[发明专利]一种新颖高精度光纤阵列的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤阵列的制造方法，尤其涉及一种采用平板结构的光纤阵列的数种制造方法。

背景技术

随着平面光波导器件被广泛使用，光纤阵列作为各器件的输入输出端具有广泛的应用前景。为了使光信号传输畅通，光纤阵列中的各光纤须与光波导器件中的各通道对齐，因此要求光纤阵列的各纤芯基本位于同一平面且间距确定。通过对光纤阵列的光纤耦合效率进行计算，发现在平面光波导器件中使用的光纤阵列，各光纤的位置精度小于1微米时才能满足实际需要。

光纤由三部分组成，其截面理论上为三个同心圆，从外向内依次包括涂覆层、包层以及纤芯。图1A为传统光纤阵列的结构示意图。光纤阵列传统的制造方法为：将前端去涂覆层的光纤13均匀排布在V型槽下基板11中，再将上盖板12盖在光纤13上，中间用粘合剂粘接固化而成(截面如图1B所示)。各光纤的位置是通过下基板11上的V型槽与上盖板12形成的多个三角形条状结构来确定的，因此，光纤阵列中各光纤的位置精度是通过V型槽下基板11的V型槽的形状和尺寸精度保证的。然而，V型槽下基板11需要采用精密机械加工，精度越高，对应的成本就越高，由此导致光纤阵列总成本极高。

现有技术中通过使用平板结构代替V型槽结构来降低成本，中国专利申请号为03158710.0的发明就属于此种类型。下面结合图2A-C中现有技术的工艺流程图来叙述采用平板结构的光纤阵列的制作工艺流程：将去涂覆层的光纤带23均匀放置在V型槽模具24上；将涂上粘合剂的上盖板22盖在V型槽模具24上，固化粘合剂使得光纤带23固定粘连在上盖板22上，去掉V型槽模具24；将上盖板22盖到涂上粘合剂的下基板21上，固化粘合剂，使光纤固定于上盖板22与下基板21之间。

上述方法可使光纤阵列的精度达到0.5微米左右，但缺点在于很难掌握上盖板22粘合剂的添加量。如果添加量不足可能导致光纤脱落；如果添加量大可能导致粘合剂流到V型槽模具24内，造成模具24的精度下降，由此缩短了模具24的使用寿命，违背了降低成本的初衷；如果粘合剂量太大，会使上盖板22、光纤带23及V型槽模具粘接在一起，由此，下面的步骤很难继续进行。此外本工艺过程复杂，批量生产难度较大。

发明内容

一种光纤阵列的制造方法，其包括：在光纤阵列下基板上均匀地镀上一层膜，膜的厚度大于V型槽模具中V型槽的深度；用V型槽模具在所述膜上模压出V型槽的形状；将前端剥去涂覆层的光纤带均匀放置在所述模上压出的V型槽上，用固定夹将光纤带的后端固定在位于所述下基板后方的光纤带固定座上，所述去涂覆层的光纤的长度足以使其露出所述模上压出的V型槽；将光纤阵列上盖板放置在所述光纤阵列下基板上，在所述上盖板上加上压力，使得位于所述下基板的光纤带中的各光纤纤芯位于同一平面；从所述光纤阵列上盖板的后端添加第一种粘合剂，使这种粘合剂充满所述上盖板与所述下基板间的间隙，并通过固化粘合剂使所述光纤带中各光纤的相对位置固定；在位于所述下基板上的未被所述上盖板盖住的光纤带上添加第二种粘合剂并使其固化；除去施加在所述上盖板上的压力、除去所述光纤带固定座，取下光纤阵列。

本发明还提供一种光纤阵列的制造方法，其包括：从前至后依次排列精密孔型模具、光纤阵列下基板以及光纤带固定座，所述光纤阵列下基板与所述精密孔型模具靠近但不相连，所述孔型模具的孔径比去涂覆层的光纤直径大1～3微米；将前端去涂覆层的光纤插入在所述精密孔型模具的孔内，用固定夹将光纤带的后端固定在所述光纤带固定座上，所述去涂覆层的光纤的长度足以使其露出精密孔型模具；将光纤阵列上盖板放置在所述光纤阵列下基板上，在所述上盖板上放置控制装置，通过调整所述控制装置的施力点和施力大小调节所述上盖板相对所述下基板的位置，使得位于所述下基板上的各光纤纤芯位于同一平面上；从所述光纤阵列上盖板的后端添加第一种粘合剂，使这种粘合剂充满所述上盖板与所述下基板间的间隙，并通过固化粘合剂使所述各光纤的相对位置固定；在位于所述下基板上的未被所述上盖板盖住的光纤上添加第二种粘合剂并使其固化；除去所述控制装置、所述精密孔型模具以及所述光纤带固定座，取下光纤阵列。