热补偿的阵列波导光栅组件制造技术

阵列波导光栅可以有一个或两个平板波导，所述平板波导具有相对尖锐折叠光路和一个提供路径的折叠的反射镜。穿过平板波导的折叠光路可以导致通过装置的波导的更紧凑的几何尺寸，以及导致较小的平板波导，使得该装置可以形成为具有显著较小的整体占用面积。另外，与枢转的镜子合作的阵列波导光栅可以响应于温度的变化而调整穿过波导的光路，以提供对设备的热补偿的操作。因此，本文描述了非常紧凑的平面光波导器件滤光器，其提供热补偿操作。

【技术实现步骤摘要】
热补偿的阵列波导光栅组件本申请是申请日为2012年5月31日、申请号为201280036657.2、专利技术名称为“热补偿的阵列波导光栅组件”的专利技术专利申请的分案申请。
本
涉及阵列波导光栅，该阵列波导光栅与响应于温度变化而调整通过波导的光通道的部件配合。本
还涉及热补偿的阵列波导光栅的网络整合。
技术介绍
光学网络通常包括设计成在合理的距离传输波长带的传输部件。所述波长带通常包括供多数消费者/用户所使用的信号。因此，单个的光纤可以用于同时传输多个信号，这些信号随后被分开运送。相似地，在最终被分开用于传输或运送之前，独立的信号也被合并起来用于在共同的线路上传输。因此，与有关个人用户(包括一些用户的集合)的信号一致，独立的信号带被分成了更小的波长范围，并且在共同线路的组合信号与用于传输和/或同个体用户交互的独立信号之间的转变中，可以使用复用和解复用功能。阵列波导光栅(AWG)是光电路部件，被设计以执行光学信号的复用和解复用功能。平面光波导器件为阵列波导光栅提供方便的版式(format)，其中阵列波导光栅可放置于在光学网络中所想要位置。阵列波导光栅通常包括两个广泛传播的光学元件，例如平板波导，所述光学元件由具有一定长度范围的波导阵列连接。选择分散波导的长度差异，以在平板波导中引起由波导阵列所传输的光之间的合适的有利及无益的干扰，以使得多色度的信号由所述干扰模式而在空间上分散开，从而在解复用之后更小的波长范围可以被分开地传输。相似地，在相反方向上的光传输则会导致与一组具有在一定波长范围内的不同波长的输入信号相关的组合的多色度信号的传输。因此，所述阵列波导可以配置成具有整合侧和分散侧，其中，从整合侧至分散侧的光路使信号分解成多色度信号，反之亦然，从分散侧至整合侧的光路提供多色度信号的整合。阵列波导光栅的基本原理在本领域中是已知的，并且在例如美国专利5002350中已有描述。
技术实现思路
在第一个方面，本专利技术是关于一种平面光波导器件，包括组合的信号波导；一组分散的信号波导；第一平板波导；光学地连接至第一平板波导的第一反光镜；支撑第一反光镜的反光镜组件；波导阵列；以及第二平板波导。该波导阵列光学地连接第一平板波导和第二平板波导，以提供阵列波导光栅。通常，所述组合的信号波导或该组分散的信号波导在入口边缘(accessedge)处直接光学地连接至第一平板波导，而所述组合的信号波导或该组分散的信号波导二者中的另一个直接光学地连接至第二平板波导。为了有利地提供更加紧凑的设备结构，通过提供从反光镜至阵列边缘的光反射，对从入口边缘穿过第一平板波导的光通道进行折叠，其中前述阵列边缘将波导阵列与该组合信号波导或该组分散信号波导的合适元件连接起来。反光镜的反射设计结构能够以不超过80度的反射角产生所想要的结果，相比于从波导阵列至反光镜的光路距离，从通道边缘到反光镜的光路距离的比率通常在大约0.5至2之间。在某些实施方式中，为了提供热修正，该反光镜组件包括致动器，该致动器响应于温度的变化而使反光镜随平板波导的平面上的旋转而枢转，从而改变反射角，以在所选的温度范围内提供穿过所述波导阵列的光的有效温度补偿的传输。在另一个方面，本专利技术是关于平面光波导器件，包括组合的信号波导；一组分散的信号波导；包括第一通道边缘和第一阵列边缘的第一平板波导；光学地连接至第一平板波导的第一反光镜；包括第二通道边缘和第二阵列边缘的第二平板波导；光学地连接至第二平板波导的第二反光镜；以及通过对应的阵列边缘而光学地连接第一平板波导至第二平板波导的波导阵列。在某些实施方式中，在相应的通道边缘和相应的阵列边缘之间，每个平板波导都具有折叠的光路，以不超过80度的角度从反射镜反射，并且相比于从波导阵列至反光镜的光路距离，从通道边缘到反光镜的光路距离的比率通常在大约0.5至2之间。在附加的方面，本专利技术是关于制备平面光波导器件的方法，包括：在参考温度下调整致动器，以提供通过阵列波导光栅的中心突发波长的排列，在调整致动器以包围该热补偿光电路之后，对该包围进行密封。在其它方面，本专利技术是关于平面光波导器件，包括组合的信号波导；一组分散的信号波导；第一平板波导；光学地连接至第一平板波导的第一反光镜；支撑第一反光镜的反光镜组件；波导阵列；以及第二平板波导。该波导阵列光学地连接第一平板波导和第二平板波导，以提供阵列波导光栅。该组合的信号波导或该组分散的信号波导在通道边缘处直接光学地连接至第一平板波导，而该组合的信号波导或该组分散的信号波导二者中的另一个直接光学地连接至第二平板波导。为了有利地提供更加紧凑的设备结构，通过提供从反光镜至阵列边缘的光反射，对从通道边缘穿过第一平板波导的光路进行折叠，其中前述阵列边缘将波导阵列与该组合信号波导或该组分散信号波导的合适元件连接起来。反光镜的反射设计结构能够以不超过80度的反射角产生所想要的结果，相比于从波导阵列至反光镜的光路距离，从通道边缘到反光镜的光路距离的比率通常在大约0.5至2之间。在某些实施方式中，该反射镜组件包括致动器的手动调节，所述致动器通过调整中心波长，使所述中心波长以选定温度穿过该组合的信号波导和分散的信号波导之间，从而设定阵列波导光栅的波长响应。附图说明图1示出了具有折叠的平板波导的光学集成电路的实施方式，该折叠的平板波导具有将热修正提供至该电路的阵列波导的枢转反射镜。图2A是折叠的光路平板波导的第一可替换实施方式的俯视平面图。图2B是折叠的光路平板波导的第二可替换实施方式的俯视平面图。图2C是折叠的光路平板波导的第三可替换实施方式的俯视平面图。图3A示出可枢转的反射镜的可替代实施方式，其通过在电路中枢转反射镜而提供热修正。图3B示出图2A的实施方式的升高(elevated)侧视图。图4示出包含图3A的实施方式的外壳的截面平面图。图5A是热枢转反射镜的可替代实施方式的侧视图。图5B是图5A的实施方式在第一位置的平面图。图5C是图5A的实施方式在第二位置的平面图。图6A是热补偿阵列波导的透视图，具有一对折叠的平板波导和热修正可枢转反射镜。图6B是适用于图6A的阵列波导光栅装置设计中的手动的可调整致动器的局部透视图。图7A是热补偿阵列波导的可替代实施方式的透视图，具有一对折叠的平板波导和热修正可枢转反射镜。图7B是示出图7A的实施方式中致动器的活动(action)的示意图。图8是热补偿阵列波导由图6和图7A所修正的热补偿性能的模型的图示。图9是在单个芯片中具有两个阵列波导光栅的芯片的实施方式的俯视图。具体实施方式一种改良的具有热补偿的平面阵列波导光栅的版式，在不牺牲性能的前提下，提供较便宜的加工和较小的占用面积(footprint)。该阵列波导光栅具有平面波导阵列，该平面波导阵列在该阵列的两端具有平板波导。所述平板波导提供光的空间分散的重要功能，其为光束的分散和/或信号的干涉作准备以提供空间波长的分离。尽管光学要求决定了阵列波导光栅的尺寸达到了相当大的程度，但已经发现，使用反射镜折叠穿过平板波导的光路可以显著减少阵列波导光栅的尺寸，同时基本保持穿过平板波导的总路径长度不变，并且减少平板波导的物理尺寸。进一步地，使用此处所述的创新能够使波导提供想要的毗连核心光栅而发送的输入和输出通道。如果缺乏这些创新性，那么阵列波导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平面光波导器件，包括：组合的信号波导；一组分散的信号波导；第一平板波导；光学地连接至所述第一平板波导的反射镜；支撑所述反射镜的反射镜组件；波导阵列；以及第二平板波导，其中，所述波导阵列光学地连接所述第一平板波导与所述第二平板波导，以提供阵列波导光栅，其中，所述组合的信号波导或者该组分散的信号波导在入口边缘处光学地连接至所述第一平板波导，并且该组合的信号波导或者该组分散的信号波导二者中的另一个光学地连接至所述第二平板波导，其中，阵列边缘将波导阵列与所述组合的信号波导或该组分散的信号波导的合适元件连接起来，通过提供从反射镜至阵列边缘的光学反射，对从入口边缘穿过所述第一平板波导的光路进行折叠，并且其中，所述反射镜组件至少包括第一和第二致动器，所述第一和第二致动器响应于温度变化而改变长度并且协作以使反射镜移动以改变所述光学反射的方向，从而在选择的温度范围内，有效地为穿过所述波导阵列的光的传输提供热补偿。

【技术特征摘要】
2011.06.03 US 13/152,9651.一种平面光波导器件，包括：组合的信号波导；一组分散的信号波导；第一平板波导；光学地连接至所述第一平板波导的反射镜；支撑所述反射镜的反射镜组件；波导阵列；以及第二平板波导，其中，所述波导阵列光学地连接所述第一平板波导与所述第二平板波导，以提供阵列波导光栅，其中，所述组合的信号波导或者该组分散的信号波导在入口边缘处光学地连接至所述第一平板波导，并且该组合的信号波导或者该组分散的信号波导二者中的另一个光学地连接至所述第二平板波导，其中，阵列边缘将波导阵列与所述组合的信号波导或该组分散的信号波导的合适元件连接起来，通过提供从反射镜至阵列边缘的光学反射，对从入口边缘穿过所述第一平板波导的光路进行折叠，并且其中，所述反射镜组件至少包括第一和第二致动器，所述第一和第二致动器响应于温度变化而改变长度并且协作以使反射镜移动以改变所述光学反射的方向，从而在选择的温度范围内，有效地为穿过所述波导阵列的光的传输提供热补偿。2.如权利要求1所述的平面光波导器件，其中，所述反射镜绕布置在所述反射镜组件中的枢转点而枢转。3.如权利要求2所述的平面光波导器件，其中，所述第一致动器和所述第二致动器相对于所述枢转点具有不同的机械优势。4.如权利要求1-3中任一项所述的平面光波导器件，其中，所述第一致动器和所述第二致动器的长度的增加使所述反射镜沿顺时针或逆时针的预定方向枢转。5.如权利要求1所述的平面光波导器件，其中，所述第一致动器和第二致动器的长度的减小使反射镜沿顺时针或逆时针方向的预定方向枢转，其中预定方向与由长度的增加所引起的预定方向相反。6.如权利要求1-3中任一项所述的平面光波导器件，其中，所述反射镜组件包括，固定至所述反射镜的底座、固定至所述底座的具有第一热膨胀系数的第一致动器、以及固定至所述底座的具有第二热膨胀系数的第二致动器，其中，响应于温度变化，所述第一和第二致动器之间的长度变化不同，使所述底座移动而改变所述角度。7.如权利要求1-6中任一项所述的平面光波导器件，其中，所述阵列波导光栅安装在基底上，所述反射镜组件安装在所述基底上，所述第一和第二致动器附接至所述基底，从而所述第一和第二致动器的长度变化使所述基底或所述基底的一部分运动，并且使所述反射镜组件枢转，以提供有效的光传输热补偿。8.如权利要求1-3中任一项所述的平面光波导器件，其中：所述第一致动器按照第一热膨胀系数膨胀，以枢转所述反射镜或其它反射表面，从而在高于参考值的第一连续温度范围内，为穿过所述阵列波导光栅的光的传输提供有效的热补偿；以及所述第二致动器按照第一热膨胀系数收缩，以枢转所述反射镜或其它反射表面，从而在低于参考值的第二连续温度范围内，为穿过所述阵列波导光栅的光的传输提供有效的热补偿。9.如权利要求8所述的平面光波导器件，其中，所述阵列波导光栅安装在基底上，所述反射镜组件安装在所述基底上，并且所述第一致动器和第二致动器安装在所述基底上。10.如权利要求1-9中任一项所述的平面光波导器件，其中，所述波导在单个的整体式的元件中，所述元件包括光学玻璃和所述反射镜组件通过连接支柱而固定至所述整体式的元件。11.如权利要求1-10中任一项所述的平面光波导器件，其中，所述反射角度在从大约3度至大约70度的范围内。12.如权利要求1-11中任一项所述的平面光波导器件，其中，相比于从所述波导阵列至...

【专利技术属性】
技术研发人员：BP麦金尼斯，
申请(专利权)人：尼奥弗托尼克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US