１００は、ぞれぞれ、複数の導波路１１００の他の導波路に対して個々の対応する断面幾何学位置に配置されることができる。図７は、６つの他の導波路によって囲まれた導波路を示しているが、断面幾何学導波路配置は限定されず、当業者によって知られている、または図３Ａ～３Ｌに示されているもののいずれかを含む、まだ開発されていない任意の配置を有することができる。
本明細書に記載されるように、ＶＣ導波路１１０１は、屈折率Ｎ－１、Ｎ－２、およびＮ－３をそれぞれ有する内側コア（例えば、内側消失コア）１１１０と、外側コア１１２０と、外側クラッド１１３０と、を有することもできる。図７に示されるように、ＶＣ導波路１１０１は、屈折率Ｎ－２Ａを有する第２の外側コア１１２２（例えば、外側コア１１２０と外側クラッド１１３０との間）をも有することができる。外側コア１１２０は、内側コア１１１０を縦方向に囲むことができるので、第２の外側コア１１２２は、第２の外側コア１１２２を縦方向に囲む外側クラッド１１３０で外側コア１１２０を縦方向に囲むことができる。様々な実施形態では、内側コア１１１０、外側コア１１２０、第２の外側コア１１２２、および外側クラッド１１３０の屈折率の間の関係は、有利には、Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ２－Ａ＞Ｎ－３とすることができる。このような関係により、包囲層は、その内部の層に対する有効なクラッドとして機能することができる（例えば、外側コア１１２０は、内側コア１１１０に対する有効なクラッドとして機能することができ、第２の外側コア１１２２は、外側コア１１２０に対する有効なクラッドとして機能することができる）。したがって、第２の外側コア１１２２の使用は、コアおよびクラッドの追加のセットを提供することができる。
屈折率Ｎ－２Ａを有する第２の外側コア１１２２を有することによって、特定の実施形態は（例えば、第２の外側コア１１２２がない場合と比較して）より高いＮＡを達成することができる。様々な実施形態では、差（Ｎ－２Ａ－Ｎ－３）は、差（Ｎ－２－Ｎ－２Ａ）または（Ｎ－１－Ｎ－２）よりも大きく、比較的高いＮＡをもたらすことができる。ＮＡを増加させることによって、ＭＦＤを減少させることができ、クロストークを損なうことなく、チャネル（例えば、導波路１１００）が互いにより近くにあること（例えば、導波路１１００間のより近い間隔）を可能にする。したがって、結合器アレイ４５０は、光が第２の外側コア１１２２によって導かれるときに、減少した領域を提供するために、（例えば、第２の外側コア１１２２がない場合と比較して）断面をさらに減少させることができる。第１の端部１０１０と第２の端部１０２０との間に減少した領域を提供することによって、特定の実施形態は、第１の端部１０１０および第２の端部１０２０の近位領域よりも可撓性であり得る可撓性部分１０５０を有することができる。
例えば、内側コア１１１０の大きさ、外側コア１１２０の大きさ、および導波路１１００間の間隔を、光エレメント１０００に沿って、第１の端部１０１０から中間位置１０４０まで（例えば、いくつかの例では、同時かつ徐々に）小さくすることができる。その結果、中間位置１０４０において、内側コア１１１０の大きさは、そこを通って光を導くのに不十分であり、外側コア１１２０の大きさは、少なくとも１つの光学モードを導くのに十分である。特定の実施形態では、各導波路１１００は、少なくとも１つの光モード（例えば、シングルモードまたはマルチモード）のための容量を有することができる。例えば、第１の端部１０１０において、ＶＣ導波路１１０１は、内側コア１１１０内の多数の空間モード（Ｍ１）をサポートすることができる。中間位置１０４０において、様々な実施形態では、内側コア１１１０は、全てのＭ１モードをサポートすることができない（例えば、光伝搬をサポートすることができない）。しかしながら、いくつかのそのような実施形態では、中間位置１０４０において、外側コア１１２０は、すべてのＭ１モードをサポートすることができる（いくつかの例では、追加モードをサポートすることができる）。この例では、第１の端部１０１０から中間位置１０４０まで内側コア１１１０内を進む光が内側コア１１１０と外側コア１１２０との両方内を伝搬できるように、内側コア１１１０から外側コア１１２０内に逃げることができる。
加えて、外側コア１１２０の大きさ、第２の外側コア１１２２の大きさ、および導波路１１００間の間隔を、光エレメント１０００に沿って、例えば中間位置１０４０から可撓性部分１０５０まで（例えば、いくつかの例では、同時かつ徐々に）小さくすることができる。その結果、可撓性部分１０５０において、外側コア１１２０の大きさは、そこを通って光を導くのに不十分であり、第２の外側コア１１２２の大きさは、そこを通って少なくとも１つの光モードを導くのに十分な大きさである。特定の実施形態では、中間位置１０４０において、ＶＣ導波路１１０１は、外側コア１１２０内のすべてのＭ１モードをサポートすることができる。可撓性部分１０５０において、様々な実施形態では、外側コア１１２０は、全てのＭ１モードをサポートできなくなる（例えば、光伝搬をサポートできない）。しかしながら、いくつかのそのような実施形態では、可撓性部分１０５０において、第２の外側コア１１２２は、全てのＭ１モードをサポートすることができる（いくつかの例では、追加モードをサポートすることができる）。この例では、中間位置１０４０から可撓性部分１０５０まで外側コア１１２０内を進む光が内側コア１１１０、外側コア１１２０、および第２の外側コア１１２２内を伝搬できるように、外側コア１１２０から第２の外側コア１１２２内に逃げることができる。
さらに、外側コア１１２０の大きさ、第２の外側コア１１２２の大きさ、および導波路１１００間の間隔は、光エレメント１０００に沿って、可撓性部分１０５０から第２の端部１０２０まで拡大（例えば、いくつかの例では、同時かつ徐々に）することができる。その結果、第２の端部１０２０において、第２の外側コア１１２２の大きさは、そこを通って光を導くのに不十分であり、外側コア１１２０の大きさは、そこを通って少なくとも１つの光モードを導くのに十分である。特定の実施形態では、第２の端部１０２０において、様々な実施形態では、第２の外側コア１１２２は、全てのＭ１モードをサポートすることができない（例えば、光伝搬をサポートすることができない）。しかしながら、いくつかのそのような実施形態では、第２の端部１０２０において、外側コア１１２０は、全てのＭ１モードをサポートすることができる（いくつかの例では、追加のモードをサポートすることができる）。この例では、可撓性部分１０５０から第２の端部１０２０まで第２の外側コア１１２２内を伝搬する光は、内側コア１１１０および外側コア１１２０内のみに戻り、伝搬することができる。
第２の端部１０２０から第１の端部１０１０に進む光は、逆の方法で作用することができることが理解されるのであろう。例えば、外側コア１１２０の大きさ、第２の外側コア１１２２の大きさ、および導波路１１００間の間隔は、光エレメント１０００に沿って、第２の端部１０２０から可撓性部分１０５０まで（例えば、いくつかの例では、同時かつ徐々に）小さくすることができる。その結果、可撓性部分１０５０において、外側コア１１２０の大きさは、そこを通って光を導くのに不十分であり、第２の外側コア１１２２の大きさは、そこを通って少なくとも１つの光学モードを導くのに十分な大きさである。
断面コアおよびクラッドサイズの減少は、結合器アレイ４５０において剛性および可撓性を有利に提供することができる。光ファイバ２０００および／または光デバイス３０００は、結合器アレイ４５０の端部１０１０、１０２０に融合されることができることから、第１の端部１０１０および第２の端部１０２０における剛性が望ましい。しかしながら、低プロファイル集積回路と接続するように曲げることができるように、結合器アレイは可撓性を有することも望ましい。特定の実施形態では、第１の端部１０１０と第２の端部１０２０との間の可撓性部分１０５０は、第１の端部１０１０と第２の端部１０２０とを相対的に剛性とすることができ、その間に可撓性部分１０５０を設けることができる。可撓性部分は、光エレメント１０００の長さに亘って延在することができ、第１の端部１０１０と第２の端部１０２０とを機械的に分離することができる。例えば、可撓性部分１０５０は、可撓性部分１０５０と第２の端部１０２０との間の領域から第１の端部１０１０を機械的に分離することができる。別の例として、可撓性部分１０５０は、第１の端部１０１０と可撓性部分１０５０との間の領域から第２の端部１０２０を機械的に分離することができる。そのような機械的分離は、例えば、温度変動および機械的衝撃および振動を含む環境変動に関して、第１の端部１０１０および第２の端部１０２０に安定性を提供することができる。可撓性部分１０５０の長さは、特に限定されず用途に依存することができる。いくつかの例では、長さは、２～７ｍｍ、３～８ｍｍ、５～１０ｍｍ、７～１２ｍｍ、８～１５ｍｍ、これらの範囲の任意の組み合わせ、または２～２０ｍｍ(例えば、３～１３ｍｍ、４～１４ｍｍ、５～１７ｍｍなど）の任意の値から形成される任意の範囲であることができる。他の例では、可撓性部分１０５０の長さは、より短くても長くてもよい。
同時に、可撓性部分１０５０は、可撓性を提供することができる。多くの場合、可撓性部分１０５０は、可撓性部分１０５０の長さに亘って延在する、実質的に類似した断面サイズ（例えば、導波路１１００の断面サイズ）を有することができる。特定の実施形態では、可撓性部分１０５０における断面サイズは、第１の端部１０１０および第２の端部１０２０における断面サイズよりも小さい断面サイズを有することができる。より小さい断面サイズを有するため、この可撓性部分１０５０は、第１の端部１０１０および第２の端部１０２０に近接する領域よりも可撓性であることができる。断面サイズが小さいほど、コアおよびクラッドのサイズが小さくなる結果となることができる。可撓性のあるＰＲＯＦＡ結合器４５０の柔軟長の直径をさらに小さくするために、任意のエッチング後工程が望ましい場合がある。
いくつかの実施形態では、可撓性部分１０５０は、標準的なＳＭＦ２８ファイバよりも可撓性であることができる。いくつかの実施形態では、可撓性部分１０５０は、少なくとも４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、９０度、１００度、１１０度、１２０度、またはそれらの間の少なくとも任意の値で屈曲することができる。いくつかの実施形態では、可撓性部分１０５０は、これらの値のいずれかによって形成される範囲、例えば、４５～５５度、５０～６０度、６０～７０度、７０～８０度、８０～９０度、９０～１００度、１００～１１０度、１１０～１２０度、またはこれらの範囲の任意の組み合わせ、またはこれらの範囲内の任意の値によって形成される任意の範囲（例えば、５０～６５度、５０～８５度、６５～９０度）で屈曲することができる。他の実施形態では、可撓性部分１０５０は、これらの値よりも多くまたは少なく屈曲することができる。本明細書に記載されるように、様々な用途において、可撓性部分１０５０は、使用中に屈曲しない場合があるが、可撓性は、結合器アレイ４５０の他の部分から第１の端部１０１０または第２の端部１０２０を分離すために望ましい場合がある。
結合器アレイ４５０は、結合器ハウジング構造１０６０を有することができる。例えば、結合器ハウジング構造１０６０は、共通の単一結合器ハウジング構造を有することができる。特定の実施形態では、結合器ハウジング構造１０６０は、導波路１１００を囲む媒体１１４０（例えば、屈折率Ｎ－４を有する）を有することができる。いくつかの例では、Ｎ－４はＮ－３より大きい。他の例では、Ｎ－４はＮ－３に等しい。媒体１１４０は、本明細書に記載の任意の媒体（例えば、純シリカ）を含むことができる。媒体は、結合器アレイ４５０が全ガラス結合器アレイであることができるように、ガラスを含むこともできる。導波路１１００は、ハウジング構造１０６０の媒体１０４０内に埋め込まれることができる。いくつかの例では、結合器ハウジング構造１０６０の媒体１１４０の総容量を、結合器ハウジング構造１０６０内に閉じ込められたＶＣ導波路の全ての内側および外側コア１１１０、１１２０、１１２２の総容量よりも大きくすることができる。
いくつかの実施形態では、各導波路は、例えば図１Ａ～２Ｄに示されるように、結合器ハウジング構造１０６０の内部、外部、または境界領域の位置で、光ファイバ２０００および／または光デバイス３０００に結合することができる。光ファイバ２０００および光デバイス３０００は、それぞれの端部で異なることができることから、第１の端部１０１０および第２の端部１０２０は、それぞれ、結合される光ファイバ２０００または光デバイス３０００に対して構成されることができる。例えば、第１の端部１０１０および／または第２の端部１０２０におけるＶＣ導波路のＭＦＤは、結合される光ファイバ２０００または光デバイス３０００のＭＦＤに一致するか、または実質的に一致するように構成されることができる（例えば、コアのサイズを使用する）。加えて、第１の端部１０１０および／または第２の端部１０２０におけるＶＣ導波路のＮＡは、結合される光ファイバ２０００または光デバイス３０００のＮＡに一致するか、または実質的に一致するように構成されることができる（例えば、屈折率を使用）。屈折率は、当技術分野で知られている任意の方法（例えば、導波路ガラスのドーピング）で変更することができ、またはまだ開発されていない。様々な実施形態では、本明細書に記載されるように、第１の端部１０１０におけるＮＡが第２の端部１０２０におけるＮＡよりも大きくなるように、差（Ｎ－１－Ｎ－２）を差（Ｎ－２－Ｎ－２Ａ）よりも大きくすることができる。他の実施形態では、第１の端部１０１０におけるＮＡが第２の端部１０２０におけるＮＡよりも小さくなるように、差（Ｎ－１－Ｎ－２）を差（Ｎ－２－Ｎ－２Ａ）よりも小さくすることができる。さらに他の実施形態では、第１の端部１０１０におけるＮＡが第２の端部１０２０におけるＮＡに等しくなるように、差（Ｎ－１－Ｎ－２）を（Ｎ－２－Ｎ－２Ａ）に等しくすることができる。ＶＣ導波路は、シングルモードファイバ、マルチモードファイバ、および／または偏光維持ファイバを含むが、これらに限定されない、本明細書に記載されるファイバタイプのいずれかを有することができる。
コアおよびクラッド（１１１０、１１２０、１１２２、１１３０）サイズ（例えば、円形であれば外側断面直径または円形でなければ外側断面寸法）は、特に限定されない。いくつかの実施形態では、内側コア１１１０および／または外側コア１１２０サイズは、１～３ミクロン、２～５ミクロン、４～８ミクロン、５～１０ミクロン、これらの範囲の任意の組み合わせ、または１～１０ミクロン（例えば、２～８ミクロン、３～９ミクロン）の任意の値から形成される任意の範囲であることができる。しかしながら、サイズは、より大きくても小さくてもよい。例えば、内側コア１１１０および／または外側コア１１２０サイズは、例えば、所望のモードの波長および／または数に応じて、サブミクロンから数ミクロン、数十ミクロン、数百ミクロンまでの範囲とすることができる。
さらに、屈折率の差（例えば、Ｎ－１とＮ－２との間、Ｎ－２とＮ－２Ａとの間、および／またはＮ－２ＡとＮ－３との間）は、特に限定されない。いくつかの例では、屈折率差は、１．５×１０－３～２．５×１０－３、１．７×１０－３～２．３×１０－３、１．８×１０－３～２．２×１０－３、１．９×１０－３～２．１×１０－３、１．５×１０－３～１．７×１０－３、１．７×１０－３～１．９×１０－３、１．９×１０－３～２．１×１０－３、２．１×１０－３～２．３×１０－３、２．３×１０－３～２．５×１０－３、これらの範囲の任意の組み合わせ、または１．５×１０－３～２．５×１０－３からの範囲とすることができる。他の例では、屈折率の差は、より大きくても小さくてもよい。
本明細書に記載されるように、光デバイス３０００は、ＰＩＣを有することができる。
ＰＩＣは、ＶＧＣのアレイを有することができる。また、本明細書に組み込まれる「ＨＩＧＨ ＤＥＮＳＩＴＹ ＯＰＴＩＣＡＬ ＰＡＣＫＡＧＩＮＧ ＨＥＡＤＥＲ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」という名称の米国特許出願公開第２０１２／０２５７８５７号に記載されているように、それぞれが複数の光チャネルを有する複数の可撓性ＰＲＯＦＡ結合器（結合器４５０など）を組み合わせて、光マルチポート入力／出力（ＩＯ）インターフェイスを有利に形成することができる。そのように、光マルチポートＩＯインターフェイスは、複数の光結合器アレイを有することができ、光結合器アレイのうちの少なくとも１つは、本明細書に記載されるように、光結合器アレイ４５０を有することができる。
次に、図８および図９を参照すると、マルチチャネル光結合器アレイの第１の端部に近接したハウジング構造の例示的な断面図が示されている。断面図は、光結合器アレイの縦方向または長さに直交する。いくつかのそのような構成は、第１の端部における導波路の改善された断面または横方向（または側面）位置決め、および第２の端部における導波路の改善された（いくつかの場合には、精密または略精密）断面位置決めを有する。第１の端部における位置決めは、第１の端部に近接した自己整合導波路配置（例えば、円形（図８に示される）または六角形の内側断面を有するハウジング構造内の六角形の最密充填配置）を可能にする。そのような構成は、第２の端部における導波路の断面位置決めが所望に応じてより正確に配置されることができるように、製造中にアライメントを提供してもよい。
例示的な光結合器アレイの様々な特徴を、図８および図９に関して説明することができるが、（例えば、上記図または実施形態のいずれかに関連して）上記任意の特徴を、マルチチャネル光結合器アレイとの任意の組合せで実施することができる。例えば、図１Ａ～５、７に関して説明した特徴のいずれかを、マルチチャネル光結合器アレイで利用することができ、図８および９に関して記載された任意の特徴と組み合わせることができる。
例えば、図１Ａ～２Ｄに示される実施例を参照すると、結合器アレイの２つの端部、すなわち、第１（より大きい）の端部と、第２（より小さい）の端部とが存在する。２つの端部は、縦方向（ｚ方向に沿って）に離間している。例えば、図１Ａでは、第１の端部は、位置Ｂに近位であり、第２の端部は、位置ＣおよびＤに近位である。
特定の実施形態では、第１の端部（位置Ｂに近位）の機能の１つは、高められた、または近似位置決め精度で導波路３０Ａ、３２Ａ－１、３２Ａ－２を封入することである。例えば、第１の端部に近位の（位置Ｂに近位）結合器ハウジング構造１４Ａは、例えば、導波路３０Ａ、３２Ａ－１、３２Ａ－２の長さの一部を円周方向に囲むが、必ずしも導波路３０Ａ、３２Ａ－１、３２Ａ－２の端部を完全に囲むとは限らない。このような場合には、導波路３０Ａ、３２Ａ－１、３２Ａ－２は、結合器ハウジング構造１４Ａの外側に（例えば、縦方向）延在することも、延在しないこともある。図１Ａにおいて、第１の端部に近接して、導波路３０Ａの端部は、結合器ハウジング構造１４Ａ内に配置されるが、導波路３２Ａ－１および３２Ａ－２の端部は、結合器ハウジング構造１４Ａの外側で、例えば縦方向（ｚ方向に平行な方向）に延在する。図２Ｂにおいて、第１の端部に近接して、導波路１３０Ｂ－１、１３０Ｂ－２の端部は、結合器ハウジング構造１４Ａの外側断面境界領域に配置され、結合器ハウジング構造１４Ａの外側で縦方向（ｚ方向に平行な方向）に延在しない。
様々な実施形態では、第２の端部（位置ＣおよびＤに近接する）の機能の１つは、改善された断面位置決めで（いくつかの例では、正確、または略正確に）ハウジング構造（例えば、いくつかの例では、共通のハウジング構造）内に導波路３０Ａ、３２Ａ－１、３２Ａ－２を埋め込むことである。例えば、導波路３０Ａ、３２Ａ－１、３２Ａ－２は、第２の端部に近接して（位置ＣおよびＤに近位）埋め込まれてもよく、例えば、隣接する結合器ハウジング構造１４Ａによって円周方向に囲まれてもよい。図１Ａにおいて、第２の端部に近接して、導波路３０Ａ、３２Ａ－１、３２Ａ－２の端部は、結合器ハウジング構造１４Ａの外側断面境界領域に縦方向に配置される。いくつかの実施形態では、第２の端部に近接して、導波路の１つ以上の端部は、結合器ハウジング構造１４Ａ内に配置されてもよく、または縦方向に延在してもよい。
改善された位置決めを達成するために、いくつかの実施形態は、第１の端部に近接して、図８に示されたハウジング構造の例示的な断面構成を有することができる。断面は、光結合器アレイの縦方向または長さに直交する。図８に示されるように、結合器アレイ８００は、ハウジング構造８０１を有することができる。ハウジング構造８０１は、第１の端部に縦方向に近接して複数の縦導波路８０５を囲むリングの横方向（または側面）構成を有する。間隙、例えば空隙は、複数の縦方向導波路８０５を周囲のリングから分離することができる。いくつかのそのような構成は、第１の端部に近接したセルフアライメント導波路配置（例えば、円形（図８に示された）または六角形の内側断面を有するハウジング構造における六角形の最密配置）を可能にすることができる。
図８に示された例の構成では、導波路８０５は六角形の配置である。他の配置、例えば、正方形、長方形なども可能である。
リングは、円形または非円形である内側断面８０１ａ（横方向、すなわち、光結合器アレイの縦方向または長さに直交する）を有することもできる。例えば、内側断面８０１ａは、円形、楕円形、Ｄ字形、正方形、長方形、六角形、五角形、八角形、他の多角形形状等であってもよい。内側断面８０１ａは、導波路８０５の配置に必ずしもしたがわない。例えば、正方形配置の４つの導波路は、内側円形断面内に閉じ込められることができる。別の例として、図８に示されるように、内側断面８０１ａは、円形であり、導波路８０５は、六角形に配置されている。いくつかの実施形態では、図８に示されるように、円形の内側断面は、密接六角形配置を可能にすることができる好ましい形状であってもよい。また、正方形または長方形のような他の内側断面形状を使用することもでき、これにより、非六角形の導波路配置を可能にすることができる。いくつかの例では、内側断面８０１ａは、空きスペースを減らすために、導波路８０５の配置と同様であってもよい。例えば、六角形配置の導波路８０５の場合、リングの内側断面８０１ａは、内側断面８０１ａと導波路８０５との間の空きスペースを減少させるために、六角形であってもよい。
外側断面８０１ｂ（例えば、光結合器アレイの縦方向または長さに直交する横方向）は、円形または非円形であってもよい。例えば、外側断面８０１ｂは、円形、楕円形、六角形、Ｄ字形であってもよく（例えば、平坦面が容易な回転アライメントを可能にするので、結合器の受動的な軸方向アライメントを提供するために）、正方形、長方形、五角形、八角形、他の多角形形状などであってもよい。図８において、外側断面８０１ｂ（例えば、円形）は、内側断面８０１ａの形状（例えば、円形）にしたがっている。しかしながら、いくつかの実施形態では、外側断面８０１ｂは、内側断面８０１ａと同様である必要はない。内側断面形状の機能の１つは、第２の端部に近接して横方向位置精度の向上を可能にすることであり、一方、外側断面形状の機能の１つは、結合器の受動的な軸方向アライメントを可能にすることである（例えば、結合器内に光を発射することなくアライメントを行うことができる）。いくつかの構成では、結合器アレイの端部の一方または両方での受動的アライメントを容易にするために、第１の端部から第２の端部までの外側断面形状を実質的に維持することが好ましい場合がある。
図９は、第１の端部に近接したハウジング構造の他の例示的な断面構成を示す。図９に示されるように、結合器アレイ８５０は、複数の孔８５２を有する構造（例えば、場合によっては隣接構造）の構成を有するハウジング構造８５１を有することができる。孔８５２のうちの少なくとも１つは、縦導波路８５５のうちの少なくとも１つを含んでもよい。間隙、例えば空隙は、複数の縦導波路８５５を周囲のハウジング構造８５１から分離させることもできる。図８に示される例に関連する説明と同様に、外側断面は、円形、楕円形、六角形、Ｄ字形、正方形、長方形、五角形、八角形、他の多角形形状等であってもよい。このような構成のいくつかは、結合器アレイの端部の一方または両方で受動的なアライメントを可能にすることができる。図８に示された例示的な構成は、いくつかの例では、より簡単な製造を可能にするが、図９に示された例示的な構成は、任意の横方向導波路位置決めを可能にすることもできる。
図９は、６つの孔８５２を有する例示的な構成を示すが、他の数の孔も可能である。この例の構成における孔８５２は、隔離されてもよいし、一部または全部の孔８５２は、接続されてもよい。例えば、図９に示されるように、第１の孔８５２－１は、第２の孔８５２－２から隔離されている。しかしながら、いくつかの構成では、第１の孔８５２－１は、少なくとも１つの第２の孔８５２－２に接続されてもよい。孔８５２の配置は、３×２アレイとして示されているが、さらに他の配置も可能である。例えば、孔の配置パターンは、六角形、正方形、長方形であってもよく、または横断面内の孔の位置を規定するＸＹアレイによって規定されてもよい。
図９は、消失コア（ＶＣ）導波路として示された導波路８５５を有するすべての孔８５２を示す。しかしながら、この例における導波路のうちの少なくとも１つは、ＶＣ導波路であるが、孔８５２のうちの１つ以上は、非消失コア（非ＶＣ）導波路を有することもできる。ＶＣまたは非ＶＣ導波路８５５は、本明細書に記載される導波路、例えば、シングルモードファイバ、マルチモードファイバ、偏光維持ファイバのいずれかを有することができる。いくつかの実施形態では、孔８５２のうちの１つ以上は、空であってもよく、または例えば、基準マークとして機能するために、他の（例えば、非導波路）材料で埋められてもよい。孔８５２のうちの１つ以上は、図９に示されるように、単一の導波路８５５（いくつかの好ましい構成）または複数の導波路８５５で埋められてもよい。設計に応じて、孔８５２の１つ以上は、例えば、異なる形状および寸法（例えば、断面形状、直径、長／短楕円寸法）の導波路８５５を収容するために、別の孔８５２と同一または異なるものとすることができる。孔８５２の断面は、円形または非円形であってもよい。例えば、断面は、円形、楕円形、六角形、またはＤ字形（例えば、偏光維持（ＰＭ）チャネルの受動軸方向アライメントを提供するために）、正方形、長方形、五角形、八角形、他の多角形形状などであってもよい。図示されるように、多くの場合、第１の端部に近接する孔８５２の断面は、間隔が結合器ハウジング構造８５１の内面８５１ａと導波路８５５との間に配置されるように、導波路８５５の断面よりも大きい。
結合器ハウジング構造（例えば、図８の８０１または図９の８５１）は、本明細書に記載されるような広範囲の材料からの媒体を含むことができる。本明細書に記載されるように、結合器ハウジング構造８０１、８５１の媒体は、屈折率（Ｎ－４）を有することができる。媒体は、横方向に連続する媒体であってもよい。これは、いくつかの実施形態において、改良された横方向位置決め精度を有する頑丈なハウジング構造を可能にすることができる。いくつかの実施形態では、結合器ハウジング構造８０１、８５１の媒体の総容量は、結合器ハウジング構造８０１、８５１内に閉じ込められたＶＣ導波路のすべての内側コアおよび外側コアの総容量よりも大きくすることができ、いくつかの実施形態では、すべてのＶＣ導波路が安定した性能を可能にするハウジング構造内に確実に埋め込まれることを提供する。
特定の実施形態において、図８および図９に示された例示的な構成は、例えば、第２の端部における導波路の改良された断面（横方向）位置決めによるデバイスの改良された製造可能性を可能にすることもできる。この横方向位置は、例えば、ｘおよび／またはｙ方向に規定されてもよく、一方、ｚは、結合器アレイの長さに沿った方向（例えば、第１の端部から第２の端部まで）である。様々な製造アプローチにおいて、導波路（例えば、図８の８０５および図９の８５５）および結合器ハウジング構造（例えば、図８の８０１または図９の８５１）を備えるアセンブリは、図３Ａ～３Ｌに示された横断面図に示されるように、第２の端部を形成するように加熱され、引き出されてもよい。図８を参照すると、導波路８０５は、リングの構成（例えば、図示のｘｙ平面において、光結合器アレイの縦方向または長さに直交する断面内）を有する結合器ハウジング構造８０１内に挿入されることができる。上記したように、結合器ハウジング構造８０１に対する導波路の横方向（ｘおよび／またはｙ方向）の移動を可能にするために、結合器ハウジング構造８０１と導波路８０５との間に空隙などの間隙を配置することができる。図９を参照すると、１つ以上の導波路８５５を、複数の孔８５２を有する結合器ハウジング構造８５１に挿入することができ（例えば、ｘｙ平面において、光結合器アレイの縦方向または長さに直交する断面に見られるように）、導波路８５５をハウジング構造８５１内で受動的にアライメントさせることができる。結合器ハウジング構造８５１に対する導波路の横方向の移動（ｘおよび／またはｙ方向）を可能にするために、結合器ハウジング構造８５１と導波路８５５との間に空隙などの間隙を配置することができる。密接導波路配置（例えば、六角形）の場合、この移動能力は、製造後の第２の端部におけるより精密な断面位置決めをもたらすことができる。
図１Ａを参照すると、結合器アレイは、内側コア２０Ａおよび外側コア２２Ａを有する少なくとも１つのＶＣ導波路３０Ａを有する複数の縦導波路３０Ａ、３２Ａ－１、３２Ａ－２を備えることができる。内側コア２０Ａ、外側コア２２Ａ、および複数の導波路３０Ａ、３２Ａ－１、３２Ａ－２の間の間隔は、例えば、Ｓ－１からＳ－２へ、第１の端部（位置Ｂに近接）から第２の端部（位置ＣおよびＤに近接）へ小さく（例えば、場合によっては、同時かつ徐々に）することができる。様々な実施形態では、第１の端部（近位位置Ｂ）における断面構成は、図８または図９のように示され、第２の端部（近位位置ＣおよびＤ）における断面構成は、図３Ａ～３Ｌまたは図７に示されることができる。いくつかの実施形態では、第２の端部に近接して、結合器ハウジング構造と導波路との間には実質的に間隙がなく、いくつかの間隙は、ハウジング材料によって充填され、いくつかの間隙は、導波路クラッド材料によって充填される。第１の端部における記載された断面構成の結果として、第２の端部における導波路の断面または横方向の位置決めを改善することができる。したがって、第２の端部の導波路は、光デバイスと横方向（例えば、ｘおよび／またはｙ方向）に適切に一致させることができる。
次に、図１０および図１１を参照すると、光結合器アレイ４０００、５０００のさらなる例示的な実施形態が示されている。結合器アレイ４０００、５０００は、複数の光ファイバと結合するように、複数の光ファイバから構成されることができる。複数の光ファイバは、例えば、異なるモードフィールドおよび／またはコアサイズを有する複数の光ファイバである。いくつかの例では、結合器アレイ４０００、５０００は、個別の光ファイバ２０００のセットと、１つ以上光モードの伝搬を可能にする少なくとも１つの光チャネルを有する光デバイス３０００との間の結合を提供するように構成されることができる。いくつかの好ましい実施形態では、すべての個別の光ファイバ２０００は、同一であってもよく（いくつかの例では異なる）、光デバイス３０００は、少なくとも１つの少数モードファイバ、マルチモードファイバ、マルチコアシングルモードファイバ、マルチコア少数モードファイバ、および／またはマルチコアマルチモードファイバを有することもできる。図１Ａ～５に関して本明細書に記載される特定の実施形態と比較すると、様々な実施形態４０００、５０００は、テーパ直径をさらに小さくすることができ、それは、光が外側コア４１２０、５１２０から逃れて、少なくとも２つの隣接するコアによって形成された結合導波路４１５０、５１５０内を伝搬することを可能にすることができる。したがって、本明細書に記載された様々な実施形態は、異なるモードフィールドおよび／またはコア形状またはサイズを有するファイバ間で光学的に結合するように構成されることができる。有利には、結合器アレイのいくつかの実施形態は、シングルモードファイバ、少数モードファイバ、マルチモードファイバ、マルチコアシングルモードファイバ、マルチコア少数モードファイバ、および／またはマルチコアマルチモードファイバのうちの１つ以上の間の光結合を改善および／または最適化することができる。
例示的な結合器アレイの様々な特徴が図１０および図１１に関して本明細書に記載されているが、記載された任意の特徴は、図１Ａ～５および７に関して記載された結合器アレイとの任意の組み合わせで実施されることができる。さらに、図１Ａ～５および７に関して記載された任意の特徴は、図１０および１１に関して記載された任意の特徴と組み合わせることができる。例えば、図８～９に示されたハウジング構造８０１、８５１と同様のハウジング構造４０６０、５０６０を利用して、例えば、結合器アレイ４０００、５０００が図示されている。これらの実施形態では、ハウジング構造４０６０、５０６０の断面構成は、図１０に示されるように、複数の孔（例えば、マルチ孔）を有する構造を備えてもよく、または図１１に示されるように１つの孔（例えば、リングによって囲まれたシングル孔）を備えてもよい。しかしながら、他のハウジング構造を使用することもできる。例えば、図１Ａ～５および７に関して記載されたハウジング構造を使用することもできる。
図１０を参照すると、マルチチャネル光結合器アレイ４０００の特定の実施形態は、第１の端部４０１０、中間位置または断面４０５０、および第２の端部４０２０を有する長尺光エレメント４００１を有することができる。光エレメント４００１は、結合器ハウジング構造４０６０と、ハウジング構造４０６０内に配置された複数の縦導波路４１００とを有することができる。導波路４１００は、断面幾何学導波路配置で互いに対して配置されることができる。図１０では、第１の端部４０１０、中間断面４０５０、および第２の端部４０２０に対する導波路４１００の断面幾何学導波路配置が例示されている。断面内の斜線領域によって図示され、本明細書に記載されるように、光は、第１の端部４０１０から中間断面４０５０を通って、第２の端部４０２０に光エレメント４００１を通って導かれることができる。
図１０に示されるように、第１の端部４０１０の近位（例えば、近接して）に、ハウジング構造４０６０（例えば、場合によっては共通の単一結合器ハウジング構造）は、複数の孔４０６２を有する構造（例えば、場合によっては横方向に隣接する構造）の断面構成を有することができる。図１０は、３つの円形孔４０６２－１、４０６２－２、４０６２－３を有する構成を例示する。しかしながら、孔の形状、孔の数、および／または孔の配置は、特に限定されず、図９に関して記載したものを含む任意の他の形状、数、および／または配置を有することができる。孔４０６２のうちの少なくとも１つは、縦導波路４１００のうちの少なくとも１つを含んでもよい。間隙、例えば空隙は、第１の端部４０１０の近位の周囲ハウジング構造４０６０から複数の縦導波路４１００を分離させることもできる。いくつかの実施形態では、中間位置４０５０および／または第２の端部４０２０において、結合器ハウジング構造４０６０と導波路４１００との間に実質的に間隙が存在しない場合がある。例えば、１つ以上の間隙は、ハウジング材料および／または導波路クラッド材料によって充填されてもよい。本明細書に記載されるように、いくつかの実施形態では、第１の端部４０１０に近接して、結合器ハウジング構造４０６０と導波路４１００との間に空隙が存在してもよいが、第２の端部４０２０に近接して、結合器ハウジング構造４０６０と導波路４１００との間に実質的に空隙が存在しなくてもよい（またはその逆）。いくつかの実施形態では、結合器ハウジング構造４０６０と、第１の端部４０１０、中間位置４０５０、および／または第２の端部４０２０に近接する導波路４１００との間に、実質的に空隙が存在しない場合がある。
本明細書に記載されるように、結合器アレイ４０００は、複数の光ファイバ２０００および／または光デバイス３０００と光結合するように動作可能である。結合器アレイ４０００は、第１の端部４０１０に近位の複数の導波路４１００を介して（例えば、溶融スプライス２００１を介して）光ファイバ２０００と結合することができ、および／または第２の端部４０２０に近位の複数の導波路４１００を介して（例えば、図示しない溶融スプライスを介して）光デバイス３０００と結合することができる。図１０では、３つの孔４０６２－１、４０６２－２、４０６２－３のそれぞれに３つの導波路４１００が示されている。しかしながら、孔４０６２のそれぞれに任意の数の導波路４１００を使用することができる。いくつかの実施形態では、導波路４１００の数は、光ファイバ２０００の数（例えば、９本の光ファイバと結合する９本の導波路）と等しくてもよい。他のいくつかの実施形態では、少なくとも１つの孔における導波路４１００の数は、デバイス３０００の対応する少数モードまたはマルチモード導波路（例えば、マルチコアファイバの３つのモードコアと結合する３つの孔のそれぞれに３つの導波路）によってサポートされる光モードの数と等しくてもよい。様々な実施形態では、導波路４１００は、それぞれの孔４０６２内に互いに間隔（例えば、いくつかの例では、所定の間隔）で配置されることができる。マルチ孔構成のいくつかの好ましい実施形態では、それぞれの孔４０６２－１、４０６２－２、４０６２－３は、光デバイスの少数モード、マルチモードおよび／またはマルチコアファイバの少なくとも１つの特定コアに結合することを意図したすべての導波路（例えば、ファイバ）を含んでもよい。いくつかの他の実施形態では、１つ以上の他の追加のファイバおよび／またはダミーファイバ（例えば、光を導かない可能性がある）を利用して、アクティブな光ガイドファイバ導波路の特定の幾何学配置を生成することができる。
様々な実施形態では、複数の導波路４１００は、少なくとも１つの光モード（例えば、いくつかの例では、所定のモードフィールドプロファイル）に対する容量を有することができる。複数の導波路４１００は、少なくとも１つの消失コア（ＶＣ）導波路４１０１を有することができる。図１０は、ＶＣ導波路としての導波路４１００の全てを示す。しかしながら、１つ以上の非ＶＣ導波路を使用することもできる。本明細書に記載されるように、ＶＣ導波路４１０１は、屈折率Ｎ－１、Ｎ－２、およびＮ－３をそれぞれ有する内側コア（例えば、内側消失コア）４１１０と、外側コア４１２０と、外側クラッド４１３０とを有することもできる。外側コア４１２０は、内側コア４１１０を縦方向に囲むことができ、外側クラッド４１３０は、外側コア４１２０を縦方向に囲むことができる。本明細書に記載されるように、内側コア４１１０、外側コア４１２０、および外側クラッド４１３０の屈折率間の相対的な大きさの関係は、有利には、Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３とすることができる。
様々な実施形態では、ハウジング構造４０６０は、導波路４１００を囲むことができる。結合器ハウジング構造４０６０は、屈折率Ｎ－４を有する媒体４１４０を有することができる。媒体４１４０は、本明細書に記載されるいずれかのものを有することができる。いくつかの例では、結合器ハウジング構造４０６０の媒体４１４０の総容量は、結合器ハウジング構造４０６０内に閉じ込められたＶＣ導波路のすべての内側コア４１１０および外側コア４１２０の総容量よりも大きくすることができる。いくつかの例では、導波路４１００は、ハウジング構造４０６０内（例えば、第２の端部４０２０の近位）に埋め込まれてもよい。
特定の実施形態では、内側コア４１１０の導波路寸法、外側コア４１２０の導波路寸法、屈折率、および／または開口数（ＮＡ）は、それぞれのファイバ２０００への結合を増加および／または最適化するように選択される。様々な実施形態では、外側コア４１２０の導波路寸法、屈折率、ＮＡ、および／またはクラッド４１３０の寸法は、光デバイス３０００への結合を増加および／または最適化するように選択される。本明細書に記載される様々な実施形態は、また、その全体が本明細書に組み込まれる「ＯＰＴＩＭＩＺＥＤ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＢＬＥ ＰＩＴＣＨ ＲＥＤＵＣＩＮＧ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＢＥＲ ＣＯＵＰＬＥＲ ＡＲＲＡＹ」という名称の米国特許出願第１４／６７７，８１０号に記載されるピッチ低減光ファイバアレイの反射低減特徴を有することができる。偏光制御のために、外側コア４１２０のいくつかは、非円形断面（例えば、図１０に示されるように楕円形）で製造され、外側コア４１２０の特定の配向を使用して、光結合を増加および／または最適化することができる。本明細書に記載される様々な実施形態は、また、その全体が本明細書に組み込まれる「ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＢＬＥ ＰＯＬＡＲＩＺＡＴＩＯＮ ＭＯＤＥ ＣＯＵＰＬＥＲ」という名称の米国特許出願第１５／６１７，８４号に記載される偏光モード結合器のいずれの特徴を有することができる。
いくつかの実施形態では、内側コア４１１０の大きさ、外側コア４１２０の大きさ、クラッド４１３０の大きさ、および／または導波路４１００の間の間隔を、第１の端部４０１０から中間位置または断面４０５０まで光エレメント４００１に沿って（例えば、いくつかの例では、同時かつ徐々に）低減することができる。いくつかの実施形態では、所定の低減プロファイルを使用することができる。図１０に示される例では、中間位置４０５０において、内側コア４１１０は、そこを通って光を導くのに不十分であることができ、外側コア４１２０は、少なくとも１つの光モード（例えば、空間モード）を導くのに十分であることができる。
いくつかの実施形態では、導波路４１００の各コアは、少なくとも１つの光モード（例えば、シングルモード、少数モード、またはマルチモード）のための容量を有することができる。例えば、第１の端部４０１０において、ＶＣ導波路４１０１は、内側コア４１１０内の多数の空間モード（Ｍ１）をサポートすることができる。中間位置４０５０において、様々な実施形態では、内側コア４１１０は、全てのＭ１モードをサポートすることができなくなることもある（例えば、光伝搬をサポートすることができない）。しかしながら、いくつかのそのような実施形態では、中間位置４０５０において、外側コア４１２０は、すべてのＭ１モードをサポートすることができる（いくつかの例では、追加のモードをサポートすることができる）。この例では、第１の端部４０１０から中間位置４０５０まで内側コア４１１０内を進む光は、外側コア４１２０内を伝搬できるように、内側コア４１１０から外側コア４１２０内に逃げることができる。
いくつかの実施態様では、内側コア４１１０の大きさ、外側コア４１２０の大きさ、クラッド４１３０の大きさ、および／または導波路４１００の間の間隔は、中間位置４０５０から第２の端部４０２０まで光エレメント４００１に沿ってさらに（例えば、いくつかの例では、同時かつ徐々に）小さくすることができる。図１０に示される例では、第２の端部４０２０において、外側コア４１２０は、そこを通る光を導くのに不十分であり得る。
特定の実施形態では、中間位置４０５０において、ＶＣ導波路４１０１は、外側コア４１２０内のすべてのＭ１モードをサポートすることができる。第２の端部４０２０において、外側コア４１２０は、すべてのＭ１モードをサポートすることができなくなることもある（例えば、光伝搬をサポートすることができない）。しかしながら、いくつかのそのような実施形態では、第２の端部４０２０において、少なくとも２つのコアの組み合わされたコア４１５０は、組み合わされたすべての導波路４１０１のすべてのＭ１モードをサポートすることができる（いくつかの例では、追加のモードをサポートすることができる）。この例では、中間位置４０５０から第２の端部４０２０まで外側コア４１２０内を移動する光が結合コア内を伝搬できるように、少なくとも２つの外側コア（例えば、２つ以上の隣接コア）によって形成される結合導波路４１５０内に外側コア４１２０から逃げることができる。図１０に示される例では、組み合わされた導波路４１５０は、それぞれ、３つの外側コアによって形成される。しかしながら、いくつかの実施形態では、結合された導波路４１５０は、別の数の外側コアで形成されてもよい。
第２の端部４０２０から第１の端部４０１０に移動する光は、逆の方法で挙動することができる。例えば、いくつかの実施形態では、光は、少なくとも２つの隣接する外側コアによって形成される結合導波路４１５０から中間断面４０５０の近位の少なくとも１つの外側コア４１２０内に移動することができ、外側コア４１２０から第１の端部４０１０の近位の対応する内側コア４１１０内に移動することができる。図１０に示される例では、組み合わされた導波路４１５０は、それぞれ、３つの伝搬モードをサポートすることができる。第２の端部４０２０から第１の端部４０１０へ移動すると、それぞれの伝搬モードは、中間断面４０５０に近位の対応する外側コア４１２０に結合され、外側コア４１２０から第１の端部４０１０に近位の対応する内側コア４１１０に移動することができる。
ここで図１１を参照すると、例示的な実施形態５０００は、図１０に示された例示的な実施形態４０００と同様の特徴を有する。１つの相違点は、ハウジング構造５０６０の断面構成が複数の孔４０６２の代わりに単一の孔５０６２を有する構造を有することである。図１０に示される例示的な実施形態４０００と同様に、光エレメント５００１は、結合器ハウジング構造５０６０（例えば、媒体５１４０を有する）と、ハウジング構造５０６０に配置された複数の縦導波路５１００とを有することができる。導波路５１００は、孔５０６２内の断面幾何学導波路配置において、互いに対して配置されることができる。図示されるように、光は、第１の端部５０１０から、中間断面５０５０を通って第２の端部５０２０まで、光エレメント５００１を通って導かれることができる。
本明細書に記載されるように、間隙は、複数の縦導波路５１００を周囲のハウジング構造５０６０から分離させることもできる。いくつかの実施形態では、間隙は、結合器ハウジング構造５０６０と、中間位置５０５０および／または第２の端部５０２０に近位の導波路５１００との間に実質的に存在しない場合がある。例えば、図１１では、間隙は、第２の端部５０２０に近接して示されているが、好ましい実施形態では、間隙は、結合器ハウジング構造５０６０と導波路５１００との間に実質的に存在しなくてもよい。いくつかの実施形態では、間隙は、結合器ハウジング構造５０６０と、第１の端部５０１０、中間位置５０５０、および／または第２の端部５０２０に近接する導波路５１００との間に実質的に存在しない場合がある。
様々な実施形態では、複数の導波路５１００は、少なくとも１つのＶＣ導波路５１０１を有することができる。図１１は、六角形配置のＶＣ導波路５１０１として、３７本全ての導波路５１００を示す。しかしながら、どのような配置を用いてもよい。さらに、任意の数のＶＣ導波路、非ＶＣ導波路、および／またはダミーファイバを使用することができる。本明細書に記載されるように、１つ以上のダミーファイバを利用して、アクティブ導光ファイバ導波路の特定の幾何学配置をもたらすことができる。本明細書に記載されるように、ＶＣ導波路５１０１は、内側消失コア５１１０、外側コア５１２０、および外側クラッド５１３０を有することができる。
特定の実施形態では、内側コア５１１０導波路寸法、外側コア５１２０導波路寸法、クラッド５１３０寸法、屈折率、および／または開口数（ＮＡ）は、個々のファイバ２０００および／または光デバイス３０００への結合を増加および／または最適化するように選択されることができる。いくつかの実施形態では、内側コア５１１０サイズ、外側コア５１２０サイズ、クラッド５１３０サイズ、および／または導波路５１００間の間隔は、光エレメント５００１に沿って、第１の端部５０１０から第２の端部５０２０まで縮小することができる。図１１に示される例では、中間位置５０５０において、特定の導波路５１００の内側コア５１１０は、そこを通って光を導くには不十分であることができ、特定の導波路５１００の外側コア５１２０は、少なくとも１つの学モード（例えば、空間モード）を導くのに十分であることができる。この例では、第２の端部５０２０に近接して、外側コア５１２０は、それを通って光を導くのに不十分であることができる。したがって、いくつかの実施形態では、中間位置５０５０から第２の端部５０２０まで外側コア５１２０内を進行する光は、結合コア内を伝搬できるように、少なくとも２つの外側コア（例えば、２つ以上の隣接コア）によって形成される結合導波路５１５０内に外側コア５１２０から逃げることができる。図１１に示された例では、組み合わされた導波路５１５０のそれぞれが３つの外側コアによって形成されるが、組み合わされた導波路５１５０は、別の数の外側コアによって形成されてもよい。残りのコア（例えば、導波路またはダミーファイバのコア）は、光を導くことも、導かないこともある。第２の端部５０２０から第１の端部５０１０へ移動する光は、逆の方法で挙動することができる。
光ファイバアレイは、コヒーレントまたはインコヒーレントビーム合成用途に使用することができる。本明細書に記載されるファイバアレイを有する様々なマルチチャネル光結合器は、他のビーム合成デバイスの以下の欠点のうちの１つ以上を対処することができる。
１．コヒーレント合成マルチレーザは、複数の個々のバックリフレクタを使用することができる。リフレクタは、複数のチャネルを収容する単一の広域リフレクタとして製造されてもよく、または個々のチャネルの終端として製造されてもよい。これらは、ミラーをファイバ面に配置することによって、またはファイバ内にファイバブラッグ格子（ＦＢＧ）を製造ることによって作られることができる。リフレクタは、コストが高く、１００％の反射率から多少の偏差を有し、高光パワーへの露光のため劣化または損傷する可能性がある。
２. 異なるチャネルは、異なる光学長を有することができ、これは、位相同期のために複合アクティブ長調整を使用することがある。
３. 組み合わされたキャビティは、複数の競合するスーパーモードを有することができ、そのうちのいくつかは、抑制されなければならない場合がある。
図１２は、コヒーレントまたはインコヒーレントビーム合成用途に使用可能なマルチチャネル光結合器６０００を概略的に例示する。マルチチャネル光結合器６０００の例は、出力光結合器アレイ６０１０および複数の光ファイバ６０３４（例えば、６０３４－１、６０３４－２、６０３４－３、６０３４－４、６０３４－５、６０３４－６、６０３４－７、６０３４－８、６０３４－９、６０３４－１０）を有することができる。光ファイバ（例えば、６０３４－１および６０３４－４；６０３４－５および６０３４－８；ならびに６０３４－６および６０３４－１０）のうちの少なくとも２つは、出力光結合器アレイ６０１０とは反対側の端部で一緒に接続されることができる。
様々な実施において、出力光結合器アレイ６０１０は、当技術分野で既知、またはまだ開発されていない任意の光結合器アレイを有することができる。出力光結合器アレイは、本明細書に記載される任意の光結合器アレイ、例えば図１Ａ～１１における任意の光結合器アレイを有することができる。一例として、ある例では、出力光結合器アレイは、本明細書に記載されるように、ピッチ削減光ファイバアレイ（ＰＲＯＦＡ）を有することができる。
出力光結合器アレイ６０１０は、第１の端部６０１０Ａおよび第２の端部６０１０Ｂを有することができる。いくつかの例では、出力光結合器アレイ６０１０は、第１の端部６０１０Ａから第２の端部６０１０Ｂに向けてテーパ形状（例えば、断面積の減少または増加）を有することができる。図１２を参照すると、出力光結合器アレイ６０１０は、第１の端部６０１０Ａにおいて、複数の光ファイバ６０３４に光学的に接続されることができる。出力光結合器アレイ６０１０は、光ファイバ６０３４から第１の端部６０１０Ａで受光し、第２の端部６０１０Ｂで光６０４０を出力するように構成されることができる。この例では、３つの場合のうちの１つが所望の出力に基づいて実施されることができる。（１）光は、アレイの異なるチャネルにおいて分離されたままであることができる、（２）アレイチャネルは弱く結合されることができる、および（３）アレイチャネルは強く結合されることができる。本明細書に記載されるように、複数の光ファイバ６０３４からの光６０４０は、光デバイスに送られることができる。また、出力光結合器アレイ６０１０は、（例えば、光デバイスから）第２の端部６０１０Ｂで受光し、第１の端部６０１０Ａで光を光ファイバ６０３４に出力することができる。いくつかの例では、出力光結合器アレイ６０１０は、第２の端部６０１０Ｂにおいて、光ファイバ６０３４に光学的に接続され、光ファイバ６０３４のうちの少なくとも１つから受光し、第１の端部６０１０Ａにおいて光を出力することができる。
図１２では、１０本の光ファイバ（例えば、６０３４－１、６０３４－２、６０３４－３、６０３４－４、６０３４－５、６０３４－６、６０３４－７、６０３４－８、６０３４－９、６０３４－１０）が示されているが、光ファイバの数は特に限定されない（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、２０、２５、３０、４０、５０、７５、８０、９０、１００、または任意のそのような値によって形成される任意の範囲）。光ファイバ６０３４を、当技術分野で既知のまたはまだ開発されていない任意の光ファイバとすることができる。例えば、光ファイバ６０３４は、シングルモードファイバ、少数モードファイバ、マルチモードファイバ、偏光維持ファイバ、および／またはそれらの任意の組合せを有することができる。図１２に示されるように、光ファイバ６０３４は、光増幅を可能にするように構成された１つ以上のゲインブロック６０５０を有することができる。いくつかの設計では、ゲインブロック６０５０は、ポンプファイバ６０５１、例えば、アクティブまたはドープファイバ（シングルまたはダブルクラッド）の部分で構成されることができる。ゲインブロック６０５０は、さらに、少なくとも１つのポンプ－信号コンバイナ６０５２、および少なくとも１つのポンプ光源６０５３、例えば、ポンプファイバ６０５１の端部を有することができる。図１２の例では、対応するポンプ源６０５３を有する一対のポンプ－信号コンバイナ６０５２は、１つ以上（いくつかの例では、それぞれ）のゲインブロック６０５０についてポンプファイバ６０５１の両端に示されている。
光ファイバ６０３４は、第１の端部６０３４Ａおよび第２の端部６０３４Ｂを有することができる。図１２では、第１の端部６０３４Ａは、出力光結合器アレイ６０１０の第１の端部６０１０Ａに光学的に接続される。様々な実施形態では、光ファイバ６０３４のうちの少なくとも２つは、出力光結合器アレイ６０１０の反対側の端部（例えば、光ファイバ６０３４の第２の端部６０３４Ｂに近接する端部）で互いに接続されることができる（例えば、接続部６０３６を形成する）。図１２では、光ファイバ６０３４－１および６０３４－４は、互いに接続され、光ファイバ６０３４－５および６０３４－８は、互いに接続され、光ファイバ６０３４－６および６０３４－１０は、後端部６０３４Ｂに近接して互いに接続される６０３６。いくつかの例では、光ファイバは、溶融スプライスを介して互いに接続されることができ、または同様のタイプのファイバの部分を接続に使用することができる。いくつかの例では、１つ以上のファイバは、ループを形成することができる。
様々な実施形態では、互いに接続されることによって、個々のファイバは、接続されたチャネル６０３６の背面にファイバリフレクタを有さないチャネルを形成することができる。いくつかの例では、ファイバブラッグ格子（ＦＢＧ）のような波長選択エレメントを接続されたチャネルで使用することができる。いくつかの例では、例えば、Ｑスイッチングのための例えば振幅変調器または位相変調器（ファイバベースまたはチップベース）のような変調エレメントが接続されたチャネルに使用されてもよい。いくつかの例では、出力光結合器アレイ６０１０（例えば、ＰＲＯＦＡ）は、２０１７年１２月２６日に発行された「ＰＨＡＳＥ ＬＯＣＫＩＮＧ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＢＥＲ ＣＯＵＰＬＥＲ」という名称の米国特許第９，８５１，５１０号に記載されているように、接続されたタルボットキャビティを形成するためのリフレクタ（例えば、タルボットミラー）を有することができ、この特許は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。例えば、反射面またはリフレクタは、光結合器アレイ６０１０の第２の端部６０１０Ｂに含まれてもよい。この反射面またはミラーは、複数のチャネルおよびコアに共通の、または複数のチャネルまたはコアに含まれる共通のリフレクタ、反射面、またはミラーを備えることができる。
いくつかの実施形態では、１つ以上の光ファイバ（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０など、または任意のそのような値によって形成される任意の範囲）は、光結合器アレイ６０１０の反対側の端部６０３４Ｂで別の光ファイバと接続されない場合がある。接続されないファイバは、パッシブまたはアクティブ位相同期に適している。例えば、リフレクタ、波長選択エレメント（例えば、ＦＢＧ）、および／または変調エレメントを接続されない端部６０３４Ｂで使用することができる。しかしながら、ファイバアレイの後端部を接続部６０３６で終端することは、以下の利点を可能にすることができる。
１. リフレクタの数を減らすことができる。いくつかの実施形態では、偶数のチャネルがあり、それらのすべてが相互接続される場合など、リフレクタを完全に排除することができる。
２. いくつかの例では、バックリフレクタを接続に置き換えることは、実質的に光損失のないかなり高い効率（例えば、実質的に１００％の効率）に効果的に対応することができる。さらに、電力操作限界は、ファイバ自体と同様（例えば、いくつかの例では、略同一）であってもよい。例えば、光パワー露光レベルは、リフレクタを劣化させる可能性のあるレベルによって制限されないであろう。
３. いくつかの例では、いくつかのチャネルを一緒に接続することによって、レーザキャビティの特性を変化させることができ、ファブリペロー共振器ではなく、サニャックループにより類似したものにすることができる。
一般に、サニャック干渉計は、ファブリペロー干渉計と比較して、位相変動に関してより安定的であることができる。
４. 位相同期の見込みから、接続されたチャネルがいくつかの例では同じ光学長を有することができるので、同期されるチャネルの実効数は低減されることができる。これは、アクティブ位相同期の場合にはより複雑でない電子機器、またはパッシブ位相同期の場合にはより効率的なデバイスのいずれかをもたらすことができる。例えば、接続されたチャネルは、同じ光学長を有するので、アレイが完全に接続された場合、異なる長さを有するチャネルの数を２倍に減らすことができる。したがって、通常は、Ｎ個のチャネルをロックすることができるパッシブ位相ロックエレメントがある場合、いくつかの実施形態は、２Ｎ個のチャネルをロックすることができる。アクティブ位相ロック電子機器の複雑さは、チャネル数に比例するので、２倍に低減することもできる。
５. 接続マップは、望ましくないキャビティスーパーモードが低減され、実質的に抑制され、および／または排除されることができる方法で選択されることができる。多くの用途では、シングルモード、例えば、全てのコヒーレント、位相ロック動作が非常に望ましい。大きなポンプ電力範囲にわたってこのモードを達成すると、所望の（例えば、同相の）スーパーモードと、すべての不要な（例えば、同相の）スーパーモードとの間の大きな閾値差を使用することができる。異なるスーパーモードは、チャネルに亘って異なる位相および／または振幅変動を有するので、適切に選択された接続マップは、予め選択された所望のスーパーモードに有利に働き、望ましくないモードを抑制することができる。
６. 様々な実施は、接続される全てのチャネルが有益であることを必要とせず、開発された技術と互換性がある。例えば、接続されていないチャネル（単数または複数）は、波長選択性または変調のために使用されることができる。
いくつかの実施形態では、ファイバアレイからシングル偏光モード出力を有利に生成することができる。例えば、いくつかの例では、１つ以上の偏光ビームスプリッタおよび／またはアイソレータを接続チャネルに使用することができる。図１３は、シングル偏光モード出力を生成するマルチチャネル光結合器７０００を概略的に例示する。例示されたマルチチャネル光結合器７０００は、出力光結合器アレイ７０１０を有することができる。出力光結合器アレイ７０１０は、任意の偏光維持（ＰＭ）結合器アレイを有することができる。いくつかの例では、ＰＭ結合器アレイは、本明細書に記載されたＰＭ ＰＲＯＦを有することができる。いくつかの例では、出力光結合器アレイ７０１０は、テーパ形状を有することができる。結合器アレイ７０１０は、ある偏光モードの光を出力することができる。図１３を参照すると、例示的な結合器アレイ７０１０は、右円偏光（ＲＣＰ）のみが第２の端部７０１０－２で出射することを可能にするように示されている。この光の反射部分（例えば、フレネル反射を介して）は、左円偏光（ＬＣＰ）となり、第１の端部７０１０－１で出射する。
結合器アレイ７０１０は、複数の光ファイバ７０３４に接続されることができる。簡素化のため、追加の光ファイバ／チャネルを使用することができるが、この例は、２つのチャネルを形成する２つの光ファイバ７０３４のみを示す。光ファイバ７０３４は、１つ以上の偏光コンバータ７０４５（例えば、円形－線形または線形－円形コンバータ）、ゲインブロック７０５０、偏光ビームスプリッタ７０６０、および／またはアイソレータ７０６５を有することができる。光ファイバ７０３４は、例えば、接続部７０３６を形成するように、光結合器アレイ７０１０と反対側の端部で一緒に接続されることができる。いくつかの例では、光ファイバ７０３４は、９０度のスプライスで接続されることができる。
引き続き図１３を参照すると、光結合器アレイ７０１０からの円偏光は、偏光コンバータ７０４５（例えば、円形－線形コンバータ）によって直線偏光に変換されることができる。特定の直線偏光モード（例えば、高速）の光は、ゲインブロック７０５０、偏光ビームスプリッタ７０６０、およびアイソレータ７０６５を通過することができる。直線偏光は、接続部７０３６（例えば、９０度スプライス）に起因して、別の偏光モード（例えば、低速）に変換でき、そこで、再度、偏光ビームスプリッタ７０６０、ゲインブロック７０５０、コンバータ７０４５、および結合器アレイ７０１０を通過することができる。ＰＭ結合器アレイ７０１０を出ると、シングル偏光モードのみが出力されることができる（例えば、この例ではＲＣＰ光）。いくつかのそのような例では、マルチチャネル光結合器７０００は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、例えば、「ＰＯＬＡＲＩＺＡＴＩＯＮ ＭＡＩＮＴＡＩＮＩＮＧ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＢＥＲ ＡＲＲＡＹ」という名称の米国特許出願公開第２０１７／０２１９７７４号に記載されているように、軸方向チャネルアライメントなしにシングル偏光モードを有利に生成することができる。他の例も可能である。
ここで図１４を参照すると、屈折率プロファイルのセット５００が例示されている。屈折率プロファイルのセットは、それぞれ、特定の結合器アレイ構成に対応する異なるバック反射損失低減シナリオ－最適化屈折率プロファイル「ＯＲＩＰ」（ＯＲＩＰ－ａ～ＯＲＩＰ－ｃ）を備える。ＯＲＩＰ－ａ～ＯＲＩＰ－ｃは、例えば、複数の光ファイバ５０４と光デバイス５０６との間に配置された結合器アレイ５０２として例示されている。結合器アレイ５０２は、それぞれの端部にインターフェイス１およびインターフェイス２として示されたインターフェイスを有する。
ＯＲＩＰ－ａとして示されたプロファイルは、インターフェイス１において実質的なバック反射をもたらし、インターフェイス２において抑制されたバック反射をもたらす。ＯＲＩＰ－ｂとして示されたプロファイルは、インターフェイス１において実質的なバック反射をもたらすことはなく、インターフェイス２では有意なバック反射をもたらす。ＯＲＩＰ－ｃとして示されたプロファイルは、インターフェイス１、２の両方から、減少、例えば、最適化された全バック反射をもたらし、インターフェイス１、２の各インターフェイスにおいてバック反射の減少を均衡させる（例えば、より高い反射のために、最大背面反射を減少させることを目的として、またはインターフェイス１、２からの反射の合計を減少させることを目的として）。
いくつかの例では、プロファイルＯＲＩＰ－ｂまたはＯＲＩＰ－ｃに示される結果を達成するために、コア導波路屈折率Ｎ－３を消失させる結合器アレイ５０２は、複数の光ファイバ５０４のクラッドの屈折率Ｎｏｆよりも低くすることができる。したがって、例えば、複数の光ファイバ５０４のクラッドが純粋なシリカからなる場合、Ｎ－３は、純粋なシリカの屈折率よりも低くすることができ、外側コアを縦方向に囲む消失コア導波路の外側クラッドは、別の材料、例えば、フッ素ドープシリカを含むことができる。
ベースライン屈折率Ｎｏｆは、複数の光ファイバ５０４および光デバイス５０６について同じであるように示されているが、複数の光ファイバ５０４のベースライン屈折率Ｎｏｆの値は、光デバイス５０６のベースライン屈折率値Ｎｏｆとは異なることができることに留意されたい。
上記の設計、例えば最適化技術は、図１Ａ～図２Ｄ、図４、図５（最適化プロファイルセット５００に対応するインターフェイス－１およびインターフェイス－２がそれぞれＩＮＴ－１およびＩＮＴ－２として示されている）、および図１、１０、１１に示されているような結合器アレイの様々な実施形態に容易かつ有利に適用することができる。
図１５は、例示的な屈折率プロファイルのセット６００を示す。他の例も可能である。図１５に示されたように、少なくとも１つの消失コア導波路を有する結合器アレイ６０２は、第１の端部で光ファイバ６０４に、第２の端部で光デバイス６０６に結合されることができる。光ファイバ６０４は、コア屈折率ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒ、クラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒ、および有効屈折率ＮｅｆｆＦｉｂｅｒを有する伝搬モードを有することができる。光デバイス６０６は、コア屈折率ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅ、クラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅ、および有効屈折率ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅを有する導波路中を伝搬するモードを有することができる。結合器アレイ６０２の消失コア導波路は、第１の屈折率（Ｎ－１）を有する内側消失コア、第２の屈折率（Ｎ－２）を有する外側コア、および第３屈折率（Ｎ－３）を有する外側クラッドを有することができる。消失コア導波路は、第１の端部に有効屈折率Neff1を有し、第２の端部に有効屈折率Ｎｅｆｆ２を有することができる。様々な設計において、消失コア導波路は、屈折率プロファイルを備えることができる。この屈折率プロファイルは、第１の屈折率（Ｎ－１）、第１の内側コアサイズ、第２の内側コアサイズ、第２の屈折率（Ｎ－２）、第１の外側コアサイズ、第２の外側コアサイズ、および第３の屈折率（Ｎ－３）が光ファイバインターフェイスおよび／または光デバイスインターフェイスにおいて、複数の光ファイバから光デバイスへの第１の方向、および／または光デバイスから複数の光ファイバへの第２の方向に進む光のバック反射を低減するように構成される。
インデックスプロファイルａについて示されたように、Ｎｅｆｆ２をＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅに略等しくすることができる。様々な実施形態では、インデックスに関して略等しいとは、２つの指数値が互いに５％以内（例えば、用途に応じて、互いの１％以内、２％以内、３％以内、４％以内、または５％以内）であることを意味することができる。例えば、いくつかの設計では、Ｎｅｆｆ２は、ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅの１％以内、２％以内、３％以内、４％以内、または５％以内であることができる。いくつかの例では、Ｎｅｆｆ１はＮｅｆｆＦｉｂｅｒに等しくないことがある。様々な実施形態では、２つのインデックス値は、それらが互いに少なくとも５％異なる場合（例えば、用途に応じて、少なくとも５％、少なくとも６％、少なくとも７％、少なくとも８％、少なくとも９％、または互いに少なくとも１０％異なる）、略等しくないことがある。例えば、いくつかの設計では、Ｎｅｆｆ１は、ＮｅｆｆＦｉｂｅｒの少なくとも５％、少なくとも６％、少なくとも７％、少なくとも８％、少なくとも９％、または少なくとも１０％だけ異なることができる。いくつかの設計では、２つのインデックス値は等しくなくてもよい。例えば、２つのインデックス値は、互いに少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％で等しくなくてもよい。いくつかの例では、Ｎｅｆｆ１はＮｅｆｆＦｉｂｅｒの少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％で等しくなくてもよい。
いくつかの実装形態では、Ｎｅｆｆ１はＮｅｆｆＦｉｂｅｒよりも大きくてもよい。いくつかの例では、Ｎ３をＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒに略等しくすることができ、Ｎ－２をＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅに略等しくすることができ、Ｎ１は、（Ｎ－２）＋（ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒ）に略等しくすることができる。様々な設計において、消失コア導波路は、屈折率プロファイルを有することができる。この屈折率プロファイルは、第１の屈折率（Ｎ－１）、第１の内側コアサイズ、第２の内側コアサイズ、第２の屈折率（Ｎ－２）、第１の外側コアサイズ、第２の外側コアサイズ、および第３の屈折率（Ｎ－３）が光デバイスインターフェイスにおいて、複数の光ファイバから光デバイスへ第１の方向に進む光のバック反射、および／または光デバイスから複数の光ファイバへ第２の方向に進む光のバック反射を低減するように構成される。
インデックスプロファイルｂについて示されているように、Ｎｅｆｆ１をＮｅｆｆＦｉｂｅｒに略等しくすることができ、一方、Ｎｅｆｆ２は、ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅに等しくない（例えば、少なくとも１％等しくない）か、または略等しくない（例えば、５％以内）。例えば、いくつかの例では、Ｎｅｆｆ２は、ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅより小さくてもよい。いくつかの例では、消失コア導波路のうちの少なくとも１つにおける第３の屈折率（Ｎ３）は、ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒよりも低くすることができる。Ｎ－１は、ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒに略等しく、Ｎ－２は、ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒに略等しく、Ｎ－３は、（Ｎ－２）－（ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅ）に略等しい。様々な設計において、消失コア導波路は、屈折率プロファイルを有することができる。この屈折率プロファイルは、第１の屈折率（Ｎ－１）、第１の内側コアサイズ、第２の内側コアサイズ、第２の屈折率（Ｎ－２）、第１の外側コアサイズ、第２の外側コアサイズ、および第３の屈折率（Ｎ－３）が光ファイバインターフェイスにおいて、複数の光ファイバから光デバイスへ第１の方向に進む光のバック反射、および／または光デバイスから複数の光ファイバへ第２の方向に進む光のバック反射を低減するように構成されている。
インデックスプロファイルｃについて示されているように、Ｎｅｆｆ１をＮｅｆｆＦｉｂｅｒよりも大きくすることができ、Ｎｅｆｆ２をＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅよりも小さくすることができる。いくつかの例では、消失コア導波路のうちの少なくとも１つにおける第３の屈折率（Ｎ－３）をＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒよりも小さくすることができる。いくつかの例では、Ｎ－３をＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒよりも小さくすることができ、Ｎ－２を（Ｎ－３）＋（ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅ）に略等しくすることができ、Ｎ－１は（Ｎ－２）＋（ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒ）に略等しくすることができる。いくつかの設計では、消失コア導波路は屈折率プロファイルを有することができる。この屈折率プロファイルは、第１の屈折率（Ｎ－１）、第１の内側コアサイズ、第２の内側コアサイズ、第２の屈折率（Ｎ－２）、第１の外側コアサイズ、第２の外側コアサイズ、および第３の屈折率（Ｎ－３）が光ファイバインターフェイスおよび光デバイスインターフェイスにおいて、複数の光ファイバから光デバイスへ、および／または光デバイスから複数の光ファイバへ第２の方向に進む光のバック反射の合計を減少させるように構成されることができる。
様々な実施形態では、結合器アレイ６０２は、第２の端部における光デバイス６０６への光結合を増大させるように構成されることができる。いくつかの例では、光デバイス６０６は、自由空間ベースの光デバイス、少なくとも１つの入力／出力端部結合ポートを有する光回路、または垂直結合エレメントを備える少なくとも１つの光ポートを有する光回路を備えることができる。いくつかの例では、光デバイス６０６は、マルチモード光ファイバ、ダブルクラッド光ファイバ、マルチコア光ファイバ、大モードエリアファイバ、ダブルクラッドマルチコア光ファイバ、標準／従来の光ファイバ、またはカスタム光ファイバを備えることができる。いくつかの例では、結合器アレイ６０４は、追加の結合器アレイを有することができる。
したがって、本発明の好ましい実施形態に適用される本発明の基本的な新規な特徴が示され、記載され、指摘されたが、例示されたデバイスおよび方法の形態および詳細、ならびにそれらの動作における様々な省略および置換および変更が本発明の精神から逸脱することなく当業者によってなされ得ることが理解されるのであろう。例えば、実質的に同じ機能を実質的に同じ方式で実施して同じ結果を達成する上記エレメントおよび／または方法のステップのすべての組合せは本発明の範囲内にあることは明らかである。したがって、本明細書に添付される特許請求の範囲によって示されるようにのみ限定されることが意図される。

Claims (30)

  1. 複数の光ファイバを光デバイスに光結合するためのマルチチャネル光結合器アレイであって、前記マルチチャネル光結合器アレイは、
    前記複数の光ファイバと光結合するように動作可能な第１の端部と、前記光デバイスと光結合するように動作可能な第２の端部と、を有する長尺光エレメントを備え、
    前記長尺光エレメントは、
    共通の単一結合器ハウジング構造と、
    複数の縦導波路と、
    外側クラッドと、を備え、
    前記複数の縦導波路は、それぞれが互いに間隔をおいて配置され、それぞれが少なくとも１つの光モードのための容量を有し、それぞれが前記第２の端部に近接して前記共通の単一ハウジング構造に埋め込まれ、少なくとも１つが前記第１の端部で前記複数の光ファイバの１つに結合されるように構成され、前記第２の端部で前記光デバイスに結合されるように構成された消失コア導光路であって、前記複数の光ファイバが有効屈折率ＮｅｆｆＦｉｂｅｒを有する伝搬モードを有し、前記光デバイスが有効屈折率ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅを有するモードを有し、前記少なくとも１つの消失コア導波路が前記第１の端部で前記少なくとも１つの光モードのための有効屈折率Ｎｅｆｆ１および前記第２の端部で有効屈折率Ｎｅｆｆ２を有し、前記少なくとも１つの消失コア導波路が内側消失コアと、外側コアと、を備え、前記内側消失コアが第１の屈折率（Ｎ－１）と、前記第１の端部で第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－１）と、前記第２の端部で第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）とを有し、前記外側コアが前記内側コアを縦方向に囲み、第２の屈折率（Ｎ－２）と、前記第１の端部で第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）と、前記第２の端部で第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）と、を有し、
    前記外側クラッドは、前記外側コアを縦方向に囲み、第３の屈折率（Ｎ－３）と、前記第１の端部で第１のクラッドサイズと、前記第２の端部で第２のクラッドサイズと、を有し、
    前記共通の単一結合器ハウジング構造は、第４の屈折率（Ｎ－４）を有し、前記複数の縦導波路を囲む横方向に連続する媒体を備え、前記第１、第２、および第３の屈折率（Ｎ－１、Ｎ－２、およびＮ－３）の間の相対的な大きさの関係は、以下の大きさの関係（Ｎ－１＞Ｎ－２＞Ｎ－３）を有し、前記共通の単一結合器ハウジング構造の前記媒体の総容量は、前記共通の単一結合器ハウジング構造内に閉じ込められた前記消失コア導波路内側コアおよび前記外側コアの全ての総容量よりも大きく、前記第１の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－１）、前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）、および前記複数の縦導波路の間の前記間隔は、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）および前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）に達するまで、前記長尺光エレメントに沿って前記第１の端部と前記第２の端部との間で、低減プロファイルにしたがって同時かつ徐々に低減され、前記第２の内側消失コアサイズ（ＩＣＳ－２）は、そこを通って光を導くのに不十分であるように選択され、前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）は、少なくとも１つの光モードを導くのに十分であるように選択され、その結果、
    前記第１の端部から前記第２の端部まで第１の方向に進む光は、前記内側消失コアから 前記第２の端部に近接して前記対応する外側コア内に逃げ、
    前記第２の端部から前記第１の端部へ第２の方向に進む光は、前記外側コアから前記第１の端部に近接して前記対応する内側消失コア内に移動し、
    前記第１の端部に近接する前記共通の単一結合器ハウジング構造は、断面形状を有し、前記断面形状は、少なくとも１つの孔を有する横方向に連続する構造を備え、少なくとも１つの孔は、前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つを含み、前記結合器ハウジング構造と前記複数の縦導波路のうちの少なくとも１つとの間に間隙を生成し、
    前記Ｎｅｆｆ１、Ｎｅｆｆ２、ＮｅｆｆＦｉｂｅｒ、およびＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅの間の関係は、
    (１)Ｎｅｆｆ２はＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅに略等しく、Ｎｅｆｆ１はＮｅｆｆＦｉｂｅｒに等しくない、
    (２)Ｎｅｆｆ１はＮｅｆｆＦｉｂｅｒに略等しく、Ｎｅｆｆ２はＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅに等しくない、
    (３)Ｎｅｆｆ１はＮｅｆｆＦｉｂｅｒより大きく、Ｎｅｆｆ２はＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅより小さい、のうちの１つである、マルチチャネル光結合器アレイ。
  2. 前記消失コア導波路のうちの少なくとも１つは、屈折率プロファイルを備え、
    前記屈折率プロファイルにおいて、
    前記第１の屈折率（Ｎ－１）、
    前記第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－１）、
    前記第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）、
    前記第２の屈折率（Ｎ－２）、
    前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）、
    前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）、および
    前記第３の屈折率（Ｎ－３）は、
    光ファイバインターフェイスおよび／または光デバイスインターフェイスにおいて、前記複数の光ファイバから前記光デバイスへの前記第１の方向、または前記光デバイスから前記複数の光ファイバへの前記第２の方向のうちの少なくとも１つに進む光のバック反射を低減するように構成される、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  3. 前記Ｎｅｆｆ１は、ＮｅｆｆＦｉｂｅｒよりも大きく、前記Ｎｅｆｆ２は、ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅに略等しい、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  4. 前記複数の光ファイバのうちの前記１つは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒを有し、前記光デバイスは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅを有するモードを有し、前記Ｎ－３は、ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒに略等しく、Ｎ－２は、ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅに略等しく、Ｎ－１は、（Ｎ－２）＋（ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒ）に略等しい、請求項３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  5. 前記Ｎｅｆｆ１は、ＮｅｆｆＦｉｂｅｒに略等しく、前記Ｎｅｆｆ２は、ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅより小さい、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  6. 前記複数の光ファイバのうちの前記１つは、クラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒを有し、前記消失コア導波路のうちの少なくとも１つにおける前記第３の屈折率（Ｎ３）は、前記ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒよりも小さい、請求項５に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  7. 前記複数の光ファイバのうちの前記１つは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒを有し、前記光デバイスは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅを有するモードを有し、
    前記Ｎ－１は、ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒに略等しく、Ｎ－２は、ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒに略等しく、Ｎ－３は、（Ｎ－２）－（ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅ）に略等しい、請求項５に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  8. 前記Ｎｅｆｆ１は、ＮｅｆｆＦｉｂｅｒよりも大きく、前記Ｎｅｆｆ２は、ＮｅｆｆＤｅｖｉｃｅよりも小さい、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  9. 前記複数の光ファイバのうちの前記１つは、クラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒを有し、前記消失コア導波路のうちの少なくとも１つにおける前記第３の屈折率（Ｎ－３）は、前記ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒよりも小さい、請求項８に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  10. 前記複数の光ファイバのうちの前記１つは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒを有し、前記光デバイスは、コア屈折率ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅおよびクラッド屈折率ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅを有するモードを有し、
    前記Ｎ－３は、ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒよりも小さく、Ｎ－２は、（Ｎ３）＋（ＮｃｏｒｅＤｅｖｉｃｅ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅ）に略等しく、Ｎ－１は、（Ｎ２）＋（ＮｃｏｒｅＦｉｂｅｒ－ＮｃｌａｄｄｉｎｇＦｉｂｅｒ）に略等しい、請求項８に記載の光結合器アレイ。
  11. 前記消失コア導波路の少なくとも１つは、屈折率プロファイルを備え、
    前記屈折率プロファイルにおいて、
    前記第１の屈折率（Ｎ－１）、
    前記第１の内側コアサイズ（ＩＣＳ－１）、
    前記第２の内側コアサイズ（ＩＣＳ－２）、
    前記第２の屈折率（Ｎ－２）、
    前記第１の外側コアサイズ（ＯＣＳ－１）、
    前記第２の外側コアサイズ（ＯＣＳ－２）、および
    前記第３の屈折率（Ｎ－３）は、光ファイバインターフェイスおよび光デバイスインターフェイスにおいて、前記複数の光ファイバから前記光デバイスへの前記第１の方向、または前記光デバイスから前記複数の光ファイバへの前記第２の方向のうちの少なくとも１つに進む光のバック反射の合計を低減するように構成される、請求項８に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  12. 前記光結合器アレイは、前記第２の端部で前記光デバイスへの光結合を増加させるように構成され、前記光デバイスは
    自由空間ベース光デバイス、
    少なくとも１つの入力／出力端部結合ポートを有する光回路、または
    垂直結合エレメントを備える少なくとも１つの光ポートを有する光回路、のうちの１つを備える、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  13. 前記光結合器アレイは、前記第２の端部で前記光デバイスへの光結合を増加させるように構成され、前記光デバイスは、
    マルチモード光ファイバ、
    ダブルクラッド光ファイバ、
    マルチコア光ファイバ、
    大モードエリアファイバ、
    ダブルクラッドマルチコア光ファイバ、
    標準／従来光ファイバ、または
    カスタム光ファイバ、のうちの１つを備える、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  14. 前記光結合器アレイは、前記第２の端部で前記光デバイスへの光結合を増加させるように構成され、前記光デバイスは、追加の光結合器アレイを備える、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  15. Ｎ－３≦Ｎ－４である、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  16. 前記第２の端部に近接して、前記結合器アレイは、前記結合器ハウジング構造と前記複数の縦導波路との間に実質的に間隙を有さない、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  17. 前記断面形状は、前記複数の縦導波路を囲むリングを備える、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  18. 前記複数の縦導波路は、六角形配置である、請求項１７に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  19. 前記リングは、円形の内側断面を有する、請求項１７に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  20. 前記リングは、非円形の内側断面を有する、請求項１７に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  21. 前記リングは、円形の外側断面を有する、請求項１７に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  22. 前記リングは、非円形の外側断面を有する、請求項１７に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  23. 前記断面形状は、複数の孔を有する構造を備える、請求項１に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  24. 前記孔は、六角形配置である、請求項２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  25. 前記孔は、矩形配置である、請求項２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  26. 前記複数の孔は、ＸＹアレイに規定される、請求項２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  27. 少なくとも１つの孔は、円形断面を有する、請求項２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  28. 少なくとも１つの孔は、非円形断面を有する、請求項２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  29. 前記孔のうちの少なくとも１つは、前記孔のうちの別の１つとは異なる寸法を有する、請求項２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
  30. 前記孔のうちの少なくとも１つは、前記孔のうちの別の１つとは異なる形状を有する、請求項２３に記載のマルチチャネル光結合器アレイ。
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