【手続補正書】
【提出日】平成30年6月29日(2018.6.29)
【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】
エネルギシステムの監視システムにおいて、
各光学センサが異なる波長範囲内で動作し、入射光に応じて、前記エネルギシステムの検知されたパラメータに応じて変化する重心波長を有する出射光を発するＮ＞１個の光学センサと、
各光検出器が前記光検出器の感光面に入射する光に応じて電気信号を生成するように構成された複数の光検出器と、
前記光学センサ及び複数の出射導波路から受光するように構成された少なくとも１つの入射導波路を含み、各光学センサから発せられたセンサ出射光が少なくとも１つの出射導波路を介して少なくとも１つの光検出器に光学的に結合されるように、光の波長に応じて前記入射導波路から前記出射導波路へと光を分散させるように構成された光結合器とを備え、前記センサ出射光に応じて前記光検出器によって生成された前記電気信号が、前記エネルギシステムの前記検知されたパラメータに関する情報を提供し、
前記複数の出射導波路がＮ対の出射導波路を備え、
前記複数の光検出器がＮ対の光検出器を備え、
前記光結合器が、各光学センサから発せられた出射光が１対の隣接する出射導波路を介して１対の光検出器に光学的に結合され、前記１対の出射導波路が前記１対の出射導波路間のクロストークを許容するように配置されて構成されるように、波長に応じて前記入射導波路からの光を空間的に分散させるように構成されている、監視システム。
【請求項２】
前記光結合器がアレイ導波路回折格子を備える、請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記光結合器が線形可変フィルタを備える、請求項１に記載の監視システム。
【請求項４】
前記Ｎ対の出射導波路が、前記１対の出射導波路の前記出射導波路間のクロストークが前記対の前記出射導波路の一方と隣接する対の導波路との間のクロストークよりも大きくなるように構成されている、請求項１に記載の監視システム。
【請求項５】
前記光結合器と前記光検出器との間の少なくとも１つの追加の光分散素子をさらに備える、請求項１に記載の監視システム。
【請求項６】
前記光結合器が少なくともＮ個の出射導波路を有するアレイ導波路回折格子を備え、各出射導波路が、関連する光学センサの出射光の予測されるスペクトルシフトの範囲に少なくとも等しい波長通過帯域を有する、請求項１に記載の監視システム。
【請求項７】
前記電気信号を用いた推定ルーチンを実行して、Ｎ個のセンサから発する出射光の重心を特定するように構成されたプロセッサ回路をさらに備える、請求項１に記載の監視システム。
【請求項８】
前記Ｎ個の光学センサが単一のセンサ導波路に沿って配置されている、請求項１に記載の監視システム。
【請求項９】
前記エネルギ装置が電池である、請求項１に記載の監視システム。
【請求項１０】
前記光検出器及び光結合器が、統合された電気光学的サブシステムとしてウェハ上に配置されている、請求項１に記載の監視システム。
【請求項１１】
前記Ｎ個の光学センサが複数のセンサ導波路上に配置されており、前記複数のセンサ導波路と前記入射導波路との間に光学的に結合された光合波器をさらに備える、請求項１に記載の監視システム。
【請求項１２】
前記出射導波路が隣接しており、前記１対の出射導波路における前記隣接する出射導波路の中心間間隔が、前記出射導波路の入射における半値全幅強度（ＦＷＨＭ）光スポットサイズのオーダーである、請求項１に記載の監視システム。
【請求項１３】
前記光合波器が波長分割合波器を含む、請求項１１に記載の監視システム。
【請求項１４】
前記間隔が前記出射導波路の前記入射における前記ＦＷＨＭ光スポットサイズの約１／５倍と約５倍との間である、請求項１２に記載の監視システム。
【請求項１５】
前記間隔が前記出射導波路の前記入射における前記ＦＷＨＭ光スポットサイズの約１／２倍と約２倍との間である、請求項１２に記載の監視システム。
【請求項１６】
エネルギシステムの監視システムにおいて、
各光学センサが異なる波長範囲内で動作し、入射光に応じて、前記エネルギシステムの検知されたパラメータに応じて変化する重心波長を有する出射光を発するＮ＞１個の光学センサと、
各光検出器が前記光検出器の感光面に入射する光に応じて電気信号を生成するように構成された複数の光検出器と、
前記光学センサ及び複数の出射導波路から受光するように構成された少なくとも１つの入射導波路を含み、各光学センサから発せられたセンサ出射光が少なくとも１つの出射導波路を介して少なくとも１つの光検出器に光学的に結合されるように、光の波長に応じて前記入射導波路から前記出射導波路へと光を分散させるように構成された光結合器とを備え、前記センサ出射光に応じて前記光検出器によって生成された前記電気信号が、前記エネルギシステムの前記検知されたパラメータに関する情報を提供し、
前記光結合器が、前記入射導波路に光学的に結合されたＫ個のアレイ導波路を含むアレイ導波路回折格子を備え、Ｋは以下の式にしたがって選択され、
2016020900.tif 000001
Δλは中心波長λを有する前記センサの予測される動作範囲であり、ｍは前記ＡＷＧの回折次数である、監視システム。
【請求項１７】
エネルギシステムの監視システムにおいて、
各光学センサが異なる波長範囲内で動作し、入射光に応じて、前記エネルギシステムの検知されたパラメータに応じて変化する重心波長を有する出射光を発するＮ＞１個の光学センサと、
各光検出器が前記光検出器の感光面に入射する光に応じて電気信号を生成するように構成された複数の光検出器と、
前記光学センサ及び複数の出射導波路から受光するように構成された少なくとも１つの入射導波路を含み、各光学センサから発せられたセンサ出射光が少なくとも１つの出射導波路を介して少なくとも１つの光検出器に光学的に結合されるように、光の波長に応じて前記入射導波路から前記出射導波路へと光を分散させるように構成された光結合器とを備え、前記センサ出射光に応じて前記光検出器によって生成された前記電気信号が、前記エネルギシステムの前記検知されたパラメータに関する情報を提供し、
前記光結合器が、前記入射導波路に光学的に結合されたＫ個のアレイ導波路を含むアレイ導波路回折格子を備え、前記Ｋ個のアレイ導波路は距離ｄだけ間隔を空け、各アレイ導波路が出射導波路の入射から距離ｆに配置され、隣接する出射導波路対の間隔が２ｆλ／Ｋｄ未満である、監視システム。
【請求項１８】
エネルギシステムの監視システムにおいて、
各光学センサが異なる波長範囲内で動作し、入射光に応じて、前記エネルギシステムの検知されたパラメータに応じて変化する重心波長を有する出射光を発するＮ＞１個の光学センサと、
各光検出器が前記光検出器の感光面に入射する光に応じて電気信号を生成するように構成された複数の光検出器と、
前記光学センサ及び複数の出射導波路から受光するように構成された少なくとも１つの入射導波路を含み、各光学センサから発せられたセンサ出射光が少なくとも１つの出射導波路を介して少なくとも１つの光検出器に光学的に結合されるように、光の波長に応じて前記入射導波路から前記出射導波路へと光を分散させるように構成された光結合器とを備え、前記センサ出射光に応じて前記光検出器によって生成された前記電気信号が、前記エネルギシステムの前記検知されたパラメータに関する情報を提供し、
前記光結合器が、前記入射導波路に光学的に結合されたＫ個のアレイ導波路を含むアレイ導波路回折格子を備え、前記出射導波路の入射が前記アレイ導波路の焦点から離れて位置決めされている、監視システム。
【請求項１９】
エネルギシステムの監視システムにおいて、
各光学センサが異なる波長範囲内で動作し、入射光に応じて、前記エネルギシステムの検知されたパラメータに応じて変化する重心波長を有する出射光を発するＮ＞１個の光学センサと、
各光検出器が前記光検出器の感光面に入射する光に応じて電気信号を生成するように構成された複数の光検出器と、
前記光学センサ及び複数の出射導波路から受光するように構成された少なくとも１つの入射導波路を含み、各光学センサから発せられたセンサ出射光が少なくとも１つの出射導波路を介して少なくとも１つの光検出器に光学的に結合されるように、光の波長に応じて前記入射導波路から前記出射導波路へと光を分散させるように構成された光結合器とを備え、前記センサ出射光に応じて前記光検出器によって生成された前記電気信号が、前記エネルギシステムの前記検知されたパラメータに関する情報を提供し、
前記光検出器が２Ｎ個の光検出器対を含み、各光検出器が第１及び第２の光検出器を含み、前記第１の光検出器が前記第１の光検出器の前記感光面に入射する光に応じて電流Ｉ１を生成するように構成され、第２の光検出器が前記第２の光検出器の前記感光面に入射する光に応じて電流Ｉ２を生成するように構成され、前記検知されたパラメータの変化がＩ２に対するＩ１の比を変化させる、監視システム。
【請求項２０】
エネルギシステムの監視システムにおいて、
各光学センサが異なる波長範囲内で動作し、入射光に応じて、前記エネルギシステムの検知されたパラメータに応じて変化する重心波長を有する出射光を発するＮ＞１個の光学センサと、
各光検出器が前記光検出器の感光面に入射する光に応じて電気信号を生成するように構成された複数の光検出器と、
前記光学センサ及び複数の出射導波路から受光するように構成された少なくとも１つの入射導波路を含み、各光学センサから発せられたセンサ出射光が少なくとも１つの出射導波路を介して少なくとも１つの光検出器に光学的に結合されるように、光の波長に応じて前記入射導波路から前記出射導波路へと光を分散させるように構成された光結合器とを備え、前記センサ出射光に応じて前記光検出器によって生成された前記電気信号が、前記エネルギシステムの前記検知されたパラメータに関する情報を提供し、
前記Ｎ個の光学センサが複数のセンサ導波路上に配置されており、前記複数のセンサ導波路と前記入射導波路との間に光学的に結合された光合波器をさらに備え、
前記光合波器が時分割合波器を含み、前記時間領域合波器が、
Ｍ個の光学スイッチのセットと、
単一の１×Ｍ光学スイッチとの一方を備える、監視システム。
【請求項２１】
エネルギシステムの監視システムにおいて、
各光学センサが異なる波長範囲内で動作し、入射光に応じて、前記エネルギシステムの検知されたパラメータに応じて変化する重心波長を有する出射光を発するＮ＞１個の光学センサと、
各光検出器が前記光検出器の感光面に入射する光に応じて電気信号を生成するように構成された複数の光検出器と、
前記光学センサ及び複数の出射導波路から受光するように構成された少なくとも１つの入射導波路を含み、各光学センサから発せられたセンサ出射光が少なくとも１つの出射導波路を介して少なくとも１つの光検出器に光学的に結合されるように、光の波長に応じて前記入射導波路から前記出射導波路へと光を分散させるように構成された光結合器とを備え、前記センサ出射光に応じて前記光検出器によって生成された前記電気信号が、前記エネルギシステムの前記検知されたパラメータに関する情報を提供し、
前記Ｎ個の光学センサがＮ個のセンサ導波路上に配置されており、Ｎ個の光サーキュレータをさらに備え、Ｎ個のセンサ導波路のそれぞれが前記Ｎ個の光サーキュレータのうちの１つを介して前記入射導波路にそれぞれ光学的に結合されている、監視システム。
【請求項２２】
各光学センサが検知されたパラメータに応じて変化する重心波長を有する出射光を発するＮ＞１個の光学センサを各光学監視モジュールが備えるＭ個の光学監視モジュールと、
各光検出器が前記光検出器の感光面に入射する光に応じて電気信号を生成するように構成された複数の光検出器と、
時間領域光合波器と、
前記時間領域光合波器を介して前記複数の光検出器に光学的に結合された波長領域光分波器とを備え、前記時間領域光合波器が監視モジュールのそれぞれから前記波長領域光分波器へのモジュール出射光を時分割合波するように構成されており、前記選択された監視モジュールの光学センサそれぞれからのセンサ出射光が少なくとも１つの出射導波路を介して少なくとも１つの光検出器に光学的に結合されるように、前記波長領域光分波器が波長に応じて選択された監視モジュールの前記モジュール出射光を空間的に分散させるように構成されており、前記センサ出射光に応じて前記光検出器によって生成された電気信号が前記検知されたパラメータに関する情報を提供する、監視システム。
【請求項２３】
さらに、
前記光学センサに入射光を提供するように構成された光源と、
各光学サーキュレータが前記監視モジュールのうちの１つに前記光源を光学的に結合するように配置されたＭ個の光学サーキュレータとを備える、請求項２２に記載の監視システム。
【請求項２４】
前記時間領域光合波器がＭ個の光学スイッチのセットを備える、請求項２２に記載の監視システム。
【請求項２５】
前記時間領域光合波器が単一の１×Ｍ光学スイッチを備える、請求項２２に記載の監視システム。
【請求項２６】
前記監視モジュールのうちの少なくとも１つが、単一のセンサ導波路上に配置されたＮ個のセンサを備える、請求項２２に記載の監視システム。
【請求項２７】
前記監視モジュールのうちの少なくとも１つが、複数のセンサ導波路上に配置されたＮ個の光学センサを備え、
前記複数のセンサ導波路と前記時間領域光合波器との間に光学的に結合された光合波器をさらに備える、請求項２２に記載の監視システム。
【請求項２８】
各監視モジュールが、センサ導波路上に配置されたＮ個の光学センサを備え、前記Ｍ個の監視モジュールの前記センサ導波路が、Ｍ個の光サーキュレータによって前記時間領域合波器に光学的に結合されている、請求項２２に記載の監視システム。
【請求項２９】
前記時間領域合波器が光学スイッチの階層的ネットワークを備える、請求項２２に記載の監視システム。
【請求項３０】
前記時間領域合波器が、
各光学スイッチが２つ以上の状態に切り替え可能であり且つ前記状態間の切り替えを制御する制御線を有する複数の光学スイッチと、
各統合されたスイッチ制御要素が前記光学スイッチの全部ではなく一部に結合された複数の統合されたスイッチ制御要素とを備え、前記統合されたスイッチ制御要素が、時間領域合波を実装するように前記複数の光学スイッチを作動させる、請求項２２に記載の監視システム。
【請求項３１】
前記時間領域光合波器が、
光学−電子−光学スイッチと、
微小電気機械システムスイッチと、
液晶スイッチと、
バブルスイッチと、
フェーズドアレイスイッチと、
熱光学スイッチとのうちの１つ以上を備える、請求項２２に記載の監視システム。
【請求項３２】
前記時間領域合波器が、
各光学スイッチが２つ以上の状態間で切り替え可能であり且つ前記状態間の切り替えを制御する制御線を有する１つ以上の光学スイッチと、
前記監視モジュールのそれぞれからの前記モジュール出射光の時分割合波を実装するように前記光学スイッチを制御するように構成されたスイッチ制御回路とを備える、請求項２２に記載の監視システム。
【請求項３３】
前記スイッチ制御回路が、前記光学スイッチに結合され且つ前記時分割合波を実装するように前記光学スイッチの前記状態を変化させるように構成された中央スイッチ制御回路を備える、請求項３２に記載の監視システム。
【請求項３４】
前記スイッチ制御回路が、各光学スイッチに関連してコマンドを受信し且つ前記コマンドに基づいて前記時分割合波を実装するように前記光学スイッチの前記状態を変化させるように前記光学スイッチを作動させるように構成された統合された局所スイッチ制御回路を備える、請求項３２に記載の監視システム。
【請求項３５】
前記コマンドが、前記光学スイッチに結合された光導波路上で伝搬される光信号として中央スイッチ制御回路から前記統合された局所スイッチ制御回路に伝達される、請求項３４に記載の監視システム。
【請求項３６】
Ｎ＞１個の光学センサを用いてエネルギシステムの複数のパラメータを光学的に検知し、各成分信号が異なる波長範囲に関連しており且つ前記システムの検知されたパラメータに応じて変化する重心波長を有する複数の成分光学信号を生成することと、
前記成分光学信号を合成された光学信号に合成することと、
各光学センサから発せられた出射光が１対の隣接する出射導波路を介して１対の光検出器に結合され、前記１対の出射導波路が前記１対の出射導波路間のクロストークを許容するように配置されて構成されるように、波長に応じて前記合成された光学信号の前記成分光学信号を空間的に分散させることと、
各空間的に分散された成分光学信号に応じて、前記エネルギシステムの前記検知されたパラメータに関する情報を含む電気信号を生成することを備える方法。
【請求項３７】
Ｍ個の光学監視モジュールのそれぞれについて、
システムの複数のパラメータを光学的に検知し、各成分信号が異なる波長範囲に関連しており且つ前記エネルギシステムの検知されたパラメータに応じて変化する重心波長を有する複数の成分光学信号を生成することと、
前記成分光学信号を合成された光学信号に合成することと、
前記Ｍ個の光学監視モジュールの前記合成された光学信号のそれぞれと波長分波器との間の光学的結合を時分割合波することと、
前記合成された光学信号の前記成分光学信号を波長に応じて空間的に分散させることを含めて前記合成された光学信号のそれぞれを波長分波することと、
各空間的に分散された成分光学信号に応じて、前記システムの前記検知されたパラメータに関する情報を含む電気信号を生成することを備える方法。