[发明专利]一种应用于光器件的基板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种应用于光器件的基板及其制备方法，其中方法包括根据产品设计需求，将选取的石英棒加工制成预制棒；将所述预制棒熔融拉制成符合设计需求的若干个基板长坯；采用预置石蜡混合物将排列组合后的各所述基板长坯粘合制成块坯；根据成品尺寸，将所述块坯切割成板坯，并采用第一溶液对所述板坯的各端面进行溶解；采用第二溶液将溶解后的板坯各端面进行毛面处理后，对所述板坯进行除蜡与清洗处理；在专用设备上对除蜡与清洗处理后的所述板坯的各端面进行火抛光加工制成基板成品；实现高定位精度、低破损率、高可靠性基板的制备；而且降低生产过程中破损率，提升生产良率以及降低生产成本。

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种应用于光器件的基板及其制备方法。

背景技术

随着信息时代，互联网的迅速发展，不同用途和样式的光器件被广泛的应用于电信网路、有线电视网路、光纤传感及光纤通信技术中。光纤耦合器又称光分路器，是指将两根或多根光纤并拢在一起，用于实现光信号分路/合路的光无源器件。石英基板是一种采用石英材质制作的用于固定光纤的元件，通常光纤耦合器一般采用外径小于3毫米，长度小于30毫米的长条状单槽石英基板对耦合区域进行封装保护，以确保产品参数稳定。

现有技术方案中所公开的基板大多存在可靠性低、定位精度差、破损率高等缺点。如专利文件(公开号：CN 201773196U)公开了一种单凹槽大槽口的石英基板，该类石英基板结构存在以下不足：一是产品下部为圆弧，在使用时易转动，导致光纤与石英基板间难以实现精确的装夹，且光纤与定位槽三个槽面的距离一致性难以控制。二是由于产品设计在使用时两根光纤所在的平面与槽的底面平行，因此产品的槽底和槽口均较宽，造成在点胶时用胶量大，胶的固化收缩对槽两侧的拉应力大，导致用胶成本高和点胶破裂不良的比例高。三是产品在使用时需要在两端点胶固定光纤，而该类石英基板结构设计时并没有针对点胶区域的长度作相应的控制，点胶量的控制难度高。上述问题均不利于光纤耦合器的可靠性。

专利文件(公开号：CN1153992C)公开了通过机械磨削法制备石英基板，该类石英基板是选用满足直径要求的细石英棒基于精密装夹定位，采用细磨轮加工出所需的定位凹槽。由于该成品尺寸小、数量大；以及机械磨削法装夹和拆卸工作繁复，工作量大，生产效率低等不足。而且该方法对材料的尺寸精度和装夹精度要求高，导致成品尺寸良率低。同时，采用机械磨削法制备出的凹槽表面是粗糙的，存在大量难以检测发现的微裂纹与机械应力残留，这些不足造成产品在投入使用后容易出现点胶处开裂破碎的质量问题，降低了点胶工序的合格率，增加了客户的生产成本，同时大量微裂纹和机械应力的存在也降低了光纤耦合器的可靠性。

专利文件(公开号：CN1872751A)公开了一种通过高温熔融拉丝法制备的石英基板，该类石英基板是选用较粗的石英棒预制出凹槽，再通过传统的高温拉丝和切断制造出石英基板。相比于机械磨削法，高温熔融拉丝法生产效率较高，且对材料和装夹的精度要求较低。然而高温熔融拉丝法制备出来的凹槽表面为光滑表面，尽管消除了机械磨削法存在的点胶易破裂的质量问题，但是由于光滑表面与胶的粘结强度差，点胶工序脱胶问题比例升高，同时点胶过程胶液在光滑表面易流趟，增加了点胶量的控制难度，同样降低了点胶工序的合格率，增加了客户的生产成本。此外，高温熔融拉丝法生产的石英基板的两个端面依然是采用机械磨削的方法加工而成，同样存在微裂纹和机械应力，端面与柱面相交的棱边较尖锐在冷加工过程中破损比例高，过程良率低。

专利文件(公开号：CN106956185A)为提升胶与槽面的粘合力，采用加砂浆的毛刷对槽的表面进行来回刷洗的粗化处理法及采用该法制备的石英基板，主要是将光滑的表面处理成毛面。该方法需要将石英基板的槽面一一摆正，由于石英基板的底面为圆柱面会滚动，该方法装夹一致性差，效率低。且该方法对整个槽面进行了粗化处理，而产品使用时点胶的位置只在产品的两端，中部的槽面并不需要进行毛面处理。整个槽面进行毛面处理后，产品的透光性变差，给外观检测造成了困难，石英基板内的气线缺陷不易被检测出，降低了产品的可靠性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高可靠性应用于光器件的基板及其制备方法。