[发明专利]一种硅基光电子芯片与单模光纤的耦合方法

权利要求书

1.一种硅基光电子芯片与单模光纤的耦合方法，应用于单模光纤与硅波导的耦合，其特征在于，

在硅衬底上设置二氧化硅层，硅波导设置在二氧化硅层内，单模光纤的端面处理成凸曲面形，单模光纤与二氧化硅层之间存在间隙，单模光纤与硅波导之间设置有至少一段低折射率波导，所述低折射率波导呈片状长方体形且两端为尖角，所述硅波导入射端为尖角，单模光纤的纤芯出射端与低折射率波导入射端对齐，所述低折射率波导与硅波导在水平方向上部分重叠，且在垂直方向上存在间隙，所述低折射率波导与硅波导两侧的二氧化硅层均加工有刻槽，所述刻槽深度大于硅波导埋入二氧化硅层的深度。

2.根据权利要求1所述的一种硅基光电子芯片与单模光纤的耦合方法，其特征在于，

所述单模光纤由光纤压块和光纤固定块固定，所述光纤固定块在二氧化硅层生成时同时成型，光纤固定块上表面以及光纤压块下表面均加工有V形槽，单模光纤由光纤压块和光纤固定块固定连接，单模光纤由所述V形槽夹紧固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种硅基光电子芯片与单模光纤的耦合方法，其特征在于，

所述单模光纤通过光纤安装器安装到耦合位置，所述光纤安装器包括连接架、丝杆座、丝杆、旋转手柄、两个滑杆、滑块、光纤夹持座和光纤夹持压块，所述光纤夹持座与滑块固定连接，光纤夹持压块与光纤夹持座紧贴固定连接，光纤夹持压块与光纤夹持座接触面相同位置均开有V型槽，所述光纤由所述两个V型槽夹持，所述丝杆第二端与滑块铰接且沿轴线方向相对固定，所述滑块与滑杆活动卡接，所述丝杆与两个滑杆延伸方向相同，所述丝杆座加工有与所述丝杆匹配的螺纹孔，所述丝杆与丝杆座通过螺纹副连接，旋转手柄固定安装在丝杆第一端，所述滑杆固定安装在丝杆座上，所述丝杆座固定安装在所述连接架上，所述连接架与硅衬底可拆卸固定连接，将连接架与硅衬底固定连接后，将单模光纤夹持在光纤夹持压块以及光纤夹持座上，扭转旋转手柄带动丝杆转动，进而带动滑块移动，滑块带动单模光纤移动到耦合位置，安装光纤压块将单模光纤固定后，拆除光纤夹持压块以及连接架。

4.根据权利要求3所述的一种硅基光电子芯片与单模光纤的耦合方法，其特征在于，

所述将单模光纤安装到耦合位置时使用的光纤安装器还包括防撞装置，防撞装置在单模光纤出射端移动到耦合位置时锁死所述滑块。

5.根据权利要求4所述的一种硅基光电子芯片与单模光纤的耦合方法，其特征在于，

所述防撞装置包括接触开关，所述接触开关安装在单模光纤出射端前方，接触开关与障碍物接触时接通，所述防撞装置用于锁死滑块的锁死机构包括两个制动块、弹簧和电源，所述滑块与滑杆套接处开有通槽，所述通槽底部加工有T型槽，所述两个制动块底部均与所述T形槽卡接，所述两个制动块中部分别位于一个滑杆外侧，所述两个制动块内侧中部由所述弹簧连接，所述弹簧两端通过接触开关与电源连接。

6.根据权利要求4所述的一种硅基光电子芯片与单模光纤的耦合方法，其特征在于，

所述防撞装置包括探杆、接触开关和锁死机构，所述探杆第一端固定安装在光纤夹持座上，所述接触开关安装在探杆第二端，所述锁死机构与接触开关耦合，所述锁死机构在接触开关接通时锁死所述滑块，所述接触开关包括前触点、后触点和石墨管，所述前触点以及后触点均呈管状，所述石墨管外壁与前触点内壁套接，所述后触点固定在探杆末端，所述前触点通过绝缘层与后触点同心固定连接，所述石墨管前端位于单模光纤出射端前方。

7.根据权利要求6所述的一种硅基光电子芯片与单模光纤的耦合方法，其特征在于，

所述锁死机构包括两个制动块、弹簧和电源，所述滑块与滑杆套接处开有通槽，所述通槽底部加工有T型槽，所述两个制动块底部均与所述T形槽卡接，所述两个制动块中部分别位于一个滑杆外侧，所述两个制动块内侧中部由所述弹簧连接，所述前触点与电源正极连接，所述弹簧第一端与后触点电连接，所述弹簧第二端与电源负极连接。

8.根据权利要求5或7所述的一种硅基光电子芯片与单模光纤的耦合方法，其特征在于，

所述两个滑杆外侧均加工有平面部，所述平面部与所述制动块内侧面相对且存在间隙。