[发明专利]光耦合器

说明书

本公开提供一种光耦合器。该光耦合器包括一光波导。该光波导包括一本体部、一第一下层指状结构、一第二下层指状结构、一第一上层指状结构、一第二上层指状结构。该第一下层指状结构与该本体部连接。该第二下层指状结构与该本体部连接。该第一下层指状结构、该第二下层指状结构与该本体部于一前后方向上界定出一U型结构，该U形结构的一开口朝向前方。该第一上层指状结构在该第一下层指状结构上方，并与该本体部连接。该第二上层指状结构在该第二下层指状结构上方，并与该本体部连接。该光耦合器利用所述双层指状结构扩大一光场模态。

技术领域

本公开涉及一种光学装置，特别涉及一种用于耦合光场与集成电路的光耦合器。

背景技术

图1为一种现有的光耦合器(optical coupler)的结构示意图，其公开于美国专利第US9002263号。请参照图1，该现有的光耦合器利用一第一锥状结构114a及一第二锥状结构116a的双层锥状结构扩大一光场模态在垂直方向的大小，由此降低耦合的能量散失。然而通过此种方式所降低的能量散失是有限的。

图2为另一种现有的光耦合器(optical coupler)的结构示意图，其公开于美国专利第US9477043号。请参照图2，该另一种现有的光耦合器利用多个锥状结构432、433、434扩大光场模态在水平方向大小，然而垂直的光场模态却没有扩大。

此背景技术的讨论章节仅为提供背景技术数据。于此背景技术的讨论中的陈述并非承认于此章节中揭示的标的构成本公开的背景技术，且此章节没有任何部分可用于作为承认本申请的任何部分，包括此背景技术章节，构成本公开的背景技术。

发明内容

本公开的实施例提供一种光耦合器。该光耦合器包括一光波导。该光波导包括一本体部、一第一下层指状结构、一第二下层指状结构、一第一上层指状结构、一第二上层指状结构。该第一下层指状结构与该本体部连接。该第一下层指状结构具有一第一长度。该第二下层指状结构与该本体部连接。该第二下层指状结构具有一第二长度。该第一上层指状结构在该第一下层指状结构上方，并与该本体部连接。该第一上层指状结构具有一第三长度，且该第三长度短于该第一长度。该第二上层指状结构在该第二下层指状结构上方，并与该本体部连接。该第二上层指状结构具有一第四长度，且该第四长度短于该第二长度。

在本公开的实施例中，该第一下层指状结构包括一第一下层后端部。该第二下层指状结构包括一第二下层后端部。该第一上层指状结构包括一第一上层后端部。该第二上层指状结构包括一第二上层后端部。该第一下层后端部、该第二下层后端部、该第一上层后端部与该第二上层后端部互相对齐。

在本公开的实施例中，该本体部包括一第一本体部、一第二本体部。该第二本体部自该第一本体部延伸。该第一下层指状结构自该第二本体部延伸。该第二下层指状结构，自该第二本体部延伸。该第一上层指状结构自该第一本体部延伸，并位于该第一下层指状结构及该第二本体部上方。该第二上层指状结构自该第一本体部延伸，并位于该第二下层指状结构及该第二本体部上方。该第一上层指状结构与该第二上层指状结构一同暴露该第二本体部的一第一部分。

在本公开的实施例中，该光耦合器更包括一第三下层指状结构、一第三上层指状结构。该第三下层指状结构自该第二本体部延伸。该第三上层指状结构自该第一本体部延伸，并位于该第三下层指状结构及该第二本体部上方。该第二上层指状结构与该第三上层指状结构一同暴露该第二本体部的一第二部分。该第一部分具有一第一终端部。该第二部分具有一第二终端部。该第一终端部对齐该第二终端部。

在本公开的实施例中，该第一下层指状结构、该第二下层指状结构、该第一上层指状结构以及该第二上层指状结构的材质为硅(Si)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、或碳化硅(SiC)。

在本公开的实施例中，该第一下层指状结构具有一第一宽度。该第一上层指状结构具有一第二宽度。该第一宽度宽于该第二宽度。

在本公开的实施例中，所述下层指状结构各自包括一光栅。