[发明专利]一种对准光纤的结构

说明书

发明领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分中所述的方法和权利要求6前序部分中所述的器件。所述方法用于被动地对准至少一个放在基片上的光纤和至少一个光学元件，所述器件包括至少一个布置在基片上并对准至少一个光学元件的光纤。

背景技术

光学元件的生产费用是昂贵的。所花的费用相当大一部分在于光学元件上装有公差要求很高的光连接件。光纤的定位必须有很高的精度，相对于光学芯片其精度应在千分之一毫米左右。

光纤定位通常采用所谓的主动式对准方法来进行，其中，在光学芯片上施加一个电流，使得所述芯片产生光，所述光依次注入光纤中，通过以极小增量移动光纤并同时测量注入光纤中的光，就可以确定注入的最大值。然后光纤就固定在这个最大值的位置。这种方法复杂费力，且必须要有精密机械零件。

在寻求减少费用的努力中，另一种对准方法，即所谓的被动对准方法，逐渐被广泛使用。这种方法的一个突出特征是，在对准过程中光学芯片并不通电，而是在一个已预先设定且精确定位的普通载体上和光纤一起固定。所述载体一般由硅制成并有微机械结构，便于光学芯片和光纤的定位。

日本公开特许公报第09281360号提出了一种结构，这种结构包括许多布置在V型槽中的光纤，光纤与一个发光源对准。

这种方法的一个问题是为了获得所要的槽几何形状，必须精确地确定硅片上的晶体方位。

发明概述

本发明的目的是至少要减轻上述问题。

本发明通过权利要求1中特征部分和权利要求6中特征部分的器件解决所述问题。所述方法包括以下步骤：对一个包含有埋入的腐蚀阻挡层的基片进行图案加工；在基片上蚀刻出具有垂直侧壁和垂直端面的U型槽图案，所述槽的深度和覆盖埋入的腐蚀阻挡层的材料厚度一致，所述槽在基片上的位置与所述光学元件对准；将光纤布置在各个U型槽中，并将所述光纤固定在所述U型槽中。在所述器件中，所述光纤布置并固定在U型槽内，所述U型槽的侧壁和端面与基片表面基本上垂直，所述U型槽的底面和基片的未蚀刻表面基本上平行。

本发明的一个优点是硅片的图案加工和晶体的方位无关。

本发明的另一个优点是由于不使用腐蚀性化学液，U型槽可以在整个工艺的后期制作。这就提高了工艺次序的自由度以及工序间的互换性，也提高了产量。

本发明还有的优点是可以蚀刻出具有很高精度的槽宽和槽长的U型槽，U型槽的侧壁垂直于基片表面。

本发明其它的优点是U型槽可以具有基本上垂直的槽侧壁和基本上平行于所述基片表面的槽底面，而与位于平行所述基片表面的平面上的槽的几何形状无关。

现在将通过优选实施例和附图来详细说明本发明。

附图的简单说明

附图1表示了上述本发明器件的一个实施例。

优选实施例的具体描述

图1显示了本发明器件的一个实施例，包括一个基片10，一激光阵列60，蚀刻出的U型槽22，24和26，一焊接指示器30，电极50和焊接连接件40。在此示例中，基片是一种硅基片，可平行于任何结晶方向，且基片的平面朝上。所述硅基片有一个埋入的腐蚀阻挡层。在此示例中，所述腐蚀阻挡层由一层二氧化硅(SiO2)组成。腐蚀阻挡层上面的纯硅的厚度取决于蚀刻在基片上的U型槽所需的深度。

在所述实施例中，基片上蚀刻了四个互相平行的U型槽22，所述U型槽与所述激光阵列60对准。光纤安放在所述U型槽中。由于所述光纤与激光阵列的位置对准，且U型槽的宽度和深度精确地适合于光纤尺寸，因此光纤可在U型槽中被动地对准。基片上还蚀刻了三个与所述U型槽垂直的横向沟槽24。这些沟槽24的功能是在固定光纤时在U型槽之间分配粘结剂。在安放光纤的U型槽22的端部还蚀刻有与之垂直的另外沟槽26。这个沟槽26的功能是存贮多余的粘结剂。最不希望出现的是粘结剂粘在了光纤的光学接触表面或激光器表面。光纤与安放光纤的U型槽的各个表面之间的粘结剂中作用着毛细管作用力，其大小可以使粘结剂上升到光纤的端部。位于容纳所述光纤的U型槽22端部的横向粘结剂存贮槽26可以减小或消除光纤端部关键部分的毛细管作用力，因而可以减小粘结剂污染光纤的光学接触面的危险。

所述U型槽可以用干性腐蚀方法蚀刻。本发明采用的方法是深度活性离子腐蚀工艺(DRIE)，最好采用表面技术体系(STS)中的各向异性硅腐蚀工艺(ASE)。

焊接指示器30的功能是判断焊接质量，当焊料熔化并与通过焊接连接件40对准的基片上的激光阵列结合时，非常有作用。设置在基片上的电极50用来向所述阵列60中的激光器提供电流。