JP7462747B2 - 多層光学デバイスおよびシステム - Google Patents
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Description
本出願は、2019年10月29日に出願された米国特許出願第16/667,686号の優先権を主張し、その出願の全体が参照により本明細書により組み込まれている。
本明細書に開示されるいくつかの例示的な光学システムは、少なくとも部分的に互いに重なり合う別個の光経路に沿って複数の光信号(例えば、複数の信号チャネル)をルーティングするために使用することができる。一例のシステムは、重なり合う配置で複数の基板(例えば、ガラス基板など)を含む。このシステムはまた、第1の光信号を第1の光路に沿って、および第2の光信号を第2の光路に沿ってルーティングするように構成された導波路の多層アセンブリを含む。多層アセンブリの各層は、複数の基板のそれぞれの基板上に配設された1つ以上の導波路に対応する。
図1Aは、例示的な実施形態による、多層光学システム100を例示する。図示されるように、システム100は、重なり合う配置で複数の基板184、186を含む。システム100は、説明の便宜のために、2つの重なり合う基板184および186を含むように図示されていることに留意されたい。代替の実施形態では、システム100は、より少ないまたはより多い基板を代替的に含むことができる。第1の実施形態では、システム100は、単一の基板を代替的に含み得る。この実施形態では、多層光学システム100の第1の層は、単一の基板の第1の側面に配設されている1つ以上の光学部品(例えば、導波路)を含み得、第2の層は、第1の側面の反対側の単一基板の第2の側面に配設されている1つ以上の他の部品を含み得る。第2の実施形態では、システム100は、図1Aに示される基板184、186の重なり合う配置と同様に配置された3つ、4つ、またはそれ以上の基板を含み得る。
図5は、例示的な実施形態による方法500のフローチャートである。方法700は、例えば、システム100、290、300、400および/またはデバイス200とともに使用され得る方法の実施形態を提示する。方法500は、ブロック502~508のうちの1つ以上によって例示されるように、1つ以上の動作、機能、またはアクションを含み得る。ブロックは連続した順序で例示されているが、これらのブロックは、場合によっては、並行して、および/または本明細書で記載されたものとは異なる順序で実行され得る。また、様々なブロックは、所望の実装に基づいて、より少ないブロックに組み合わされ、さらなるブロックに分割され、および/または除去され得る。
上記の詳細な説明は、添付の図を参照して、開示されたシステム、デバイス、および方法の様々な特徴および機能を説明している。本明細書では様々な態様および実施形態が開示されているが、他の態様および実施形態も明らかであろう。本明細書で開示された様々な態様および実施形態は、例示のみを目的とするものであり、限定することを意図するものではなく、真の範囲は以下の特許請求の範囲によって示される。
Claims (15)
- 光検出および測距(LIDAR)デバイスであって、
重なり合う配置で配設された複数の基板であって、少なくとも第1の基板および第2の基板を含む、複数の基板と、
光信号を放出するように構成された光エミッタと、
前記第1の基板上に配設されて前記第1の基板上に第1の光路を画定する第1の導波路であって、前記第1の導波路が、前記光信号を前記第1の光路に沿って誘導し、前記第1の導波路の出力セクションにおいて、前記第1の導波路から前記光信号を前記第2の基板に向かって送信するように構成されている、第1の導波路と、
前記第2の基板上に配設されて前記第2の基板上に第2の光路を画定する第2の導波路であって、前記第2の導波路の入力セクションが、前記第1の導波路の前記出力セクションと重なり合って、前記第2の導波路が、前記第2の導波路の前記入力セクションにおいて、前記第1の導波路から前記光信号を受信し、前記光信号を前記第2の光路に沿って誘導するように構成されている、第2の導波路と、
前記第1の導波路の前記出力セクションと前記第2の導波路の前記入力セクションとを物理的に結合する光学接着剤と、を備える、LIDARデバイス。 - 前記重なり合う配置の隣接する基板が、少なくとも所定の分離距離だけ離れて離間されている、請求項1に記載のLIDARデバイス。
- 前記第1の導波路の前記出力セクションが、前記第2の導波路の前記入力セクションと重なり合う、請求項1に記載のLIDARデバイス。
- 前記第1の導波路が、前記第1の基板と前記第2の基板との間に位置されている、請求項1に記載のLIDARデバイス。
- 前記第2の導波路が、前記第1の基板と前記第2の基板との間に位置されている、請求項4に記載のLIDARデバイス。
- 光を放出するように構成されている光エミッタであって、前記第1の導波路が、前記第1の導波路の第1の端で前記光エミッタから放出された光を受信し、前記第1の導波路の第2の端に向かって前記第1の端で受信された前記光を誘導するように構成されており、前記第1の導波路が、前記第1の端と前記第2の端との間に第1の側面を有し、前記第1の側面が、前記第1の基板上に配設されている、光エミッタ、をさらに備える、請求項1に記載のLIDARデバイス。
- 前記出力セクションにおいて前記第1の導波路によって送信された前記光信号が、前記第1の側面とは反対側の前記第1の導波路の第2の側面を通って送信される、請求項6に記載のLIDARデバイス。
- 前記第1の導波路の前記出力セクションにおいて、前記第1の導波路の内部に誘導されている前記光信号を前記第1の導波路の前記第2の側面に向かって反射するように構成されているミラーを、さらに備え、
前記反射された光信号が、前記ミラーによって反射された後、前記第2の側面から前記第2の基板に向かって伝搬する、請求項7に記載のLIDARデバイス。 - 前記第1の導波路が、前記第1の導波路の第2の側面に向かって傾斜している傾斜したエッジを有し、前記ミラーが、前記傾斜したエッジ上に配設されている、請求項8に記載のLIDARデバイス。
- 前記傾斜したエッジと前記第1の導波路の前記第2の側面との間の角度が、鋭角である、請求項9に記載のLIDARデバイス。
- 前記第1の導波路の前記出力セクションが、前記第1の導波路の前記第2の端にある、請求項6に記載のLIDARデバイス。
- 前記第2の導波路の前記入力セクションにおいて前記第1の導波路から受信された前記光信号の少なくとも一部が、前記第2の導波路から前記第2の基板に向かって伝搬し、前記LIDARデバイスが、
前記光信号の前記少なくとも一部を前記第2の導波路に反射して戻すように構成されたミラーを、さらに備える、請求項1に記載のLIDARデバイス。 - 前記第2の基板上に配設されて前記第2の基板上に第3の光路を画定する第3の導波路であって、第1のセクションが、第2のセクションに対して閾値距離未満であるように、前記第1の導波路の前記第1のセクションが、第3の導波路の前記第2のセクションと重なり合う、第3の導波路と、
前記第1の導波路の前記第1のセクションと前記第3の導波路の前記第2のセクションとの間に位置付けられた光シールドと、をさらに備える、請求項1に記載のLIDARデバイス。 - 前記光シールドが、前記第1のセクションまたは前記第2のセクションに配設された金属コーティング層を含む、請求項13に記載のLIDARデバイス。
- 方法であって、
重なり合う配置で配設された複数の基板の第1の基板上の第1の光路を画定する第1の導波路で光を受信することと、
前記第1の導波路の内部で、前記第1の光路に沿って前記第1の導波路の出力セクションに向かって前記光を誘導することと、
前記出力セクションにおいて、前記第1の導波路の外に前記光を前記複数の基板の第2の基板に向かって送信することと、
前記第2の基板上に配設された第2の導波路の入力セクションにおいて、前記第1の導波路の前記出力セクションから送信された光を受信することであって、前記第2の導波路の前記入力セクションが、前記第1の導波路の前記出力セクションと光学接着剤で物理的に結合されることと、
前記第2の導波路の内部で、前記第2の基板上の前記第2の導波路によって画定される第2の光路に沿って前記光を誘導することと、を含む、方法。
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