专利名称：用于波导配置的光电间隙室的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及光波导，尤其涉及用于光波导中配置的光电间隙室(gap-cell)。
背景技术：
光子学，利用光存储、传送和/或处理信息，正以越来越快的速度进入商品和高技术产品的市场。例如，光学系统是许多城域网和局域网所选择的传输介质。用于光子学应用的多种光学设备通常与电子设备组合包装(co-package)或混合集成在一起。例如，基片可以包含一个或多个电子设备或光电设备，诸如晶体管、电阻器等等，以及激光器、检测器和用于以光的形式传递和/或接收信息的一个或多个波导设备。光电设备的功能性预计随着光学和电子学功能的逐渐集成而增强。
在一些涉及数据通过波导传输的光通信应用中，可能需要改变波导中传播的光的相位。例如，可控相位调整可以用于光衰减器、光谱选择滤波器(spectrally selective filter)、干涉仪等等，向一个波导发射的光在这些仪器中与在第二波导中传播的光发生干涉。但是，调整波导中传播的光的相位的传统方法可能不太适用于其中光子设备(photonics device)与电子设备紧密结合的应用。
控制光波导中传播的光的相位的一个传统方法利用这样的事实，即波导的有效折射率取决于波导的温度。例如，波导温度的增加可以改变波导的光程长度，以及引起波导扩展(expand)。在波导上所产生的应力(stress)和/或应变(strain)可能进一步改变波导的光程长度。通常，使用焦耳加热器来改变光波导的温度，从而改变波导的光程长度。温度相关的相位控制器的灵敏度取决于波导材料中光程的导热系数。虽然某些材料可以表现出较大的热光系数，但是这些材料可能很难形成低损耗的单模波导，因此可能不太适合在光波导中使用。
由于基片特性，温度相关的相位控制器也很难包括。第一，由于散热(heat sinking)或热质量问题(thermal mass issue)，所以相位控制的热光法可能对所应用温度的改变响应不够快。为了与可能也包含在基片上的电子设备紧密结合，有必要考虑这样形成的物件的整体热负荷。第二，当基片上包括多于一个相位控制器时，热串扰可能降低温度相关的相位控制器的准确度、细度(finesse)和控制。热串扰还可能减少温度相关的相位控制器的相位表示范围。虽然相位表示范围的减少可以至少部分地通过增加施加到相位控制器的温度范围来补偿，但是温度范围的增加通常导致设备的功率损耗的相应增加。
在Clapp(美国专利号No.6,424,755)中描述了一种利用光电活性材料来调整波导中传播的光的相位的开槽单片光波导(slottedmonolithic optical waveguide)。光电活性材料被定位在波导的两个部分之间的矩形沟槽中，两个矩形电极被设置在矩形沟槽的上方。当在矩形电极上施加电压时，在矩形沟槽中形成边缘电场(fringing electricfield)，可以通过改变施加在矩形电极上的电压来改变光电活性材料的折射率。但是，Clapp中所述的开槽单片光波导具有许多不足之处。例如，矩形沟槽包含许多锐角(sharp corner)，这些锐角在工作期间集中应力和/或应变，潜在地导致额外的故障模式，诸如静态疲劳断裂、材料失效等等。再例如，矩形沟槽包含许多锐角，这些锐角可能不合需要地集中电场。
发明内容
在本发明的第一方面，本发明提供一种用于波导配置的光电间隙室，包含在元件层(device layer)的至少一部分中形成的第一光学传输介质、在该元件层上的至少一部分中形成的第二光学传输介质、以及在该元件层的至少一部分中形成的沟槽，其中该沟槽具有至少一个弯曲边缘，并且该够槽设置在第一和第二传输介质附近。本发明还提供该设备的形成方法。
在本发明的另一方面，本发明提供在相位调整系统中使用的一种相位调整元件，在该元件中靠近波导处形成有沟槽。该相位调整元件包含基片，该基片具有选定的形状以允许至少一部分相位调整元件插入到沟槽中；在基片上形成的开口，使得当一部分相位调整元件被插入到沟槽中时，该开口贴近波导；以及贴近沟槽形成的至少一个电极。该相位调整元件还包含设置在开口中的光电活性材料。
本发明可以通过参照下面与附图相结合的说明来理解，其中相同的附图标记表示相同的元件，附图包括图1A和图1B概念性地示出第一典型相位调整系统的一个实施例；图2示出在第一典型相位调整系统，诸如图1A和图1B中所示的系统，的埋入式波导结构中形成的电极和沟槽的图像；图3A-E概念性地示出电极的四个可选实施例；图4概念性地示出第二典型相位调整系统的一个实施例；图5A-E概念性地示出第二典型相位调整设备的五个可选实施例；以及图6概念性地示出可以在图1A-B和图4中所示第一或第二典型相位调整系统中使用的相位调整元件的一个实施例。
具体实施例方式
尽管本发明容许各种修改和替代形式，但是本发明的特定实施例在附图中已经作为实例示出，并且在这里做出详细的说明。但是，应该了解的是，这里对特定实施例的说明并不是要将本发明限定到所公开的特定形式，相反地，本发明要包括属于所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内的所有修正、等价和可选方案。
下文说明本发明的例证性实施例。为使说明清楚，在说明书中并没有描述实际实现的所有特征。当然，应该了解，在任何这种实际实施例的开发中，必须进行多个特定于实现的决定，以实现开发者的特定目标，诸如服从与系统有关的以及与商业有关的约束，这些约束在各个实现中各不相同。此外，应该清楚，这种开发工作可能既复杂又耗时，但是对于本领域中受益于本公开的普通技术人员来说，仍然是很普通的工作。
图1A概念性地示出第一典型相位调整系统100的一个实施例的透视图。例如，第一典型相位调整系统100可以被用来将可控相位调整引入到在一个或多个光学设备，诸如光衰减器、光谱选择滤波器、干涉仪等等中使用的光中。在所示实施例中，在元件层110内形成一个或多个波导部分105(1-2)，该元件层在本领域中通常被称为包覆层(cladding layer)、波导芯(waveguide core)、波导层、缓冲器、下包覆层等等。在利用本领域普通技术人员所公知的制造处理所形成的可选实施例中，包覆层可以是在基片120，诸如硅或其它材料，上形成的半导体或其它材料，诸如聚合物。例如，包覆层可以由玻璃或聚合物形成。应该清楚，相位调整系统100的结构在本质上是示例性的，并且在可选实施例中，相位调整系统100可以包含其它部件。例如，如下文将要详细讨论的那样，相位调整系统100可以包含多种不同的光学传输介质，这些光学传输介质对于本领域普通技术人员来说是公知的，包括环形谐振器(ring resonator)、光栅、“耳语波道(whisperinggallery)”物件、光子晶体等等。
在所示实施例中示出的波导部分105(1-2)由折射率大于元件层110的折射率的材料形成。例如，波导部分105(1-2)可以由折射率为大约1.4557的掺杂二氧化硅形成，而元件层110可以由折射率为大约1.445的掺杂或不掺杂二氧化硅形成。在其它的实施例中，波导部分105(1-2)和元件层110可以由任何合乎需要的材料形成。在一个实施例中，元件层110可以包含下包覆层(未示出)和上包覆层(未示出)，下包覆层至少部分地形成在波导部分105(1-2)下方，上包覆层至少部分地形成在波导部分105(1-2)上方。在一个实施例中，上包覆层和下包覆层可以具有不同的折射率。
在所示实施例中，可以在层110中切割、切削或蚀刻出沟槽130，从而使得波导部分105(1-2)在元件层1 10中形成的沟槽130附近终止。在一个实施例中，沟槽130被切割出来，从而使得波导部分105(1-2)中传播的信号所引起的的渐逝场(evanescent field)在沟槽130横向边缘150(1-2)处的幅度小于峰值的-40dB。但是，沟槽130的精确位置和在横向边缘150(1-2)处的期望渐逝场幅度是设计选择方面的问题。在一个实施例中，形成的波导部分105(1-2)和沟槽130具有相对角度，以便减少反射，反射可能引起不希望的光在波导部分105(1-2)中的任一方向传播。
图1B概念性地示出第一相位调整系统100的一个实施例的俯视图。在所示实施例中，沟槽130是元件层110中的所谓“哑铃形”开口。但是，在可选实施例中，沟槽130可以是具有任何合乎需要的形状的开口。特别地，可以形成沟槽130，从而使得沟槽130的一个或多个边缘是弯曲的。例如，可以形成沟槽130，从而使得沟槽130的一个或多个边缘在与元件层110的表面基本平行的平面上具有非零的曲率半径。通过提供上述沟槽130，可以减小工作时所产生的沟槽130周围的材料上的应力和/或应变，这可以降低诸如静态疲劳断裂、材料失效等故障模式的可能性。
虽然不是本发明的实践所必需的，沟槽130的一个或多个表面可以被处理以添加、去除、或者改变该一个或多个表面的特性。在一个实施例中，沟槽130的一个或多个表面可以被处理以在沟槽130的一个或多个表面上、或者在插入到沟槽130中的单独元件上形成优选的分子取向。在一个可选实施例中，互穿聚合物格子(interpenetratingpolymer matrix)、碳纳米管(carbon nanotube)、以及辅助掺杂物中的至少一种可以由插在沟槽130中的材料形成或制造(deliver)，并且与沟槽130的一个或多个表面相互作用。可以在可选实施例中使用的沟槽130的其它处理，包括实现表面能变化的预处理，诸如硅烷和/或衍生物、和移植(migrate)到沟槽130的表面上的在光学材料内和/或单独地配制(formulate)的添加物。在其它可选实施例中，沟槽130可以被用发色团、稳定剂(stabilization agent)、折射率调节剂(modifier)或被设计用于引入一些有用性质，诸如更高光电和/或非线性光学性质和/或择优荧光性(preferential fluorescence)和/或光发射特性的其它试剂。
如图1A和图1B所示，可以在元件层110上形成一对电极140(1-2)，从而使得每一个电极140(1-2)的一部分与沟槽130的相应一个横向边缘150(1-2)充分地接近。在所示实施例中，电极140(1-2)被弯曲成钩状，从而使得电极140(1-2)的一个或多个边缘是弯曲的。在一个实施例中，形成电极140(1-2)，从而使得一个或多个边缘在层110平面上具有非零的曲率半径。但是，在可选实施例中，可以在元件层110上形成更多或更少的电极140(1-2)，并且电极140(1-2)可以具有任何合乎需要的形状。此外，在如下面要详细描述的其它多个可选实施例中，电极140(1-2)的部分可以被形成或插入在沟槽130上/内。例如，电极140(1-2)可以不在元件层110上形成，而是可以被形成/插入在沟槽130内(或大体上在沟槽130内)。
在一个实施例中，沟槽130可以由光电活性材料(未示出)填充。如本领域普通技术人员知道的那样，通过改变施加在电极140(1-2)上的相对电势可以调整沟槽130中的光电活性材料的分子轴(molecular axis)。例如，分子轴的定向可以从其中光电活性材料的折射率大约为最大的定向改变为其中光电活性材料的折射率大约为最小的定向。再例如，通过改变施加在电极140(1-2)上的电势，可以改变双折射光电活性材料的偏振相关折射率。因此，可以调整传播穿过沟槽130的光的相位、幅度和/或偏振。
在一个实施例中，光电活性材料可以是可以被引入到沟槽130内的液体。例如，光电活性材料可以是液晶、聚合物分散液晶、互穿聚合物网络(inter-penetrating polymer network)等等。在可选实施例中，聚合物分散液晶可以包含碳基聚合物(carbon-based polymer)、非均质分子系统(heterogeneous molecular system)、硅氧烷、梯形(ladder)硅氧烷、含硅聚合物、树枝状聚合物(dendrimer)、超分子组装(supramolecular assembly)等等。可选地，如下文将详细描述的那样，光电活性材料可以是可以被插入到沟槽130内的单独元件的一部分。
图2示出在层220中形成的电极200(1-4)和沟槽210(1-2)的图像。在所示实施例中，电极200(1-2)和沟槽210(1)是第一波导(未示出)的第一相位调整系统225(1)的一部分，而电极200(3-4)和沟槽210(2)是第二波导(未示出)的第二相位调整系统225(2)的一部分。如上所述，电极200(1-4)和沟槽210(1-2)的一个或多个边缘可以被弯曲。例如，电极200(1-4)和/或沟槽210(1-2)的一个或多个边缘可以在层110平面上具有非零的曲率半径。
图3A-E概念性地示出相位调整系统100的四个可选实施例，具有电极140(1-2)的可选布置。图3A从基本垂直于波导部分105(1-2)的方向观察，示出相位调整系统100的第一可选实施例，具有电极140(1-2)的第一可选布置。在图3A中所示的第一实施例中，每一个电极140(1-2)的第一部分300在包覆层110上方和沟槽130附近形成。电极140(1-2)的第二部分305在包覆层110附近和沟槽130内形成。在一个实施例中，形成电极140(1-2)的第一部分300的材料与形成电极140(1-2)的第二部分305的材料可以相同。例如，电极140(1-2)的第一部分300和第二部分305可以由金属、金属氧化物等等形成。在一个可选实施例中，形成电极140(1-2)的第一部分300的材料可以不同于形成电极140(1-2)的第二部分305的材料。例如，电极140(1-2)的第二部分305可以由氧化铟锡(indium tin oxide)或另一种充分透明的导电材料形成，以形成覆盖波导面(waveguide face)的一个电极，并且传播的信号可以通过该电极。
图3B概念性地示出电极140(1-2)的第一实施例沿着波导部分105(1-2)的轴观察的视图。在波导部分105(1-2)的末端附近可以提供电极140(1-2)中的开口310，从而允许光传播通过电极140(1-2)。在一个实施例中，开口310可以允许波导部分105(1-2)穿过电极140(1-2)。但是，在可选实施例中，波导部分105(1-2)可以不穿过电极140(1-2)。电极140(1-2)的第一布置可以用来在沟槽130中提供基本水平的电场。
图3C示出相位调整系统100的第二可选实施例从基本垂直于波导部分105(1-2)的方向观察的视图，具有电极140(1-2)的第二可选布置。在图3C所示的第二实施例中，第一电极140(1)在包覆层110上方和沟槽130上方形成。第二电极140(2)在包覆层110下方和沟槽130下方形成。例如，在基片120上形成包覆层110之前，可以在基片120中形成第二电极140(2)。电极140(1-2)的第二布置可以用来在沟槽130中提供基本垂直的电场。
图3D示出相位调整系统100的第三实施例从基本垂直于波导部分105(1-2)的方向观察的视图，具有电极140(1-2)的第三可选布置。在图3D所示的第三实施例中，电极140(1-2)被耦合到托架320上。在一个实施例中，可以在形成相位调整系统100之前装配电极140(1-2)和托架320，然后当需要时，将电极140(1-2)和托架320插入到相位调整系统100中。电极140(1-2)的第三实施例可以用来在沟槽130中提供基本水平的电场。
图3E示出相位调整系统100的第四实施例从基本垂直于波导部分105(1-2)的方向观察的视图，具有电极140(1-2)的第四可选布置。在图3E中所示的第四实施例中，电极140(1-2)在包覆层110中形成，并且基本垂直于波导部分105(1-2)。例如，电极140(1-2)可以是形成在包覆层110中的通孔(vias)。电极140(1-2)的第四实施例可以用来在沟槽130中提供基本水平的电场。
图4概念性地示出第二典型相位调整系统400的一个实施例。在图4所示的实施例中，至少一部分波导部分410(1-2)被基本平行于沟槽130的横向边缘150(1-2)地被定向，从而允许在波导部分410(1)中传播的一小部分光被传送到波导部分410(2)。例如，第二典型相位调整系统400可以是被耦合波设备(coupled wave device)，诸如平面波导、马赫-曾德滤波器等等。波导部分410(1-2)可以终止在沟槽130附近。但是，这不是本发明的实践所必需的。在可选实施例中，波导部分410(1-2)可以不是在沟槽130附近终止。
与图1中的第一典型相位调整系统100中一样，可以在层(未示出)内切割、蚀刻、或切削第二相位调整系统400中的沟槽130，从而使得波导部分410(1-2)中传播的信号在沟槽130的横向边缘150(1-2)处所引起的渐逝场的幅度小于峰值的-40dB。但是，沟槽130的精确位置和在横向边缘150(1-2)处的期望渐逝场幅度是设计选择方面的问题。
图5A-E概念性地示出第二典型相位调整系统400的五个可选实施例。图5A-E所示的五个可选实施例可以允许光从波导部分410(1)传送到多个用于存储、修正和/或传输的公知光学设备，而不是允许光从波导部分410(1)传送到波导部分410(2)。在图5A-E中，波导部分410(1)被定向，从而使得至少一部分基本平行于沟槽130的横向边缘150(1)。在图5A中，环形谐振器420与沟槽130的横向边缘150(2)靠近地被设置。在图5B中，“耳语波道”物件430与沟槽130的横向边缘150(2)靠近地被设置。在图5C中，光栅440，例如衍射光栅(diffraction grating)，与沟槽130的横向边缘150(2)靠近地被设置。在图5D中，光子元件450，诸如光子晶体或光子能带隙(band-gap)设备，与沟槽130的横向边缘150(2)靠近地被设置。在图5E中，第一环形谐振器420与沟槽130的横向边缘150(2)靠近地被设置。第二沟槽450被设置在第一环形谐振器420和第二环形谐振器470之间，从而使得在波导部分410(1)中传播的第一小部分光可以被传送到第一环形谐振器420，而第二小部分光可以被传送到第二环形谐振器470，以及相反。
图6概念性地示出可以被插入到沟槽130内的相位调整元件600的一个实施例。例如，相位调整元件600可以被插入到沟槽130内，并且可以通过滑动从沟槽130中被移除。在一个实施例中，相位调整元件600包含基片610，该基片可以由诸如聚酯薄膜、硅酮等材料形成。可以在基片610中形成开口620。开口620可以在基片610中形成，从而当相位调整元件600被插入到沟槽130内时，开口620被定位在与波导充分接近的位置，并且与波导基本对准。通过以这种方式配置，在波导中传播的光至少有一部分可以穿过开口620。
可以在开口620中设置光电活性材料。在如上面所讨论的多个实施例中，光电活性材料可以是液晶、聚合物分散液晶、聚合物稳定型液晶(polymer stabilized liquid crystal)、互穿聚合物网络等等。在多种可选实施例中，插入到沟槽130中的相位调整元件600包括当被引入到沟槽130中时光电性越来越强的材料。
虽然不是本发明的实践所必需的，但是可以在基片610中或基片610上形成一个或多个电极630(1-4)。在一个实施例中，可以为电极630(1-4)提供电势，以定向分子轴，如上文所述。可以在包覆层110中形成一个或多个传导轨迹，然后这些传导轨迹通过例如焊接而电耦合到电极630(1-4)。本领域普通技术人员都清楚，在基片610中或基片610上可以形成更多或更少的电极630(1-4)。此外，电极630(1-4)可以被定位在基片610上的任何合乎需要的位置。特别地，电极630(104)可以被定位，以提供开口620中边缘电场的期望的定向。在一个实施例中，电极630(1-4)可以代替图1A-B中所示的电极140(1-2)。
权利要求
1.一种装置，包括在元件层的至少一部分中形成的第一光学传输介质；在所述元件层的至少一部分中形成的第二光学传输介质；以及在所述元件层的至少一部分中形成的沟槽，其中所述沟槽具有至少一个弯曲边缘，并且所述沟槽被设置在所述第一和第二传输介质附近。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述沟槽具有至少一个具有非零曲率半径的边缘。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述至少一个具有非零曲率半径的边缘包括至少一个在基本平行于基片表面的平面上具有非零曲率半径的边缘。
4.根据权利要求1到3中任一条所述的装置，其中所述第一光学传输介质形成波导。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述波导被定向为基本垂直于所述沟槽的横向边缘。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述波导近似终止在所述沟槽的横向边缘。
7.根据权利要求4所述的装置，其中所述波导和所述沟槽被形成为具有相对角度，以减少导致不希望的光在所述波导中的任一方向传播的反射。
8.根据权利要求4所述的装置，其中所述波导的至少一部分被定向为基本平行于所述沟槽的横向边缘。
9.根据权利要求1到8中任一条所述的装置，其中所述第二光学传输介质是波导、环形谐振器、耳语波道模式物件、光栅限定腔、光子晶体和光子能带隙物件中的至少一个。
10.根据权利要求1到9中任一条所述的装置，还包含第三光学传输介质。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第三光学传输介质是波导、环形谐振器、耳语波道模式物件、光栅限定腔、光子晶体和光子能带隙物件中的至少一个。
12.根据权利要求1到11中任一条所述的装置，其中所述沟槽用于接收相位调整元件。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述相位调整元件包括基片，具有选定的形状，以允许所述相位调整元件被插入到所述沟槽内；在所述基片上形成的开口，从而使得当所述相位调整元件被插入到所述沟槽中时，所述开口贴近所述波导；以及设置在所述开口中的光电活性材料。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述至少一个电极被设置在所述基片上。
15.根据权利要求14所述的装置，还包括至少一个导电元件，所述导电元件与设置在所述相位调整元件的基片上的所述至少一个电极耦合。
16.根据权利要求12所述的装置，其中所述相位调整元件包括引入到所述沟槽中的光电活性液体。
17.根据权利要求12所述的装置，其中所述引入到沟槽中的相位调整元件包括在引入到所述沟槽中时光电活性增强的材料。
18.根据权利要求1到17中任一条所述的装置，其中所述沟槽的表面被修正，以提供互穿聚合物格子、碳纳米管、辅助掺杂物、以及由引入的材料所导致的表面处理中的至少一种。
19.根据权利要求1到18中任一条所述的装置，其中所述沟槽的表面具有优选的分子取向。
20.根据权利要求1到19中任一条所述的装置，还包括与所述沟槽贴近设置的至少一个电极，所述至少一个电极用于在所述沟槽内提供至少一部分可变电场。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述至少一个电极具有至少一个弯曲电极边缘。
22.根据权利要求21所述的装置，其中所述至少一个电极具有至少一个具有非零曲率半径的电极边缘。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述具有非零曲率半径的至少一个电极边缘包括至少一个在基本平行于所述介电层表面的平面上具有非零曲率半径的电极边缘。
24.一种装置，包括基片；在所述基片上形成的元件层；在所述元件层的至少一部分中形成的波导；在所述元件层的至少一部分中形成的沟槽，所述沟槽具有至少一个边缘，所述边缘在基本平行于所述元件层表面的平面上具有非零曲率半径，其中所述沟槽允许在所述波导中传播的光的至少一部分从所述波导传送到另一传输介质；与所述沟槽贴近设置的至少一个电极，所述至少一个电极具有至少一个电极边缘，所述至少一个电极边缘在基本平行于所述元件层表面的平面上具有非零曲率半径，并且能够在所述沟槽中提供至少一部分可变电场；以及设置在所述沟槽中的相位调整元件。
25.根据权利要求24所述的装置中，其中所述相位调整元件包括基片，具有选定的形状，以允许所述相位调整元件被插入到所述沟槽内；在所述基片上形成的开口，从而使得当所述相位调整元件被插入到所述沟槽中时，所述开口贴近所述波导；以及设置在所述开口中的光电活性材料。
26.根据权利要求24或权利要求25所述的装置，其中所述至少一个电极被设置在所述相位调整元件的基片上。
27.根据权利要求24到26中任一条所述的装置中，其中所述沟槽允许在所述波导中传播的至少一部分光从所述波导传送到波导、环形谐振器、耳语波道模式物体、光栅限定腔、光子晶体和光子能带隙物体中的至少一个。
28.一种方法，包括在元件层的至少一部分中形成第一光学传输介质；在所述元件层的至少一部分中形成第二光学传输介质；以及在所述元件层的至少一部分中形成沟槽，其中所述沟槽具有至少一个弯曲边缘，并且所述沟槽被设置在所述第一和第二传输介质附近。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述形成第一光学传输介质包括形成定向为基本垂直于所述沟槽的横向边缘的波导。
30.根据权利要求28或权利要求29所述的方法，其中所述形成沟槽包括这样形成所述沟槽，使得所述波导在所述沟槽的近似横向边缘邻近处终止。
31.根据权利要求28所述的方法，其中所述形成第一光学传输介质包括形成波导，其中所述波导的至少一部分被定向为基本平行于所述沟槽的横向边缘。
32.根据权利要求28到31中任一条所述的方法，所述形成第二光学传输介质包括形成波导、环形谐振器、耳语波道模式物体、光栅限定腔、光子晶体和光子能带隙物体中的至少一个。
33.根据权利要求28到32中任一条所述的方法，还包括在所述基片中形成第三光学传输介质。
34.根据权利要求28到33中任一条所述的方法，还包括在所述沟槽中设置光电活性元件。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述在沟槽中设置光电活性元件包括将液晶和聚合物分散液晶中的至少一个引入到所述沟槽内。
36.根据权利要求34所述的方法，其中所述在沟槽中设置光电活性元件包括在所述沟槽内插入相位调整元件。
37.根据权利要求34所述的方法，还包括在引入到所述沟槽中的所述光学介质内形成互穿聚合物格子、碳纳米管、以及辅助掺杂物中的至少一种。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述互穿聚合物格子、碳纳米管、以及辅助掺杂物中的至少一种延伸到所述沟槽的表面。
39.根据权利要求34所述的方法，还包括利用硅烷、硅烷衍生物、移植到所述沟槽的表面上的添加物、发色团、稳定剂和折射率调节剂中的至少一种来处理所述沟槽。
40.根据权利要求28到39中任一条所述的方法，还包括与所述沟槽贴近地设置具有至少一个弯曲边缘的至少一个电极，从而使得所述至少一个电极能够在所述沟槽内提供至少一部分可变电场。
41.一种用于相位调整系统中的相位调整元件，具有在其中邻近波导处形成的沟槽，所述相位调整元件包括基片，具有选定的形状，以允许所述相位调整元件的至少一部分被引入到所述沟槽中；在所述基片上这样形成的开口，使得当所述相位调整元件的一部分被引入到所述沟槽中时，所述开口贴近所述波导；贴近所述开口形成的至少一个电极；以及设置在所述开口中的光电活性材料。
42.根据权利要求41所述的相位调整元件，其中所述光电活性材料包括液晶、超分子组装、以及光学活性介质中的至少一种。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述光电活性材料被设置在聚合物格子和互穿聚合物网络中的至少一个的内部。
44.根据权利要求43所述的相位调整元件，其中所述聚合物包括碳基聚合物、非均质分子系统、硅氧烷、梯形硅氧烷、含硅聚合物、树枝状聚合物、以及超分子组装中的至少一种。
45.根据权利要求41所述的相位调整元件，其中所述光电活性材料的折射率是响应于所施加的电场而可变的。
46.根据权利要求41所述的相位调整元件，其中所述光电活性材料是双折射的。
47.根据权利要求46所述的相位调整元件，其中所述双折射光电活性材料的折射率的定位是响应于所施加的电场而可变的。
48.根据权利要求41所述的相位调整元件，其中所述相位调整元件能够从所述沟槽中被移除。
49.一种形成用于相位调整系统中的相位调整元件的方法，其中所述相位调整元件具有在其中贴近波导处形成的沟槽，所述方法包括形成基片，所述基片具有选定的形状，以允许所述相位调整元件的至少一部分被引入到所述沟槽中；在所述基片中形成开口，从而使得当所述相位调整元件被引入到所述沟槽中时，所述开口贴近所述波导；形成贴近所述开口的至少一个电极；以及在所述开口中沉积光电活性材料。
50.根据权利要求49所述的方法，其中所述沉积光电活性材料包括在所述开口中沉积液晶、聚合物稳定型液晶、以及聚合物分散液晶中的至少一种。
51.根据权利要求49所述的方法，其中所述形成具有选定形状的基片包括形成所述基片，从而使得所述相位调整元件能够从所述沟槽中被移除。
52.根据权利要求49所述的方法，其中所述形成基片包含由聚脂薄膜和硅酮中的至少一种形成所述基片。
53.根据权利要求49所述的方法，其中所述形成至少一种电极包括形成能够在所述开口内提供至少一部分选定方向的边缘电场的多个电极。
54.如这里参照附图充分说明的、根据权利要求1所述的装置。
55.如这里参照附图充分说明的、根据权利要求28所述的方法。
全文摘要
本发明提供了一种用于波导配置的光电间隙室，包含在至少一部分元件层上形成的第一光学传输介质，在至少一部分元件层上形成的第二光学传输介质，以及在至少一部分元件层上形成的沟槽，其中该沟槽具有至少一个曲面边缘，并且布置在第一和第二传输介质附近。
文档编号G02F1/01GK1860390SQ200480020684
公开日2006年11月8日 申请日期2004年7月15日 优先权日2003年7月17日
发明者特里·V.·克拉普 申请人:陶氏康宁公司