[發明專利]被動校準的方法和裝置

在審

• 申請號: 01801356.2
• 申請日: 2001-05-23
• 公開（公告）號: CN1380987A
• 公開（公告）日: 2002-11-20
• 發明（設計）人: G·帕爾姆斯科;M·格蘭貝里;P·艾利森;K·弗雷德;L·貝克林;P·倫斯特倫;T·艾利松;C·維埃德
• 申請（專利權）人: 艾利森電話股份有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 章社杲

技術領域

本發明涉及一種用于精確和被動校準的方法和裝置，諸如用于低成本陣列纖維通路元件的精確和被動校準工藝。

背景技術

用于硅及其聚合物的顯微結構工藝的設備已被用于制造帶有MT接口的苯并環丁烯(BCB)波導器FTTH陣列元件。被動校準結構已被用于激光陣列、二極管以及光接口。

發明內容

寬帶社交界需要在電訊網絡中大量增加容量。目前在終端用戶使用的單模光纖配置中的元件昂貴到了不能接受的地步。降低成本的努力不得不集中到陣列技術、被動校準以及塑料包裝上。

下面限定的設備和工序的工藝是實現低成本FTTH元件的先決條件：硅顯微機械加工、磷化銦(InP)激光二極管陣列技術，苯并環丁烯波導器，通過自校正焊塊使激光二極管陣列與波導器校準的被動校準器，使波導器被動地與MT光接口校準的校準器，微復制技術以及塑料包裝。

用低成本復制的載波器上的校準結構使激光載波器被動的與MT接口校準。激光載波器以自校準半導體激光器為基體，叨焊晶片安裝在具有平面聚合物波導器的硅底層上。本發明的校準原理由圖1安裝在一個聚合物載波器上的激光載波器的主視圖表示。

上面評述了低成本的陣列激光元件的新原理。該原理可以實現使激光器和波導器之間以及波導器和MT光接口之間的被動校準工藝。這種方法是切實可行的，該方法的工序可以在將來實現并滿足制造具有高光學性能的低成本元件的需要。

下面結合最佳實施例以及相應的附圖對本發明進行更加具體的描述。

附圖說明

圖1為根據本發明校準原理在聚合物載波器上設置的激光載波器的主視圖；

圖2為帶有校準溝的激光載波器的俯視圖，其中該校準溝適于本發明的載波器結構；

圖3為本發明聚合物載波器的主視圖，表示的是在模具夾中的校準結構和成型的聚合物載波器。

具體實施方式

如圖2所示，激光載波器1包括一個邊緣發射SM激光陣列2，用錫化金(AuSn)焊塊使其與載波器上的波導器3被動校準。這種校準方法已經在先前的單模精度中給出，參見參考文獻1和2。校準是通過焊點在熔融狀態下產生的表面張力實現的。參見參考文獻3，例如BCB的平面波導器3在硅底層從激光陣列2到載波1的邊緣導光，使激光元件不需要尾光纖連接就能與波導功能合為一體。如圖2所示，為了使載波器1被動的與MT接口校準，在最好是硅制成的載波器1的外部蝕刻出校準溝。

如附圖1所示，激光載波器1放在聚合物載波器5上，通過激光載波器上的校準溝4與垂直校準結構6的配合波導器3與聚合物載波器上的水平校準結構7的配合，使激光載波器被動的與MT接口定位。聚合物載波器最好以具有微結構的硅作為轉印模具的模具夾8為基底，采用復制工藝制作，參見附圖3和參考文獻4。模具夾包括用于MT接口的不同大小的V型凹槽，用于以后在聚合物載波器中產生垂直校準結構6和水平校準結構7的垂直校準和水平校準。為了給激光陣列提供空間，可以在聚合物載波器的校準結構后部制出空腔。最好由模具夾上的焊接構件實現。為了實現尺寸控制以及復制結構的低熱膨脹，石英填充的環氧作為聚合物，參見參考文獻4和5。如圖1所示，復制的載波器內的MT導引孔9，通過在復制階段將MT導引銷10放在模具夾上制成。

一個引導框架接著被安裝在激光載波器的后側，通過電線焊接在極板上。該安裝過程在激光載波器粘接固定在聚合體載波器上之前進行。最后，使用轉印模具封裝拋光包裝以實現光的傳播在波導器邊緣結束。

激光陣列可以具有四個激光通道，信號電極可以在外延側露出，并當激光陣列被安裝叨焊晶片時連接在載波器上。公共接地極被電線焊接在激光載波器上。

激光載波器使用在硅上平板印刷和干蝕刻的標準微結構工藝制作。電極由Ti/Pt/Ni/Au電子束的發射和垂直發射工藝制成。金和錫可通過作為焊塊的感光性樹脂膜電鍍。平面BCB波導器在波導磁心之間由上下覆蓋層制成，參見參考文獻3。所有這些層通過旋轉堆積，堆積在硅層上，并且在平板印刷階段制成波導磁心的形式。波導器的底面也干蝕刻，從而使波導器的邊緣光滑。這樣做是為了使激光進入波導磁心時得到更好的耦合效率。最后，校準溝用借助作為膜材料的氧化物通過DRIE(深層反映離子蝕刻法)被蝕刻在底層上。