用于边缘耦合的光学互连器的制作方法

背景技术：

技术实现思路

1、在本说明书的一些方面中，提供了一种光学组件，该光学组件包括：基板，该基板具有多个光学波导，每个光学波导具有第一波导端部；和一体光学器件阵列，该一体光学器件阵列组装到该基板。该一体光学器件阵列包括：支撑部分，该支撑部分被附接到该基板并且覆盖该基板的主顶部表面的至少一部分；输入表面，该输出表面面向每个光学波导的该第一波导端部；重定向表面；和输出表面。对于该多个光学波导中的每个光学波导，该输入表面被配置为接收和传输通过该光学波导的该第一波导端部传播以及从该第一波导端部发射的中心光线，并且该重定向表面被配置为接收由该输入表面沿着第一方向传输的该中心光线以及沿着不同于该第一方向的第二方向重定向所接收到的中心光线，经重定向的中心光线作为输出中心光线通过该输出表面离开该光学器件阵列。

2、在本说明书的一些方面中，提供了一种基板，该基板限定：在其中的凹部，该凹部被配置为在其中容纳并且永久地粘结到光学器件阵列的至少一部分；和至少一个光学波导，该至少一个光学波导形成于该基板上或该基板中并且终止于该凹部处。

3、在本说明书的一些方面中，提供了一种光学组件，该光学组件包括：基板，该基板具有相对的主表面和沿着该基板的厚度的至少一部分延伸的次表面；至少一个第一光学波导，该至少一个第一光学波导一体地形成于该基板上或该基板中并且终止于该次表面；和一体光学器件阵列和一体光学套管，该一体光学器件阵列和该一体光学套管彼此组装并且组装到该基板。该光学器件阵列和该光学套管中的每一者被配置为接收由光学波导沿着输入方向从其输入表面发射的中心光线，并且将所接收到的中心光线沿着不同输出方向传输穿过其输出表面。该光学器件阵列的该输入表面的至少一部分设置为接近并面向次表面。该光学器件阵列和该光学套管组合地被配置为从该至少一个第一光学波导接收光，并且将所接收到的光传输到附接到该光学套管的第二光学波导。

4、在本说明书的一些方面中，提供了一种光学组件，该光学组件包括：基板，该基板具有主表面和与该主表面相交的次表面；至少一个第一光学波导，该至少一个第一光学波导一体地形成于该基板上或该基板中并且在该次表面处具有第一波导端部；一体光学器件阵列，该一体光学器件阵列被附接到该主表面；一体光学套管，该一体光学套管组装到该光学器件阵列；和至少一个第二光学波导，该至少一个第二光学波导包括附接到该光学套管的第二波导端部。该光学组件被配置为通过该光学器件阵列和该光学套管在第一波导端部与第二波导端部之间传送光。

5、在本说明书的一些方面中，提供了一种一体光学器件阵列，该一体光学器件阵列被配置用于在至少一个第一光学波导与至少一个第二光学波导之间传送光，该至少一个第一光学波导一体地形成于基板上或该基板中并且终止于该基板的次表面处，该至少一个第二光学波导被附接到光学套管。该一体光学器件阵列包括支撑表面、输入表面、光重定向表面和输出表面。当该一体光学器件阵列组装到该基板和该光学套管使得该支撑表面设置在该基板的主表面的至少一部分上并且覆盖该至少一部分，该输入表面面向该至少一个第一光学波导的该第一波导端部，并且该输出表面面向该光学套管的输入表面时，由该至少一个第一光学波导发射的中心光线在通过该输入表面进入该一体光学器件阵列、通过由该光重定向表面重定向而改变方向以及通过该输出表面离开该一体光学器件阵列之后耦合到该至少一个第二光学波导。

6、在本说明书的一些方面中，提供了一种光学波导组件，该光学波导组件包括：基板，该基板在其中限定凹部，该凹部包括壁，该壁基本上正交于该基板的主表面并且设置在该基板的最外周边内并且远离该最外周边；和多个光学波导，该多个光学波导设置在该基板上或该基板中。每个光学波导包括设置在该凹部的该壁处的第一波导端部，其中由该光学波导发射的中心光线沿着与该凹部的该壁成倾斜角的方向传播。

技术特征：

1.一种光学组件，所述光学组件包括：

2.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述支撑部分覆盖所述多个光学波导中的至少一个光学波导的至少一部分。

3.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述支撑部分覆盖所述多个光学波导中的每个光学波导的至少一部分。

4.根据权利要求1所述的光学组件，其中由所述光学器件阵列的所述支撑部分覆盖的所述基板的所述主顶部表面的所述部分在所述多个光学波导的横向侧面上。

5.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述支撑部分使所述多个光学波导中的所述光学波导不被覆盖。

6.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述多个光学波导中的所述光学波导中的至少一个光学波导是从所述基板的所述主顶部表面突出的脊形波导，并且其中所述光学器件阵列的所述支撑部分包括至少一个凹槽，所述凹槽在其中容纳所述光学波导中的所述至少一个光学波导的至少一部分。

7.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述基板包括从所述基板的主表面沿着所述基板的厚度方向延伸的次表面，并且其中所述光学波导的所述第一波导端部沿着所述光学波导的长度从所述次表面向后偏移。

8.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述基板包括从所述基板的主表面沿着所述基板的厚度方向延伸的次表面，其中所述光学器件阵列包括接近并面向所述基板的所述次表面设置的止动表面，并且其中所述光学器件阵列的所述止动表面和所述输入表面沿着所述光学波导的长度相对于彼此偏移。

9.根据权利要求8所述的光学组件，其中所述光学器件阵列的所述止动表面与所述输入表面之间的偏移限定所述光学器件阵列的肩部部分，并且其中所述基板的所述次表面在其中限定切口，所述切口容纳并支撑所述光学器件阵列的所述肩部部分。

10.根据权利要求8所述的光学组件，其中所述光学波导的所述第一波导端部和所述光学器件阵列的所述输入表面在其间限定贮存器，所述贮存器被配置为基本上被光学材料填充。

11.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述支撑部分和由所述支撑部分覆盖的所述基板的所述主顶部表面在其间限定间隙，所述间隙横向延伸跨过所述多个光学波导中的所述光学波导。

12.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述支撑部分包括从所述支撑部分的底部表面延伸的一对相对肩部，所述肩部在其间限定凹入部分，每个肩部在所述多个波导的对应横向侧面上搁置在所述基板的所述主顶部表面上。

13.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述基板包括：

14.根据权利要求13所述的光学组件，其中所述基板在所述第一主表面中限定凹部，所述凹部包括所述内部次表面，并且其中所述光学器件阵列的所述输入表面的至少一部分设置在所述凹部内，接近并面向所述第一波导端部和所述内部次表面。

15.根据权利要求14所述的光学组件，其中所述凹部是延伸跨过所述基板的整个厚度并且连接所述第一主表面和所述第二主表面的贯通凹部。

16.根据权利要求13所述的光学组件，其中所述内部次表面和所述光学器件阵列的所述输入表面基本上彼此平行。

17.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述基板包括相对的第一主表面和第二主表面以及连接所述第一主表面和所述第二主表面并限定所述基板的最外周边的最外次表面，其中每个光学波导的所述第一波导端部设置在所述最外次表面处，并且其中所述光学器件阵列的所述输入表面的至少一部分设置为接近并面向所述第一波导端部和所述最外次表面。

18.根据权利要求17所述的光学组件，其中所述最外次表面和所述光学器件阵列的所述输入表面基本上彼此平行。

19.根据权利要求1所述的光学组件，其中由所述光学器件阵列的所述支撑部分覆盖的所述基板的所述顶部表面的所述至少一部分包括所述多个光学波导的至少部分。

20.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述重定向表面通过全内反射重定向从所述输入表面接收的所述中心光线。

21.根据权利要求1所述的光学组件，其中对于从约450nm到约2000nm的至少一个波长，所述光学器件阵列具有在约1.4与约2.3之间的折射率。

22.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述光学器件阵列包括聚合物、陶瓷、玻璃、氧化铝、熔融二氧化硅、二氧化钛和氧化锆中的一者或多者。

23.根据权利要求1所述的光学组件，其中所述基板包括次侧表面，所述次侧表面从所述基板的所述主顶部表面的第一边缘沿着所述基板的厚度方向向下延伸，所述基板在所述第一边缘处限定切口，所述切口具有在所述主顶部表面处的开放顶部、在所述次侧表面处的开放侧面以及从所述次表面向后偏移并且与所述次表面形成倾斜角的后壁，其中所述多个光学波导中的至少一个光学波导的所述第一波导端部设置在所述切口的所述后壁处。

24.根据权利要求23所述的光学组件，其中所述至少一个光学波导包括至少一个弯曲部，所述弯曲部改变在所述至少一个光学波导中并且沿着所述至少一个光学波导传播的中心光线的传播方向。

25.根据权利要求23所述的光学组件，其中由所述至少一个光学波导发射的中心光线沿着基本上垂直于所述基板的所述次侧表面的方向传播。

26.一种基板，所述基板限定在其中的凹部，所述凹部被配置为在其中容纳并且永久地粘结到光学器件阵列的至少一部分；和

27.根据权利要求26所述的基板，其中所述凹部在所述基板的最外周边内并远离所述最外周边。

28.根据权利要求26所述的基板，其中所述凹部延伸到所述基板的最外次表面，以便在所述最外次表面处具有开放侧面。

29.根据权利要求26所述的基板，其中所述至少一个光学波导包括多个光学波导。

30.根据权利要求26所述的基板，其中所述凹部是连接所述基板的相对的顶部主表面和底部主表面的贯通凹部。

31.一种光学组件，所述光学组件包括：

32.根据权利要求31所述的光学组件，其中所述光学器件阵列被永久地组装到所述基板，并且所述光学套管被以可移除方式组装到所述光学器件阵列。

33.一种光学组件，所述光学组件包括：

34.根据权利要求33所述的光学组件，其中所述光学套管被以可移除方式组装到所述光学器件阵列。

35.一种用于在至少一个第一光学波导与至少一个第二光学波导之间传送光的一体光学器件阵列，所述至少一个第一光学波导一体地形成于基板上或所述基板中并且终止于所述基板的次表面处，所述至少一个第二光学波导附接到光学套管，所述一体光学器件阵列包括：

36.根据权利要求35所述的一体光学器件阵列，其中所述支撑表面和所述输出表面基本上彼此平行。

37.一种光学波导组件，所述光学波导组件包括：

38.根据权利要求37所述的光学波导组件，其中所述凹部包括设置在所述基板的所述最外周边处的所述基板的次侧表面处的开放侧面，并且其中由所述光学波导发射的所述中心光线的传播方向基本上垂直于所述次侧表面。

39.根据权利要求37所述的光学波导组件，其中所述基板还包括多个凹部，并且其中所述光学波导组件还包括多个光学波导，其中所述多个波导中的每个光学波导的第一波导端部设置在所述多个凹部中的对应一个凹部的所述壁处。

40.一种光学波导组件，所述光学波导组件包括：

41.根据权利要求40所述的光学波导组件，其中所述多个凹部中的每个凹部包括设置在所述基板的所述最外周边处的所述基板的次侧表面处的开放侧面，并且其中由所述光学波导发射的所述中心光线的所述传播方向基本上垂直于所述次侧表面。

42.根据权利要求40所述的光学波导组件，其中所述多个光学波导的所述第一波导端部在所述基板的所述主表面上限定线，并且其中由所述多个光学波导的每个光学波导发射的所述中心光线的传播方向基本上垂直于所述线。

43.根据权利要求42所述的光学波导组件，其中所述线基本上平行于所述次侧表面。

44.根据权利要求42所述的光学波导组件，其中所述线与所述次侧表面形成倾斜角。

技术总结
本发明涉及一种光学组件，该光学组件包括具有多个光学波导的基板和组装到该基板的一体光学器件阵列。该一体光学器件阵列包括附接到该基板的支撑部分、面向每个光学波导的第一波导端部的输入表面、重定向表面和输出表面。对于每个光学波导，该输入表面被配置为接收和传输通过该光学波导的该第一波导端部传播以及从该第一波导端部发射的中心光线，并且该重定向表面被配置为接收由该输入表面沿着第一方向传输的该中心光线以及沿着不同于该第一方向的第二方向重定向所接收到的中心光线，经重定向的中心光线作为输出中心光线通过该输出表面离开该光学器件阵列。

技术研发人员：米歇尔·A·哈泽,大卫·B·斯泰格尔
受保护的技术使用者：3M创新有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13