公开(公告)号：US07778499B2

公开(公告)日：2010-08-17

申请号：US11898660

申请日：2007-09-13

申请人： Siegfried Janz ,  Pavel Cheben ,  Andre Delage ,  Adam Densmore ,  Dan-Xia Xu

发明人： Siegfried Janz ,  Pavel Cheben ,  Andre Delage ,  Adam Densmore ,  Dan-Xia Xu

IPC分类号： G02B6/00

CPC分类号： G02B6/12007 ,  G01N21/7703 ,  G01N21/7746 ,  G01N2021/7779 ,  G01N2021/7783 ,  G02B6/2813

摘要： Methods and devices relating to a sensor for use in detecting and monitoring molecular interactions. A silicon waveguide sensing element is provided along with a layer of silicon. A silicon oxide layer is also provided between the waveguide element and the layer of silicon. The sensing element is adjacent to an aqueous solution in which the molecular interactions are occurring. A light beam travelling in the silicon waveguide creates an evanescent optical field on the surface of the sensing element adjacent to the boundary between the sensing element and the aqueous medium. Molecular interactions occurring on this surface affect the intensity or the phase of the light beam travelling through the waveguide by changing the effective refractive index of the medium. By measuring the effect on the intensity, phase, or speed of the light beam, the molecular interactions can be detected and monitored in real time.

摘要翻译： 与用于检测和监测分子相互作用的传感器相关的方法和装置。 硅波导传感元件与硅层一起提供。 在波导元件和硅层之间还提供氧化硅层。 传感元件与发生分子相互作用的水溶液相邻。 在硅波导中行进的光束在感测元件的表面上邻近感测元件和水性介质之间的边界产生消逝的光场。 通过改变介质的有效折射率，在该表面上发生的分子相互作用影响穿过波导的光束的强度或相位。 通过测量对光束的强度，相位或速度的影响，可以实时检测和监测分子相互作用。

公开(公告)号：US07680371B2

公开(公告)日：2010-03-16

申请号：US11874789

申请日：2007-10-18

申请人： Pavel Cheben ,  Siegfried Janz ,  Dan-Xia Xu ,  Jens Schmid ,  Adam Densmore ,  Jean Lapointe

发明人： Pavel Cheben ,  Siegfried Janz ,  Dan-Xia Xu ,  Jens Schmid ,  Adam Densmore ,  Jean Lapointe

IPC分类号： G02B6/42 ,  G02B6/028

CPC分类号： G02B6/1228 ,  G02B6/124 ,  G02B6/14 ,  G02B6/262 ,  G02B6/305

摘要： An interface device for performing mode transformation in optical waveguides includes an optical waveguide core for propagating light of a particular wavelength or a plurality of wavelengths. The optical waveguide core terminates in a subwavelength grating configured to change the propagation mode of the light. The subwavelength grating has a pitch sufficiently less than the wavelength of the light to frustrate diffraction. The device can thus serve as an optical coupler between different propagating media, or as an anti-reflective or high reflectivity device.

摘要翻译： 用于在光波导中执行模式变换的接口装置包括用于传播特定波长或多个波长的光的光波导芯。 光波导芯终止在配置成改变光的传播模式的亚波长光栅中。 亚波长光栅的间距足够小于光的波长以挫败衍射。 因此，该器件可以用作不同传播介质之间的光耦合器，或者作为抗反射或高反射率器件。

公开(公告)号：US07376308B2

公开(公告)日：2008-05-20

申请号：US11016715

申请日：2004-12-21

申请人： Pavel Cheben ,  Siegfried Janz ,  Boris Lamontagne ,  Dan-Xia Xu

发明人： Pavel Cheben ,  Siegfried Janz ,  Boris Lamontagne ,  Dan-Xia Xu

IPC分类号： G02B6/26 ,  G02B6/34

CPC分类号： G02B6/425 ,  G02B6/12019 ,  G02B6/122 ,  G02B6/124 ,  G02B6/4201 ,  G02B6/4214 ,  G02B6/4287

摘要： The multichannel waveguide device includes an array of waveguides located in a plane. Each waveguide channel has a redirecting element for redirecting a guided wave out of said plane, or vice versa. The redirecting elements are staggered in the direction of the waveguides so as to transform a one-dimensional array of in-plane waves into a two-dimensional array of out-of-plane waves, or vice versa.

摘要翻译： 多通道波导器件包括位于平面中的波导阵列。 每个波导通道具有用于将导波重定向到所述平面之外的重定向元件，反之亦然。 重定向元件在波导的方向上交错，以便将一维阵列的平面内波变换为平面外波的二维阵列，反之亦然。

公开(公告)号：US20050029455A1

公开(公告)日：2005-02-10

申请号：US10943992

申请日：2004-09-20

申请人： Dan-Xia Xu ,  Siegfried Janz

发明人： Dan-Xia Xu ,  Siegfried Janz

IPC分类号： G02B6/30 ,  H01L31/0256 ,  H01L31/108 ,  H01L27/14 ,  H01L31/00

CPC分类号： G02B6/305 ,  H01L31/1085

摘要： According to this invention, silicon-based photodetectors using waveguides formed with silicide regions can have high speed and high efficiency for near IR applications. Utilizing the unique properties of silicides, the proposed method provides a simple and elegant way to implement a photodetector design in which photogenerated carriers travel perpendicular to the direction of light propagation. Therefore, the speed and quantum efficiency of the photodetector may be optimized independently. This device configuration may be implemented in one of the two approaches: (a) waveguides formed through surface silicidation of a silicon-based layer of a substrate (b) waveguides formed through silicidation of ridge waveguide side-walls of a silicon-based layer of a substrate; The use of mature silicon technology promises low cost of production and other benefits.

摘要翻译： 根据本发明，使用形成有硅化物区域的波导的硅基光电探测器可以在近红外应用中具有高速度和高效率。 利用硅化物的独特性质，所提出的方法提供了一种简单优雅的方式来实现光电检测器设计，其中光生载流子垂直于光传播的方向行进。 因此，可以独立地优化光检测器的速度和量子效率。 这种器件配置可以以两种方法之一来实现：（a）通过衬底的硅基层的表面硅化形成的波导（b）通过硅基层的硅基层的脊状波导侧壁的硅化而形成的波导 底物; 成熟硅技术的使用承诺生产成本低等优点。

公开(公告)号：US20100110443A1

公开(公告)日：2010-05-06

申请号：US12531338

申请日：2008-03-20

申请人： Pavel Cheben ,  Siegfried Janz ,  Miroslaw Florjanczyk ,  Dan-Xia Xu

发明人： Pavel Cheben ,  Siegfried Janz ,  Miroslaw Florjanczyk ,  Dan-Xia Xu

IPC分类号： G01J3/45

CPC分类号： G01J3/26 ,  G01J3/02 ,  G01J3/0218 ,  G01J3/12 ,  G01J3/1895 ,  G01J3/4532 ,  G02B6/12007 ,  G02B6/12011 ,  G02B6/29301 ,  G02B6/29352 ,  G02B6/29356 ,  G02B6/4215

摘要： A spectrometer has a multi-input aperture for admitting an input wavefront and an array of multiple waveguide structures terminating at the multi-input aperture. The input wavefront is incident on each of the waveguide structures, which provide a dispersive function for the input wavefront. Interferometers are formed by elements of the waveguide structures. The interferometers have different optical path length differences (OPDs). The interferometers provide a wavelength responsive output for spatially extended light sources. The output of the interferometers is detected with a detector array. The spectrometer has an improved etendue, and in some embodiments very high resolution.

摘要翻译： 光谱仪具有用于允许输入波前的多输入孔径和终止于多输入孔径的多个波导结构的阵列。 输入波前入射在每个波导结构上，这为输入波前提供了色散函数。 干涉仪由波导结构的元件形成。 干涉仪具有不同的光程差（OPD）。 干涉仪为空间延伸的光源提供波长响应输出。 用检测器阵列检测干涉仪的输出。 光谱仪具有改进的光密度，并且在一些实施例中具有非常高的分辨率。

公开(公告)号：US07376305B2

公开(公告)日：2008-05-20

申请号：US10496488

申请日：2002-11-26

申请人： Andre Delage ,  Boris Lamontagne ,  Kokou Dossou ,  Siegfried Janz ,  Pavel Cheben ,  Lynden Erickson ,  Dan-Xia Xu ,  Sylvain Charbonneau

发明人： Andre Delage ,  Boris Lamontagne ,  Kokou Dossou ,  Siegfried Janz ,  Pavel Cheben ,  Lynden Erickson ,  Dan-Xia Xu ,  Sylvain Charbonneau

IPC分类号： G02B6/34 ,  G02B5/18 ,  G02B27/44 ,  H01L21/00

CPC分类号： G02B6/124 ,  G02B5/1861

摘要： An Echelle grating has alternate first (1a) and second (1b) sets of facets (1). The first set of facets (1a) is operative to reflect incident light (4) for diffraction and the second set of facets (1b) extends between adjacent facets of the first set (1a). Only the first set of facets (1a) is metallized to enhance reflection. The second set of facets (1b) is left unmetallized. This configuration reduces polarization dependent loss (PDL).

摘要翻译： Echelle光栅具有交替的第一（1a）和第二（1b）组平面（1）。 第一组刻面（1a）可操作以反射用于衍射的入射光（4），并且第二组刻面（1b）在第一组（1a）的相邻小面之间延伸。 仅第一组刻面（1a）被金属化以增强反射。 第二组刻面（1b）未被金属化。 该配置减少了偏振相关损耗（PDL）。

公开(公告)号：US07272276B2

公开(公告)日：2007-09-18

申请号：US09986479

申请日：2001-11-08

申请人： Matt Pearson ,  Lynden Erickson ,  John Miller ,  Siegfried Janz ,  Dan-Xia Xu ,  Pavel Cheben ,  Andre Delage ,  Boris Lamontagne ,  Sylvain Charbonneau

发明人： Matt Pearson ,  Lynden Erickson ,  John Miller ,  Siegfried Janz ,  Dan-Xia Xu ,  Pavel Cheben ,  Andre Delage ,  Boris Lamontagne ,  Sylvain Charbonneau

IPC分类号： G02B6/28 ,  G02B6/26 ,  G02B6/42 ,  G02B6/34

CPC分类号： H04B10/077 ,  G01J3/02 ,  G01J3/0259 ,  G01J3/0286 ,  G01J3/1809 ,  G02B6/12007 ,  G02B6/29326 ,  G02B6/29385 ,  G02B6/29398 ,  G02B6/4215 ,  H04B10/07955 ,  H04J14/02

摘要： An optical performance monitor for measuring the performance of optical networks has an echelle grating for demultiplexing an input beam into a plurality of wavelengths that are focused onto an array of divided output waveguides. Each divided output waveguide is positioned to receive a corresponding demultiplexed wavelength from the echelle grating or other waveguide multiplexer device. The divided output waveguides laterally separate the corresponding demultiplexed wavelength into a first and second portions. A detector array is positioned to receive the respective portions of the demultiplexed wavelengths and by comparing their relative intensity it is possible to detect any drift in the nominal wavelengths of the channels.

摘要翻译： 用于测量光网络性能的光学性能监视器具有用于将输入光束解复用为聚焦到分割的输出波导阵列上的多个波长的梯形光栅。 每个划分的输出波导被定位成从梯形光栅或其它波导复用器装置接收相应的解复用波长。 分割的输出波导将相应的解复用波长横向分离成第一和第二部分。 检测器阵列被定位成接收解复用波长的各个部分，并且通过比较它们的相对强度，可以检测通道的标称波长中的任何漂移。

公开(公告)号：US08796012B2

公开(公告)日：2014-08-05

申请号：US13129892

申请日：2009-12-02

申请人： Bill Sinclair ,  Jens Schmid ,  Philip Waldron ,  Dan-Xia Xu ,  Adam Densmore ,  Trevor Mischki ,  Greg Lopinski ,  Jean Lapointe ,  Daniel Poitras ,  Siegfried Janz

发明人： Bill Sinclair ,  Jens Schmid ,  Philip Waldron ,  Dan-Xia Xu ,  Adam Densmore ,  Trevor Mischki ,  Greg Lopinski ,  Jean Lapointe ,  Daniel Poitras ,  Siegfried Janz

IPC分类号： C12M1/34 ,  G01N33/543 ,  G01N33/551

CPC分类号： G01N33/54373 ,  G01N21/7743 ,  G01N33/551 ,  Y10S435/808 ,  Y10S436/805

摘要： A technique for high sensitivity evanescent field molecular sensing employs a detection scheme that simultaneously couples a polarized beam to a single mode of a waveguide, and couples the polarized beam out of the waveguide to specularly reflect the beam by the same grating. Strong interaction with the single (preferably TM) mode is provided by using a silicon on insulator (SOI) wafer having a waveguide thickness chosen between 10-400 nm so that the majority of the mode field strength spans the evanescent field. Well known, robust techniques for producing a grating on the waveguide are provided. Interrogation from a backside of the SOI wafer is taught.

摘要翻译： 用于高灵敏度渐逝场分子感测的技术采用同时将偏振光束耦合到波导的单个模式并将偏振光束耦合到波导外的检测方案，以通过相同的光栅镜像反射光束。 通过使用波导厚度选择在10-400nm之间的绝缘体上硅（SOI）晶片来提供与单一（优选TM）模式的强相互作用，使得大部分模场电场强度跨越ev逝场。 众所周知，提供了用于在波导上制造光栅的可靠的技术。 教授SOI晶片背面的询问。

公开(公告)号：US08351043B2

公开(公告)日：2013-01-08

申请号：US12531338

申请日：2008-03-20

申请人： Pavel Cheben ,  Siegfried Janz ,  Miroslaw Florjanczyk ,  Dan-Xia Xu

发明人： Pavel Cheben ,  Siegfried Janz ,  Miroslaw Florjanczyk ,  Dan-Xia Xu

IPC分类号： G01J3/45 ,  G01B9/02

CPC分类号： G01J3/26 ,  G01J3/02 ,  G01J3/0218 ,  G01J3/12 ,  G01J3/1895 ,  G01J3/4532 ,  G02B6/12007 ,  G02B6/12011 ,  G02B6/29301 ,  G02B6/29352 ,  G02B6/29356 ,  G02B6/4215

摘要： A spectrometer has a multi-input aperture for admitting an input wavefront and an array of multiple waveguide structures terminating at the multi-input aperture. The input wavefront is incident on each of the waveguide structures, which provide a dispersive function for the input wavefront. Interferometers are formed by elements of the waveguide structures. The interferometers have different optical path length differences (OPDs). The interferometers provide a wavelength responsive output for spatially extended light sources. The output of the interferometers is detected with a detector array. The spectrometer has an improved etendue, and in some embodiments very high resolution.

摘要翻译： 光谱仪具有用于允许输入波前的多输入孔径和终止于多输入孔径处的多个波导结构的阵列。 输入波前入射在每个波导结构上，这为输入波前提供了色散函数。 干涉仪由波导结构的元件形成。 干涉仪具有不同的光程差（OPD）。 干涉仪为空间延伸的光源提供波长响应输出。 用检测器阵列检测干涉仪的输出。 光谱仪具有改进的光密度，并且在一些实施例中具有非常高的分辨率。

公开(公告)号：US20120183250A1

公开(公告)日：2012-07-19

申请号：US13349957

申请日：2012-01-13

申请人： Pavel CHEBEN ,  Przemek J. BOCK ,  Jens H. SCHMID ,  Dan-Xia XU ,  Adam DENSMORE ,  Siegfried JANZ

发明人： Pavel CHEBEN ,  Przemek J. BOCK ,  Jens H. SCHMID ,  Dan-Xia XU ,  Adam DENSMORE ,  Siegfried JANZ

IPC分类号： G02B6/26 ,  G02F1/01 ,  G02F1/095 ,  G02B6/293

CPC分类号： G02F1/365 ,  G02B6/107 ,  G02F2202/30

摘要： A waveguide cores consisting of a subwavelength grating permits transmission of light without diffraction in a discontinuous manner, wherein the energy is provided by field hopping between subwavelength material segments of higher index. The use of alternating segments permits design of waveguides having desired effective index, mode confinement factor, birefringence, polarization mode or mode dispersions, polarization dependent loss, thermal sensitivity, or nonlinear optical coefficient. An optical system comprises a waveguide having such a core, clad on at least one side, extending between two ends, and wavelength-limiting optical components in optical communication with the ends.

摘要翻译： 由亚波长光栅组成的波导芯允许以不连续的方式透射光而不衍射，其中通过在较高折射率的亚波长材料片段之间的场跳跃提供能量。 使用交替的段允许设计具有期望的有效折射率，模式限制因子，双折射，偏振模式或模式分散，偏振相关损耗，热敏感性或非线性光学系数的波导。 光学系统包括具有这种芯的波导，包覆在至少一个侧面上，在两端之间延伸，以及与端部光学连通的波长限制光学部件。