阅读说明：本技术 与硅光子平台集成的自由空间cwdm mux/demux (Free space CWDM MUX/DEMUX integrated with silicon photonics platform ) 是由 马克·彼得森 苏巴尔·萨尼 彼得·德·多比拉里 于 2018-08-10 设计创作，主要内容包括：用于与基于光栅耦合器的硅平台集成的自由空间CWDM MUX/DEMUX的方法和系统可以包括耦合到光子芯片的光学组件。所述光学组件包括芯片顶面上的透镜阵列、倾斜镜、多个透明间隔件和多个薄膜滤波器。所述光学组件可以经由耦合到光学组件的光纤接收包括不同波长的多个光信号的输入光信号，通过多个透明间隔件中的第一个传送多个光信号，使多个光信号中的第一个通过多个薄膜滤波器中相应的一个，同时将多个光信号中的其他光信号反射回多个透明间隔件中的第一个，并向多个第二薄膜滤波器反射多个信号中的其他光信号。(Methods and systems for free-space CWDM MUX/DEMUX integrated with a grating coupler-based silicon platform may include an optical component coupled to a photonic chip. The optical assembly includes a lens array on a top surface of a chip, a tilted mirror, a plurality of transparent spacers, and a plurality of thin film filters. The optical package may receive an input optical signal comprising a plurality of optical signals of different wavelengths via an optical fiber coupled to the optical package, transmit the plurality of optical signals through a first one of a plurality of transparent spacers, pass the first one of the plurality of optical signals through a corresponding one of a plurality of thin film filters, while reflecting others of the plurality of optical signals back to the first one of the plurality of transparent spacers and reflecting others of the plurality of optical signals to a plurality of second thin film filters.)

与硅光子平台集成的自由空间CWDM MUX/DEMUX

相关申请的交叉引用/通过引用的结合

本申请要求2017年8月10日提交的美国临时申请62/543,679号和2017年8月15日提交的美国临时申请62/545,652号的优先权和权益，在此将其各自以引用方式全部并入本文。

技术领域

本公开的方面涉及电子组件。更具体地，本公开的某些实现涉及用于与基于光栅耦合器的硅平台集成的自由空间CWDM MUX/DEMUX的方法和系统。

背景技术

用于CWDM多路复用和解多路复用的传统方法可能是昂贵的、麻烦的和/或低效的，例如，它们可能是复杂的和/或耗时的，和/或可能由于损耗而具有有限的响应度。

对于本领域技术人员来说，通过将这种系统与本公开的一些方面进行比较，常规和传统方法的进一步限制和缺点将变得显而易见，如在本申请的其余部分中参考附图所阐述的。

发明内容

提供了用于与基于光栅耦合器的硅平台集成的自由空间CWDM MUX/DEMUX的系统和方法，基本上是如权利要求中更完整阐述的和如至少一个附图所示和/或结合至少一个附图描述的那样。

通过以下描述和附图，将更全面地理解本公开的这些和其他优点、方面和新颖特征及其所示的实施方式的细节。

附图说明

图1是根据本公开的示例实施例的用于与基于光栅耦合器的硅平台集成的自由空间CWDM MUX/DEMUX的光子使能集成电路的框图；

图2示出了根据本公开的示例实施例的用于耦合到光子芯片上的光栅耦合器的薄膜滤波器外部MUX/DEMUX；

图3A-图3C示出了根据本公开的示例实施例的用于耦合到光子芯片上的光栅耦合器的薄膜滤波器外部MUX/DEMUX的顶视图、侧视图和侧视图；

图4示出了根据本公开的示例实施例的具有水平和垂直平面信道分离的薄膜滤波器外部MUX/DEMUX。

具体实施方式

如本文所使用的，术语“电路”和“电路系统”是指物理电子组件(即硬件)和任何软件和/或固件(“代码”)，其可以配置硬件、由硬件执行、或者以其他方式与硬件相关联。如本文所使用的，例如，特定的处理器和存储器在执行第一行或多行代码时可以包括第一“电路”，并且在执行第二行或多行代码时可以包括第二“电路”。如本文所使用的，“和/或”是指由“和/或”连接的列表中的任何一个或多个项目。例如，“x和/或y”是指三元组{(x)、(y)、(<x、y)}中的任何元件。换言之，“x和/或y”是指“x和y中的一个或两个”。作为另一示例，“x、y和/或z”是指七元组{(x)、(y)、(z)、(x、y)、(x、z)、(y、z)、(x、y、z)}中的任何元件。换言之，“x、y和/或z”是指“x、y和z中的一个或多个”。如本文所使用的，术语“示例性”意味着用作非限制性示例、示例或说明。如本文所使用的，术语“例如”和“比如”列出了一个或多个非限制性示例、示例或说明的列表。如本文所使用的，无论禁用还是启用功能的性能(例如，通过用户可配置的设置、工厂修整等)，只要电路或装置包括执行功能所必需的硬件和代码(如果需要的话)，电路或装置就“可操作”，用于执行功能。

图1是根据本公开的示例实施例的具有用于与基于光栅耦合器的硅平台集成的自由空间CWDM MUX/DEMUX的光子使能集成电路的框图。参考图1，示出了光子使能集成电路130上的光电器件，包括光调制器105A-105D、光电二极管111A-111D、监视光电二极管113A-113H，以及包括耦合器103、光学终端115A-115D和光栅耦合器117A-117H的光学器件。还示出了包括放大器107A-107D、模拟和数字控制电路109以及控制部分112A-112D的电气装置和电路。放大器107A-107D可以包括例如跨阻和限幅放大器(TIA/LA)。

在示例场景中，光子使能集成电路130包括具有耦合到IC 130顶面的激光组件101的CMOS光子管芯。CW激光In 101包括一个或多个激光器组件，所述激光器组件包括多个半导体激光器，所述半导体激光器具有隔离器、透镜和/或旋转器，用于将一个或多个CW光信号引导到耦合器103。在示例场景中，激光器组件可以是一个激光器组件中的多个激光器模块，或者可以包括单个模块中的激光器阵列，例如，其中，一对激光器耦合到每个光调制器，一个激光器耦合到调制器的每个臂，从而为每个收发器提供冗余光源。通过将冗余激光器耦合到每个调制器，可以提高产量，尤其是在与CMOS管芯130进行组装之前测试激光器有困难时。

光子使能集成电路130可以包括单个芯片，或者可以集成在多个管芯上，例如，一个或多个电子管芯和一个或多个光子管芯。

经由在光子使能集成电路130中制造的光波导管110在光和光电子装置之间传递光信号。单一模式或多模波导可以用于光子集成电路中。单一模式操作能够直接连接到光信号处理和网络元件。术语“单一模式”可以用于支持两种偏振(横向电(TE)偏振和横向磁(TM)偏振)中每一种的单一模式的波导，或者用于真正为单一模式并且只支持其偏振为TE的一种模式的波导，该模式包括平行于支持波导的基底的电场。使用的两种典型波导截面包括条形波导和肋形波导。条形波导通常包括矩形截面，而肋形波导包括波导板顶部的肋形截面。当然，在本公开的范围内，也可以考虑其他波导截面类型。

光调制器105A-105D包括例如马赫-曾德尔调制器或环形调制器，并且能够调制连续波(CW)激光输入信号。光调制器105A-105D可以包括高速和低速相位调制部分，并且由控制部分112A-112D控制。光调制器105A-105D的高速相位调制部分可以用数据信号调制CW光源信号。光调制器105A-105D的低速相位调制部分可以补偿缓慢变化的相位因数，例如，由波导之间的失配、波导温度或波导应力引起的相位因数，被称为无源相位或者MZI的无源偏置。

在示例场景中，高速光学相位调制器可以基于自由载流子色散效应来操作，并且可以证明自由载流子调制区域和光学模式之间的高度重叠。在波导中传播的光模式的高速相位调制是用于高数据速率光通信的几种类型的信号编码的构建模块。为了维持现代光链路中使用的高数据速率，可能需要几Gb/s的速度，并且在集成硅光子学中可以通过调制放置在承载光束的波导上的PN结的耗尽区域来实现。为了提高调制效率和最小化损耗，优化光学模式和PN结的耗尽区域之间的重叠。

光调制器105A-105D的输出可以经由波导110光学耦合到光栅耦合器117E-117H。耦合器103可以包括例如四端口光耦合器，并且可以用于对光调制器105A-105D生成的光信号进行采样或分离，其中，由监视光电二极管113A-113H测量采样信号。定向耦合器103的未使用分支可以由光学终端115A-115D终止，以避免不需要的信号反向反射。

光栅耦合器117A-117H包括能够将光耦合进和耦合出光子使能集成电路130的光栅。光栅耦合器117A-117D可用于将经由具有集成光学器件的光耦合器从光纤接收的光耦合到光子使能集成电路130中，光栅耦合器117E-117H可用于将来自光子使能集成电路130的光耦合到光纤中。光栅耦合器117A-117H可以包括单偏振光栅耦合器(SPGC)和/或偏振分离光栅耦合器(PSGC)。在使用PSGC的情况下，可以使用两个输入或输出波导。

可以使用透镜阵列121和光学组件123将光纤耦合到IC 130，例如，光学组件123包括透镜、间隔件、反射镜和薄膜滤波器。将参考图2-图4进一步描述这些结构。

光电二极管111A-111D可以将从光栅耦合器117A-117D接收的光信号转换成电信号，这些电信号传送到放大器107A-107D，用于处理。例如在本公开的另一实施方式中，光电二极管111A-111D可以包括高速异质结光电晶体管，并且可以在集电极和基极区域中包括锗(Ge)，用于在1.3-1.6μm光波长范围内吸收，并且可以将其集成在CMOS绝缘体上硅(SOI)晶片上。在另一示例场景中，光电二极管可以包括4端口高速光电二极管，使得能够从两个不同的偏振分离光栅耦合器(PSGC)接收不同的信道。

模拟和数字控制电路109可以控制放大器107A-107D的操作中的增益水平或其他参数，放大器107A-107D随后可以从光子使能集成电路130传送电信号。控制部分112A-112D包括能够调制从耦合器103接收的CW激光信号的电子电路。例如，光调制器105A-105D可能需要高速电信号来调制马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的相应分支中的折射率。在示例实施例中，控制部分112A-112D可以包括散热器和/或源极驱动器电子器件，其可以利用单个激光器实现双向链路。

在操作中，光子使能集成电路130可以操作用于发送和/或接收和处理光信号。可由光栅耦合器117A-117D从光纤接收光信号，并由光探测器111A-111D将光信号转换成电信号。例如，电信号可由放大器107A-107D中的跨阻抗放大器放大，并随后传送到光子使能集成电路130中的其他电子电路(未示出)。

集成光子学平台允许光收发器的全部功能集成在单个芯片上。光收发器芯片包含在发送器(Tx)和接收器(Rx)侧产生和处理光/电信号的光电电路，以及将光信号耦合到光纤和从光纤耦合光信号的光接口。信号处理功能可以包括：调制光载流子、检测光信号、分离或组合数据流、在具有不同波长的载流子上多路复用或解多路复用数据，以及均衡信号以减少和/或消除符号间干扰(ISI)，这可能是光通信系统中常见的缺陷。

光子使能集成电路130可以包括单个电子/光子CMOS管芯/芯片，或者可以包括用于光子和电子功能的单独的CMOS管芯。可以使用透镜阵列121和光学器件123将光子使能集成电路130耦合到光纤，这进一步参考图2-图4示出。

由于光栅耦合器的波长带宽，可能难以将具有20nm间距的CWDM与基于光栅耦合器的硅光子学集成在一起。可以使用利用平面光波电路(PLC)技术和/或薄膜滤波器(TFF)的外部MUX/DEMUX来解决此问题。

图2示出了根据本公开的示例实施例的用于耦合到光子芯片上的光栅耦合器的薄膜滤波器外部MUX/DEMUX。参考图2，示出了外部MUX/DEMUX光学组件200，其包括透镜阵列201、反射镜203、间隔件205A-205C、薄膜滤波器207、透镜209、光纤插芯211。还示出了用于将光信号耦合到光学组件200和/或从光学组件200耦合光信号的光纤125。透镜阵列201可以包括多个硅透镜，例如，这些硅透镜可操作，以将光信号聚焦在具有期望光束宽度和与法线成角度的期望点上。间隔件205A-205C可以包括玻璃或类似的材料，其具有期望的折射率并且允许精确的厚度控制。

光纤插芯211可以包括用于将光纤125固定到光学组件200的机械结构，并且可以耦合到透镜209，例如透镜209可以包括硅。插芯211可以包括金属或其他刚性材料，用于为光纤125的结构和限制提供机械强度。透镜209可操作，以将来自光纤125的光聚焦到第一间隔件205C中的薄膜滤波器207，或者用于将从薄膜滤波器207接收的光信号聚焦到光纤125中。

间隔件205A-205C和薄膜滤波器207的组合产生组件200的MUX/DEMUX功能，透镜209耦合保持在插芯211中的光纤125中的光。耦合到光纤插芯的间隔件205C可以包括具有高反射率镜213的部分涂覆的背面，以消除信号反向耦合到光纤125中，并将信号反射回TFF207。间隔件205A-205C可以具有精确的角度和厚度，用于将光信号经由倾斜镜(angledmirror，斜角镜)203引导到硅透镜阵列201中的期望透镜，并引导到期望的薄膜滤波器207，用于耦合到光纤125。

透镜209可以包括例如硅，其经由透镜阵列201将来自光栅耦合器光束的光信号聚焦到平行准直光束，该平行准直光束具有良好选择的束腰，以覆盖通过到光纤125的距离的总光信号。反射镜203可以包括45°全内反射镜，其使得从透镜阵列201接收的光束对于从光纤125接收的信号是水平的或垂直的。

薄膜滤波器207可以被配置为允许具有特定波长的信号通过，同时去除其他波长，薄膜滤波器阵列由此提供波长选择。每个滤波器的厚度和/或材料可以被配置用于不同的波长，使得每个TFF 207可以被配置为允许特定的CWDM波长通过。

在操作中，可以通过将来自光纤125的信号耦合到光学组件200中来对包括多个CWDM波长信号的CWDM光学信号解多路复用。该信号可以被透镜聚焦到第一TFF 207上，其中，第一TFF的通过波长的信号将通过，而其余波长被间隔件205C的后镜213反射回来，并再次向TFF 207反射。下一个TFF 207将允许第二波长CWDM信号通过，同时将其余波长反射到反射镜213，并再次反射到第三TFF 207。最后，其余的CDWM波长信号将容易地传递到间隔件205A。穿过TFF 207的每个信号和最后其余的CWDM波长向下反射到透镜阵列201中，用于聚焦到安装光学组件200的光子管芯中的光栅耦合器上。

虽然示出了三个TFF 207，表示四个CWDM波长操作，但是其他数量也是可能的。此外，光学组件200可以将从安装MUX/DEMUX组件200的芯片发出的CWDM信号进行多路复用。每个CWDM波长信号可以被透镜阵列201聚焦到适当的点和宽度以及期望的形状上，以被倾斜镜203经由间隔件205A反射到TFF 207。如同解多路复用过程一样，适当波长的CWDM信号将穿过为该波长配置的TFF 207，并从反射镜213反射出，并反射回相邻的TFF 207，以供进一步反射。这种来回反射一直持续到每个信号从第一TFF 207反射到透镜209中，使得来自每个光路的每个波长信号耦合到间隔件205C中，并随后耦合到透镜209，用于聚焦到光纤125中。

图3A-图3C示出了根据本公开的示例实施例的用于耦合到光子芯片上的光栅耦合器的薄膜滤波器外部MUX/DEMUX的顶视图、侧视图和侧视图。参考图3A，示出了薄膜滤波器外部MUX/DEMUX光学组件300的俯视图，示出了不同光信号进入光子IC上相应光栅耦合器的路径。MUX/DEMUX光学组件300包括透镜阵列201、反射镜203、间隔件205A-205C、TFF 207、透镜209和插芯211。

图3A还示出了CWDM信号在任一方向上进入或离开光纤的光路。例如，可以经由光纤125在光学组件300中接收包括四个CWDM波长信号的CWDM光信号，并且由透镜209经由间隔件205B聚焦到第一TFF 207上，其中，第一TFF 207被配置用于的第一CWDM波长穿过，而其余信号反射回到间隔件205B的背面处的反射镜213，然后反射到下一TFF 207，以此类推，直到最后的CWDM波长信号仅穿过进入间隔件205A。然后，进入间隔件205A的每个信号可以被反射镜203向下反射到透镜阵列201中，用于聚焦到与光学组件300耦合的光子管芯中的光栅耦合器上。

类似地，图3B和图3C的侧视图示出了各种部件，例如，光纤125、插芯211、间隔件205A-205C、薄膜滤波器207、反射镜203和透镜阵列201。从图3C中可以看出，透镜阵列201可以包括与全内反射镜203接触的凸透镜结构201A。间隔件205A-205C中的角度控制对于期望信号的正确耦合可能是重要的，并且可以使用主动对准来对准透镜阵列201下方的光子芯片(未示出)中的光栅耦合器，并且用于将光纤125对准组件300。基于投掷距离的束腰要求可以确定间距和尺寸。

此外，从图3B和图3C中可以看出，间隔件205A-205C可以包括用于厚度、对准、折射率和反射率控制的多个层。邻近透镜209的间隔件205B的背面的反射率可以被配置为使用反射镜213将由TFF 207反射的CWDM信号反射回TFF 207。以这种方式，未穿过通带之外的特定TFF 207的CWDM信号可以被反射到下一个TFF 207。如图3A和图3C所示，光路示出了从光纤125接收的光信号的向下反射和/或从下面的透镜阵列201接收的光信号的横向反射。此外，透镜阵列201可以将光信号聚焦在与透镜阵列201的底面以及接收信号的光子管芯的顶面偏离法线的角度，以提高耦合效率。

在操作中，可以通过将来自光纤125的信号耦合到光学组件300中来对包括多个CWDM波长信号的CWDM光学信号进行解多路复用。该信号可以被透镜聚焦到第一TFF 207上，其中，第一TFF的通过波长的信号将通过，而其余波长被间隔件205C的后镜213反射回来并再次向TFF 207反射。下一个TFF 207将允许第二波长CWDM信号通过，同时将其余波长反射到反射镜213，并再次反射到第三TFF 207。最后，其余的CDWM波长信号将容易地传递到间隔件205A。穿过TFF 207的每个信号和最后其余的CWDM波长向下反射到透镜阵列201中，用于聚焦到安装光学组件300的光子管芯中的光栅耦合器上。

虽然示出了三个TFF 207，表示四个CWDM波长操作，但是其他数量也是可能的。此外，光学组件300可以对从安装MUX/DEMUX组件300的芯片发出的CWDM信号进行多路复用。每个CWDM波长信号可以被透镜阵列201聚焦到具有期望光束宽度和形状的适当光点上，以被反射镜203经由间隔件205A反射到TFF 207。如同解多路复用过程一样，适当波长的CWDM信号将穿过为该波长配置的TFF 207，并从反射镜213反射出，并反射回相邻的TFF 207，以供进一步反射。这种来回反射一直持续到每个信号从第一TFF 207反射到透镜209中，使得来自每个光路的每个波长信号耦合到间隔件205C中，并随后耦合到透镜209，用于聚焦到光纤125中。

图4示出了根据本公开的示例实施例的具有水平和垂直平面信道分离的薄膜滤波器外部MUX/DEMUX。参考图4，示出了外部MUX/DEMUX光学组件400，其包括透镜阵列401A和401B、反射镜403A和403B、间隔件405A-405D、TFF 407A和407B、透镜409A和409B、插芯411A和411B以及反射镜413A和413B。还示出了一对光纤425A和425B。在该示例中，由光路1和光路2示出的双光路使得能够使用薄膜滤波器和相关光学器件在模具表面上实现水平方向上的信道分离，并且使用多根光纤(例如，光纤425A和425B)垂直分离信道。

光学元件可以类似于前面描述的光学元件，但是平行路径在垂直方向上移位(如光纤425A和425B之间的空间所示的)，并且在水平方向上移位(如透镜阵列401A和401B之间的水平距离所示)。

在所示的实施例中，反射镜403A和403B反射来自或去往垂直方向上分离的光纤的光信号以及经由TFF 407A和407B以及反射镜413A和413B水平分离的光信号，如图3A的顶视图所示。反射信号可以传送到透镜阵列401A和401B中，用于耦合到光子IC中相应的光栅耦合器，或者在输出方向上，可以从光子IC中的光栅耦合器接收光信号，并将信号耦合到TFF407A和407B，用于耦合到插芯411A和411B中相应的光纤425A和425B。

在操作中，可以通过将来自光纤425A和425B的信号耦合到光学组件400中来将CWDM光学信号进行解多路复用，每个信号包括多个CWDM波长信号。信号可以被透镜409A和409B聚焦到每组TFF 407A和407B中的第一TFF上，其中，每组TFF 407A和407B中的第一TFF的通过波长的信号将通过，而其余的波长反射回来，再次被后镜413A和413B向其余的TFF407A和407B进行反射。每组TFF 407A和407B的下一个TFF允许第二波长CWDM信号通过，同时将其余波长反射到反射镜413A和413B，并且再次反射到每组TFF 407和407B中的第三TFF。最后，其余的CWDM波长信号将容易地传递到间隔件405A和405D。穿过TFF 407A和407B的每个信号以及每个路径中最后其余的CWDM波长向下反射到透镜阵列401A和401B中，用于聚焦到安装光学组件400的光子管芯中的光栅耦合器上。虽然在该示例中描述了两组三个TFF407A和407B，表示双四信道CWDM或八信道CWDM操作，但是其他数量的信道也是可能的。

光学组件400还可以多路复用从安装MUX/DEMUX组件400的芯片发出的CWDM信号。每个CWDM波长信号可以被透镜阵列401A和401B聚焦到具有期望光束宽度和形状的适当光点上，以被反射镜403A和403B经由间隔件405A和405D反射到TFF 407A和407B。如同解多路复用过程一样，适当波长的CWDM信号将穿过为该波长配置的TFF 407A和407B，并从反射镜413A和413B反射回相邻的TFF 407A和407B，以供进一步反射。这种来回反射一直持续到每个信号从第一TFF 407A或407B反射出并进入透镜409A或409B，使得来自每个光路的每个波长信号耦合到间隔件405C和405F中，并随后耦合到透镜409A和409B中，用于聚焦到光纤125中。

在本公开的示例实施例中，描述了一种用于与基于光栅耦合器的硅平台集成的自由空间CWDM MUX/DEMUX的方法和系统。该系统可以包括耦合到光子芯片的顶面的光学组件，其中，该光学组件包括光子芯片的顶面上的透镜阵列、倾斜镜、多个透明间隔件和多个薄膜滤波器。

光学组件可操作，以：经由耦合到光学组件的光纤接收包括不同波长的多个光信号的输入光信号；通过多个透明间隔件中的第一个传送多个光信号；使多个光信号中的第一个通过多个薄膜滤波器中相应的一个，同时将多个光信号中的其他光信号反射回多个透明间隔件中的第一个；经由多个透明间隔件中的第一个的反射表面向多个第二薄膜滤波器反射多个信号中的其他信号；使多个光信号中的一个其他信号通过多个第二薄膜滤波器；并且使用倾斜镜将通过的光信号反射到光子芯片中。

能够操作所述光学组件，以使用硅透镜将从光纤接收的光信号聚焦到多个薄膜滤波器中的第一个上。每个薄膜滤波器可以被配置用于多个光信号的不同波长中的一个。输入光信号可以是粗波分多路复用(CWDM)信号。光学组件可以包括在所述光子芯片的顶面上的第二透镜阵列、第二倾斜镜、多个第二透明间隔件和多个第二薄膜滤波器。能够操作所述光学组件，以经由耦合到所述光学组件的第二光纤和多个第二透明间隔件中的第一个接收包括不同波长的多个第二光信号的第二输入光信号。

在本公开的另一示例实施例中，描述了一种用于与基于光栅耦合器的硅平台集成的自由空间CWDM MUX/DEMUX的方法和系统。该系统可以包括耦合到光子芯片的顶面的光学组件，其中，该光学组件包括光子芯片的顶面上的透镜阵列、倾斜镜、多个透明间隔件和多个薄膜滤波器。

光学组件可操作，以：经由透镜阵列从光子芯片接收光学组件中不同波长的多个光信号；使用倾斜镜将多个光信号反射到所述透明间隔件中的第一个中；使多个光信号中的至少第一和第二光信号通过相应的第一和第二薄膜滤波器，进入所述透明间隔件中的第二个中；使多个光信号中的第三个通过多个透明间隔件中的第一，进入透明间隔件中的第二个中，而不通过薄膜滤波器；经由多个透明间隔件中的第一个的反射表面，将多个信号中的第二个反射到第一薄膜滤波器上；在反射表面和薄膜滤波器之间连续反射多个光信号中的第三个，直到从第一薄膜滤波器反射出去；并且将多个光信号耦合到与光学组件耦合的光纤中。

能够操作所述光学组件，以使用硅透镜将光信号聚焦到光纤中。每个薄膜滤波器可以被配置用于多个光信号的不同波长中的一个。将多个光信号耦合到光纤中，可以生成粗波分多路复用(CWDM)信号。所述光学组件可以包括在所述光子芯片的顶面上的第二透镜阵列、第二倾斜镜、多个第二透明间隔件以及多个第二薄膜滤波器。能够操作所述光学组件，以经由第二透镜阵列接收不同波长的多个第二光信号，并且经由多个第二透明间隔件使用第二倾斜镜将其反射到多个第二薄膜滤波器。

虽然已经参考某些实施方式描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以等同替换。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多修改，以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于所公开的特定实施方式，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施方式。