[发明专利]包含二维光栅的偏振分集光栅耦合器

权利要求书

1.一种光学装置，其包含：

衬底，其具有平面表面且在上面具有光学核心；

二维光栅，其位于所述光学核心中，所述二维光栅由光折射结构的规则二维图案形成，所述光折射结构中的一者位于位于横向限界区中的规则二维格的每一节点处，及

第一及第二光学波导，其处于所述平面衬底上且具有端耦合到所述二维光栅的端，所述第一光学波导使得接近其所述端的传播的方向实质上沿所述二维格的基格向量，所述第二光学波导使得接近其所述端的传播的方向不平行于所述规则二维格的基格向量。

2.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含：

第三光学波导，其处于所述平面衬底上且具有端耦合到所述二维光栅的一端，所述第三光学波导使得接近其所述端的传播的方向实质上沿所述二维格的不同基格向量。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述一个或一个以上波导中的一者载送所述光的第一偏振部分，且所述一个或一个以上波导中的另一者载送所述光的不同的第二偏振部分。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述光的所述偏振部分由所述两个波导中的每一者单独地引导到集成于所述光学装置中的光电二极管的不同端。

5.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括光纤，所述光纤经定向以朝向所述平面衬底的所述平面表面引导光，使得所述经引导光传递到所述二维光栅中。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述规则二维格具有不同长度的基格向量或既不平行又不垂直的基格向量。

7.一种光学装置，其包含：

衬底，其具有平面表面且在上面具有光学核心；

二维光栅，其位于所述光学核心中，所述二维光栅由光折射结构的规则二维图案形成，所述光折射结构中的一者位于位于横向限界区中的规则二维格的每一节点处，及

一个或一个以上光学波导，其处于所述平面衬底上且具有端耦合到所述二维光栅的端，所述一个或一个以上光学波导使得接近其所述端的传播的方向实质上沿所述规则二维格的非基格向量。

8.一种使用光学装置的方法，其包含：

将光传输穿过光学耦合器，其包括：朝向光学核心层中的二维光栅引导所述光，所述光是以实质上法向于所述光学核心层位于其上的平面衬底的角度引导的，其中所述二维光栅由光折射结构的规则二维图案形成，所述光折射结构中的一者位于位于横向限界区中的规则二维格的每一节点处；及

在所述二维光栅中衍射所述光，使得所述光射出所述二维光栅而进入到处于所述平面衬底上且具有端耦合到所述二维光栅的端的第一及第二光学波导中，所述第一光学波导使得接近其所述端的传播的方向实质上沿所述二维格的基格向量，所述第二光学波导使得接近其所述端的传播的方向不平行于所述规则二维格的基格向量。

9.根据权利要求8所述的方法，其中反转所述光的所述传播方向。

10.一种制造光学装置的方法，其包含：

在平面衬底上制作光学耦合器，其包括：

形成二维光栅，其包括：

在所述衬底上形成光学核心层；

图案化所述光学核心层以形成光折射结构的周期性布置，所述光折射结构中的一者位于位于横向限界区中的规则二维格的每一节点处；及

图案化所述光学核心层以形成处于所述平面衬底上且具有端耦合到所述二维光栅的端的第一及第二光学波导，所述第一光学波导使得接近其所述端的传播的方向实质上沿所述二维格的基格向量，所述第二光学波导使得接近其所述端的传播的方向不平行于所述规则二维格的基格向量。