[发明专利]光学耦合器及波导系统

权利要求书

1.一种整合式装置，其包括：

多个波导，包括第一组波导和第二组波导，所述第一组波导比所述第二组波导具有更少的波导；

光栅耦合器，其具有光栅区域；

多个输出波导，布置在所述光栅区域的一侧上，并具有变化的宽度，所述多个输出波导包括光学耦合至所述第一组波导的第一输出波导和光学耦合至所述第二组波导的第二输出波导，其中，所述第一输出波导比所述第二输出波导更接近于所述光栅区域的边缘且具有比所述第二输出波导在所述光栅区域的所述一侧处小的宽度；及

多个光学分离器，位于所述第一输出波导与所述第一组波导之间以及所述第二输出波导与所述第二组波导之间。

2.根据权利要求1所述的整合式装置，其中所述光栅区域包括实质上在与所述整合式装置的表面同平面的方向上定向的多个光栅。

3.根据权利要求1所述的整合式装置，其中在所述第二输出波导与所述多个波导中的一者之间的光学分离器的数目大于在所述第一输出波导与所述多个波导中的另一者之间的光学分离器的数目。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的整合式装置，其中所述多个输出波导及所述多个光学分离器自所述光栅区域径向分布。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的整合式装置，其中所述多个波导中的各个波导是实质上垂直于所述光栅区域中的光栅而布置。

6.根据权利要求1至3中任一项的所述的整合式装置，其中所述多个光学分离器中的至少一者是定位在距所述光栅耦合器小于1mm处。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的整合式装置，其中所述多个波导的各个波导在垂直于沿所述多个波导中的一个传播的光的方向的方向上具有渐缩尺寸，使得渐缩尺寸在靠近光栅耦合器的位置处比在远侧位置处小。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的整合式装置，其中所述多个波导的各个波导定位成与多个样本井光学耦合。

9.根据权利要求8所述的整合式装置，其中所述多个波导中的至少一个在与所述多个样本井中的至少一个样本井重叠的位置处具有第一厚度，并且在与所述至少一个样本井不重叠的位置处具有第二厚度，所述第一厚度大于第二厚度。

10.根据权利要求8所述的整合式装置，其中所述多个样本井中的至少一个样本井的表面与所述多个波导中的波导的表面接触。

11.根据权利要求8所述的整合式装置，其中所述多个波导中的至少一个是多模波导，该多模波导被配置为支持沿多模波导传播多个光学模式。

12.根据权利要求11所述的整合式装置，其中沿所述多模波导的功率分布在与所述多个样本井中的至少一个样本井重叠的第一区域中比在与第一区域分开的第二区域中更宽。

13.根据权利要求8所述的整合式装置，其中所述多个波导的各个波导被配置为支持激发能量的传播，该激发能量具有从所述多个波导中的一个波导延伸的渐消场，所述波导与多个样本井中的至少一个样本井光学耦合。

14.根据权利要求8所述的整合式装置，其中所述多个样本井中的至少一个样本井包括形成在所述至少一个样本井的侧壁的至少一部分上的侧壁间隔件。

15.根据权利要求8所述的整合式装置，其中所述整合式装置还包括至少一个金属层，并且其中所述多个样本井中的至少一个的表面从所述至少一个金属层凹进。

16.根据权利要求8所述的整合式装置，其中所述整合式装置还包括传感器，该传感器被配置为从所述多个样本井中的一个样本井接收光。