[發(fā)明專利]用于與VSCEL或PIN陣列耦合的光纖陣列及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310306602.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN103383482A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江永勝;阮景;羅志祥;朱志實(shí)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢博昇光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/42
• 分類號(hào): G02B6/42
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信技術(shù)中并行光電收發(fā)模塊、有源光纜等技術(shù)領(lǐng)域中并行光學(xué)通道耦合的光纖陣列，尤其涉及一種用于與VSCEL或PIN陣列耦合的光纖陣列及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著人類對(duì)通信需求的快速增長，現(xiàn)有的通信系統(tǒng)面臨更大的挑戰(zhàn)。其中速率和能耗是兩個(gè)非常關(guān)鍵的因素。人們期望在更小的空間、更低的能耗條件下提供更大的帶寬。因此并行光學(xué)收發(fā)模塊的研究得到了廣泛的研究。

在LD激光器、VCSEL激光器等常用通信激光器之中，VCSEL具有較高的轉(zhuǎn)換效率、較低的閾值等優(yōu)點(diǎn)，因此其功耗比其他種類的激光器要小，同時(shí)VCSEL激光器是面發(fā)射方式，易于實(shí)現(xiàn)陣列，體積小巧，非常適合應(yīng)用在并行光傳輸以及并行光互連等領(lǐng)域。

VCSEL的出射光垂直于安裝的電路板表面，這對(duì)于器件的封裝和應(yīng)用都不大方便。最簡單的光接口是將光纖與VCSEL對(duì)接，激光器的出射光直接進(jìn)入光纖，不經(jīng)過其他中間元件，這樣的耦合方式稱為垂直耦合。

垂直耦合由于光的反射導(dǎo)致速率不能太高，另外，由于是垂直耦合，光纖與PCB成垂直形狀，導(dǎo)致光模塊的體積增大。

為了解決垂直耦合帶來的問題，可以采用光路轉(zhuǎn)角的形式來實(shí)現(xiàn)VCSEL與光纖陣列的耦合。一種是采用微透鏡陣列的方式；還有一種方式就是將光纖陣列研磨成45°反射鏡實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的90°轉(zhuǎn)角，專利03128028.5就有論述。

但是專利03128028.5中論述的方法存在一些問題：為了在FA和VCSEL陣列或PIN陣列之間提供良好的光學(xué)通路，該專利采用了一種縮短蓋片的方法，使得裸光纖微帶的一部分沒有蓋片遮擋，避免光路通過蓋片而導(dǎo)致耦合效率的降低。但是該方法存在的問題就是在點(diǎn)膠粘接V槽、裸光纖微帶和蓋片時(shí)，膠水不能注入太多，否則膠水就會(huì)溢出滲透到裸光纖表明，導(dǎo)致耦合效率的降低；但是這就產(chǎn)生了另外一個(gè)問題，就是膠水比較少，只是裸光纖底部和V槽的很少部分有膠水粘接，容易導(dǎo)致脫膠，也很難通過雙85試驗(yàn)和熱循環(huán)試驗(yàn)。

為了克服上述專利中遇到的問題，專利201110376526.6提出了一種解決方法，先用可溶解的粘接劑將V槽、裸光纖陣列和蓋片粘接在一起，作為一個(gè)整體進(jìn)行45°研磨；然后將粘接劑溶解，取出已研磨成45°光學(xué)反射面的裸光纖微帶，再一次將該裸光纖陣列重新排入新的V槽，并使得45°反射面突出V槽一部分，最后加上蓋片滴注紫外膠固化成一個(gè)45°光纖陣列。由于上蓋片和下端的V槽對(duì)齊，為裸光纖微帶提供了良好的支撐；45°反射面也突出V槽一部分，保證了FA和VCSEL陣列或PIN陣列之間良好的光學(xué)通路。

雖然專利201110376526.6避免了專利03128028.5中碰到的缺點(diǎn)，但是又產(chǎn)生了新的問題：1）由于需要重新將研磨好45°的裸光纖微帶排入新的V槽，在排纖過程中無法保證每條光纖都不發(fā)生些微的扭轉(zhuǎn)，因此會(huì)導(dǎo)致裸光纖微帶每個(gè)45°反射面的角度可能都不一致；2）在重新排纖過程中無法保證每條光纖伸出的長度的一致性，會(huì)導(dǎo)致某些通道的耦合困難；3）研磨成45°光學(xué)反射面的裸光纖微帶的磨切面下端非常易碎，在重新排纖過程中很容易導(dǎo)致碰損而無法使用；4）需要兩次研磨，工藝復(fù)雜；5）第一次研磨后的V槽無法再利用，生產(chǎn)一個(gè)45°光纖陣列需要2倍的原材料，生產(chǎn)成本高。6）該專利提出的方法以V槽作為耦合底座，而V槽不能太薄，一般在1mm以上，否則在制作V槽的過程中會(huì)破裂，這就導(dǎo)致其45°光學(xué)反射面與VCSEL陣列或者PIN陣列（150um高）的光學(xué)距離較遠(yuǎn)，大約850um，從而降低了耦合效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種易于實(shí)現(xiàn)、耦合效率高、成本低廉的用于與VSCEL或PIN陣列耦合的光纖陣列及其制造方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種用于與VSCEL或PIN陣列耦合的光纖陣列，包括蓋片、刻槽基片和光纖微帶，所述光纖微帶包括具有施加光纖圖層的光纖微帶圖層部分和除去光纖圖層的裸露光纖微帶部分；所述刻槽基片上形成有用于放置所述裸露光纖微帶部分的V形刻槽，且所述裸露光纖微帶部分從所述V形刻槽的前端伸出；所述蓋片用于把所述裸露光纖微帶部分壓在所述V形刻槽上；所述刻槽基片、蓋片和裸露光纖微帶部分通過粘合劑連接固定；該V形刻槽的前端為V形刻槽與所述光纖微帶圖層部分相對(duì)的一端；所述蓋片的長度小于所述V形刻槽的長度，且所述蓋片的一端與所述V形刻槽朝向所述光纖微帶圖層部分的一端對(duì)齊；所述裸露光纖微帶部分的端面為傾斜角為45度的光學(xué)平面，且該傾斜的光學(xué)平面朝向所述刻槽基片所在的方位。

進(jìn)一步，所述粘合劑為紫外固化環(huán)氧樹脂。