下文的公開總體涉及光子或光學(xué)耦合,更具體地,涉及使用用于沿多個軸聚焦的梯度折射率鏡片的光子耦合。
技術(shù)背景
光學(xué)耦合將電路與諸如光學(xué)導(dǎo)電光纖或線纜的其他組件集成,涉及經(jīng)由組件的光線的傳播,該組件被配置以將光線從集成電路轉(zhuǎn)換到其他組件。由于在轉(zhuǎn)換過程中光線的低效率傳播,該轉(zhuǎn)換可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失或破壞。這種破壞可能導(dǎo)致集成電路與所耦合的組件之間的更慢的或低效率的數(shù)據(jù)傳輸。
附圖說明
參考以下附圖在本文中描述了本發(fā)明的示例性實施例:
圖1是示出了用于沿多個軸聚焦的梯度折射率鏡片的示例的實施例。
圖2A-2B是示出了經(jīng)由梯度折射率鏡片傳播的光線的示例。
圖3A-3B是示出了耦合對齊的梯度折射率鏡片的實施例。
圖4是示出了用于創(chuàng)建梯度折射率鏡片耦合設(shè)備的實施例的示例的流程圖。
圖5A-5F是示出了創(chuàng)建梯度折射率耦合的裝置的示例的階段。
圖6是示出了實現(xiàn)梯度折射率鏡片以在多個軸中聚焦光線的耦合設(shè)備的示例的實施例。
具體實施方式
概述
在一個實施例中,鏡片可以被提供以光學(xué)地將集成電路與其他組件耦合。鏡片可以采用具有可變的折射率的材料將光線沿著第一軸聚焦,以及用彎曲的表面來將光線沿第二軸聚焦。
示例的實施例
光子或光學(xué)的耦合器可以將光線聚焦到兩個維度,例如沿著所耦合的集成電路或芯片的橫軸或縱軸聚焦,該芯片與被提供用于將芯片黏著到其他組件上的面元(facet)相關(guān)。如俯視圖所示,沿橫向維度的聚焦可以通過將芯片的平面或面元定型到圓柱或拋物線的形狀而實現(xiàn)。沿縱向維度的聚焦可以通過訂制(tailor)耦合過程中的較低或高的覆蓋層級的折射率的分布而實現(xiàn)。具體地,折射率可以將被配置為作為耦合中的縱向位置的函數(shù)遵循橢圓的、球形的、非球形的、或拋物線的分布。
鏡片可以與芯片相集成、或被添加到芯片以提供耦合。此外,鏡片可以被理解為互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體(“CMOS”)或其他微電子系統(tǒng)(“MEMS”)的晶元級制造過程的一部分。例如,在制造過程中,鏡片材料的層級可以被添加到芯片作為層級。同樣,可以用這些或相似的技術(shù)將多鏡片形成在單獨(dú)的芯片中,該多個鏡片的每一個都可能具有不同的經(jīng)配置的光學(xué)特性。
鏡片可以與錐形波導(dǎo)組合,以將傳播光線從波導(dǎo)邊界光學(xué)模式轉(zhuǎn)變到基于光纖的光學(xué)模式。波導(dǎo)錐可以持續(xù)波導(dǎo)的變尖最終在鏡片附近結(jié)束,這使得在波導(dǎo)中的光學(xué)模式在靠近鏡片處直徑的擴(kuò)大。從錐形波導(dǎo)中放射出來的光線或光束的集合可以具有大孔徑,意味著光線在空間中迅速地發(fā)散,并且因此在沒有鏡片的幫助下,將不能夠有效地將芯片耦合到光纖上。鏡片的配置可使得光線轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^不迅速地將光線發(fā)散到平行光束、或匯聚光線,因此允許芯片與光纖有效的耦合。
可以選擇錐形波導(dǎo)的位置以及維度,以產(chǎn)生具有諸如模場直徑或數(shù)值孔徑的所期望特性的光束。波導(dǎo)錐的其他特性可以用時域有限差分法(“FDTD”)模擬來計算。相似地,鏡片的焦距、尺寸、孔徑清晰度或顏色、以及其他鏡片特性可以被選擇來轉(zhuǎn)變從波導(dǎo)中發(fā)射的光束,使得能夠?qū)⒐馐行У伛詈系酵獠康墓饫w、其他組件、或外部固定裝置。鏡片的具體的焦點(diǎn)特性可以被配置以用各種技術(shù)將光束聚焦到多個方向。同樣,波導(dǎo)以及鏡片的相對位置還可以提供用于耦合的面元區(qū)域的具體的位置。在實施例中,控制鏡片與波導(dǎo)的光學(xué)的中心線對齊可以提供耦合設(shè)備的聚焦區(qū)域或耦合面元的具體的位置。例如,光束可以沿著被對齊或同軸的波導(dǎo)與鏡片的共同的光學(xué)中心線傳播,使得光束繼續(xù)沿共同的光學(xué)中心線傳播到提供了耦合面元區(qū)域的耦合的邊緣。在另一個示例中,波導(dǎo)光學(xué)中心線與鏡片光學(xué)中心線可以被偏移,使得光束的傳播中心線對于耦合的表面的區(qū)域形成一個角度,該光束的傳播中心線不沿鏡片或波導(dǎo)中任何一個的光學(xué)中心線。
可以用鏡片或波導(dǎo)錐的組合將光束耦合進(jìn)芯片或出芯片。具體的實施例可以涉及鏡片與波導(dǎo)焦點(diǎn)特性的具體的組合或配置,可以針對不同的芯片、固定裝置、光纖、或其他組件配置來定制以提供高耦合效率。
此外,鏡片制造作為晶元級別的可控制的過程,可以被控制在精度很高的級別。將鏡片對于芯片上波導(dǎo)的對齊可以用現(xiàn)有的MEMS處理技術(shù)精確到200納米或更高的精度之內(nèi)。此外,可以將鏡片材料的光學(xué)特性以可預(yù)測的和高的可重復(fù)的方式調(diào)整為具體的與特定的配置。同樣,在芯片、波導(dǎo)、和/或鏡片之間的材料空缺可以用針對鏡片制造的晶元級別的技術(shù)減少或消除。
具有多個軸焦點(diǎn)特性的梯度折射率鏡片可以被用來光學(xué)地耦合任何光子組件。例如,這種鏡片可以被用于光學(xué)收發(fā)器模塊制造,以及短距離光學(xué)內(nèi)聯(lián)(諸如動態(tài)光學(xué)線纜、板對板耦合、架對架耦合、或可以涉及芯片對光纖的光學(xué)耦合的任何實現(xiàn))。
在實施例中,在諸如錐形的或納米錐形的波導(dǎo)的光學(xué)波導(dǎo)之前,可以將槽嵌入晶元表面。介電材料的多個層級,諸如硅的氮氧化物(“SiON”)能夠被放置在槽里??梢钥刂茖τ谒胖玫牟牧系拿恳粋€層級的材料(諸如SiON)的成分,使得形成具有沿鏡片軸可變的折射率的梯度折射率鏡片以控制光束的焦點(diǎn)高度。例如,這種受控的化工或成分可以變化在該材料中氧和/或氮的含量。此外,鏡片表面的波狀形狀可以提供用于焦點(diǎn)寬度的控制。這樣的表面可以用槽的相似的波狀的墻(wall)或通過其他形成技術(shù)所生成。以這種方式,焦距可以通過鏡片的波狀表面以及梯度折射率分布的組合來控制。
圖1是示出了用于沿著多個軸聚焦的梯度折射率鏡片101的示例。鏡片101具有沿第一軸121偏移距離132布置的兩個相對的表面111、112。鏡片101還具有第三平面113,該平面相對于第一軸121被彎曲。鏡片101可以被以下述方式排布朝向:該排布使得光線或光束的集合通過鏡片101沿著第二軸122或傳播軸在相對的表面111、112之間并且向第三表面113傳播。在實施例中,第三表面113可以垂直于由相對的表面111、112的第一表面111和/或第二表面112所定義的平面。
鏡片101可以由具有沿著第一軸121可變的折射率的材料所形成。可變的折射率可以被配置以沿著第一軸121操作或聚焦光線。在實施例中,鏡片101可以由大體上單一的材料組成。大體上單一的材料可以是相同的或相似的化學(xué)成分的材料,但由于制造的錯誤或不純凈而導(dǎo)致成分的濃度上輕微的變化。此外,大體上單一的材料可以涉及相同元素的組合,但涉及具體元素結(jié)構(gòu)的濃度的變化。此外,大體上相似的材料可以涉及具有相似的或相同的元素配方但在成分上變化的材料種類。例如,鏡片可以由具有沿著第一軸121的氧和氮的變化的相對含量的SiON形成。在材料中氧和氮的相對含量的變化可以被配置來提供沿第一軸的拋物線變化的折射率。在實施例中,在材料中氧和氮的相對含量的變化可以是關(guān)于鏡片101的中心線或其他軸對稱。
同樣,鏡片101的第三表面113的曲面可以被配置來將沿著第三軸123聚焦。在實施例中,第一軸121、第二軸122、和/或第三軸123可以是垂直的。同樣,第四表面114可以同樣地或另外地圍繞第一軸121彎曲以將光線沿著第三軸123聚焦。此外,第三表面113和/或第四表面114的曲面可以取決于各種實施例所表明的光學(xué)特征,以凹或凸的方式被彎曲。
圖2A是示出了通過鏡片101的Z軸(例如圖1中的軸122)中的長度134的光線202傳播的側(cè)視圖。光線202在地點(diǎn)212處進(jìn)入鏡片101,該地點(diǎn)212具有在Y軸中的軌跡。鏡片101包括具有沿著在Y軸中鏡片101的高度132變化的折射率240的材料。變化的折射率240被配置,使得光線202在Y軸中的軌跡隨著光線202沿著鏡片101的長度134的傳播而變化。例如,可變的折射率240可以隨著關(guān)于光線202的光學(xué)中心線的拋物線方程變化。
此外,可變的折射率240可以將被配置以提供焦距136,使得在表面220的聚焦區(qū)域224上的Y軸中聚焦光線。聚焦區(qū)域224、或焦點(diǎn)區(qū)域,可以是表面的區(qū)域,該表面的區(qū)域接收具有特定截面區(qū)域的光束。可以例如用鏡片101來操作光束,使得被包括在光束中的光線被收斂、平行、或發(fā)散到所期望的截面區(qū)域的光束中,該截面區(qū)域在表面與光束相交的位置。例如,聚焦區(qū)域224可以是在距離136處的光線202的截面區(qū)域,在該處表面220與光線202相交。此外,聚焦區(qū)域224可以基于所實現(xiàn)的實施例的特征,涉及不同的高度與寬度維度。
在實施例中,表面220可以是集成電路板或光學(xué)耦合的外表面。針對拋物線梯度折射率鏡片的配置,焦距136可以用公式1來確定:
公式1:
在公式1中,n1是鏡片折射率的峰值,a是鏡片的高度132的一半,r是沿延伸到焦距136的直線的可變的位置,n(r)是在位置或長度r處鏡片與表面220之間的材料的折射率,Δ是由公式2所定義的折射差,其中n2是在傳播路徑中的諸如覆層材料的第二材料的折射率。
公式2:
此外,針對由拋物線折射率鏡片所操縱的光線的周期P的正弦曲線路徑長度由公式3所給出:
公式3:
因此,焦距隨著P的減少而減少。在實施例中,距離表面的長度136在0.25P與0.5P之間。
圖2B是示出了光線202通過圖2A的鏡片101的傳播的俯視圖。鏡片101具有彎曲的表面140,該彎曲的表面140在X軸中沿鏡片101的寬度138而延伸。彎曲的表面140被配置,使得通過鏡片101的彎曲的表面140將光線202在X軸中聚焦到表面220的聚焦區(qū)域224上。彎曲的表面140可以涉及沿曲線長度的持續(xù)的或可變的曲率的任何半徑,使得在聚焦區(qū)域224上恰當(dāng)?shù)鼐劢构饩€202。
在涉及光線耦合器的實施例中,鏡片可以相對于波導(dǎo)被導(dǎo)向,以恰當(dāng)?shù)夭倏v光線202到聚焦區(qū)域224中用于耦合。鏡片可以相對于波導(dǎo)被導(dǎo)向,使得光束通過波導(dǎo)與鏡片兩者傳播。具體地,鏡片被導(dǎo)向與配置以將金鉤波導(dǎo)的光束聚焦。例如,鏡片可以涉及沿著第一軸的梯度折射率焦點(diǎn)特性,以及由沿第二軸的鏡片表面的曲面所產(chǎn)生的焦點(diǎn)特性。此外,多個鏡片與波導(dǎo)可以在單個組件或系統(tǒng)中所提供,用于多個光學(xué)輸出以及輸出配置。
圖3A與圖3B是示出了涉及波導(dǎo)320與鏡片101的光學(xué)耦合的實施例。光學(xué)耦合可以提供在集成電路與光學(xué)導(dǎo)電光纖之間的耦合。例如,光學(xué)耦合可以涉及光束的傳播,該光束的傳播在波導(dǎo)320處進(jìn)入光學(xué)耦合。光束可以由集成電路所產(chǎn)生,該集成電路在波導(dǎo)320處物理地連接到光學(xué)耦合上。光束可以通過波導(dǎo)320以及鏡片101傳播,發(fā)射和操縱光束202到光學(xué)耦合的外表面220的聚焦區(qū)域224上。之后,光學(xué)導(dǎo)電光纖可以在外表面220上的聚焦區(qū)域224處接收光束202。
在圖3A的實施例中,波導(dǎo)320被嵌入(embed)或以其他方式被插入諸如二氧化硅(“Silica”)的物質(zhì)330中。波導(dǎo)320包括適合于光線傳播的材料,該材料具有對于嵌入材料的相對折射率使得光線被限制在波導(dǎo)320中。例如,波導(dǎo)可以由硅組成。將波導(dǎo)320調(diào)整到(oriented)離鏡片101一段距離,該鏡片101由SiON所構(gòu)成或組成。波導(dǎo)320與鏡片都具有光學(xué)中心線,根據(jù)該光學(xué)中心線光線經(jīng)由相應(yīng)的組件進(jìn)行傳播。在圖3A中,鏡片101以及波導(dǎo)320具有共同的光學(xué)中心線301,該光學(xué)中心線301使得光線能夠沿著共同的光學(xué)中心線301傳播到表面220上的聚焦區(qū)域224。圖3B示出了涉及波導(dǎo)光學(xué)中心線302與鏡片光學(xué)中心線304的偏移,使得光線202沿著不同的軸306傳播到在表面220上的聚焦區(qū)域224。在這個實施例中,聚焦區(qū)域224的位置是由光學(xué)中心線的偏移335所控制的。可能采用任何偏移的量,導(dǎo)致偏差的任何角度。此外,光束可以經(jīng)由大氣、空氣、或者與鏡片不耦合的其他介質(zhì)來傳播,從鏡片101傳輸?shù)奖砻?20。
圖4是示例的流程圖,涉及多個軸梯度折射率光子耦合的形成的實施例。流程圖的步驟能夠以所示出的順序被執(zhí)行或以不同的順序所執(zhí)行。此外的、不同的、或更少的步驟可以被提供。例如,不執(zhí)行步驟460和/或470。
在步驟420中,在主體中形成槽。主體可以是任何類型的主體或?qū)ο?。在實施例中,主體可以涉及光學(xué)耦合設(shè)備。例如,如圖5A所示,主體可以是包括所嵌入的硅波導(dǎo)505的具有二氧化硅的主體502。
槽可以用任何技術(shù)來形成。例如,可以采用諸如濕法蝕刻、各向異性濕法蝕刻、和/或等離子蝕刻的蝕刻技術(shù)。如參考圖5B的槽510所示出的,所形成的槽可以被定向,使得槽經(jīng)過來自波導(dǎo)縱向延伸的路徑。在實施例中,槽可以被定向為垂直于波導(dǎo)的長度。
在步驟430中,材料可以被沉積在槽內(nèi)。該材料可以具有沿著槽的深度可變的折射率,使得材料被配置以聚焦來自波導(dǎo)的傳播的光線,該波導(dǎo)沿著與槽的深度平行的軸。例如,如參考圖5C所示出的,可以用材料515來填充槽510。在實施例中,所沉積的材料可以是SiON。
可以用任何技術(shù)沉積材料。例如,可以用化學(xué)氣相沉積(“CVD”)技術(shù)沉積該材料。用CVD技術(shù),材料的各層可以由等離子沉積在主體的表面上。等離子材料的沉積由流入等離子的前驅(qū)氣體的混合物所確定。在涉及SiON的實施例中,前驅(qū)氣體可以包含硅、氧、以及氮。其他氣體也可以被采用。為了形成梯度折射率材料,在材料沉積過程中氧和氮的相對含量可以被控制或變化。例如,沉積可以由作為前驅(qū)氣體的硅和氧開始。隨著更多的材料被沉積,可以添加前驅(qū)氣體來增加氮?dú)饬坎p少氧氣量。一旦達(dá)到所沉積材料的期望深度的一半,則可以加入前驅(qū)氣體來減少氮?dú)饬坎⑶以黾友鯕饬?。?jīng)由所沉積材料的深度,氮和氧變化的相對含量提供材料的可變的折射率??梢圆捎脷怏w的層級中的不對稱的變化。
在步驟440中,主體可以被平面化。平面化可以涉及任何技術(shù)使得表面平滑。例如參考圖5D,平面化可以包括移除材料使得在主體上形成平面或刨平的表面517,以及在槽510中的相同的平面上形成所沉積材料515。蝕刻、磨削、鋸切或任何其他技術(shù)可以被用來使得表面平滑。
在步驟450中,所沉積材料的表面被形成為曲面。可以由任何技術(shù)所形成曲面。在實施例中,如在圖5E中所示出的,所沉積材料515可以被移除以形成彎曲的表面530。諸如主體材料的其他材料或在曲面的另一面所沉積材料也可以被移除,以形成或塑形該所沉積材料。
在另一個實施例中,槽510可以由彎曲的面所形成。之后,在步驟430處,由材料進(jìn)入到槽內(nèi)的沉積可以形成所沉積材料的彎曲的表面。因此,彎曲的槽面可以定義或形成所沉積材料的彎曲的表面。之后,步驟450以及460不作為單獨(dú)的步驟而被提供。
在步驟460中,材料被添加到主體。參考圖5F,所添加材料540可以回填由于步驟450中材料的移除所留下的空缺以形成彎曲。所添加材料可以與組成主體的材料相同,或與形成槽510的材料相同。在實施例中,槽510由移除主體的二氧化硅材料而形成,并且二氧化硅被添加到主體以回填由于移除槽內(nèi)所沉積的SiON所留下的空缺。
在步驟470中,主體可以被平面化。通過移除任何額外的回填材料,主體可以被平面化以產(chǎn)生主體中光滑的表面。
在實施例中,所沉積的材料可以被用于形成鏡片,使得經(jīng)過主體傳播的光線可以通過主體的表面上所沉積的材料而被聚焦。光線可以被聚焦在主體的任何表面上。例如,材料可以被配置使得光線被聚焦在端部、頂部、邊、或主體的任何其他表面。在實施例中,光線可以被聚焦到主體的外部。例如,不同的主體的表面上。
圖6示出了涉及光學(xué)耦合602的實施例的主視圖,該光線耦合602包括波導(dǎo)605,該波導(dǎo)605是錐形的使得波導(dǎo)605的截面區(qū)域沿著波導(dǎo)605的長度而減小。光學(xué)耦合602還包括鏡片101,該鏡片101被配置以聚焦來自波導(dǎo)的沿著光學(xué)耦合602的外表面220的兩個軸而傳播的光束。通過在鏡片成分中具有沿第一軸可變折射率的材料的使用,鏡片101可以在第一軸聚焦光線。通過鏡片101的彎曲表面610的使用,鏡片101還可以在第二軸聚焦光線。此外,相對位置、特征、和/或耦合的波導(dǎo)605、鏡片101、以及外表面220的配置可以提供光學(xué)耦合602的具體的光學(xué)特征。例如,波導(dǎo)605以及鏡片101的光學(xué)中心線可被對齊或偏移,以精確地確定在外表面220或光學(xué)耦合602的其他表面上的聚焦區(qū)域的位置。在另一示例中,鏡片101與外表面220之間的相對距離可以確定外表面220上的聚焦區(qū)域的大小。在實施例中,在表面610與外表面220之間的材料615可以在光學(xué)耦合中被消除或不被包括。
光學(xué)耦合602可以作為單獨(dú)的設(shè)備存在,該設(shè)備可以被用于與其他設(shè)備相關(guān)以光學(xué)地耦接其他的設(shè)備。光學(xué)耦合602還可以作為設(shè)備的組件被集成以提供對于設(shè)備的光學(xué)耦合性能。例如,光學(xué)耦合602可以被集成進(jìn)集成電路設(shè)備,使得將集成電路設(shè)備光學(xué)地耦接到其他設(shè)備。例如,光學(xué)耦合可以被嵌入或以其他方式植入集成電路的電鍍材料,使得光學(xué)耦合的外表面是集成電路的外表面用于耦合光纖。此外,光學(xué)耦合602可以與集成電路同時被建立,諸如在集成電路設(shè)備中的晶元級別制造過程中同時被建立。
本文所描述的實施例的闡述意在提供各種實施例的結(jié)構(gòu)的通常的理解。闡述不意在作為裝置與系統(tǒng)的所有元件與特性的完備的描述,該裝置與系統(tǒng)利用本文所描述的架構(gòu)或方法。根據(jù)回顧本公開,許多其他的實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說可以是顯然的。本公開可以利用其他實施例,以及從本可以得出其他實施例,使得能夠做出諸如結(jié)構(gòu)的或邏輯的置換與變換而無需離開本公開的范圍。此外,示出僅僅是代表性的并且可以不是按比例繪制的。示出的某些比例可能被夸大,但其他比例可能被縮小。相應(yīng)地,本公開以及附圖應(yīng)被視作闡述性的而不是限制性的。
盡管此說明書包含許多特性,這些特性不應(yīng)被理解為本發(fā)明的限制或可能要求的內(nèi)容范圍的限制,而是作為對本發(fā)明的具體實施例的特性細(xì)節(jié)的說明。在單獨(dú)的實施例的上下文中,此說明書中的某些特性還可以以組合的形式在單個的實施例中被實現(xiàn)。相反,單個的實施例上下文中所描述的各種特性還可以以多個實施例的形式而單獨(dú)地實現(xiàn),或以任何適合的子組合的形式而實現(xiàn)。此外,盡管特性可以被描述作為是在某些組合中起作用的,甚至在開始被如此的要求,但是在一些情況下,來自所要求的組合的一個或多個特性可以脫離該組合,并所要求的組合可以被變化為子組合或子組合的改變。
相似地,盡管在附圖中所描繪的與本文所描述的操作是以具體的順序的,不應(yīng)理解為要求以示出的具體順序或時序執(zhí)行這些操作,或者要求應(yīng)當(dāng)執(zhí)行所有示出的操作以獲得期望的結(jié)果。在一些情況下,多任務(wù)處理可以是有利的。此外,上文所描述的實施例中的各種系統(tǒng)組件的拆分不應(yīng)當(dāng)理解為在所有實施例中都要求這種拆分。
本公開的一個或多個實施例可以被分別地或整體地引用于此,術(shù)語“發(fā)明”僅僅出于簡便的目的而不意在將本申請的范圍主動地限制在具體的發(fā)明或發(fā)明概念中。此外,盡管本文中已示出和描述了具體的實施例,應(yīng)當(dāng)理解以實現(xiàn)相同或相似目的被設(shè)計的任何次序的安排可以取代所示出的具體實施例。本公開意在覆蓋各種實施例的任何或全部后續(xù)的改編或變化。一旦回顧說明書,以上的實施例的組合以及未在本文中具體描述的其他實施例,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯然的。
所提供并且遞交的本公開摘要遵守37C.F.R§1.72(b),并且不應(yīng)被理解為解釋或者限制說明書的范圍或意義。此外,出于簡化本公開的目的,在上文的詳細(xì)描述中,各種特性可以組合在一起或被描述在單個的實施例中。本公開不應(yīng)被理解為反映一種傾向:所要求的實施例要求多于在每項權(quán)利要求中所引用的特性。而是,如以下權(quán)利要求反映的,發(fā)明的主題可以被指向少于任何所公開的實施例中的所有特性。因此,以下權(quán)利要求被并入本文所提供的詳細(xì)描述中,每一項權(quán)利要求代表其自身作為定義單獨(dú)地要求的主題。
因此,以上的詳細(xì)描述意在被視為示例性的而不是限制性的,并且應(yīng)當(dāng)理解,是包括所有等同物的以下的權(quán)利要求意在定義本發(fā)明的精神和范圍。