[发明专利]一种光纤与硅光芯片的耦合方法及其芯片

权利要求书

1.一种光纤与硅光芯片的耦合方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将硅光芯片(1)粘贴固定在基板(2)上，所述硅光芯片(1)的端面耦合波导为悬臂梁结构，具有模斑变换器(1-1)；

步骤2：剥除光纤(4)部分涂覆层，使用光纤切割刀切割得到整齐的光纤(4)端面，通过图像系统、微调架将光纤(4)端面与耦合波导的模斑变换器(1-1)耦合对准，固定块(5)从侧面紧挨光纤(4)并固定在基板(2)上；硅光芯片(1)的输入端和输出端分别粘贴垫块(3)并支撑光纤(4)未剥除涂覆层的部分；

步骤3：使用微调架将光纤(4)端面与模斑变换器(1-1)区域精确对准，调节至合适耦合间距后采用紫外胶(6)将光纤(4)分别与固定块(5)和垫块(3)粘接固定；

步骤4：在硅光芯片(1)的耦合端面及悬臂梁波导区域点上匹配液(7)以实现折射率匹配。

2.根据权利要求1所述的一种光纤与硅光芯片的耦合方法，其特征在于：所述光纤(4)端面附近剥除涂覆层部分为0.5-4毫米。

3.根据权利要求1所述的一种光纤与硅光芯片的耦合方法，其特征在于：所述步骤1中所述垫块(3)高度比硅光芯片(1)低0.1-0.4毫米。

4.根据权利要求1所述的一种光纤与硅光芯片的耦合方法，其特征在于：所述光纤(4)为单模光纤，其端面切割整齐或进行抛光处理。

5.根据权利要求1所述的一种光纤与硅光芯片的耦合方法，其特征在于：所述步骤2中所述固定块(5)高度比硅光芯片(1)高0.2-0.5毫米。

6.根据权利要求1所述的一种光纤与硅光芯片的耦合方法，其特征在于：所述步骤2中采用图像系统调节固定块(5)从侧面紧靠光纤(4)，且距离芯片端面间距为0.05-0.1毫米。

7.根据权利要求1所述的一种光纤与硅光芯片的耦合方法，其特征在于：所述步骤3中光纤(4)固定在固定块(5)上，胶层厚度控制为10-20微米。

8.根据权利要求1所述的一种光纤与硅光芯片的耦合方法，其特征在于：所述步骤4中匹配液(7)采用折射率合适的软胶。

9.一种应用根据权利要求1所述一种光纤与硅光芯片的耦合方法制作的芯片，其特征在于：包括硅光芯片(1)、基板(2)、垫块(3)、光纤(4)、固定块(5)，光纤(4)与硅光芯片(1)端面耦合波导对准，靠近硅光芯片(1)的输入/输出端均设置有垫块(3)，固定块(5)侧面紧挨光纤(4)设置，光纤采用紫外胶(6)固定在固定块(5)和垫块(3)上，硅光芯片(1)的耦合端面处和模斑变换器(1-1)区域设置有匹配液(7)实现光路折射率匹配。

10.根据权利要求9所述的一种芯片，其特征在于：所述硅光芯片(1)端面耦合波导采用悬臂梁结构，端面耦合波导由硅波导(1-1-1)和四周包裹的二氧化硅(1-1-2)组成，每个耦合通道的端面耦合波导四周镂空，通过波导支撑臂(1-1-3)与芯片整体连接。