[发明专利]光致光学互连部

说明书

光致折射率改变材料直接耦合到第一端口和第二端口两者。通过选择性地曝光光致折射率改变材料的一部分，可以在光致折射率改变材料中形成光学互连结构(用于将第一端口光耦合到第二端口)。选择性曝光引起光致折射率改变材料中的折射率改变。折射率改变提供了光学互连结构的波导特性。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2019年1月15日Ahmad的、题为“Reconfigurable Self-WritingOptical Devices as Efficient Optical Interconnects”的美国临时申请62/792,663的权益，并通过引用将全部内容在此并入。

技术领域

本发明一般涉及光学器件，更具体地，涉及光学互连部。

背景技术

光纤与集成电路(IC)芯片之间的互连部通常基于具有V形槽的连接器，这允许光纤芯与芯片波导对准。两根光纤之间的机械互连部通常使用高精度套圈，该套圈精确地对准互连的光纤的纤芯。

因为未对准导致损耗，所以控制互连部中的机械公差以及模场的尺寸和形状是重要的。

发明内容

本公开提供了光致光学互连部。简要地描述，本系统的一个实施例包括直接耦合到第一端口和第二端口两者的光致折射率改变材料。通过选择性地曝光光致折射率改变材料的一部分，可以在光致折射率改变材料中形成光学互连结构(用于将第一端口光耦合到第二端口)。选择性曝光引起光致折射率改变材料中的折射率改变。折射率改变提供了光学互连结构的波导特性。

在研究了以下附图和详细描述之后，其它系统、设备、方法、特征和优点对本领域技术人员而言将是或将变得显而易见。所有这些附加的系统、方法、特征和优点都旨在包括在本说明书中，在本公开的范围内，并且由所附权利要求保护。

附图说明

参考以下附图可以更好地理解本公开的许多方面。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在清楚地示出本公开的原理上。此外，在附图中，相同的附图标记在所有附图中表示相应的部件。

图1是示出了具有可动态形成的光学互连结构的系统的一个实施例的图，该光学互连结构由其中第一端口和第二端口未对准的双向发射光形成。

图2是示出了具有可动态形成的光学互连结构的系统的一个实施例的图，该光学互连结构由其中第一端口和第二端口对准的双向发射光形成。

图3是示出具有可动态形成的光学互连结构的系统的一个实施例的图，该光学互连结构由单向发射光形成。

具体实施方式

已知有几种制造光学互连部的方法。光纤和芯片(无论是发射器还是平面波导)之间的互连部通常基于连接器，该连接器包含用于光纤的V形槽，用于将光纤以光纤的波导芯与发射器或芯片波导对准的方式定位。可以使用芯片或锥形波导上的布拉格反射器来获得光耦合。机械光纤到光纤耦合使用高精度套圈的光纤固定，所述套圈机械地彼此精确对准。

然而，这些解决方案缺乏抑制由于波导的由简单机械公差以及模场尺寸或形状的不匹配引起的未对准而引起的损耗。例如，标准单模光纤中的纤芯偏移可能高达一(1)微米(μm)，从而限制了无源纤芯对准的精度。而且，传统的方法在没有折射率匹配凝胶或抗反射涂层的情况下不会抑制菲涅耳反射，因此，对于实现无损耦合解决方案表现出有限的性能。因为需要极高的精度来实现足够低的光损耗，所以使用传统方法的固定不能在体积或成本上扩展。这个问题与多芯光纤、多波导光子集成芯片和多光纤电缆相混合。

一种改进互连部的方法涉及使用光敏材料作为桥(或中间)波导，其中任意尺寸和折射率分布的波导或全息设备可以在(一个或多个)波导已经被定位之前或之后通过曝光来产生。中间或桥波导的使用本质上是串行的，因此也是不可扩展的。