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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-08
(54)【発明の名称】高密度フォトニック集積回路光結合
(51)【国際特許分類】
G02B 6/30 20060101AFI20241031BHJP
G02B 6/32 20060101ALI20241031BHJP
【ＦＩ】
G02B6/30
G02B6/32
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023568673
(86)(22)【出願日】2022-12-02
(85)【翻訳文提出日】2023-12-21
(86)【国際出願番号】 GB2022053074
(87)【国際公開番号】W WO2023099915
(87)【国際公開日】2023-06-08
(31)【優先権主張番号】2117494.1
(32)【優先日】2021-12-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591003943
【氏名又は名称】インテル・コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】プサイラ、ニコラス ディー
(72)【発明者】
【氏名】ラミング、リチャード
【テーマコード（参考）】
2H137
【Ｆターム（参考）】
2H137AB08
2H137BA15
2H137BA34
2H137BC07
2H137BC10
2H137BC25
2H137BC51
2H137BC52
2H137BC55
2H137CA15A
2H137CA33
2H137CA49
2H137CA51
2H137CA62
2H137CA74
2H137CD33
2H137CD45
(57)【要約】
フォトニック集積回路（４）および複数の光ファイバ（６）の間に光を透過させる使用のための光相互接続装置（２）は、複数の一次光ビーム管理要素（４０）、複数の二次光ビーム管理要素（５０）、および複数の光ファイバ位置合わせ構造（６０）を備える。各光ファイバ位置合わせ構造（６０）は、前記対応する光ファイバ（６）の端部が、前記二次光ビーム管理要素（５０）のうち対応する１つと位置合わせされており、しかし分離されているように、対応する光ファイバ（６）を受容するよう構成され、前記光相互接続装置（２）は複数の光路を画定し、各光路は、前記光相互接続装置の表面から、前記一次光ビーム管理要素のうち対応する１つおよび前記二次光ビーム管理要素のうち対応する１つを介して、前記光ファイバ位置合わせ構造（６０）のうち対応する１つの端部へと延在する。前記光相互接続装置（２）、フォトニック集積回路（４）、および複数の光ファイバ（６）を備える光学システムも開示される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フォトニック集積回路および複数の光ファイバの間に光を透過させるように使用されている光相互接続装置であって、複数の一次光ビーム管理要素、一次光ビーム管理要素の各々は、前記フォトニック集積回路の対応する光学要素から受光された光をコリメートする、または、前記フォトニック集積回路の対応する光学要素上に光を集光するよう構成された；複数の二次光ビーム管理要素、二次光ビーム管理要素の各々は、前記複数の光ファイバのうちの対応する１つの端部上に光を集光する、または、前記複数の光ファイバのうちの対応する１つの端部から受光された光をコリメートするよう構成された；複数の光ファイバ位置合わせ構造、各光ファイバ位置合わせ構造は、前記対応する光ファイバの端部が、前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、対応する光ファイバを受容するよう構成され、前記光相互接続装置は複数の光路を画定し、各光路は前記光相互接続装置の表面から、前記一次光ビーム管理要素のうちの対応する１つおよび前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つを介して光ファイバ位置合わせ構造のうちの対応する１つの端部へと延在する、を備える、光相互接続装置。
【請求項2】
前記一次光ビーム管理要素および／または前記二次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、マイクロレンズ；セグメント導波路またはテーパ導波路などの導波路構造；屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズ；または、２Ｄ湾曲全内部反射（ＴＩＲ）マイクロミラーなどの２Ｄ湾曲マイクロミラー、を備える、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項3】
前記一次光ビーム管理要素は、規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置されており；前記一次光ビーム管理要素は、千鳥配置を有し；または、前記一次光ビーム管理要素は、規則的２Ｄ配列などの２Ｄ配列で配置されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項4】
前記光ファイバ位置合わせ構造は、規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置されており；前記光ファイバ位置合わせ構造は、千鳥配置を有し；または、前記光ファイバ位置合わせ構造は、規則的２Ｄ配列などの２Ｄ配列で配置されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項5】
前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いもの、および、対応する２または２より多くの前記光ファイバ位置合わせ構造が、同じ平面において配置されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項6】
近接する一次光ビーム管理要素は、平行な光路に沿って光を導くよう構成されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項7】
近接する一次光ビーム管理要素は、非平行な光路に沿って光を導くよう構成されている、および／または、１つおきの一次光ビーム管理要素が、平行な光路に沿って光を導くよう構成されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項8】
前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いもの、および、対応する２または２より多くの前記光ファイバ位置合わせ構造は、異なる平面に配置されており、例えば、前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いものは第１平面に配置され、対応する２または２より多くの前記光ファイバ位置合わせ構造は、前記第１平面に直交する第２平面に配置される、請求項７に記載の光相互接続装置。
【請求項9】
前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いものは、第１軸に沿って延在する規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置され、前記対応する２または２より多くの光ファイバ位置合わせ構造は、前記第１軸と直交する第２軸に沿って延在する規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置される、請求項７に記載の光相互接続装置。
【請求項10】
前記フォトニック集積回路は複数の集積光導波路を備え、前記フォトニック集積回路の各光学要素は、前記フォトニック集積回路の表面を通じて前記複数の集積光導波路のうち対応する１つへの光、またはそれからの光を導くための、グレーティングカプラ要素などの表面カプラ要素、または、２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラーを備え、前記一次光ビーム管理要素のうちそれぞれは、前記フォトニック集積回路の前記表面カプラ要素のうちの対応する１つの上で光を集光するよう、または、前記フォトニック集積回路の前記表面カプラ要素のうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項11】
前記フォトニック集積回路は、前記フォトニック集積回路のエッジにおいて形成されたステップを備え、前記ステップはレッジおよびファセットを有し、前記フォトニック集積回路の各集積光導波路は、前記フォトニック集積回路の前記ファセットにおいて対応する光ポートを画定すべく、前記フォトニック集積回路の前記ファセットにおいて終端し、前記フォトニック集積回路の各光学要素は、前記光ポートのうちの対応する１つを備え、前記光相互接続装置は前記光相互接続装置のエッジにおいて形成されたステップを備え、前記ステップはレッジおよびファセットを有し、前記光相互接続装置の前記ファセットは、前記フォトニック集積回路の前記光ポートおよび前記複数の一次光ビーム管理要素の間に設置されるよう構成され、前記一次光ビーム管理要素のうちそれぞれは、前記光ポートのうち対応する１つの上に光を集光するよう、または、前記光ポートのうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項12】
前記フォトニック集積回路の前記ファセットは、エッチングによって形成される；前記光相互接続装置の前記ファセットは、エッチングによって形成される；前記フォトニック集積回路の前記レッジは、エッチングによって形成される；および、前記光相互接続装置の前記レッジは、エッチングによって形成される、のうちの少なくとも１つである、請求項１１に記載の光相互接続装置。
【請求項13】
前記複数の一次光ビーム管理要素および前記光相互接続装置の前記レッジは、ある次元において、前記フォトニック集積回路の複数の前記光ポートおよび前記フォトニック集積回路の基準面が同じ次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離され、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記フォトニック集積回路の前記レッジが前記光相互接続装置と係合することなく、前記光相互接続装置の前記レッジおよび前記フォトニック集積回路の前記基準面の間の係合を可能にするよう構成された、請求項１１に記載の光相互接続装置。
【請求項14】
前記光相互接続装置の前記複数の一次光ビーム管理要素および前記光相互接続装置の基準面は、ある次元において、前記フォトニック集積回路の複数の前記光ポートおよび前記フォトニック集積回路の前記レッジが同じ次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離され、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記光相互接続装置の前記レッジが前記フォトニック集積回路と係合することなく、前記光相互接続装置の前記基準面および前記フォトニック集積回路の前記レッジの間の係合を可能にするよう構成された、請求項１１に記載の光相互接続装置。
【請求項15】
前記光相互接続装置は、例えば融解シリカのモノリシックブロックといった、ガラスなどの材料のモノリシックブロックを有する光相互接続構成要素を備え、前記複数の一次光ビーム管理要素、前記複数の二次光ビーム管理要素、および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、任意選択で、前記光相互接続装置は１または複数の位置合わせ機構を備え、各位置合わせ機構は、材料の前記モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、各位置合わせ機構は、前記光相互接続構成要素および前記フォトニック集積回路のパッシブな位置合わせのために、前記フォトニック集積回路の対応する相補的位置合わせ機構に係合するよう構成された、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項16】
一次光ビーム管理要素配列構成要素；および光ファイバコネクタフェルール、を備え、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、前記複数の一次光ビーム管理要素は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールは、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールのパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項17】
反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素；および光ファイバコネクタフェルール、を備え、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、材料の前記第１モノリシックブロックは、前記複数の一次光ビーム管理要素および反射器を画定し、各光路は前記反射器において方向を変更し、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成された、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項18】
前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は１または複数の位置合わせ機構を備え、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素の各位置合わせ機構は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、各位置合わせ機構は、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記フォトニック集積回路のパッシブな位置合わせのために前記フォトニック集積回路の対応する相補的位置合わせ機構と係合するよう構成された、請求項１７に記載の光相互接続装置。
【請求項19】
前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールは、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールのパッシブな位置合わせのための、１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、請求項１７に記載の光相互接続装置。
【請求項20】
一次光ビーム管理要素配列構成要素；反射器を画定する反射器構成要素、各光路は前記反射器において方向を変更する；および、光ファイバコネクタフェルールを備え、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、前記複数の一次光ビーム管理要素は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記反射器構成要素は、例えば融解シリカの第３モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第３モノリシックブロックを有し、前記反射器は材料の前記第３モノリシックブロックにおいて一体的に形成された、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項21】
前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素は、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素のパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、請求項２０に記載の光相互接続装置。
【請求項22】
二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素は、前記二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素のパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、請求項２０に記載の光相互接続装置。
【請求項23】
請求項１から２２のいずれか一項に記載の光相互接続装置、フォトニック集積回路、および複数の光ファイバを備え、前記フォトニック集積回路および前記光相互接続装置は、前記光相互接続装置の対応する光ファイバ位置合わせ構造に、例えば結合されることで取り付けられ、各光ファイバは、前記光相互接続装置の対応する光ファイバ位置合わせ構造に、例えば結合されることで取り付けられる、光学システム。
【請求項24】
前記複数の光ファイバは、光ファイバの規則的１Ｄ配列などの光ファイバの１Ｄ配列、例えば８０μｍまたはより大きいピッチを有する光ファイバの規則的１Ｄ配列；光ファイバの千鳥配置；または、光ファイバの規則的２Ｄ配列などの光ファイバの２Ｄ配列を備える、請求項２３に記載の光学システム。
【請求項25】
各光ファイバは複数の光ファイバコアを備え、各光ファイバ位置合わせ構造は、対応する光ファイバの各光ファイバコアの端部が、前記二次光ビーム管理要素のうち対応する１つと位置合わせされており、しかし分離されているように、前記対応する光ファイバと係合するよう構成された、請求項２３に記載の光学システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、シリコンフォトニック（ＳｉＰｈ）デバイスなどのフォトニック集積回路（ＰＩＣ）への、および／または、それからの、高密度光結合において役立つ構成要素およびアセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
シリコンフォトニック集積回路（ＰＩＣ）用途における高チャネルカウントの光入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポートに関して、顕著な要求が存在する。これは、共パッケージされた（Ｃｏ－ｐａｃｋａｇｅｄ）光学用途（ＣＰＯ）における電子工学および光学の間の堅い統合の必要性によって構成され、電子Ｉ／Ｏから光学Ｉ／Ｏへの遷移が、顕著な利点および高い帯域幅拡張可能性を提供し得る。
【0003】
従来の光ファイバ取り付けプロセスを使用して高チャネルカウントを実現することは、顕著なコストおよび実用性の含意を有する、シリコンチップ上の望まない量のスペースを使用する可能性がある。
【0004】
従来の光ファイバ配列は、そのような配列に使用されている光ファイバの直径によって限定されている、１００ｐｍのオーダーのチャネルピッチを実現し得る。共通のピッチは２５０ｐｍまたは１２７ｐｍであるが、しかしながら、より小さいピッチもまた、８０ｐｍの直径を有するものなどのより小さい直径の光ファイバを使用することによって利用可能である。しかしながら、従来のＶ字溝配列において、１つの寸法の配列のそのような光ファイバを使用することは、達成可能なチャネル密度に顕著な制限をつける。
【0005】
ＰＩＣ上の光Ｉ／Ｏカプラは、２５ｐｍなど、近接したカプラ間のピッチを顕著に小さくして生産し得、ゆえに、チャネル密度の実質的な増加を提供し得る。しかしながら、光インタポーザデバイスには次に、これらの構造と、信号を受信機に運搬するように使用されている光ファイバとの間の光結合を提供することが要求される。
【0006】
エッジ結合式光インタポーザデバイスが、広いスペクトル帯域幅と、シリコンフォトニック導波路への低い結合損失を提供するように、シリコンフォトニックプラットフォーム上で一般に使用されている。しかしながら、エッジのジオメトリに起因して、知られているエッジ結合式光インタポーザデバイスは、チャネルとチャネルの間のピッチの減少が、Ｉ／Ｏ密度の増加に利用可能なルートのみとなるような、１Ｄ配列に限定されている。
【0007】
代替的に、シリコンフォトニクスプラットフォームの中へのおよび外への光を鉛直に結合するグレーティング結合器を用いる、光インタポーザデバイスが使用され得る。グレーティング結合器は、Ｉ／Ｏのためのダイの不動産のより効率的な使用を提供するように、カプラの２Ｄ配列を可能にし得る。しかしながら、シリコンフォトニクスプラットフォームによってグレーティング結合器を用いる、知られている光インタポーザデバイスの位置合わせは、複雑であり得、および／または、高度な精密性を要求し得る。
【発明の概要】
【0008】
本開示の以下の態様のうちのいずれか１つの特徴のうちのいずれか１または複数が、本開示の他の前述の態様のうちのいずれかの特徴のうちのいずれか１または複数と組み合わせられ得ることが、理解されるべきである。
【0009】
本開示の態様に従って、フォトニック集積回路および複数の光ファイバの間に光を透過させるように使用されている光相互接続装置が提供され、前記光相互接続装置は、複数の一次光ビーム管理要素、各一次光ビーム管理要素は、前記フォトニック集積回路の対応する光学要素から受光された光をコリメートする、または、前記フォトニック集積回路の対応する光学要素上に光を集光するよう構成された；複数の二次光ビーム管理要素、各二次光ビーム管理要素は、前記光ファイバのうちの対応する１つの端部上に光を集光する、または、前記光ファイバのうちの対応する１つの端部から受光された光をコリメートするよう構成された；複数の光ファイバ位置合わせ構造、各光ファイバ位置合わせ構造は、前記対応する光ファイバの端部が、前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、対応する光ファイバを受容するよう構成され、前記光相互接続装置は複数の光路を画定し、各光路は前記光相互接続装置の表面から、前記一次光ビーム管理要素のうちの対応する１つおよび前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つを介して光ファイバ位置合わせ構造のうちの対応する１つの端部へと延在する、を備える。
【0010】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、光ビームコリメート要素または光ビーム集光要素を備える。
【0011】
任意選択で、前記二次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、光ビームコリメート要素または光ビーム集光要素を備える。任意選択で、前記一次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、マイクロレンズを備える。
【0012】
任意選択で、前記二次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、マイクロレンズを備える。
【0013】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、セグメント導波路またはテーパ導波路などの導波路構造を備える。
【0014】
任意選択で、前記二次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、セグメント導波路またはテーパ導波路などの導波路構造を備える。
【0015】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、ガラスなどの材料のモノリシックブロックの屈折率のレーザ変性によって形成されたＧＲＩＮレンズ、または、材料のモノリシックブロックへレーザエッチングされた穴へのＧＲＩＮロッドの挿入によって形成されたＧＲＩＮレンズなどの、屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズを備える。
【0016】
任意選択で、前記二次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、ガラスなどの材料のモノリシックブロックの屈折率のレーザ変性によって形成されたＧＲＩＮレンズ、または、材料のモノリシックブロックへレーザエッチングされた穴へのＧＲＩＮロッドの挿入によって形成されたＧＲＩＮレンズなどの、屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズを備える。
【0017】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、２Ｄ湾曲全内部反射（ＴＩＲ）マイクロミラーなどの２Ｄ湾曲マイクロミラーを備える。
【0018】
任意選択で、前記二次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、２Ｄ湾曲全内部反射（ＴＩＲ）マイクロミラーなどの２Ｄ湾曲マイクロミラーを備える。
【0019】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素は、規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置されている。
【0020】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素は、千鳥配置を有する。一次光ビーム管理要素の千鳥配置の使用は、従来技術の光カップリング解決方法より高密度でフォトニック集積回路との光結合を可能にし得る。
【0021】
任意選択で、一次光ビーム管理要素は、規則的２Ｄ配列などの２Ｄ配列で配置されている。一次光ビーム管理要素の２Ｄ配列の使用は、従来技術の光カップリング解決方法より高密度でフォトニック集積回路との光結合を可能にし得る。
【0022】
任意選択で、光ファイバ位置合わせ構造は、規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置されている。
【0023】
任意選択で、光ファイバ位置合わせ構造は千鳥配置を有する。光ファイバ位置合わせ構造の千鳥配置の使用は、従来技術の光カップリング解決方法より高密度でフォトニック集積回路との光結合を可能にし得る。
【0024】
任意選択で、光ファイバ位置合わせ構造は、規則的２Ｄ配列などの２Ｄ配列で配置されている。光ファイバ位置合わせ構造の２Ｄ配列の使用は、従来技術の光カップリング解決方法より高密度でフォトニック集積回路との光結合を可能にし得る。
【0025】
任意選択で、複数の一次光ビーム管理要素および複数の二次光ビーム管理要素は、一致する、または対応する空間配置を有する。
【0026】
任意選択で、一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いもの、および対応する２または２より多くの光ファイバ位置合わせ構造は、同じ平面において配置されている。そのような光相互接続装置は、２または２より多くの光路を画定し得、各光路は対応する一次光ビーム管理要素から、またはそれを通じて、対応する光ファイバ位置合わせ構造へと延在し、前記２または２より多くの光路は、同じ平面に延在する。
【0027】
任意選択で、近接する一次光ビーム管理要素は、平行な光路に沿って光を導くよう構成されている。
【0028】
任意選択で、近接する一次光ビーム管理要素は、非平行な光路に沿って光を導くよう構成されている。
【0029】
任意選択で、１つおきの一次光ビーム管理要素は、平行な光路に沿って光を導くよう構成されている。
【0030】
任意選択で、一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いもの、および対応する２または２より多くの光ファイバ位置合わせ構造は、異なる平面に配置されている。例えば、一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いものは第１平面に配置され得、対応する２または２より多くの光ファイバ位置合わせ構造は、前記第１平面に直交する第２平面に配置され得る。そのような光相互接続装置は、２または２より多くの光路を画定し得、各光路は、対応する一次光ビーム管理要素から、またはそれを通じて、対応する光ファイバ位置合わせ構造へと延在し、前記２または２より多くの光路は、異なる平面に延在する。
【0031】
前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いものは、第１軸に沿って延在する規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置され得、前記対応する２または２より多くの光ファイバ位置合わせ構造は、前記第１軸に直交する第２軸に沿って延在する規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置され得る。そのような光相互接続装置は、２または２より多くの光路を画定し得、各光路は、対応する一次光ビーム管理要素から、またはそれを通じて、対応する光ファイバ位置合わせ構造へと延在し、前記２または２より多くの光路は、異なる平面に延在する。
【0032】
任意選択で、各光路は、少なくとも一回方向を変更する。
【0033】
任意選択で、各光路は、９０°の角度で、または９０°の領域内の角度で、例えば６０°と１２０°の間の角度で、８５°と９５°の間の角度で、または８８°と９２°の間の角度で、少なくとも一回方向を変更する。
【0034】
任意選択で、各光路は、前記一次光ビーム管理要素のうちの対応する１つにおいて方向を変更する。
【0035】
任意選択で、各光路は、前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つにおいて方向を変更する。
【0036】
任意選択で、各一次光ビーム管理要素は、前記対応する光路が方向を変更する角度を画定する。
【0037】
任意選択で、各二次光ビーム管理要素は、前記対応する光路が方向を変更する角度を画定する。
【0038】
任意選択で、前記光相互接続装置は反射器を備え、各光路は前記反射器において方向を変更する。
【0039】
任意選択で、前記反射器は、前記光路のうちそれぞれが方向を変更する角度を画定する。
【0040】
任意選択で、前記反射器は、前記複数の一次光ビーム管理要素および前記複数の二次光ビーム管理要素の間を通る光を反射するよう構成されている。
【0041】
前記フォトニック集積回路は、複数の集積光導波路を備え得る。
【0042】
任意選択で、前記フォトニック集積回路の各光学要素は、前記集積光導波路のうちの対応する１つへの光を、またはそれからの光を、前記集積光導波路の前記対応する１つの上方または下方の表面などの前記フォトニック集積回路の表面を通じて、導くための表面カプラ要素を備える。任意選択で、一次光ビーム管理要素のうちそれぞれは、前記フォトニック集積回路の前記表面カプラ要素のうちの対応する１つの上に光を集光するよう、または、前記フォトニック集積回路の前記表面カプラ要素のうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている。そのような光相互接続装置は、フォトニック集積回路の各集積光導波路および、複数の光ファイバのうちの対応する光ファイバの間の、前記複数の集積光導波路の上方または下方の前記フォトニック集積回路の表面を介した光の結合を簡略化し得る。
【0043】
任意選択で、前記表面カプラ要素は、規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置されている。
【0044】
任意選択で、前記表面カプラ要素は千鳥配置を有する。表面カプラ要素の千鳥配置の使用は、従来技術の光カップリング解決方法より高密度で前記フォトニック集積回路との光結合を可能にし得る。
【0045】
任意選択で、前記表面カプラ要素は、規則的２Ｄ配列などの２Ｄ配列で配置されている。表面カプラ要素の２Ｄ配列の使用は、従来技術の光カップリング解決方法より高密度で前記フォトニック集積回路との光結合を可能にし得る。
【0046】
任意選択で、前記フォトニック集積回路は、前記フォトニック集積回路のエッジにおいて形成されたステップを備え、前記ステップは、レッジおよびファセットを有する。
【0047】
任意選択で、前記フォトニック集積回路の前記ファセットにおいて対応する光ポートを画定すべく、前記フォトニック集積回路の各集積光導波路は、前記フォトニック集積回路の前記ファセットにおいて終端する。
【0048】
任意選択で、前記フォトニック集積回路の各光学要素は、前記光ポートのうちの対応する１つを備える。
【0049】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素のうちそれぞれは、前記光ポートのうちの対応する１つの上に光を集光するよう、または、前記光ポートのうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている。
【0050】
任意選択で、前記光相互接続装置は、前記光相互接続装置のエッジにおいて形成されたステップを備え、前記ステップはレッジおよびファセットを有する。使用において、前記ファセットは、前記フォトニック集積回路の前記光ポートおよび前記複数の一次光ビーム管理要素の間に設置され得る。
【0051】
任意選択で、前記光相互接続装置の前記エッジに形成された前記ステップは、前記フォトニック集積回路の前記エッジにおいて形成されている前記ステップと相補的である。
【0052】
任意選択で、前記複数の一次光ビーム管理要素および前記光相互接続装置の前記レッジはある次元において、前記フォトニック集積回路の複数の光ポートおよび前記フォトニック集積回路の基準面が同じ次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離されている。任意選択で、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記フォトニック集積回路の前記レッジが前記光相互接続装置と係合することなく、前記光相互接続装置の前記レッジおよび前記フォトニック集積回路の前記基準面の間の係合を可能にするよう構成されている。結果的に、前記光相互接続装置の前記レッジおよび前記フォトニック集積回路の前記基準面の間の係合は、前記光相互接続装置の前記複数の一次光ビーム管理要素の、前記フォトニック集積回路の前記複数の光ポートとの、ある次元における位置合わせをもたらす。
【0053】
任意選択で、前記光相互接続装置は、前記光相互接続装置の前記レッジ上に設置された１または複数の基準マーカを備え、前記１または複数の基準マーカのうちそれぞれは、前記光相互接続装置と前記フォトニック集積回路との位置合わせのために前記フォトニック集積回路の前記基準面上に設置された、１または複数の対応する基準マーカとの位置合わせのために構成されている。
【0054】
任意選択で、前記光相互接続装置の前記複数の一次光ビーム管理要素および、前記光相互接続装置の基準面はある次元において、前記フォトニック集積回路の前記複数の光ポートおよび前記フォトニック集積回路の前記レッジが同じ次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離されている。任意選択で、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記光相互接続装置の前記レッジが前記フォトニック集積回路と係合することなく、前記光相互接続装置の前記基準面および前記フォトニック集積回路の前記レッジの間の係合を可能にするよう構成されている。結果的に、前記光相互接続装置の前記基準面および前記フォトニック集積回路の前記レッジの間の係合は、前記光相互接続装置の前記複数の一次光ビーム管理要素の、前記フォトニック集積回路の前記光ポートとの、ある次元における位置合わせをもたらす。
【0055】
任意選択で、前記光相互接続装置は、前記光相互接続装置の前記基準面上に設置された１または複数の基準マーカを備え、前記１または複数の基準マーカのうちそれぞれは、前記光相互接続装置および前記フォトニック集積回路の位置合わせのために前記フォトニック集積回路の前記レッジ上に設置された、１または複数の対応する基準マーカとの位置合わせのために構成されている。
【0056】
任意選択で、前記光相互接続装置の前記ファセットは、エッチングによって形成されている。任意選択で、前記光相互接続装置の前記レッジは、エッチングによって形成されている。
【0057】
任意選択で、前記フォトニック集積回路の前記ファセットは、エッチングによって形成されている。
【0058】
任意選択で、前記フォトニック集積回路の前記レッジは、エッチングによって形成されている。
【0059】
任意選択で、前記複数の一次光ビーム管理要素、前記反射器、前記複数の二次光ビーム管理要素、および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造のうちの任意の２または２より多いものは、例えば融解シリカのモノリシックブロックといったガラスのモノリシックブロックなどの、材料のモノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0060】
任意選択で、前記複数の一次光ビーム管理要素、前記反射器、前記複数の二次光ビーム管理要素、および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造のうちの任意の２または２より多いものは、個別に形成され、次に、互いに係合および／または取り付けがもたらされる。
【0061】
任意選択で、前記光相互接続装置は、例えば融解シリカのモノリシックブロックといった、ガラスなどの材料のモノリシックブロックを有する光相互接続構成要素を備え、前記複数の一次光ビーム管理要素、前記複数の二次光ビーム管理要素、および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0062】
任意選択で、光相互接続構成要素は、１または複数の位置合わせ機構を備え、各位置合わせ機構は材料の前記モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、各位置合わせ機構は、前記光相互接続構成要素および前記フォトニック集積回路のパッシブな位置合わせのために、前記フォトニック集積回路の対応する相補的位置合わせ機構と係合するよう構成されている。
【0063】
任意選択で、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記光相互接続構成要素のエッジにおいて形成されている。任意選択で、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記光相互接続構成要素の材料の前記モノリシックブロックのエッジにおいて形成されている。
【0064】
任意選択で、前記光相互接続装置は、一次光ビーム管理要素配列構成要素；および、光ファイバコネクタフェルールを備え、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといったガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、前記複数の一次光ビーム管理要素は、材料の第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといったガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0065】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、前記フォトニック集積回路に、例えば結合されることで取り付けられる、よう構成されている。
【0066】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素の各一次光ビーム管理要素および前記光ファイバコネクタフェルールの対応する二次光ビーム管理要素の間の光の透過のために、前記光ファイバコネクタフェルールの各二次光ビーム管理要素を前記一次光ビーム管理要素配列構成要素の対応する一次光ビーム管理要素と位置合わせすべく、前記光ファイバコネクタフェルールは、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素と位置合わせするよう構成されている。
【0067】
任意選択で、前記光ファイバコネクタフェルールおよび前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、着脱可能または接続可能なよう構成されている。
【0068】
任意選択で、前記光ファイバコネクタフェルールおよび前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、着脱可能に取り付けられるよう構成されている。
【0069】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールは、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールのパッシブな位置合わせのための、１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する。
【0070】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素と前記光ファイバコネクタフェルールとの位置合わせのための１または複数の位置合わせ機構を備え、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素の各位置合わせ機構は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0071】
任意選択で、前記光ファイバコネクタフェルールは、前記光ファイバコネクタフェルールと前記一次光ビーム管理要素配列構成要素との位置合わせのための１または複数の位置合わせ機構を備え、前記光ファイバコネクタフェルールの各位置合わせ機構は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0072】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールの前記１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構は、１または複数の位置合わせピンまたは突起、および、１または複数の相補的位置合わせ穴を備える。位置合わせピンまたは突起のうちの１または複数は、材料の第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得るか、材料の第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得る。前記位置合わせピンまたは突起のうちの１または複数は、材料の第１モノリシックブロックから個別に形成され得、および、材料の第２モノリシックブロックから個別に形成され得る。
【0073】
任意選択で、前記光相互接続装置は、反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素；および光ファイバコネクタフェルールを備え、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといったガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、材料の前記第１モノリシックブロックは前記複数の一次光ビーム管理要素および反射器を画定し、各光路は前記反射器において方向を変更し、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといったガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0074】
任意選択で、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は１または複数の位置合わせ機構を備え、各位置合わせ機構は材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記位置合わせ機構は、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記フォトニック集積回路のパッシブな位置合わせのために、前記フォトニック集積回路の対応する相補的位置合わせ機構と係合するよう構成されている。
【0075】
任意選択で、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素の各一次光ビーム管理要素および前記光ファイバコネクタフェルールの対応する二次光ビーム管理要素の間の反射器を介した光の透過のために、前記光ファイバコネクタフェルールの各二次光ビーム管理要素を前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素の対応する一次光ビーム管理要素と位置合わせすべく、前記光ファイバコネクタフェルールは、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素と係合するよう構成されている。
【0076】
任意選択で、前記光ファイバコネクタフェルールおよび前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は、着脱可能または接続可能なよう構成されている。
【0077】
任意選択で、前記光ファイバコネクタフェルールおよび前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は、着脱可能に取り付けられるよう構成されている。任意選択で、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールは、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールのパッシブな位置合わせのために、１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する。
【0078】
任意選択で、反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は、反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および光ファイバコネクタフェルールの位置合わせのために、１または複数の位置合わせ機構を備え、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素の各位置合わせ機構は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0079】
任意選択で、光ファイバコネクタフェルールは、前記光ファイバコネクタフェルールの前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素との位置合わせのための１または複数の位置合わせ機構を備え、前記光ファイバコネクタフェルールの各位置合わせ機構は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0080】
任意選択で、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールの前記１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構は、１または複数の位置合わせピンまたは突起、および１または複数の相補的位置合わせ穴を備える。位置合わせピンまたは突起のうちの１または複数は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得、または、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得る。前記位置合わせピンまたは突起のうちの１または複数は、材料の前記第１モノリシックブロックから個別に形成され得、および、材料の前記第２モノリシックブロックから個別に形成され得る。
【0081】
任意選択で、光相互接続装置の前記ステップは、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素のエッジにおいて形成されている。任意選択で、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素の材料の前記第１モノリシックブロックのエッジにおいて形成されている。
【0082】
任意選択で、前記光相互接続装置は、一次光ビーム管理要素配列構成要素；反射器を画定する反射器構成要素、各光路は前記反射器において方向を変更する；および、光ファイバコネクタフェルール、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといったガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、前記複数の一次光ビーム管理要素は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといったガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記反射器構成要素は、例えば融解シリカの第３モノリシックブロックといったガラスなどの材料の第３モノリシックブロックを有し、前記反射器は、材料の前記第３モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている、を備える。
【0083】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素の各一次光ビーム管理要素および前記光ファイバコネクタフェルールの対応する二次光ビーム管理要素の間の、前記反射器構成要素の前記反射器を介した光の透過のために、前記光ファイバコネクタフェルールの各二次光ビーム管理要素を、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素の対応する一次光ビーム管理要素と位置合わせすべく、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は前記反射器構成要素との係合のために構成され、前記光ファイバコネクタフェルールは前記反射器構成要素との係合のために構成されている。
【0084】
任意選択で、前記反射器構成要素および前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、着脱可能または接続可能なよう構成されている。
【0085】
任意選択で、前記反射器構成要素および前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、着脱可能に取り付けられるよう構成されている。
【0086】
任意選択で、前記光ファイバコネクタフェルールおよび前記反射器構成要素は、着脱可能または接続可能なよう構成されている。
【0087】
任意選択で、前記光ファイバコネクタフェルールおよび前記反射器構成要素は、着脱可能に取り付けられるよう構成されている。
【0088】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素は、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素のパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する。
【0089】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素の前記反射器構成要素との位置合わせのための１または複数の位置合わせ機構を備え、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素の各位置合わせ機構は、材料の第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0090】
任意選択で、前記反射器構成要素は、前記反射器構成要素の前記一次光ビーム管理要素配列構成要素との位置合わせのための１または複数の位置合わせ機構を備え、前記反射器構成要素の各位置合わせ機構は、材料の前記第３モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0091】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素の前記１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構は、１または複数の位置合わせピンまたは突起、および１または複数の相補的位置合わせ穴を備える。前記位置合わせピンまたは突起のうちの１または複数は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得るか、材料の前記第３モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得る。前記位置合わせピンまたは突起のうちの１または複数は、材料の前記第１モノリシックブロックから個別に形成され得るか、材料の前記第３モノリシックブロックから個別に形成され得る。
【0092】
任意選択で、前記二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素は、前記二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素のパッシブな位置合わせのための、１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する。
【0093】
任意選択で、前記二次光ビーム管理要素配列構成要素は、二次光ビーム管理要素配列構成要素の反射器構成要素との位置合わせのための１または複数の位置合わせ機構を備え、前記二次光ビーム管理要素配列構成要素の各位置合わせ機構は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0094】
任意選択で、前記反射器構成要素は、前記反射器構成要素の前記二次光ビーム管理要素配列構成要素との位置合わせのための１または複数の位置合わせ機構を備え、前記反射器構成要素の各位置合わせ機構は、材料の前記第３モノリシックブロックにおいて一体的に形成されている。
【0095】
任意選択で、前記二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素の前記１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構は、１または複数の位置合わせピンまたは突起、および１または複数の相補的位置合わせ穴を備える。前記位置合わせピンまたは突起のうちの１または複数は、材料の第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得、または、材料の前記第３モノリシックブロックと一体的に形成され得る。前記位置合わせピンまたは突起のうちの１または複数は、材料の第２モノリシックブロックから個別に形成され得、または、材料の第３モノリシックブロックから個別に形成され得る。
【0096】
任意選択で、各光ファイバは複数の光ファイバコアを備え、対応する光ファイバの各光ファイバコアの端部が、前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、各光ファイバ位置合わせ構造は、前記対応する光ファイバと係合するよう構成されている。
【0097】
任意選択で、前記複数の一次光ビーム管理要素、前記反射器、前記複数の二次光ビーム管理要素、および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造のうちの任意の１または複数の形成は、前記１または複数の領域において各モノリシックブロックの前記材料を変性すべく、超高速レーザまたはフェムト秒レーザなどのレーザを使用して、１または複数の領域において材料の１または複数のモノリシックブロックを刻むことを備える。
【0098】
任意選択で、複数の一次光ビーム管理要素、反射器、複数の二次光ビーム管理要素、および複数の光ファイバ位置合わせ構造のうちの任意の１または複数の形成は、前記１または複数の領域において各モノリシックブロックの前記材料の屈折率を変性すべく、超高速レーザまたはフェムト秒レーザなどのレーザを使用して、１または複数の領域において材料の１または複数のモノリシックブロックを刻むことを備える。
【0099】
任意選択で、前記複数の一次光ビーム管理要素、前記反射器、前記複数の二次光ビーム管理要素、および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造のうちの任意の１または複数の形成は、前記１または複数の領域において各モノリシックブロックの材料の化学的エッチング性を変性すべく、前記レーザを使用して、１または複数の領域において材料の１または複数のモノリシックブロックを刻み、続いて、例えば化学エッチングによって、１または複数の領域から各モノリシックブロックの変性物を除去することを備える。
【0100】
任意選択で、前記複数の一次光ビーム管理要素、前記反射器、前記複数の二次光ビーム管理要素、および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造のうちの任意の１または複数の形成は、前記レーザを使用して、前記１または複数の領域において各モノリシックブロックの材料を除去すべく、１または複数の領域において材料の１または複数のモノリシックブロックを刻むことを備える。
【0101】
任意選択で、材料の各モノリシックブロックは、融解シリカのモノリシックブロックなどの、ガラスのモノリシックブロックを備える。
【0102】
本開示の態様に従って、上記で説明された前記光相互接続装置、フォトニック集積回路、および複数の光ファイバを備える光学システムが提供され、前記フォトニック集積回路および前記光相互接続装置は、前記光相互接続装置の対応する光ファイバ位置合わせ構造に、例えば結合されることで取り付けられ、各光ファイバは、前記光相互接続装置の対応する光ファイバ位置合わせ構造に、例えば結合されることで取り付けられる。
【0103】
任意選択で、フォトニック集積回路は複数の集積光導波路を備える。
【0104】
任意選択で、各フォトニック集積回路の各光学要素は、前記集積光導波路のうちの対応する１つの上方または下方の表面などのフォトニック集積回路の表面を通じて、前記集積光導波路のうちの対応する１つの中へ、または外へ、光を導くための表面カプラ要素を備える。
【0105】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素のうちそれぞれは、前記フォトニック集積回路の前記表面カプラ要素のうちの対応する１つの上に光を集光するよう構成され、または、前記フォトニック集積回路の前記表面カプラ要素のうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている。そのような光相互接続装置は、フォトニック集積回路の各集積光導波路および、複数の光ファイバのうちの対応する光ファイバの間の、前記複数の集積光導波路の上方または下方の前記フォトニック集積回路の表面を介した光の結合を簡略化し得る。
【0106】
任意選択で、前記表面カプラ要素は、規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置されている。
【0107】
任意選択で、前記表面カプラ要素は千鳥配置を有する。表面カプラ要素の千鳥配置の使用は、従来技術の光カップリング解決方法より高密度で前記フォトニック集積回路との光結合を可能にし得る。
【0108】
任意選択で、前記表面カプラ要素は、規則的２Ｄ配列などの２Ｄ配列で配置されている。表面カプラ要素における２Ｄ配列の使用は、従来技術の光カップリング解決方法より高密度でフォトニック集積回路との光結合を可能にし得る。
【0109】
任意選択で、前記フォトニック集積回路の各表面カプラ要素は、グレーティングカプラ要素を備える。
【0110】
任意選択で、フォトニック集積回路の各表面カプラ要素は、２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラーなどの２Ｄ湾曲マイクロミラーを備える。
【0111】
任意選択で、前記複数の光ファイバは、光ファイバの規則的１Ｄ配列などの光ファイバの１Ｄ配列を備える。光ファイバの前記規則的１Ｄ配列は、８０μｍまたはより大きいピッチを有し得る。任意選択で、前記複数の光ファイバは、光ファイバの千鳥配置を備える。光ファイバの千鳥配置の使用は、従来技術の光カップリング解決方法より高密度で前記フォトニック集積回路との光結合を可能にし得る。
【0112】
任意選択で、前記複数の光ファイバは、光ファイバの規則的２Ｄ配列などの光ファイバの２Ｄ配列を備える。光ファイバの２Ｄ配列の使用は、従来技術の光カップリング解決方法より高密度で前記フォトニック集積回路との光結合を可能にし得る。
【0113】
任意選択で、前記フォトニック集積回路は、前記フォトニック集積回路のエッジにおいて形成されているステップを備え、前記ステップはレッジおよびファセットを有する。
【0114】
任意選択で、前記フォトニック集積回路の前記ファセットにおいて対応する光ポートを画定すべく、前記フォトニック集積回路の各集積光導波路は、前記フォトニック集積回路の前記ファセットで終端する。
【0115】
任意選択で、前記フォトニック集積回路の各光学要素は、前記光ポートのうちの対応する１つを備える。
【0116】
任意選択で、前記一次光ビーム管理要素のうちそれぞれは、前記光ポートのうちの対応する１つの上に光を集光するよう、または、前記光ポートのうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている。
【0117】
任意選択で、前記光相互接続装置は、前記光相互接続装置のエッジにおいて形成されているステップを備え、前記ステップはレッジおよびファセットを有する。
【0118】
任意選択で、前記ファセットは、前記フォトニック集積回路の前記光ポートおよび前記複数の一次光ビーム管理要素の間に設置されている。
【0119】
任意選択で、前記光相互接続装置の前記エッジに形成された前記ステップは、前記フォトニック集積回路の前記エッジにおいて形成されている前記ステップと相補的である。
【0120】
任意選択で、前記複数の一次光ビーム管理要素および前記光相互接続装置の前記レッジはある次元において、前記フォトニック集積回路の複数の光ポートおよび前記フォトニック集積回路の基準面が同じ次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離されている。任意選択で、前記光相互接続装置の前記レッジおよび前記フォトニック集積回路の前記基準面は係合しているが、前記フォトニック集積回路の前記レッジおよび前記光相互接続装置は係合していない。結果的に、前記光相互接続装置の前記レッジおよび前記フォトニック集積回路の前記基準面の間の係合は、前記光相互接続装置の前記複数の一次光ビーム管理要素の、前記フォトニック集積回路の前記複数の光ポートとの、ある次元における位置合わせをもたらす。
【0121】
任意選択で、前記光相互接続装置は、前記光相互接続装置の前記レッジ上に設置された１または複数の基準マーカを備え、前記１または複数の基準マーカのうちそれぞれは、前記光相互接続装置と前記フォトニック集積回路との位置合わせのために前記フォトニック集積回路の前記基準面上に設置された、１または複数の対応する基準マーカとの位置合わせのために構成されている。
【0122】
任意選択で、前記光相互接続装置の前記複数の一次光ビーム管理要素と、前記光相互接続装置の基準面はある次元において、前記フォトニック集積回路の前記複数の光ポートおよび前記フォトニック集積回路の前記レッジが同じ次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離されている。任意選択で、前記光相互接続装置の前記基準面および前記フォトニック集積回路の前記レッジは係合しているが、前記光相互接続装置の前記レッジおよび前記フォトニック集積回路は係合していない。結果的に、前記光相互接続装置の前記基準面および前記フォトニック集積回路の前記レッジの間の係合は、前記光相互接続装置の前記複数の一次光ビーム管理要素の、前記フォトニック集積回路の前記光ポートとの、ある次元における位置合わせをもたらす。
【0123】
任意選択で、前記光相互接続装置は、前記光相互接続装置の前記基準面上に設置された１または複数の基準マーカを備え、前記１または複数の基準マーカのうちそれぞれは、前記光相互接続装置および前記フォトニック集積回路の位置合わせのために前記フォトニック集積回路の前記レッジ上に設置された、１または複数の対応する基準マーカとの位置合わせのために構成されている。
【0124】
任意選択で、前記光相互接続装置の前記ファセットは、エッチングによって形成されている。
【0125】
任意選択で、前記光相互接続装置の前記レッジは、エッチングによって形成されている。
【0126】
任意選択で、前記フォトニック集積回路の前記ファセットは、エッチングによって形成されている。
【0127】
任意選択で、前記フォトニック集積回路の前記レッジは、エッチングによって形成されている。
【0128】
任意選択で、前記フォトニック集積回路はシリコンを備えるか、またはシリコンから形成され、例えば、前記フォトニック集積回路はシリコンフォトニック集積回路である。
【0129】
任意選択で、各光ファイバは複数の光ファイバコアを備え、対応する光ファイバの各光ファイバコアの端部が、前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、光ファイバ位置合わせ構造は、前記対応する光ファイバと係合するよう構成されている。
【図面の簡単な説明】
【0130】
光相互接続装置および光学システムがここで、添付図面を参照して、限定ではない例のみのやり方で説明されているであろう。
【図1A】第１光相互接続装置に取り付けられた、フォトニック集積回路および複数の光ファイバの間で光を伝送する用途の第１光相互接続装置の概略側面図である。
【図2】第２光相互接続装置に取り付けられたフォトニック集積回路および複数の光ファイバの間で光を伝送する用途の第２光相互接続装置の概略側面図である。
【図3】第３光相互接続装置に取り付けられたフォトニック集積回路および複数の光ファイバの間で光を伝送する用途の第３光相互接続装置の概略側面図である。
【図4】第４光相互接続装置に取り付けられたフォトニック集積回路および複数の光ファイバの間で光を伝送する用途の第４光相互接続装置の概略側面図である。
【図5】第５光相互接続装置に取り付けられたフォトニック集積回路および複数の光ファイバの間で光を伝送する用途の第５光相互接続装置の概略側面図である。
【図6】第６光相互接続装置に取り付けられたフォトニック集積回路および複数の光ファイバの間で光を伝送する用途の第６光相互接続装置の概略側面図である。
【図7】光ファイバコネクタフェルールの概略的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0131】
最初に図１Ａを参照すると、シリコンフォトニック集積回路４などフォトニック集積回路および複数の光ファイバ６の間で光を透過させるための、概して２で指定された光相互接続構成要素の形態で、第１光相互接続装置の概略側面図が示されている。さらに詳細に下方で説明されるように、光相互接続構成要素２はフォトニック集積回路４に取り付けられており、複数の光ファイバ６は光相互接続構成要素２に取り付けられている。
【0132】
図１Ａに示されるように、フォトニック集積回路４は、複数の集積光導波路２６、および、千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置されている複数のグレーティングカプラ要素２７の形態の複数の光学要素を有する。フォトニック集積回路４の各集積光導波路２６は、グレーティングカプラ要素２７のうちの対応する１つにおいて終端する。各グレーティングカプラ要素２７は、対応する集積光導波路２６から出て、フォトニック集積回路４の上面６９を通じて光相互接続装置２へと鉛直上方に光を結合するよう、または、光相互接続装置２からフォトニック集積回路４の上面６９を通じて対応する集積光導波路２６へと鉛直下方に光を結合するよう構成されている。
【0133】
図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、光相互接続構成要素２は、融解シリカ３のモノリシックブロックなどの、材料のモノリシックブロックにおいて形成されている。光相互接続構成要素２は、融解シリカ３のモノリシックブロックの下面４２において形成され、フォトニック集積回路４のグレーティングカプラ要素２７の空間配置と一致する空間配置を有する千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置された、複数のマイクロレンズ４０の形態の複数の一次光ビーム管理要素を有する。図１Ａまたは図１Ｂには明示的には不図示であるが、融解シリカ３のモノリシックブロックは、融解シリカ３のモノリシックブロックの下面４２において１または複数のエポキシダムまたは凹構造を画定し得、エポキシダムまたは凹構造は、光相互接続構成要素２のフォトニック集積回路４への取り付けの最中に、接着剤またはエポキシがマイクロレンズ４０上に流れることを防止するよう構成されている。
【0134】
光相互接続構成要素２はさらに、融解シリカ３のモノリシックブロックの傾斜表面上に形成され、複数のマイクロレンズ４０の空間配置と一致する空間配置を有する千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置された、複数の２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５０の形態の、複数の二次光ビーム管理要素を有する。
【0135】
光相互接続構成要素２はさらに、融解シリカ３のモノリシックブロックにおいて一体的に形成された複数の光ファイバ位置合わせ穴６０の形態の、複数の光ファイバ位置合わせ構造を有し、対応する光ファイバ６の端部７が、２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、各光ファイバ位置合わせ穴６０は、対応する光ファイバ６と係合するよう構成されている。また、図１Ａまたは１Ｂにおいては不図示であるが、対応する光ファイバ位置合わせ穴６０における各光ファイバ６の取り付けのためのエポキシなどの接着性流体の流れを助けるように、光相互接続構成要素２は、光相互接続装置２の表面および各光ファイバ位置合わせ穴６０の間に延在する１または複数のパッセージまたはチャネルを有する。
【0136】
光相互接続構成要素２は複数の光路６４を画定し、各光路６４は、融解シリカ３のモノリシックブロックの下面４２から、マイクロレンズ４０のうちの対応する１つおよび２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５０のうちの対応する１つを介して、光ファイバ位置合わせ穴６０の１つの端部７へと延在する。図１Ａから理解され得るように、各光路６４は、９０°の角度で、または９０°の領域内の角度で、対応する２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５０において方向を変更する。
【0137】
光相互接続構成要素２はまた、融解シリカ３のモノリシックブロックの下面４２上に一体的に形成された１または複数の突出部または突起６７の形態の、１または複数の位置合わせ機構も有し、各突出部または突起６７は、光相互接続構成要素２およびフォトニック集積回路４のパッシブな位置合わせのためにフォトニック集積回路４の上面６９において形成された対応する凹部６８の形態の対応する相補的位置合わせ機構と、係合するよう構成されている。
【0138】
具体的に、フォトニック集積回路４の１または複数の凹部６８は、フォトニック集積回路４のグレーティングカプラ要素２７に対して位置しており、１または複数の突出部または突起６７は、光相互接続構成要素２のマイクロレンズ４０に対して位置しており、光相互接続構成要素２の１または複数の突出部または突起６７がフォトニック集積回路４の１または複数の凹部６８に挿入されるとき、フォトニック集積回路４のグレーティングカプラ要素２７および光相互接続構成要素２のマイクロレンズ４０がパッシブに位置合わせされることを確実にする。使用において、光相互接続構成要素２の１または複数の突出部または突起６７がフォトニック集積回路４の１または複数の凹部６８に挿入されるとき、光はフォトニック集積回路４の集積光導波路２６および光ファイバ６の間を、光相互接続構成要素２を介して透過する。図１Ａから理解され得るように、各２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５０からの光の反射は、９０°の角度を通じて、または９０°の領域内の角度を通じて光をリダイレクトする。
【0139】
前述の説明から、従来技術の光相互接続装置よりも簡潔なやり方で、光相互接続構成要素２は、フォトニック集積回路４の複数の集積光導波路２６および光ファイバ６の一様な２Ｄ配列を光学的に結合するよう機能し、これにより、高密度フォトニック集積回路光Ｉ／Ｏが、従来技術の光相互接続装置と比較してより容易に実現されることを可能とすることが、理解されるであろう。
【0140】
図２を参照すると、シリコンフォトニック集積回路１０４などのフォトニック集積回路および複数の光ファイバ１０６の間で光を透過させるための、概して１０２で指定される、第２光相互接続装置の概略側面図が示される。光相互接続装置１０２は、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０および個別に形成された光ファイバコネクタフェルール１９２を備える。下方でさらに詳細に説明されるように、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０はフォトニック集積回路１０４に取り付けられており、複数の光ファイバ１０６は光ファイバコネクタフェルール１９２に取り付けられている。
【0141】
図２に示されるように、フォトニック集積回路１０４は複数の集積光導波路１２６および、千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置された複数のグレーティングカプラ要素１２７の形態の複数の光学要素を有する。フォトニック集積回路１０４の各集積光導波路１２６は、グレーティングカプラ要素１２７のうちの対応する１つにおいて終端する。各グレーティングカプラ要素１２７は、対応する集積光導波路１２６から出て、フォトニック集積回路１０４の上面１６９を通じて一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０へと鉛直上方に光を結合するよう、または、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０からフォトニック集積回路１０４の上面１６９を通じて対応する集積光導波路１２６へと鉛直下方に光を結合するよう構成されている。
【0142】
一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０は、融解シリカ１０３ａの第１モノリシックブロックなどの材料の第１モノリシックブロック、および、融解シリカ１０３ａの第１モノリシックブロックの上面１４３において一体的に形成された複数のマイクロレンズ１４０の形態の複数の一次光ビーム管理要素を有する。複数のマイクロレンズ１４０は、フォトニック集積回路１０４のグレーティングカプラ要素１２７の空間配置と一致する空間配置を有する千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置されている。
【0143】
一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０および光ファイバコネクタフェルール１９２の位置合わせにおいて使用するための、融解シリカ１０３ａの第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成された１または複数の位置合わせ穴１４６の形態の１または複数の位置合わせ機構も有する。
【0144】
光ファイバコネクタフェルール１９２は、融解シリカ１０３ｂの第２モノリシックブロックなどの材料の第２モノリシックブロック、および、融解シリカ１０３ｂの第２モノリシックブロックの傾斜表面上において一体的に形成された複数の２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０の形態の複数の二次光ビーム管理要素を有する。複数の２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０は、複数のマイクロレンズ１４０の空間配置と一致する空間配置を有する千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置されている。
【0145】
光ファイバコネクタフェルール１９２はさらに、融解シリカ１０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成された複数の光ファイバ位置合わせ穴１６０の形態の、複数の光ファイバ位置合わせ構造を有し、対応する光ファイバ１０６の端部１０７が、２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、各光ファイバ位置合わせ穴１６０は、対応する光ファイバ１０６と係合するよう構成されている。また、図２においては不図示であるが、対応する光ファイバ位置合わせ穴１６０における各光ファイバ１０６の取り付けのためのエポキシなどの接着性流体の流れを助けるように、光ファイバコネクタフェルール１９２は、光ファイバコネクタフェルール１９２の表面および各光ファイバ位置合わせ穴１６０の間に延在する１または複数のパッセージまたはチャネルを有する。
【0146】
光ファイバコネクタフェルール１９２は１または複数のピン１７０をさらに有し、各ピン１７０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０および光ファイバコネクタフェルール１９２のパッシブな位置合わせのための、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０の穴１４６のうちの対応する１つにおいて受容されるよう構成されている。具体的に、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０の位置合わせ穴１４６は、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０のマイクロレンズ１４０に対して位置しており、光ファイバコネクタフェルール１９２のピン１７０は、光ファイバコネクタフェルール１９２の２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０に対して位置しており、光ファイバコネクタフェルール１９２のピン１７０が一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０の位置合わせ穴１４６に挿入されているとき、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０のマイクロレンズ１４０および光ファイバコネクタフェルール１９２の２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０がパッシブに位置合わせされていることを確実にする。ピン１７０は、融解シリカ１０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得る。代替的に、融解シリカ１０３ｂの第２モノリシックブロックは複数の穴を画定し得、各穴はピン１７０のうちの対応する１つを受容するよう構成されている。
【0147】
一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０のマイクロレンズ１４０のうちそれぞれを、ＸおよびＹ方向においてフォトニック集積回路１０４の対応するグレーティングカプラ要素１２７と位置合わせすべく、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０は、フォトニック集積回路１０４に対して位置合わせされており、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０の下面１４２は、フォトニック集積回路１０４の上面１６９に、例えば結合されることで取り付けられている。
【0148】
対応する光ファイバ１０６の端部１０７が、２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、複数の光ファイバのうちの光ファイバ１０６は、光ファイバ位置合わせ穴１６０のうちの対応する１つに、例えば結合されることで取り付けられている。
【0149】
一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０のマイクロレンズ１４０および光ファイバコネクタフェルール１９２のマイクロレンズ１５０をパッシブに位置合わせすべく、光ファイバコネクタフェルール１９２の１または複数のピン１７０は次に、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０の１または複数の位置合わせ穴１４６に挿入される。
【0150】
光相互接続装置１０２は次に複数の光路１６４を画定し、各光路１６４は、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０の下面１４２から、マイクロレンズ１４０のうちの対応する１つおよび２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０のうちの対応する１つを介して、光ファイバ位置合わせ穴１６０の１つの端部１０７へと延在する。図２から理解され得るように、各光路１６４は、９０°の角度で、または９０°の領域内の角度で、対応する２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０において方向を変更する。
【0151】
使用において、光は次に、フォトニック集積回路１０４の集積光導波路１２６および光ファイバ１０６の間を、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０および光ファイバコネクタフェルール１９２を介して透過する。図２から理解され得るように、各２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０からの光の反射は、９０°の角度を通じて、または９０°の領域内の角度を通じて光をリダイレクトする。
【0152】
前述の説明から、従来技術の光相互接続装置よりも簡潔なやり方で、光相互接続装置１０２は、フォトニック集積回路１０４の複数の集積光導波路１２６および光ファイバ１０６の千鳥配置または一様な２Ｄ配列を光学的に結合するように機能し、これにより、高密度フォトニック集積回路光Ｉ／Ｏが、従来技術の光相互接続装置と比較してより容易に実現されることを可能とすることが、理解されるであろう。さらに、光ファイバコネクタフェルール１９２の１または複数のピン１７０および、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０の１または複数の位置合わせ穴１４６の結果として、当業者は、光ファイバコネクタフェルール１９２および一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０が、着脱可能または接続可能であるよう構成されていることを理解するであろう。一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０および光ファイバコネクタフェルール１９２はまた、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０および光ファイバコネクタフェルール１９２を着脱可能に取り付けるための、例えば、一次光ビーム管理要素配列構成要素１９０および光ファイバコネクタフェルール１９２を共に接続する、ラッチングする、または保持するための、１または複数のアーム、クリップまたはクランプなどの、１または複数の機械的機構（不図示）も有し得る。
【0153】
図３を参照すると、シリコンフォトニック集積回路２０４などのフォトニック集積回路および複数の光ファイバ２０６の間で光を透過させるための、概して２０２で指定された第３光相互接続装置の概略側面図が示されている。光相互接続装置２０２は、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０および個別に形成された光ファイバコネクタフェルール２９２を備える。さらに詳細に下方で説明されるように、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０はフォトニック集積回路２０４に取り付けられており、複数の光ファイバ２０６は光ファイバコネクタフェルール２９２に取り付けられている。
【0154】
図３に示されるように、フォトニック集積回路２０４は、千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置されている複数のグレーティングカプラ要素２２７の形態の複数の光学要素を有する。図３には不図示であるが、フォトニック集積回路２０４は複数の集積光導波路もまた有し、各集積光導波路は、グレーティングカプラ要素２２７のうちの対応する１つにおいて終端することが理解されるべきである。各グレーティングカプラ要素２２７は、対応する集積光導波路から出て、フォトニック集積回路２０４の上面２６９を通じて、鉛直方向に対して鋭角を画定する方向に沿って一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０へと上方に光を結合するよう構成されており、または、各グレーティングカプラ要素２２７は、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０からフォトニック集積回路２０４の上面２６９を通じて、鉛直方向に対して鋭角を画定する方向に沿って、対応する集積光導波路へと下方に光を結合するよう構成されている。フォトニック集積回路２０４はさらに、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０をフォトニック集積回路２０４とのパッシブな位置合わせのための、上面２６９において形成された１または複数の凹部２６８を有する。
【0155】
一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０は、融解シリカ２０３ａの第１モノリシックブロックなどの材料の第１モノリシックブロック、および、融解シリカ２０３ａの第１モノリシックブロックの下面２４２において一体的に形成された複数の一次マイクロレンズ２４０の形態の複数の一次光ビーム管理要素を有する。複数の一次マイクロレンズ２４０は、フォトニック集積回路２０４のグレーティングカプラ要素２２７の空間配置と一致する空間配置を有する、千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置されている。
【0156】
一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０は、水平に対して４５°の領域内の鋭角などの鋭角で傾いている、融解シリカ２０３ａの第１モノリシックブロックの反射面２９５の形態の反射器も有する。
【0157】
一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０はさらに、１または複数の突出部または突起２６７の形態の１または複数の位置合わせ機構を有し、各突出部または突起２６７は、材料２０３ａの第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成されており、各突出部または突起２６７は、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０およびフォトニック集積回路２０４のパッシブな位置合わせのために、フォトニック集積回路２０４の凹部２６８のうちの対応する１つと係合するよう構成されている。
【0158】
一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０および光ファイバコネクタフェルール２９２の位置合わせにおいて使用するための、融解シリカ２０３ａの第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成された１または複数の位置合わせ穴２４６の形態の１または複数の位置合わせ機構も有する。
【0159】
光ファイバコネクタフェルール２９２は、融解シリカ２０３ｂの第２モノリシックブロックなどの材料の第２モノリシックブロック、および、融解シリカ２０３ｂの第２モノリシックブロックの表面２５２上で一体的に形成された複数の二次マイクロレンズ２５０の形態の複数の二次光ビーム管理要素を有する。二次マイクロレンズ２５０は、複数の一次マイクロレンズ２４０の空間配置と一致する空間配置を有する千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置されている。
【0160】
光ファイバコネクタフェルール２９２はさらに、融解シリカ２０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成された複数の光ファイバ位置合わせ穴２６０の形態の、複数の光ファイバ位置合わせ構造を有し、対応する光ファイバ２０６の端部２０７が、二次マイクロレンズ２５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、各光ファイバ位置合わせ穴２６０は、対応する光ファイバ２０６と係合するよう構成されている。また、図３においては不図示であるが、対応する光ファイバ位置合わせ穴２６０における各光ファイバ２０６への取り付けのためのエポキシなどの接着性流体の流れを助けるように、光ファイバコネクタフェルール２９２は、光ファイバコネクタフェルール２９２の表面および各光ファイバ位置合わせ穴２６０の間に延在する１または複数のパッセージまたはチャネルを有する。
【0161】
光ファイバコネクタフェルール２９２は、１または複数のピン２７０をさらに有し、各ピン２７０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０および光ファイバコネクタフェルール２９２のパッシブな位置合わせのための、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の穴２４６のうちの対応する１つにおいて受容されるよう構成されている。具体的に、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の位置合わせ穴２４６は、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の一次マイクロレンズ２４０に対して位置しており、光ファイバコネクタフェルール２９２のピン２７０が光ファイバコネクタフェルール２９２の二次マイクロレンズ２５０に対して位置しており、光ファイバコネクタフェルール２９２のピン２７０が一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の位置合わせ穴２４６に挿入されているとき、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の一次マイクロレンズ２４０および光ファイバコネクタフェルール２９２の二次マイクロレンズ２５０がパッシブに位置合わせされていることを確実にする。ピン２７０は、融解シリカ２０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得る。代替的に、融解シリカ２０３ｂの第２モノリシックブロックは複数の穴を画定し得、各穴はピン２７０のうちの対応する１つを受容するよう構成されている。
【0162】
一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の一次マイクロレンズ２４０のうちそれぞれを、ＸおよびＹ方向においてフォトニック集積回路２０４の対応するグレーティングカプラ要素２２７と位置合わせすべく、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の各突出部または突起２６７は、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０およびフォトニック集積回路２０４のパッシブな位置合わせのためのフォトニック集積回路２０４の凹部２６８のうちの対応する１つとの係合がもたらされ、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の下面２４２は、フォトニック集積回路２０４の上面２６９に、例えば結合されることで取り付けられている。
【0163】
対応する光ファイバ２０６の端部２０７が、二次マイクロレンズ２５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、複数の光ファイバのうちの光ファイバ２０６は、光ファイバ位置合わせ穴２６０のうちの対応する１つに、例えば結合されることで取り付けられている。
【0164】
光ファイバコネクタフェルール２９２の１または複数のピン２７０は次に、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の１または複数の位置合わせ穴２４６に挿入され、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の一次マイクロレンズ２４０および光ファイバコネクタフェルール２９２の二次マイクロレンズ２５０をパッシブに位置合わせすべく、光ファイバコネクタフェルール２９２の表面２５２は、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の表面２５３との係合がもたらされる。
【0165】
光相互接続装置２０２は次に、複数の光路２６４を画定し、各光路２６４は、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の下面２４２から、一次マイクロレンズ２４０のうちの対応する１つおよび二次マイクロレンズ２５０のうちの対応する１つを介して、光ファイバ位置合わせ穴２６０の１つの端部２０７へと延在する。図３から理解され得るように、各光路２６４は、９０°より大きい角度で、融解シリカ２０３ａの第１モノリシックブロックの反射面２９５において方向を変更する。
【0166】
使用において、光は次に、フォトニック集積回路２０４の集積光導波路２２６および光ファイバ２０６の間を、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０および光ファイバコネクタフェルール２９２を介して透過する。図３から理解され得るように、融解シリカ２０３ａの第１モノリシックブロックの反射面２９５からの光の反射は、９０°より大きい角度、例えば約１２０°の角度を通じて光をリダイレクトする。一次マイクロレンズ２４０および二次マイクロレンズ２５０の使用は、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０および光ファイバコネクタフェルール２９２の間を水平方向に透過する拡張されてコリメートされた光ビームの千鳥配置または２Ｄ配列を形成するよう機能し、これにより、与えられた光結合効率のために一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０および光ファイバコネクタフェルール２９２の間に要求される位置合わせ許容範囲を、緩和する。
【0167】
前述の説明から、従来技術の光相互接続装置よりも簡潔なやり方で、光相互接続装置２０２は、フォトニック集積回路２０４の複数の集積光導波路２２６および光ファイバ２０６の千鳥配置または一様な２Ｄ配列を光学的に結合するように機能し、これにより、高密度フォトニック集積回路光Ｉ／Ｏが、従来技術の光相互接続装置と比較してより容易に実現されることを可能とすることが、理解されるであろう。さらに、光ファイバコネクタフェルール２９２の１または複数のピン２７０および、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の１または複数の位置合わせ穴２４６の結果として、当業者は、光ファイバコネクタフェルール２９２および一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０が、着脱可能または接続可能であるよう構成されていることを理解するであろう。一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０および光ファイバコネクタフェルール２９２はまた、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０および光ファイバコネクタフェルール２９２を着脱可能に取り付けるための、例えば、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０および光ファイバコネクタフェルール２９２を共に接続する、ラッチングする、または保持するための、１または複数のアーム、クリップまたはクランプなどの、１または複数の機械的機構（不図示）も有し得る。
【0168】
図４を参照すると、シリコンフォトニック集積回路３０４などのフォトニック集積回路および複数の光ファイバ３０６の間で光を透過させるための、概して３０２で指定された第４光相互接続装置の概略側面図が示されている。光相互接続装置３０２は、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０、個別に形成された光ファイバコネクタフェルール３９２、および個別に形成された反射器構成要素３９４を備える。さらに詳細に下方で説明されるように、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０はフォトニック集積回路３０４に取り付けられており、複数の光ファイバ３０６は光ファイバコネクタフェルール３９２に取り付けられている。図４に示されるように、フォトニック集積回路３０４は、千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置されている複数のグレーティングカプラ要素３２７の形態の複数の光学要素を有する。図４には不図示であるが、フォトニック集積回路３０４は複数の集積光導波路もまた有し、各集積光導波路は、グレーティングカプラ要素３２７のうちの対応する１つにおいて終端することが理解されるべきである。各グレーティングカプラ要素３２７は、対応する集積光導波路から出て、フォトニック集積回路３０４の上面３６９を通じて一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０へと鉛直上方に光を結合するよう構成されており、または、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０からフォトニック集積回路３０４の上面３６９を通じてフォトニック集積回路３０４の対応する集積光導波路へと鉛直下方に光を結合するよう構成されている。
【0169】
一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０は、融解シリカ３０３ａの第１モノリシックブロックなどの材料の第１モノリシックブロック、および、融解シリカ３０３ａの第１モノリシックブロックの上面において一体的に形成された複数の一次マイクロレンズ３４０の形態の複数の一次光ビーム管理要素を有する。複数の一次マイクロレンズ３４０は、フォトニック集積回路３０４のグレーティングカプラ要素３２７の空間配置と一致する空間配置を有する千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置されている。
【0170】
一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０および反射器構成要素３９４の位置合わせにおいて使用するための、１または複数の位置合わせピン３４７の形態の位置合わせ機構も有する。１または複数の位置合わせピン３４７は、融解シリカ３０３ａの第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得る。代替的に、融解シリカ３０３ａの第１モノリシックブロックは複数の穴を画定し得、各穴は位置合わせピン３４７のうちの対応する１つを受容するよう構成されている。
【0171】
光ファイバコネクタフェルール３９２は、融解シリカ３０３ｂの第２モノリシックブロックなどの材料の第２モノリシックブロック、および、融解シリカ３０３ｂの第２モノリシックブロックの表面３５２上において一体的に形成された複数の二次マイクロレンズ３５０の形態の複数の二次光ビーム管理要素を有する。二次マイクロレンズ３５０は、複数の一次マイクロレンズ３４０の空間配置と一致する空間配置を有する千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置されている。光ファイバコネクタフェルール３９２はさらに、融解シリカ３０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成された複数の光ファイバ位置合わせ穴３６０の形態の、複数の光ファイバ位置合わせ構造を有し、対応する光ファイバ３０６の端部３０７が、二次マイクロレンズ３５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、各光ファイバ位置合わせ穴３６０は、対応する光ファイバ３０６と係合するよう構成されている。また、図４においては不図示であるが、対応する光ファイバ位置合わせ穴３６０における各光ファイバ３０６の取り付けのためのエポキシなどの接着性流体の流れを助けるように、光ファイバコネクタフェルール３９２は、光ファイバコネクタフェルール３９２の表面および各光ファイバ位置合わせ穴３６０の間に延在する１または複数のパッセージまたはチャネルを有する。
【0172】
光ファイバコネクタフェルール３９２はさらに、光ファイバコネクタフェルール３９２および反射器構成要素３９４の位置合わせにおける使用のための、位置合わせピン３７０を有する。１または複数の位置合わせピン３７０は、融解シリカ３０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得る。代替的に、融解シリカ３０３ｂの第２モノリシックブロックは複数の穴を画定し得、各穴は位置合わせピン３７０のうちの対応する１つを受容するよう構成されている。
【0173】
反射器構成要素３９４は、融解シリカ３０３ｃの第３モノリシックブロックなどの材料の第３モノリシックブロックおよび、融解シリカ３０３ｃの第３モノリシックブロックの反射面３９５の形態の反射器を有し、反射面３９５は、水平から４５°の領域内の角度で傾いている。反射器構成要素３９４はさらに、反射器構成要素３９４と一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０とのパッシブな位置合わせのために一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０の位置合わせピン３４７を受容する使用のための、融解シリカ３０３ｃの第３モノリシックブロックにおいて一体的に形成された位置合わせ穴３９６を有する。同様に、反射器構成要素３９４はさらに、反射器構成要素３９４と光ファイバコネクタフェルール３９２とのパッシブな位置合わせのために光ファイバコネクタフェルール３９２の位置合わせピン３７０を受容する使用のための、融解シリカ３０３ｃの第３モノリシックブロックにおいて一体的に形成された位置合わせ穴３９８を有する。
【0174】
一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０の一次マイクロレンズ３４０のうちそれぞれを、ＸおよびＹ方向においてフォトニック集積回路３０４の対応するグレーティングカプラ要素３２７と位置合わせすべく、一次光ビーム管理要素配列３９０構成要素は、フォトニック集積回路３０４に対して位置合わせされており、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０の下面３４２は、フォトニック集積回路３０４の上面３６９に、例えば結合されることで取り付けられている。
【0175】
対応する光ファイバ３０６の端部３０７が、二次マイクロレンズ３５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、複数の光ファイバの各光ファイバ３０６は、光ファイバ位置合わせ穴３６０のうちの対応する１つに、例えば結合されることで取り付けられている。
【0176】
一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０の位置合わせピン３４７は、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０の一次マイクロレンズ３４０に対して位置しており、反射器構成要素３９４の位置合わせ穴３９６および３９８は、反射器構成要素３９４の反射面３９５に対して位置しており、光ファイバコネクタフェルール３９２の位置合わせピン３７０は、光ファイバコネクタフェルール３９２の二次マイクロレンズ３５０に対して位置しており、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０の位置合わせピン３４７が反射器構成要素３９４の位置合わせ穴３９６に挿入されて、光ファイバコネクタフェルール３９２の位置合わせピン３７０が反射器構成要素３９４の位置合わせ穴３９８に挿入されるとき、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０の一次マイクロレンズ３４０および光ファイバコネクタフェルール３９２の二次マイクロレンズ３５０がパッシブに位置合わせされることを確実にする。一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０の上面および反射器構成要素３９４の下面は、係合がもたらされる。同様に、光ファイバコネクタフェルール３９２の表面３５２は、反射器構成要素３９４の表面３５３との係合がもたらされる。
【0177】
光相互接続装置３０２は次に、複数の光路３６４を画定し、各光路３６４は、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０の下面３４２から、一次マイクロレンズ３４０のうちの対応する１つおよび二次マイクロレンズ３５０のうちの対応する１つを介して、光ファイバ位置合わせ穴３６０の１つの端部３０７へと延在する。図４から理解され得るように、各光路３６４は、９０°の角度で、または９０°の領域内の角度で、反射器構成要素３９４の反射面３９５において方向を変更する。
【0178】
使用において、光は次に、フォトニック集積回路３０４の集積光導波路および光ファイバ３０６の間を、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０、反射器構成要素３９４、および光ファイバコネクタフェルール３９２を介して透過する。図４から理解され得るように、反射器構成要素３９４の反射面３９５からの光の反射は、９０°の角度を通じて、または９０°の領域内の角度を通じて光をリダイレクトする。一次マイクロレンズ３４０および二次マイクロレンズ３５０の使用は、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０および光ファイバコネクタフェルール３９２の間を透過する拡張されてコリメートされた光ビームの千鳥配置または２Ｄ配列を形成するよう機能し、これにより、与えられた光結合効率のために一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０および光ファイバコネクタフェルール３９２の間に要求される位置合わせ許容範囲を、緩和する。
【0179】
前述の説明から、従来技術の光相互接続装置よりも簡潔なやり方で、光相互接続装置３０２は、フォトニック集積回路３０４の複数の集積光導波路および光ファイバ３０６の千鳥配置または一様な２Ｄ配列を光学的に結合するよう機能し、これにより、高密度フォトニック集積回路光Ｉ／Ｏが、従来技術の光相互接続装置と比較してより容易に実現されることを可能とすることが、理解されるであろう。さらに、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０のピン３４７、光ファイバコネクタフェルール３９２のピン３７０、および反射器構成要素３９４の位置合わせ穴３９６、３９８の結果として、当業者は、光ファイバコネクタフェルール３９２、反射器構成要素３９４、および一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０が、着脱可能または接続可能であるよう構成されていることを理解するであろう。一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０、反射器構成要素３９４、および光ファイバコネクタフェルール３９２はまた、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０、反射器構成要素３９４、および光ファイバコネクタフェルール３９２を着脱可能に取り付けるための、例えば、一次光ビーム管理要素配列構成要素３９０、反射器構成要素３９４、および光ファイバコネクタフェルール３９２を共に接続する、ラッチングする、または保持するための、１または複数のアーム、クリップ、またはクランプなどの、１または複数の機械的機構（不図示）も有し得る。
【0180】
図５を参照すると、シリコンフォトニック集積回路４０４などのフォトニック集積回路および複数の光ファイバ４０６の間で光を透過させるための、概して４０２で指定された第５光相互接続装置の概略側面図が示されている。光相互接続装置４０２は、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０および個別に形成された光ファイバコネクタフェルール４９２を備える。さらに詳細に下方で説明されるように、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０はフォトニック集積回路４０４に取り付けられており、複数の光ファイバ４０６は光ファイバコネクタフェルール４９２に取り付けられている。図５に示されるように、フォトニック集積回路４０４は、Ｙ方向に平行な方向に沿った一様な１Ｄ配列で配置されている複数のグレーティングカプラ要素４２７の形態の複数の光学要素を有する。フォトニック集積回路４０４は複数の集積光導波路４２６もまた有し、各集積光導波路４２６は、グレーティングカプラ要素４２７のうちの対応する１つにおいて端部する。各グレーティングカプラ要素４２７は、対応する集積光導波路４２６から出て、フォトニック集積回路４０４の上面４６９を通じて、鉛直方向に対して鋭角を画定する方向に沿って、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０へと上方に光を結合するよう構成されており、または、各グレーティングカプラ要素４２７は、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０から、フォトニック集積回路４０４の上面４６９を通じて、鉛直方向に対して鋭角を画定する方向に沿って、対応する集積光導波路４２６へと下方に光を結合するよう構成されている。
【0181】
一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０は、融解シリカ４０３ａの第１モノリシックブロックなどの材料の第１モノリシックブロック、および、融解シリカ４０３ａの第１モノリシックブロックの下面４４２において一体的に形成された複数の一次マイクロレンズ４４０の形態の複数の一次光ビーム管理要素を有する。複数の一次マイクロレンズ４４０は、フォトニック集積回路４０４のグレーティングカプラ要素４２７の空間配置と一致する空間配置を有する一様な１Ｄ配列で配置されている。
【0182】
一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０は、融解シリカ４０３ａの第１モノリシックブロックの第１平坦反射面４９５ａ、および融解シリカ４０３ａの第１モノリシックブロックの第２平坦反射面４９５ｂの形態の反射器も有する。
【0183】
一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０および光ファイバコネクタフェルール４９２の位置合わせにおいて使用するための、融解シリカ４０３ａの第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成された１または複数の位置合わせ穴４４６の形態の１または複数の位置合わせ機構も有する。
【0184】
光ファイバコネクタフェルール４９２は、融解シリカ４０３ｂの第２モノリシックブロックなどの材料の第２モノリシックブロック、および、融解シリカ４０３ｂの第２モノリシックブロックの表面４５２上において一体的に形成された複数の二次マイクロレンズ４５０の形態の複数の二次光ビーム管理要素を有する。二次マイクロレンズ４５０は、一様な２Ｄ配列で配置される。光ファイバコネクタフェルール４９２はさらに、融解シリカ４０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成された複数の光ファイバ位置合わせ穴４６０の形態の、複数の光ファイバ位置合わせ構造を有し、対応する光ファイバ４０６の端部４０７が、二次マイクロレンズ４５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、各光ファイバ位置合わせ穴４６０は、対応する光ファイバ４０６と係合するよう構成されている。また、図５においては不図示であるが、対応する光ファイバ位置合わせ穴４６０における各光ファイバ４０６の取り付けのためのエポキシなどの接着性流体の流れを助けるように、光ファイバコネクタフェルール４９２は、光ファイバコネクタフェルール４９２の表面および各光ファイバ位置合わせ穴４６０の間に延在する１または複数のパッセージまたはチャネルを有する。
【0185】
光ファイバコネクタフェルール４９２は、１または複数のピン４７０をさらに有し、各ピン４７０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０および光ファイバコネクタフェルール４９２のパッシブな位置合わせのための、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の穴４４６のうちの対応する１つにおいて受容されるよう構成されている。具体的に、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の位置合わせ穴４４６は、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の一次マイクロレンズ４４０に対して位置しており、光ファイバコネクタフェルール４９２のピン４７０が光ファイバコネクタフェルール４９２の二次マイクロレンズ４５０に対して位置しており、光ファイバコネクタフェルール４９２のピン４７０が一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の位置合わせ穴４４６に挿入されているとき、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の一次マイクロレンズ４４０および光ファイバコネクタフェルール４９２の二次マイクロレンズ４５０がパッシブに位置合わせされていることを確実にする。ピン４７０は、融解シリカ４０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得る。代替的に、融解シリカ４０３ｂの第２モノリシックブロックは複数の穴を画定し得、各穴はピン４７０のうちの対応する１つを受容するよう構成されている。
【0186】
一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の一次マイクロレンズ４４０のうちそれぞれが、ＸおよびＹ方向においてフォトニック集積回路４０４の対応するグレーティングカプラ要素４２７と位置合わせされており、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の下面４４２は、フォトニック集積回路４０４の上面４６９に、例えば結合されることで、取り付けられている。
【0187】
対応する光ファイバ４０６の端部４０７が、二次マイクロレンズ４５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、複数の光ファイバの各光ファイバ４０６は、光ファイバ位置合わせ穴４６０のうちの対応する１つに、例えば結合されることで、取り付けられている。
【0188】
光ファイバコネクタフェルール４９２の１または複数のピン４７０は次に、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の１または複数の位置合わせ穴４４６に挿入され、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の一次マイクロレンズ４４０および光ファイバコネクタフェルール４９２の二次マイクロレンズ４５０をパッシブに位置合わせすべく、光ファイバコネクタフェルール４９２の表面４５２は、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の表面４５３との係合がもたらされる。
【0189】
非平行な光路４６４ａ、４６４ｂに沿って光を導くべく、近接する一次マイクロレンズ４４０は異なるように構成されているが、１つおきの一次マイクロレンズ４４０は、平行な光路に沿って光を導くべく、同じように構成されていることが、理解されるべきである。各光路４６４ａは、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の下面４４２から、一次マイクロレンズ４４０のうちの対応する１つ、第１反射面４９５ａ、および二次マイクロレンズ４５０のうちの対応する１つを介して、光ファイバ位置合わせ穴４６０の１つの端部４０７ａへと、Ｘ－Ｚ面に平行な平面において延在する。対照的に、各光路４６４ｂは、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の下面４４２から、一次マイクロレンズ４４０のうちの対応する１つ、第２反射面４９５ｂ、および二次マイクロレンズ４５０のうちの対応する１つを介して、光ファイバ位置合わせ穴４６０の１つの端部４０７ｂへと延在し、光ファイバ位置合わせ穴４６０の端部４０７ａ、４０７ｂは、Ｘ－Ｚ面に平行な平面において位置合わせされている。図５から理解され得るように、各光路４６４ａは、融解シリカ４０３ａの第１モノリシックブロックの第１反射面４９５ａにおいて方向を変更し、各光路４６４ｂは、融解シリカ４０３ａの第１モノリシックブロックの第２反射面４９５ｂにおいて方向を変更する。また、一次マイクロレンズ４４０の構成の結果として、光は、Ｙ方向に平行な方向に沿って配置されたグレーティングカプラ要素４２７の１Ｄ配列、および、光ファイバ４０６の２Ｄ配列の間で結合され得る。
【0190】
図５から理解され得るように、一次マイクロレンズ４４０および二次マイクロレンズ４５０の使用は、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０および光ファイバコネクタフェルール４９２の間を水平方向に透過する拡張されてコリメートされた光ビームの２Ｄ配列を形成するよう機能し、これにより、与えられた光結合効率のために一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０および光ファイバコネクタフェルール４９２の間に要求される位置合わせ許容範囲を、緩和する。
【0191】
一次マイクロレンズ４４０のうちそれぞれは、他の一次マイクロレンズ４４０のうちそれぞれとは独立して画定され得る。このことは、一次マイクロレンズ４４０のうちそれぞれがわずかに異なる構造を有すること、例えば、対応する光路４６４ａ、４６４ｂに対して異なる位置にあること（オフセット）、または、異なる角度、曲率などを有することを可能にし得る。同様に、二次マイクロレンズ４５０のうちそれぞれは、他の二次マイクロレンズ４５０のうちそれぞれとは独立して画定され得る。このことは、二次マイクロレンズ４５０のうちそれぞれがわずかに異なる構造を有すること、例えば、対応する光路４６４ａ、４６４ｂに対して異なる位置にあること（オフセット）、または、異なる角度、曲率などを有することを可能にし得る。具体的に、一次マイクロレンズ４４０および二次マイクロレンズ４５０の構成は、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０および光ファイバコネクタフェルール４９２の間で、同一または同様のビーム半径および方向付けで、コリメートされたビームの２Ｄ配列を形成するよう選択され得る。
【0192】
前述の説明から、従来技術の光相互接続装置のりも簡潔なやり方で、光相互接続装置４０２は、フォトニック集積回路４０４の集積光導波路４２６の１Ｄ配列および光ファイバ４０６の２Ｄ配列を光学的に結合するよう機能し、これにより、高密度フォトニック集積回路光Ｉ／Ｏが、従来技術の光相互接続装置と比較してより容易に実現されることを可能とすることが、理解されるであろう。さらに、光ファイバコネクタフェルール４９２の１または複数のピン４７０および一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の１または複数の位置合わせ穴４４６の結果として、当業者は、光ファイバコネクタフェルール４９２および一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０が、着脱可能または接続可能であるよう構成されていることを理解するであろう。一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０および光ファイバコネクタフェルール４９２は、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０および光ファイバコネクタフェルール４９２を着脱可能に取り付けるための、例えば、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０および光ファイバコネクタフェルール４９２を共に接続する、ラッチングする、または保持するための、１または複数のアーム、クリップ、またはクランプなどの、１または複数の機械的機構（不図示）も有し得る。
【0193】
図６を参照すると、シリコンフォトニック集積回路５０４などのフォトニック集積回路および複数の光ファイバ５０６の間で光を透過させるための、概して５０２で指定された第６光相互接続装置の概略側面図が示されている。光相互接続装置５０２は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０および個別に形成された光ファイバコネクタフェルール５９２を備える。さらに詳細に下方で説明されるように、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０はフォトニック集積回路５０４に取り付けられており、複数の光ファイバ５０６は光ファイバコネクタフェルール５９２に取り付けられている。
【0194】
図６に示されるように、フォトニック集積回路５０４は、フォトニック集積回路５０４のエッジにおいて形成されるステップ５０５を有し、ステップ５０５はレッジ５０５ａおよびファセット５０５ｂを有する。フォトニック集積回路５０４はさらに、複数の集積光導波路５２６を有し、集積光導波路５２６はフォトニック集積回路５０４のファセット５０５ｂにおいて終端し、これにより、フォトニック集積回路５０４のファセット５０５ｂにおいてＹ方向に沿って１Ｄ配列で配置された複数の光ポート５２７の形態の、複数の光学要素を画定する。フォトニック集積回路５０４の複数の光ポート５２７は、フォトニック集積回路５０４の上方基準面５６９から所定の距離で分離される。フォトニック集積回路５０４のレッジ５０５ａおよび／またはファセット５０５ｂは、エッチングによって形成され得る。
【0195】
一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のエッジにおいて形成されるステップを画定する、融解シリカ５０３ａの第１モノリシックブロックなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、ステップはレッジ５４１ａおよびファセット５４１ｂを有する。一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のレッジ５４１ａおよび／またはファセット５４１ｂは、エッチングによって形成され得る。
【0196】
一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０は、融解シリカ５０３ａの第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成された複数の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０の形態の、複数の一次光ビーム管理要素を有する。複数の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０は、一様な１Ｄ配列で配置されており、フォトニック集積回路５０４の光ポート５２７の空間配置と一致する空間配置を有する。
【0197】
一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の、複数の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０およびレッジ５４１ａはＺ方向において、フォトニック集積回路５０４の複数の光ポート５２７およびフォトニック集積回路５０４の上方基準面５６９がＺ方向において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離されている。また、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のステップは、フォトニック集積回路５０４のレッジ５０５ａが一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の下面５４２と係合することなく、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のレッジ５４１ａおよびフォトニック集積回路５０４の上方基準面５６９の間の係合を可能にするよう構成されている。結果的に、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のレッジ５４１ａおよびフォトニック集積回路５０４の上方基準面５６９の間の係合は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の複数の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０の、フォトニック集積回路５０４の端部すなわち光ポート５２７との、Ｚ方向における位置合わせをもたらす。
【0198】
また、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のレッジ５４１ａ上に設置された１または複数の基準マーカ（不図示）を備え、１または複数の基準マーカのうちそれぞれは、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０およびフォトニック集積回路５０４のＸおよびＹにおける位置合わせのためにフォトニック集積回路５０４の上方基準面５６９上に設置された、１または複数の対応する基準マーカ（不図示）との位置合わせのために構成されている。
【0199】
一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０は、融解シリカ５０３ａの第１モノリシックブロックの第１平坦反射面５９５ａ、および融解シリカ５０３ａの第１モノリシックブロックの第２平坦反射面５９５ｂの形態の反射器も有する。
【0200】
一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０および光ファイバコネクタフェルール５９２の位置合わせにおいて使用するための、融解シリカ５０３ａの第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成された１または複数の位置合わせ穴５４６の形態の１または複数の位置合わせ機構も有する。
【0201】
光ファイバコネクタフェルール５９２は、融解シリカ５０３ｂの第２モノリシックブロックなどの材料の第２モノリシックブロック、および、融解シリカ５０３ｂの第２モノリシックブロックの表面５５２上において一体的に形成された複数の二次マイクロレンズ５５０の形態の複数の二次光ビーム管理要素を有する。二次マイクロレンズ５５０は、一様な２Ｄ配列で配置される。
【0202】
光ファイバコネクタフェルール５９２はさらに、融解シリカ５０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成された複数の光ファイバ位置合わせ穴５６０の形態の、複数の光ファイバ位置合わせ構造を有し、対応する光ファイバ５０６の端部５０７が、二次マイクロレンズ５５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、各光ファイバ位置合わせ穴５６０は、対応する光ファイバ５０６と係合するよう構成されている。また、図６においては不図示であるが、対応する光ファイバ位置合わせ穴５６０における各光ファイバ５０６の取り付けのためのエポキシなどの接着性流体の流れを助けるように、光ファイバコネクタフェルール５９２は、光ファイバコネクタフェルール５９２の表面および各光ファイバ位置合わせ穴５６０の間に延在する１または複数のパッセージまたはチャネルを有する。
【0203】
光ファイバコネクタフェルール５９２は、１または複数のピン５７０をさらに有し、各ピン５７０は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０および光ファイバコネクタフェルール５９２のパッシブな位置合わせのための、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の穴５４６のうちの対応する１つにおいて受容されるよう構成されている。具体的に、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の位置合わせ穴５４６は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０に対して位置しており、光ファイバコネクタフェルール５９２のピン５７０が光ファイバコネクタフェルール５９２の二次マイクロレンズ５５０に対して位置しており、光ファイバコネクタフェルール５９２のピン５７０が一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の位置合わせ穴５４６に挿入されているとき、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０および光ファイバコネクタフェルール５９２の二次マイクロレンズ５５０がパッシブに位置合わせされていることを確実にする。ピン５７０は、融解シリカ５０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得る。代替的に、融解シリカ５０３ｂの第２モノリシックブロックは複数の穴を画定し得、各穴はピン５７０のうちの対応する１つを受容するよう構成されている。
【0204】
組立の最中、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のレッジ５４１ａは、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の複数の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０の、フォトニック集積回路５０４の光ポート５２７の端部との、Ｚ方向における位置合わせのために、フォトニック集積回路５０４の上方基準面５６９との係合がもたらされる。
【0205】
また、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の１または複数の基準マーカ（不図示）は、ＸおよびＹにおける一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０およびフォトニック集積回路５０４の位置合わせのために、フォトニック集積回路５０４の上方基準面５６９上に設置された１または複数の対応する基準マーカ（不図示）と位置合わせされており、これにより、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０のうちそれぞれが、ＸおよびＹ方向において、フォトニック集積回路５０４の集積光導波路５２６のうちの対応する１つの、端部すなわち光ポート５２７と位置合わせされている。一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のファセット５４１ｂは次に、フォトニック集積回路５０４のファセット５０５ｂに、例えば結合されることで取り付けられている。
【0206】
対応する光ファイバ５０６の端部５０７が、二次マイクロレンズ５５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、複数の光ファイバの各光ファイバ５０６は、光ファイバ位置合わせ穴５６０のうちの対応する１つに、例えば結合されることで取り付けられている。
【0207】
光ファイバコネクタフェルール５９２の１または複数のピン５７０は次に、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の１または複数の位置合わせ穴５４６に挿入され、一次光ビーム管理要素配列構成要素４９０の一次マイクロレンズ５４０および光ファイバコネクタフェルール５９２の二次マイクロレンズ５５０をパッシブに位置合わせすべく、光ファイバコネクタフェルール５９２の表面５５２は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の表面５５３との係合がもたらされる。
【0208】
非平行な光路５６４ａ、５６４ｂにそって光を導くべく、近接する一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０は異なるように構成されているが、１つおきの一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０は、平行な光路に沿って光を導くべく、同じように構成されていることが、理解されるべきである。各光路５６４ａは、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のファセット５４１ｂから、一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０のうちの対応する１つ、第１反射面５９５ａ、および二次マイクロレンズ５５０のうちの対応する１つを介して、光ファイバ位置合わせ穴５６０の１つの端部５０７ａへと、Ｘ－Ｚ面に平行な平面において延在する。対照的に、各光路５６４ｂは、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のファセット５４１ｂから、一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０のうちの対応する１つ、第２反射面５９５ｂ、および二次マイクロレンズ５５０のうちの対応する１つを介して、光ファイバ位置合わせ穴５６０の１つの端部５０７ｂへと延在し、光ファイバ位置合わせ穴５６０の端部５０７ａ、５０７ｂは、Ｘ－Ｚ面に平行な平面において位置合わせされている。図６から理解され得るように、各光路５６４ａは、融解シリカ５０３ａの第１モノリシックブロックの第１反射面５９５ａにおいて方向を変更し、各光路５６４ｂは、融解シリカ５０３ａの第１モノリシックブロックの第２反射面５９５ｂにおいて方向を変更する。また、一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０の構成の結果として、光は、Ｙ方向に平行な方向に沿って配置された集積光導波路端部すなわちポート５２７の１Ｄ配列、および、光ファイバ５０６の２Ｄ配列の間で結合され得る。
【0209】
図６から理解され得るように、一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０および二次マイクロレンズ５５０の使用は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０および光ファイバコネクタフェルール５９２の間を水平方向に透過する拡張されてコリメートされた光ビームの２Ｄ配列を形成するよう機能し、これにより、与えられた光結合効率のために一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０および光ファイバコネクタフェルール５９２の間に要求される位置合わせ許容範囲を、緩和する。
【0210】
一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０のうちそれぞれは、他の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０のうちそれぞれとは独立して画定され得る。このことは、一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０のうちそれぞれがわずかに異なる構造を有すること、例えば、対応する光路５６４ａ、５６４ｂに対して異なる位置にあること（オフセット）、または、異なる角度、曲率などを有することを可能にし得る。同様に、二次マイクロレンズ５５０のうちそれぞれは、他の二次マイクロレンズ５５０のうちそれぞれとは独立して画定され得る。このことは、二次マイクロレンズ５５０のうちそれぞれがわずかに異なる構造を有すること、例えば、対応する光路５６４ａ、５６４ｂに対して異なる位置にあること（オフセット）、または、異なる角度、曲率などを有することを可能にし得る。具体的に、一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０および二次マイクロレンズ５５０の構成は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０および光ファイバコネクタフェルール５９２の間で、同一または同様のビーム半径および方向付けで、コリメートされたビームの２Ｄ配列を形成するよう選択され得る。
【0211】
前述の説明から、従来技術の光相互接続装置よりも簡潔なやり方で、光相互接続装置５０２は、フォトニック集積回路５０４の集積光導波路５２６の１Ｄ配列および光ファイバ５０６の２Ｄ配列を光学的に結合するよう機能し、これにより、高密度フォトニック集積回路光Ｉ／Ｏが、従来技術の光相互接続装置と比較してより容易に実現されることを可能とすることが、理解されるであろう。さらに、光ファイバコネクタフェルール５９２の１または複数のピン５７０および一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の１または複数の位置合わせ穴５４６の結果として、当業者は、光ファイバコネクタフェルール５９２および一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０が、着脱可能または接続可能であるよう構成されていることを理解するであろう。一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０および光ファイバコネクタフェルール５９２は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０および光ファイバコネクタフェルール５９２を着脱可能に取り付けるための、例えば、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０および光ファイバコネクタフェルール５９２を共に接続する、ラッチングする、または保持するための、１または複数のアーム、クリップ、またはクランプなどの、１または複数の機械的機構（不図示）も有し得る。
【0212】
ここで図７を参照すると、光ファイバコネクタフェルール２９２、３９２、４９２、５９２のいずれかの代わりに使用するための、および複数の光ファイバ６０６と共に使用するための、光ファイバコネクタフェルール６９２が示されており、各光ファイバ６０６は複数の光ファイバコア６０６ａを有する。光ファイバコネクタフェルール６９２は、融解シリカ６０３ｂの第２モノリシックブロックなどの材料の第２モノリシックブロック、および、融解シリカ６０３ｂの第２モノリシックブロックの表面６５２上において一体的に形成された複数の二次マイクロレンズ６５０の形態の複数の二次光ビーム管理要素を有する。二次マイクロレンズ６５０は、千鳥配置または一様な２Ｄ配列で配置される。光ファイバコネクタフェルール６９２はさらに、融解シリカ６０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成された複数の位置合わせ穴６６０の形態の複数の光ファイバ位置合わせ構造を有し、対応する光ファイバ６０６の端部６０７における各光ファイバコア６０６ａが、二次マイクロレンズ６５０のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、各ファイバ位置合わせ穴６６０は、光ファイバ６０６のうちの対応する１つの端部区間を受容するよう構成されている。
【0213】
光ファイバコネクタフェルール６９２はさらに、光ファイバコネクタフェルール６９２の、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０、４９０、５９０の位置合わせ穴２４６、４４６、５４６との位置合わせのための、または、反射器構成要素３９４の位置合わせ穴３９８との位置合わせのための、位置合わせピン６７０を有する。他の点では、光ファイバコネクタフェルール６９２は光ファイバコネクタフェルール２９２、３９２、４９２、５９２と同様であることが、理解されるべきである。位置合わせピン６７０は、融解シリカ６０３ｂの第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され得る。代替的に、融解シリカ６０３ｂの第２モノリシックブロックは複数の穴を画定し、各穴は位置合わせピン６７０のうちの対応する１つを受容するよう構成されている。
【0214】
複数の一次光ビーム管理要素４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、反射面２９５、３９５、４９５ａ、４９５ｂ、５９５ａ、５９５ｂ、複数の二次光ビーム管理要素５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、および複数の光ファイバ位置合わせ構造６０、１６０、２６０、３６０、４６０、５６０、６６０のうちの任意の１または複数の形成は、複数の領域においてモノリシックブロックの材料を変性すべく、複数の領域において材料のモノリシックブロックを刻むための、超高速レーザまたはフェムト秒レーザなどのレーザの使用を備え得ることが、理解されるべきである。例えば、複数の一次光ビーム管理要素４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、反射面２９５、３９５、４９５ａ、４９５ｂ、５９５ａ、５９５ｂ、複数の二次光ビーム管理要素５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、および複数の光ファイバ位置合わせ構造６０、１６０、２６０、３６０、４６０、５６０、６６０のうちの任意の１または複数の形成は、複数の領域においてモノリシックブロックの材料の屈折率を変性すべく、複数の領域において材料のモノリシックブロックを刻むための、超高速レーザまたはフェムト秒レーザなどのレーザの使用を備え得る。複数の一次光ビーム管理要素４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、反射面２９５、３９５、４９５ａ、４９５ｂ、５９５ａ、５９５ｂ、複数の二次光ビーム管理要素５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、および複数の光ファイバ位置合わせ構造６０、１６０、２６０、３６０、４６０、５６０、６６０のうちの任意の１または複数の形成は、複数の領域においてモノリシックブロックの材料の化学的エッチング性を変性し、続いて、複数の領域からモノリシックブロックの変性物を、例えば化学エッチングによって除去すべく、複数の領域において材料のモノリシックブロックを刻むための、レーザの使用を備え得る。複数の一次光ビーム管理要素４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、反射面２９５、３９５、４９５ａ、４９５ｂ、５９５ａ、５９５ｂ、複数の二次光ビーム管理要素５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、および複数の光ファイバ位置合わせ構造６０、１６０、２６０、３６０、４６０、５６０、６６０のうちの任意の１または複数の形成は、複数の領域においてモノリシックブロックの材料を除去すべく、複数の領域において材料のモノリシックブロックを刻むための、レーザの使用を備え得る。また、材料のモノリシックブロックは、融解シリカのモノリシックブロックなどの、ガラスのモノリシックブロックを備え得る。
【0215】
当業者は、添付の特許請求の範囲に従って画定されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、上記で説明された本開示の実施形態に、様々な修正が行われ得ることを理解するであろう。例えば、図２の光ファイバコネクタフェルール１９２は複数の２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０を備えるが、図２の光ファイバコネクタフェルール１９２の代替の実施形態においては、湾曲ＴＩＲマイクロミラー１５０が、融解シリカ１０３ｂのモノリシックブロックの下面１５３上に形成された２Ｄ湾曲マイクロミラーに置き換えられ得る。フォトニック集積回路４、１０４、２０４、３０４、４０４のうちそれぞれが、フォトニック集積回路４、１０４、２０４、３０４の上面６９、１６９、２６９、３６９、４６９を通じてフォトニック集積回路４、１０４、２０４、３０４、４０４の複数の集積光導波路への／からの光を結合するために、複数のグレーティングカプラ要素２７、１２７、２２７、３２７、４２７を備えるものとして上記で説明されてきたが、他の種類の表面カプラ要素が、フォトニック集積回路４、１０４、２０４、３０４、４０４の上面６９、１６９、２６９、３６９、４６９を通じてフォトニック集積回路４、１０４、２０４、３０４、４０４の複数の集積光導波路への／からの光を結合するように使用され得る。例えば、２Ｄ ＴＩＲ湾曲マイクロミラーなどの２Ｄ湾曲マイクロミラーが、フォトニック集積回路４、１０４、２０４、３０４、４０４の上面６９、１６９、２６９、３６９、４６９を通じてフォトニック集積回路４、１０４、２０４、３０４、４０４の複数の集積光導波路への／からの光を結合するように使用され得る。
【0216】
複数の一次光ビーム管理要素４０、１４０、２４０、３４０、複数の二次光ビーム管理要素５０、１５０、２５０、３５０、６５０、および、複数の光ファイバ位置合わせ構造６０、１６０、２６０、３６０、６６０はすべて、千鳥配置または２Ｄ配列で配置されているとして上記で説明されてきたが、複数の一次光ビーム管理要素４０、１４０、２４０、３４０、複数の二次光ビーム管理要素５０、１５０、２５０、３５０、６５０、および、複数の光ファイバ位置合わせ構造６０、１６０、２６０、３６０、６６０は、一次光ビーム管理要素４０、１４０、２４０、３４０のピッチが、二次光ビーム管理要素５０、１５０、２５０、３５０、６５０のピッチ、および、複数の光ファイバ位置合わせ構造６０、１６０、２６０、３６０、６６０のピッチよりも小さい、一様な１Ｄ配列で配置され得る。例えば、図３の実施形態において、一次光ビーム管理要素配列構成要素２９０の、反射面２９５のスロープおよび表面２５３の方向付けは、状況に応じて選択され得る。同様に、図４の実施形態において、反射器構成要素３９４の、反射面３９５のスロープおよび表面３５３の方向付けは、状況に応じて選択され得る。
【0217】
図３の実施形態におけるグレーティング結合器２２７および一次マイクロレンズ２４０は、対応するグレーティングカプラ２２７および反射面２９５の間で、光路２６４が鉛直方向に対して鋭角で位置合わせされるように、および、反射面２９５において光路２６４が約１２０°方向を変更するよう構成されるが、図３の実施形態の変形例において、グレーティング結合器２２７および一次マイクロレンズ２４０は、対応するグレーティングカプラ２２７および反射面２９５の間で光路２６４が鉛直またはほぼ鉛直方向に位置合わせされるように、および、反射面２９５において９０°の領域内の角度で方向を変更し得るよう構成され得る。
【0218】
図１Ａおよび１Ｂ、および図２の実施形態において、グレーティング結合器２７、１２７および一次マイクロレンズ４０、１４０は、グレーティング結合器２７、１２７および２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５０、１５０の間で、光路６４および１６４が鉛直方向に位置合わせされるように、および、２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５０、１５０において光路６４、１６４が約９０°方向を変更するよう構成されているが、図１Ａおよび１Ｂ、および図２の実施形態の変形例において、グレーティング結合器２７、１２７および一次マイクロレンズ４０、１４０は、光路６４、１６４が対応するグレーティングカプラ２７、１２７および２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５０、１５０の間で鉛直方向に対して鋭角で位置合わせされるように、および、２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５０、１５０において９０°より大きい角度で方向を変更し得るよう構成され得る。同様に、図４の実施形態におけるグレーティング結合器３２７および一次マイクロレンズ３４０は、グレーティング結合器３２７および反射面３９５の間で、光路３６４が鉛直方向に位置合わせされるように、光路３６４が反射面３９５において約９０°方向を変更するよう構成されているが、図３の実施形態の変形例において、グレーティング結合器３２７および一次マイクロレンズ３４０は、対応するグレーティングカプラ３２７および反射面３９５の間で、光路３６４が鉛直方向に対して鋭角で位置合わせされるように、および、反射面３９５において９０°より大きい角度で方向を変更し得るよう構成され得る。
【0219】
フォトニック集積回路５０４の上方基準面５６９から所定の距離で分離される、図６のフォトニック集積回路５０４の複数の光ポート５２７の代わりに、フォトニック集積回路５０４の複数の光ポート５２７は、フォトニック集積回路５０４のレッジ５０５ａから所定の距離で分離され得る。また、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の、複数の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０およびレッジ５４２ａがＺ方向において、フォトニック集積回路５０４の複数の光ポート５２７およびフォトニック集積回路５０４の上方基準面５６９がＺ方向において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で分離されていることの代わりに、複数の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０および一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の下方基準面は、フォトニック集積回路５０４の複数の光ポート５２７およびフォトニック集積回路５０４のレッジ５０５ａがＺ方向において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、Ｚ方向において分離され得る。さらに、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のステップは、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０のレッジ５４２ａがフォトニック集積回路５０４と係合することなく、フォトニック集積回路５０４のレッジ５０５ａおよび一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の下方基準面の間の係合を可能にするよう構成され得る。結果的に、フォトニック集積回路５０４のレッジ５０５ａおよび一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の下方基準面の間の係合は、一次光ビーム管理要素配列構成要素５９０の複数の一次２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラー５４０の、フォトニック集積回路５０４の端部すなわち光ポート５２７との、Ｚ方向における位置合わせをもたらす。
【0220】
本明細書に開示または図示された各特徴は、単独で、または、本明細書に開示または図示された任意の他の特徴との任意の適宜な組み合わせで、いかなる実施形態にも組み込まれ得る。特に、当業者は、図面を参照して上記で説明された本開示の実施形態の特徴のうちの１または複数が、本開示の実施形態の他の特徴のうちの１または複数から離れて使用されたとき、効果を生成するか利点を提供し得ること、および、上記で説明された本開示の実施形態の特徴の特定の組み合わせとは別の、特徴の異なる組み合わせが可能であることを、理解するであろう。
【0221】
先行する説明および添付の特許請求の範囲において、「上方（ａｂｏｖｅ）」「沿って（ａｌｏｎｇ）」「側（ｓｉｄｅ）」などの位置に関する用語が、添付の図面において示されるものなどの、概念的な図示を参照されることを、当業者は理解するであろう。これらの用語は、参照を容易にするために使用されるものであり、本質を限定することが意図されるものではない。ゆえに、これらの用語は、添付図面において示されるように方向付けられたとき、目的を参照するものとして理解されるべきものである。
【0222】
本開示の一実施形態の特徴に関して使用されるときの用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の使用は、他の特徴または段階を排除するものではない。本開示の一実施形態の特徴に関して使用されるときの用語「一つの（ａ）」または「一つの（ａｎ）」の使用は、実施形態が複数のそのような特徴を有し得る可能性を排除するものではない。
【0223】
特許請求の範囲における任意の参照符号の使用は、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-10
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の一次光ビーム管理要素、前記複数の一次光ビーム管理要素の個々は、フォトニック集積回路の複数の光学要素のうちの対応する光学要素から受光された光をコリメートする、または、前記フォトニック集積回路のうちの前記対応する光学要素上に光を集光するよう構成された；複数の二次光ビーム管理要素、前記複数の二次光ビーム管理要素の個々は、複数の光ファイバのうちの対応する１つの端部上に光を集光する、または、前記複数の光ファイバのうちの対応する１つの端部から受光された光をコリメートするよう構成された；および、
複数の光ファイバ位置合わせ構造、前記複数の光ファイバ位置合わせ構造の個々は、前記対応する光ファイバの端部が、前記複数の二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、対応する光ファイバを受容するよう構成され、光相互接続装置は複数の光路を画定し、前記複数の光路の個々は前記光相互接続装置の表面から、前記複数の一次光ビーム管理要素のうちの対応する１つおよび前記複数の二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つを介して前記複数の光ファイバ位置合わせ構造のうちの対応する１つの端部へと延在する、
を備える、光相互接続装置。
【請求項2】
複数の集積光導波路を含むフォトニック集積回路をさらに備え、前記フォトニック集積回路の複数の光学要素の個々は、前記フォトニック集積回路の表面を通じて前記複数の集積光導波路のうち対応する１つへの光、またはそれからの光を導くための、複数の表面カプラ要素などの表面カプラ要素を備え、前記複数の一次光ビーム管理要素の個々は、前記複数の表面カプラ要素のうちの対応する１つの上で光を集光するよう、または、前記複数の表面カプラ要素のうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項3】
複数の集積光導波路を含むフォトニック集積回路をさらに備え、前記フォトニック集積回路は前記フォトニック集積回路のエッジにおいてステップを含み、前記ステップはレッジおよびファセットを有し、前記複数の集積光導波路の個々は、前記ファセットにおいて対応する光ポートを画定すべく、前記フォトニック集積回路のファセットにおいて終端し、前記複数の集積光導波路は複数の光ポートを画定し、前記複数の光学要素の個々は前記複数の光ポートのうちの対応する１つを備え、前記光相互接続装置は前記光相互接続装置のエッジにおいてステップを備え、前記ステップはレッジおよびファセットを備え、前記光相互接続装置の前記ファセットは前記フォトニック集積回路の前記複数の光ポートおよび前記複数の一次光ビーム管理要素の間に配置されるためのものであり、前記複数の一次光ビーム管理要素の個々は、前記複数の光ポートの対応する１つの上に光を集光するための、または、前記複数の光ポートの前記対応する１つから受光された光をコリメートするためのものである、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項4】
前記複数の一次光ビーム管理要素および前記レッジは、ある次元において、前記フォトニック集積回路の前記複数の光ポートおよび前記フォトニック集積回路の表面が前記次元において分離される第２距離と一致する第１距離で、分離され、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記フォトニック集積回路の前記レッジが前記光相互接続装置と係合することなく、前記光相互接続装置の前記レッジおよび前記フォトニック集積回路の前記表面の間の係合を可能にするためのものである、請求項３に記載の光相互接続装置。
【請求項5】
前記光相互接続装置の前記複数の一次光ビーム管理要素および前記光相互接続装置の基準面は、ある次元において、前記フォトニック集積回路の前記複数の光ポートおよび前記フォトニック集積回路の前記レッジが前記次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離され、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記光相互接続装置の前記レッジが前記フォトニック集積回路と係合することなく、前記光相互接続装置の前記基準面および前記フォトニック集積回路の前記レッジの間の係合を可能にするよう構成された、請求項３に記載の光相互接続装置。
【請求項6】
前記光相互接続装置は、材料のモノリシックブロックを含む光相互接続構成要素を備え、材料の前記モノリシックブロックは、前記複数の一次光ビーム管理要素、前記複数の二次光ビーム管理要素、および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造を含む、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項7】
前記複数の一次光ビーム管理要素のうちの１又は複数、または前記複数の二次光ビーム管理要素のうちの１又は複数が：
マイクロレンズ；
屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズ；または、
２Ｄ湾曲マイクロミラー
を備える、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項8】
前記複数の一次光ビーム管理要素のうちの１又は複数、または前記複数の二次光ビーム管理要素のうちの１又は複数が、導波路を備える、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項9】
前記複数の一次光ビーム管理要素が、１Ｄ配列で配置されている、千鳥配置を有する、または２Ｄ配列で配置されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項10】
前記複数の光ファイバ位置合わせ構造が、１Ｄ配列で配置されている、千鳥配置を有する、または２Ｄ配列で配置されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項11】
前記複数の一次光ビーム管理要素のうちの２または２よりも多いものが、ある平面において配置されており、対応する前記複数の光ファイバ位置合わせ構造のうちの２または２よりも多いものが、前記平面において配置されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項12】
近接する一次光ビーム管理要素は、平行な光路に沿って光を導くものである、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項13】
近接する一次光ビーム管理要素は、非平行な光路に沿って光を導くものであり、１つおきの一次光ビーム管理要素は、平行な光路に沿って光を導くものである、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項14】
前記複数の一次光ビーム管理要素のうちの２または２よりも多いもの、および、対応する光ファイバ位置合わせ構造のうちの２または２よりも多いものは、異なる平面において配置されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項15】
前記複数の一次光ビーム管理要素のうちの２または２よりも多いものが１Ｄ配列で配置されており、対応する前記複数の光ファイバ位置合わせ構造のうちの２または２よりも多いものが１Ｄ配列で配置されている、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項16】
一次光ビーム管理要素配列構成要素、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は材料の第１モノリシックブロックを含み、材料の前記第１モノリシックブロックは前記複数の一次光ビーム管理要素を含む；および
光ファイバコネクタフェルール、前記光ファイバコネクタフェルールは、材料の第２モノリシックブロックを含み、材料の前記第２モノリシックブロックは、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造を含む、
をさらに備える、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項17】
反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は材料の第１モノリシックブロックを含み、材料の前記第１モノリシックブロックは、前記複数の一次光ビーム管理要素および反射器を画定し、前記複数の光路の個々は前記反射器において方向を変更する；および
光ファイバコネクタフェルール、前記光ファイバコネクタフェルールは材料の第２モノリシックブロックを含み、材料の前記第２モノリシックブロックは、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造を含む、
を備える、請求項１に記載の光相互接続装置。
【請求項18】
前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は１または複数の位置合わせ機構を備え、材料の前記第１モノリシックブロックは、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素の前記１または複数の位置合わせ機構を備え、前記１または複数の位置合わせ機構の個々は、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記フォトニック集積回路のパッシブな位置合わせのために、前記フォトニック集積回路の対応する相補的位置合わせ機構と係合する、請求項１７に記載の光相互接続装置。
【請求項19】
前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールは、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールのパッシブな位置合わせのために、１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を備える、請求項１７に記載の光相互接続装置。
【請求項20】
一次光ビーム管理要素配列構成要素、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は材料の第１モノリシックブロックを含み、材料の前記第１モノリシックブロックは前記複数の一次光ビーム管理要素を含む；
反射器を画定する反射器構成要素、前記複数の光路の個々は前記反射器において方向を変更する、前記反射器構成要素は材料の第３モノリシックブロックを含み、材料の前記第３モノリシックブロックは前記反射器を含む；および
光ファイバコネクタフェルール、前記光ファイバコネクタフェルールは材料の第２モノリシックブロックを含み、材料の前記第２モノリシックブロックは前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造を含む、
を備える、請求項１から１９のいずれか一項に記載の光相互接続装置。
【請求項21】
前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素は、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素のパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を備える、請求項２０に記載の光相互接続装置。
【請求項22】
二次光ビーム管理要素配列構成要素、前記二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素は、前記二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素のパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を含む、をさらに備える、請求項２０に記載の光相互接続装置。
【請求項23】
請求項１または６に記載の光相互接続装置、フォトニック集積回路、および複数の光ファイバを備え、前記フォトニック集積回路は前記光相互接続装置に取り付けられており、前記複数の光ファイバの個々は、前記光相互接続装置の対応する光ファイバ位置合わせ構造に取り付けられている、光学システム。
【請求項24】
前記複数の光ファイバは：
光ファイバの１Ｄ配列；
光ファイバの千鳥配置；または
光ファイバの２Ｄ配列
を備える、請求項２３に記載の光学システム。
【請求項25】
前記複数の光ファイバの個々が複数の光ファイバコアを備え、前記複数の光ファイバ位置合わせ構造の個々は、対応する光ファイバの前記複数の光ファイバコアの個々の端部が、前記複数の二次光ビーム管理要素のうち対応する１つと位置合わせされており、しかし分離されているように、前記対応する光ファイバと係合するためのものである、請求項２３に記載の光学システム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0223】
特許請求の範囲における任意の参照符号の使用は、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
（他の可能な項目）
（項目１）
フォトニック集積回路および複数の光ファイバの間に光を透過させるように使用されている光相互接続装置であって、複数の一次光ビーム管理要素、一次光ビーム管理要素の各々は、前記フォトニック集積回路の対応する光学要素から受光された光をコリメートする、または、前記フォトニック集積回路の対応する光学要素上に光を集光するよう構成された；複数の二次光ビーム管理要素、二次光ビーム管理要素の各々は、前記複数の光ファイバのうちの対応する１つの端部上に光を集光する、または、前記複数の光ファイバのうちの対応する１つの端部から受光された光をコリメートするよう構成された；複数の光ファイバ位置合わせ構造、各光ファイバ位置合わせ構造は、前記対応する光ファイバの端部が、前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、対応する光ファイバを受容するよう構成され、前記光相互接続装置は複数の光路を画定し、各光路は前記光相互接続装置の表面から、前記一次光ビーム管理要素のうちの対応する１つおよび前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つを介して光ファイバ位置合わせ構造のうちの対応する１つの端部へと延在する、を備える、光相互接続装置。
（項目２）
前記一次光ビーム管理要素および／または前記二次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、マイクロレンズ；セグメント導波路またはテーパ導波路などの導波路構造；屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズ；または、２Ｄ湾曲全内部反射（ＴＩＲ）マイクロミラーなどの２Ｄ湾曲マイクロミラー、を備える、項目１に記載の光相互接続装置。
（項目３）
前記一次光ビーム管理要素は、規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置されており；前記一次光ビーム管理要素は、千鳥配置を有し；または、前記一次光ビーム管理要素は、規則的２Ｄ配列などの２Ｄ配列で配置されている、項目１または２に記載の光相互接続装置。
（項目４）
前記光ファイバ位置合わせ構造は、規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置されており；前記光ファイバ位置合わせ構造は、千鳥配置を有し；または、前記光ファイバ位置合わせ構造は、規則的２Ｄ配列などの２Ｄ配列で配置されている、項目１から３のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目５）
前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いもの、および、対応する２または２より多くの前記光ファイバ位置合わせ構造が、同じ平面において配置されている、項目１から４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目６）
近接する一次光ビーム管理要素は、平行な光路に沿って光を導くよう構成されている、項目１から５のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目７）
近接する一次光ビーム管理要素は、非平行な光路に沿って光を導くよう構成されている、および／または、１つおきの一次光ビーム管理要素が、平行な光路に沿って光を導くよう構成されている、項目１から４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目８）
前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いもの、および、対応する２または２より多くの前記光ファイバ位置合わせ構造は、異なる平面に配置されており、例えば、前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いものは第１平面に配置され、対応する２または２より多くの前記光ファイバ位置合わせ構造は、前記第１平面に直交する第２平面に配置される、項目７に記載の光相互接続装置。
（項目９）
前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いものは、第１軸に沿って延在する規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置され、前記対応する２または２より多くの光ファイバ位置合わせ構造は、前記第１軸と直交する第２軸に沿って延在する規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置される、項目７または８に記載の光相互接続装置。
（項目１０）
前記フォトニック集積回路は複数の集積光導波路を備え、前記フォトニック集積回路の各光学要素は、前記フォトニック集積回路の表面を通じて前記複数の集積光導波路のうち対応する１つへの光、またはそれからの光を導くための、グレーティングカプラ要素などの表面カプラ要素、または、２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラーを備え、前記一次光ビーム管理要素のうちそれぞれは、前記フォトニック集積回路の前記表面カプラ要素のうちの対応する１つの上で光を集光するよう、または、前記フォトニック集積回路の前記表面カプラ要素のうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている、項目１から９のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目１１）
前記フォトニック集積回路は、前記フォトニック集積回路のエッジにおいて形成されたステップを備え、前記ステップはレッジおよびファセットを有し、前記フォトニック集積回路の各集積光導波路は、前記フォトニック集積回路の前記ファセットにおいて対応する光ポートを画定すべく、前記フォトニック集積回路の前記ファセットにおいて終端し、前記フォトニック集積回路の各光学要素は、前記光ポートのうちの対応する１つを備え、前記光相互接続装置は前記光相互接続装置のエッジにおいて形成されたステップを備え、前記ステップはレッジおよびファセットを有し、前記光相互接続装置の前記ファセットは、前記フォトニック集積回路の前記光ポートおよび前記複数の一次光ビーム管理要素の間に設置されるよう構成され、前記一次光ビーム管理要素のうちそれぞれは、前記光ポートのうち対応する１つの上に光を集光するよう、または、前記光ポートのうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている、項目１から９のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目１２）
前記フォトニック集積回路の前記ファセットは、エッチングによって形成される；前記光相互接続装置の前記ファセットは、エッチングによって形成される；前記フォトニック集積回路の前記レッジは、エッチングによって形成される；および、前記光相互接続装置の前記レッジは、エッチングによって形成される、のうちの少なくとも１つである、項目１１に記載の光相互接続装置。
（項目１３）
前記複数の一次光ビーム管理要素および前記光相互接続装置の前記レッジは、ある次元において、前記フォトニック集積回路の複数の前記光ポートおよび前記フォトニック集積回路の基準面が同じ次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離され、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記フォトニック集積回路の前記レッジが前記光相互接続装置と係合することなく、前記光相互接続装置の前記レッジおよび前記フォトニック集積回路の前記基準面の間の係合を可能にするよう構成された、項目１１または１２に記載の光相互接続装置。
（項目１４）
前記光相互接続装置の前記複数の一次光ビーム管理要素および前記光相互接続装置の基準面は、ある次元において、前記フォトニック集積回路の複数の前記光ポートおよび前記フォトニック集積回路の前記レッジが同じ次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離され、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記光相互接続装置の前記レッジが前記フォトニック集積回路と係合することなく、前記光相互接続装置の前記基準面および前記フォトニック集積回路の前記レッジの間の係合を可能にするよう構成された、項目１１から１２に記載の光相互接続装置。
（項目１５）
前記光相互接続装置は、例えば融解シリカのモノリシックブロックといった、ガラスなどの材料のモノリシックブロックを有する光相互接続構成要素を備え、前記複数の一次光ビーム管理要素、前記複数の二次光ビーム管理要素、および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、任意選択で、前記光相互接続装置は１または複数の位置合わせ機構を備え、各位置合わせ機構は、材料の前記モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、各位置合わせ機構は、前記光相互接続構成要素および前記フォトニック集積回路のパッシブな位置合わせのために、前記フォトニック集積回路の対応する相補的位置合わせ機構に係合するよう構成された、項目１から１４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目１６）
一次光ビーム管理要素配列構成要素；および光ファイバコネクタフェルール、を備え、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、前記複数の一次光ビーム管理要素は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールは、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールのパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、項目１から１４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目１７）
反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素；および光ファイバコネクタフェルール、を備え、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、材料の前記第１モノリシックブロックは、前記複数の一次光ビーム管理要素および反射器を画定し、各光路は前記反射器において方向を変更し、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成された、項目１から１４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目１８）
前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は１または複数の位置合わせ機構を備え、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素の各位置合わせ機構は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、各位置合わせ機構は、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記フォトニック集積回路のパッシブな位置合わせのために前記フォトニック集積回路の対応する相補的位置合わせ機構と係合するよう構成された、項目１７に記載の光相互接続装置。
（項目１９）
前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールは、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールのパッシブな位置合わせのための、１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、項目１７または１８に記載の光相互接続装置。
（項目２０）
一次光ビーム管理要素配列構成要素；反射器を画定する反射器構成要素、各光路は前記反射器において方向を変更する；および、光ファイバコネクタフェルールを備え、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、前記複数の一次光ビーム管理要素は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記反射器構成要素は、例えば融解シリカの第３モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第３モノリシックブロックを有し、前記反射器は材料の前記第３モノリシックブロックにおいて一体的に形成された、項目１から１４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目２１）
前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素は、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素のパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、項目２０に記載の光相互接続装置。
（項目２２）
二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素は、前記二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素のパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、項目２０または２１に記載の光相互接続装置。
（項目２３）
項目１から２２のいずれか一項に記載の光相互接続装置、フォトニック集積回路、および複数の光ファイバを備え、前記フォトニック集積回路および前記光相互接続装置は、前記光相互接続装置の対応する光ファイバ位置合わせ構造に、例えば結合されることで取り付けられ、各光ファイバは、前記光相互接続装置の対応する光ファイバ位置合わせ構造に、例えば結合されることで取り付けられる、光学システム。
（項目２４）
前記複数の光ファイバは、光ファイバの規則的１Ｄ配列などの光ファイバの１Ｄ配列、例えば８０μｍまたはより大きいピッチを有する光ファイバの規則的１Ｄ配列；光ファイバの千鳥配置；または、光ファイバの規則的２Ｄ配列などの光ファイバの２Ｄ配列を備える、項目２３に記載の光学システム。
（項目２５）
各光ファイバは複数の光ファイバコアを備え、各光ファイバ位置合わせ構造は、対応する光ファイバの各光ファイバコアの端部が、前記二次光ビーム管理要素のうち対応する１つと位置合わせされており、しかし分離されているように、前記対応する光ファイバと係合するよう構成された、項目２３または２４に記載の光学システム。
（他の可能な項目）
（項目１）
フォトニック集積回路および複数の光ファイバの間に光を透過させるように使用されている光相互接続装置であって、複数の一次光ビーム管理要素、一次光ビーム管理要素の各々は、前記フォトニック集積回路の対応する光学要素から受光された光をコリメートする、または、前記フォトニック集積回路の対応する光学要素上に光を集光するよう構成された；複数の二次光ビーム管理要素、二次光ビーム管理要素の各々は、前記複数の光ファイバのうちの対応する１つの端部上に光を集光する、または、前記複数の光ファイバのうちの対応する１つの端部から受光された光をコリメートするよう構成された；複数の光ファイバ位置合わせ構造、各光ファイバ位置合わせ構造は、前記対応する光ファイバの端部が、前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つと位置合わせされているが、しかし分離されているように、対応する光ファイバを受容するよう構成され、前記光相互接続装置は複数の光路を画定し、各光路は前記光相互接続装置の表面から、前記一次光ビーム管理要素のうちの対応する１つおよび前記二次光ビーム管理要素のうちの対応する１つを介して光ファイバ位置合わせ構造のうちの対応する１つの端部へと延在する、を備える、光相互接続装置。
（項目２）
前記一次光ビーム管理要素および／または前記二次光ビーム管理要素のうちの１または複数は、マイクロレンズ；セグメント導波路またはテーパ導波路などの導波路構造；屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズ；または、２Ｄ湾曲全内部反射（ＴＩＲ）マイクロミラーなどの２Ｄ湾曲マイクロミラー、を備える、項目１に記載の光相互接続装置。
（項目３）
前記一次光ビーム管理要素は、規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置されており；前記一次光ビーム管理要素は、千鳥配置を有し；または、前記一次光ビーム管理要素は、規則的２Ｄ配列などの２Ｄ配列で配置されている、項目１または２に記載の光相互接続装置。
（項目４）
前記光ファイバ位置合わせ構造は、規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置されており；前記光ファイバ位置合わせ構造は、千鳥配置を有し；または、前記光ファイバ位置合わせ構造は、規則的２Ｄ配列などの２Ｄ配列で配置されている、項目１から３のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目５）
前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いもの、および、対応する２または２より多くの前記光ファイバ位置合わせ構造が、同じ平面において配置されている、項目１から４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目６）
近接する一次光ビーム管理要素は、平行な光路に沿って光を導くよう構成されている、項目１から５のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目７）
近接する一次光ビーム管理要素は、非平行な光路に沿って光を導くよう構成されている、および／または、１つおきの一次光ビーム管理要素が、平行な光路に沿って光を導くよう構成されている、項目１から４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目８）
前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いもの、および、対応する２または２より多くの前記光ファイバ位置合わせ構造は、異なる平面に配置されており、例えば、前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いものは第１平面に配置され、対応する２または２より多くの前記光ファイバ位置合わせ構造は、前記第１平面に直交する第２平面に配置される、項目７に記載の光相互接続装置。
（項目９）
前記一次光ビーム管理要素のうちの２または２より多いものは、第１軸に沿って延在する規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置され、前記対応する２または２より多くの光ファイバ位置合わせ構造は、前記第１軸と直交する第２軸に沿って延在する規則的１Ｄ配列などの１Ｄ配列で配置される、項目７または８に記載の光相互接続装置。
（項目１０）
前記フォトニック集積回路は複数の集積光導波路を備え、前記フォトニック集積回路の各光学要素は、前記フォトニック集積回路の表面を通じて前記複数の集積光導波路のうち対応する１つへの光、またはそれからの光を導くための、グレーティングカプラ要素などの表面カプラ要素、または、２Ｄ湾曲ＴＩＲマイクロミラーを備え、前記一次光ビーム管理要素のうちそれぞれは、前記フォトニック集積回路の前記表面カプラ要素のうちの対応する１つの上で光を集光するよう、または、前記フォトニック集積回路の前記表面カプラ要素のうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている、項目１から９のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目１１）
前記フォトニック集積回路は、前記フォトニック集積回路のエッジにおいて形成されたステップを備え、前記ステップはレッジおよびファセットを有し、前記フォトニック集積回路の各集積光導波路は、前記フォトニック集積回路の前記ファセットにおいて対応する光ポートを画定すべく、前記フォトニック集積回路の前記ファセットにおいて終端し、前記フォトニック集積回路の各光学要素は、前記光ポートのうちの対応する１つを備え、前記光相互接続装置は前記光相互接続装置のエッジにおいて形成されたステップを備え、前記ステップはレッジおよびファセットを有し、前記光相互接続装置の前記ファセットは、前記フォトニック集積回路の前記光ポートおよび前記複数の一次光ビーム管理要素の間に設置されるよう構成され、前記一次光ビーム管理要素のうちそれぞれは、前記光ポートのうち対応する１つの上に光を集光するよう、または、前記光ポートのうちの対応する１つから受光された光をコリメートするよう構成されている、項目１から９のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目１２）
前記フォトニック集積回路の前記ファセットは、エッチングによって形成される；前記光相互接続装置の前記ファセットは、エッチングによって形成される；前記フォトニック集積回路の前記レッジは、エッチングによって形成される；および、前記光相互接続装置の前記レッジは、エッチングによって形成される、のうちの少なくとも１つである、項目１１に記載の光相互接続装置。
（項目１３）
前記複数の一次光ビーム管理要素および前記光相互接続装置の前記レッジは、ある次元において、前記フォトニック集積回路の複数の前記光ポートおよび前記フォトニック集積回路の基準面が同じ次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離され、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記フォトニック集積回路の前記レッジが前記光相互接続装置と係合することなく、前記光相互接続装置の前記レッジおよび前記フォトニック集積回路の前記基準面の間の係合を可能にするよう構成された、項目１１または１２に記載の光相互接続装置。
（項目１４）
前記光相互接続装置の前記複数の一次光ビーム管理要素および前記光相互接続装置の基準面は、ある次元において、前記フォトニック集積回路の複数の前記光ポートおよび前記フォトニック集積回路の前記レッジが同じ次元において分離されている所定の距離と一致する所定の距離で、分離され、前記光相互接続装置の前記ステップは、前記光相互接続装置の前記レッジが前記フォトニック集積回路と係合することなく、前記光相互接続装置の前記基準面および前記フォトニック集積回路の前記レッジの間の係合を可能にするよう構成された、項目１１から１２に記載の光相互接続装置。
（項目１５）
前記光相互接続装置は、例えば融解シリカのモノリシックブロックといった、ガラスなどの材料のモノリシックブロックを有する光相互接続構成要素を備え、前記複数の一次光ビーム管理要素、前記複数の二次光ビーム管理要素、および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、任意選択で、前記光相互接続装置は１または複数の位置合わせ機構を備え、各位置合わせ機構は、材料の前記モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、各位置合わせ機構は、前記光相互接続構成要素および前記フォトニック集積回路のパッシブな位置合わせのために、前記フォトニック集積回路の対応する相補的位置合わせ機構に係合するよう構成された、項目１から１４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目１６）
一次光ビーム管理要素配列構成要素；および光ファイバコネクタフェルール、を備え、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、前記複数の一次光ビーム管理要素は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、任意選択で、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールは、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールのパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、項目１から１４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目１７）
反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素；および光ファイバコネクタフェルール、を備え、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、材料の前記第１モノリシックブロックは、前記複数の一次光ビーム管理要素および反射器を画定し、各光路は前記反射器において方向を変更し、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成された、項目１から１４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目１８）
前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素は１または複数の位置合わせ機構を備え、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素の各位置合わせ機構は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、各位置合わせ機構は、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記フォトニック集積回路のパッシブな位置合わせのために前記フォトニック集積回路の対応する相補的位置合わせ機構と係合するよう構成された、項目１７に記載の光相互接続装置。
（項目１９）
前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールは、前記反射性一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記光ファイバコネクタフェルールのパッシブな位置合わせのための、１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、項目１７または１８に記載の光相互接続装置。
（項目２０）
一次光ビーム管理要素配列構成要素；反射器を画定する反射器構成要素、各光路は前記反射器において方向を変更する；および、光ファイバコネクタフェルールを備え、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素は、例えば融解シリカの第１モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第１モノリシックブロックを有し、前記複数の一次光ビーム管理要素は、材料の前記第１モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記光ファイバコネクタフェルールは、例えば融解シリカの第２モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第２モノリシックブロックを有し、前記複数の二次光ビーム管理要素および前記複数の光ファイバ位置合わせ構造は、材料の前記第２モノリシックブロックにおいて一体的に形成され、前記反射器構成要素は、例えば融解シリカの第３モノリシックブロックといった、ガラスなどの材料の第３モノリシックブロックを有し、前記反射器は材料の前記第３モノリシックブロックにおいて一体的に形成された、項目１から１４のいずれか１項に記載の光相互接続装置。
（項目２１）
前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素は、前記一次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素のパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、項目２０に記載の光相互接続装置。
（項目２２）
二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素は、前記二次光ビーム管理要素配列構成要素および前記反射器構成要素のパッシブな位置合わせのための１または複数の相補的内部係合位置合わせ機構を有する、項目２０または２１に記載の光相互接続装置。
（項目２３）
項目１から２２のいずれか一項に記載の光相互接続装置、フォトニック集積回路、および複数の光ファイバを備え、前記フォトニック集積回路および前記光相互接続装置は、前記光相互接続装置の対応する光ファイバ位置合わせ構造に、例えば結合されることで取り付けられ、各光ファイバは、前記光相互接続装置の対応する光ファイバ位置合わせ構造に、例えば結合されることで取り付けられる、光学システム。
（項目２４）
前記複数の光ファイバは、光ファイバの規則的１Ｄ配列などの光ファイバの１Ｄ配列、例えば８０μｍまたはより大きいピッチを有する光ファイバの規則的１Ｄ配列；光ファイバの千鳥配置；または、光ファイバの規則的２Ｄ配列などの光ファイバの２Ｄ配列を備える、項目２３に記載の光学システム。
（項目２５）
各光ファイバは複数の光ファイバコアを備え、各光ファイバ位置合わせ構造は、対応する光ファイバの各光ファイバコアの端部が、前記二次光ビーム管理要素のうち対応する１つと位置合わせされており、しかし分離されているように、前記対応する光ファイバと係合するよう構成された、項目２３または２４に記載の光学システム。
【国際調査報告】