[发明专利]具有高密度光学互连模块的波分复用的光学部件

说明书

波分复用装置及其形成方法，包括耦合透镜和波导，透镜设置在反射镜之上，反射镜形成在波导的传输路径中。反射镜反射从传输路径出来的传入光信号以通过透镜，并且进一步反射来自透镜的光信号，且进入传输路径。光学芯片设置为接近透镜的焦距。光学芯片具有光学滤波器，配置为透射第一波长的光信号，且反射接收的波长在第一波长之外的光信号。

技术领域

本发明涉及波分复用，且特别是涉及与微型反射镜结合使用的透镜阵列，以实现具有良好错位容差的低光学损耗结构。

背景技术

在光学系统中提高总数据速率的一种选择是使用波分复用(WDM)，以在单一波导芯中传输多个信号通道。这增加了通道密度，允许采用相同数量的纤维芯传送实质上更多的信息。

近来的努力已经集中在具有光电芯片阵列(垂直腔面发射激光器(VCSEL)和光电二极管)的结合聚合物(integrating polymer)波导上，以提高光学传输系统的带宽密度。正在开发高容量的低成本制造技术。

然而，用传统的制造方法实现WDM存在挑战。典型地，采用全内反射原理或金金属涂层的微型反射镜用于将来自VCSEL的光耦合到波导芯中，且从波导芯到光电二极管。然而，这些微型反射镜在相关光谱范围内没有波长选择性，而不能用作具有多个波长的光信号的滤波器。因此，需要新的光学布置，以容易以低成本制造，具有低光学损耗，并且与聚合物波导中的高芯密度和多路复用方案兼容。则对于接收器尤为重要，其中相同芯中具有不同波长的几个光通道需要被有效地多路分配(de-multiplex)。导致光学错位的制造误差和不规则可能实质上增加损耗和误比特率，这在光学连接中是不利的。而且，为了达到高带宽，需要具有多个小有源区域和低电容的光电二极管阵列。

发明内容

波分复用(WDM)装置包括波导和设置在反射镜之上的耦合透镜，反射镜形成在波导的传输路径中。反射镜反射从传输路径出来的传入光信号，以通过透镜，并且将来自透镜的光信号进一步反射到传输路径中。光学芯片设置为接近透镜的焦距。光学芯片具有光学滤波器，光学滤波器配置为透射第一波长的光信号，且反射接收的波长在第一波长之外的光信号。

WDM系统包括多个WDM装置。波导和设置在反射镜之上的耦合透镜，反射镜形成在波导的传输路径中。反射镜反射从传输路径出来的传入信号，以通过透镜，且进一步反射来自透镜的信号且进入传输路径。光学芯片设置为接近透镜的焦距。光学芯片具有光学滤波器，光学滤波器配置为透射相应波长的光信号，且反射接收的波长在相应波长之外的光信号。

形成波分复用装置的方法包括在波导的传输路径中形成反射镜。透镜附接到反射镜之上的波导。滤波器形成在光学芯片阵列上。滤波器包括多个交替的电介质层。滤波器配置为透射接收的具有第一波长的信号，且反射接收的具有在第一波长之外的波长的信号。光学芯片阵列设置在透镜的焦距处。

这些和其它特征和优点从下面对其说明性实施例的详细描述将变得显而易见，说明性实施例的详细描述应结合附图来阅读。

附图说明

本公开将参考附图对优选实施例提供下述详细的描述，附图中：

图1是根据本原理的波分复用(WDM)系统的示意图；

图2是根据本原理的经由透镜和反射镜连接到光波导的光学芯片和滤波器的示意图；

图3是根据本原理的经由透镜和反射镜连接到光波导的光学芯片和滤波器的示意图；

图4是根据本原理的经由透镜和反射镜连接到光波导的光学芯片的示意图；

图5是根据本原理的通过各自的透镜和反射镜连接到光波导的系列光学芯片的示意图；

图6是根据本原理的通过透镜和反射镜连接到光波导的光学芯片和滤波器的示意图；

图7是根据本原理的聚合物波导层结构的示意图；