[發(fā)明專利]田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器、制造方法及封裝工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110296455.9
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102354027A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃衍堂;鮑日焰;王曉花
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293;G02B6/122;G02B6/138
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.?一種錐光纖田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器，其特征在于，它包括光纖(1)、田徑場形微芯環(huán)腔（2），田徑場形微芯環(huán)腔（2）垂直直邊處的中截面（21）的直邊處小圓環(huán)（22）直徑大于錐光纖錐腰（11）的直徑，光纖（1）與田徑場形微芯環(huán)腔（2）間隔布置，相鄰兩條光纖的錐腰（11）與田徑場形微芯環(huán)腔（2）的直邊處小圓環(huán)平行（22）相切。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐光纖田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器，其特征在于，所述復(fù)用器還包括一個承載基片-硅片（4），在硅片（4）上制有若干條平行的能容納光纖（1）的V型槽（41），兩V型槽中心間距為田徑場形微芯環(huán)腔（2）的半圓形直徑與錐光纖的錐腰（11）直徑的和，錐光纖（1）固定于V型槽（41）中，田徑場形微芯環(huán)腔（2）設(shè)在兩V型槽（41）之間的中部，相鄰兩條光纖的錐腰（11）與田徑場形微芯環(huán)腔（2）的直邊處小圓環(huán)（22）相切。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種錐光纖田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器，其特征在于，承載硅片（4）的材料選用晶向為<100>的單晶硅，V型槽（41）的頂部寬度約25-30微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種錐光纖田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器，其特征在于，所述承載硅片（4）上刻蝕有二條平行的V型槽（41），V型槽（41）的頂部寬度為光纖外徑的1.22倍，錐光纖的錐腰（11）與田徑場形微芯環(huán)腔（2）在同一水平面上。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種錐光纖田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器，其特征在于，所述復(fù)用器由三條光纖（1）制成的錐光纖、兩個田徑場形微芯環(huán)腔（2）、一個承載硅片（4）組成，承載硅片（4）上刻蝕有三條平行的V型槽（41）和兩個田徑場形微芯環(huán)腔（2），錐光纖的錐腰（11）與田徑場形微芯環(huán)腔（2）在同一水平面上，相鄰兩條光纖的錐腰（11）分別與田徑場形微芯環(huán)腔（2）直邊處的小半圓環(huán)（22）相切。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐光纖田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器，其特征在于，田徑場形微芯環(huán)腔（2）的周長???????????????????????????????????????????????μm，其中Δυ為信道間隔，c為光在真空中的速度，n制作田徑場形微芯環(huán)腔的介質(zhì)折射率，F(xiàn)SR為田徑場形微芯環(huán)腔自由光譜范圍，與其最佳匹配的錐光纖錐腰直徑為1-3μm，周長的選擇包括直邊長度和弧形邊直徑，在設(shè)計尺寸的同時，須滿足光在腔的直邊處耦合時引入的相位匹配。

7.一種錐光纖田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器制造方法，該復(fù)用器包括錐光纖（1）、田徑場形微芯環(huán)腔（2）、承載硅片（4）的制作，其特征在于，承載硅片（4）的制作是利用晶向為<100>單晶硅的各向異性腐蝕特性制作V型槽（41）和各向同性腐蝕特性制作SiO2圓盤，包括以下步驟：設(shè)計用于光刻的掩模板,先將單晶硅片上用氧化法生長出SiO₂層，涂正型光刻膠，烘干，蓋上掩模板，紫外線曝光，對硅片進行顯影、漂洗、烘干、用氫氟酸腐蝕SiO₂，去除光刻膠，用硅腐蝕物進行腐蝕，形成放置光纖的V型槽和制作田徑場形微芯環(huán)腔的SiO₂盤；其中田徑場形微芯環(huán)腔（2）的制作方法為：將SiO₂盤用激光進行高溫融化，在表面張力作用下冷卻后形成田徑場形微芯環(huán)腔（2）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種錐光纖田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器制造方法，其特征在于，組裝過程為錐光纖（1）放置入V型槽（41）：首先將錐光纖（1）固定在V形槽（41）上，然后將V形槽（41）和制作好田徑場形微芯環(huán)腔（2）的承載硅片（4）各固定在一個微調(diào)節(jié)架上，分別調(diào)節(jié)微調(diào)節(jié)架，同時在顯微鏡下觀察錐光纖（1）與田徑場形微芯環(huán)腔（2）的位置，調(diào)整使得錐光纖錐腰（11）處與環(huán)腔（2）的直邊相切，錐度部分落在V型槽（41）內(nèi)；在錐外V型槽（41）卡住部分處點上紫外固化膠，用紫外曝光燈照射30秒，將環(huán)腔（2）與錐光纖（1）固定，錐光纖（1）的外部可適當(dāng)彎曲采用同樣的方法固定于另外的承載基片（比如板）上，硅片則固定在此上。

9.一種錐光纖田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器的封裝工藝，其特征在于，封裝時選擇溫度特性與錐光纖（1）與田徑場形微芯環(huán)腔（2）材料相匹配，折射率也應(yīng)低于光纖折射率的材料作為填充材料，可供采用的膠合劑包括丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂

10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種錐光纖田徑場形微芯環(huán)腔光梳狀波分復(fù)用器的封裝工藝，其特征在于，封裝材料選用硅彈性樹脂、氟化聚合物、硅油和甘油，其中硅彈性樹脂能最適合于作填料兼包層材料。