[發明專利]具有基底和兩個帶光波導的結構元件的組件以及制造方法

在審

• 申請號: 202010692472.3
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN112241044A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 漢斯-赫爾曼·奧珀曼;托爾加·特金;約格·斯托克梅耶;朱利安·弗勒利希
• 申請（專利權）人: 弗勞恩霍夫應用研究促進協會
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12;G02B6/13
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王瑞朋;衛娟

本發明涉及至少具有第一結構元件和第二結構元件的組件，結構元件分別與基底牢固連接并且分別具有至少一個光波導，結構元件在基底上緊接著彼此設置并且其兩個聯接側在聯接平面的兩側彼此對置，不同結構元件的分別在聯接側處終止的至少兩個光波導在端側彼此光聯接。為了使光波導聯接，使基底在其朝向結構元件的表面上具有可光學識別的第一基底標記組和可光學識別的第二基底標記組，每個基底標記組分別具有至少一條彼此平行并且彼此隔開的直線，該線或其直延長部分別貫穿聯接平面，第一和第二個結構元件分別具有第一和第二結構元件標記組，它們分別具有直的、可光學識別的線或標記，其平行于待聯接光波導的縱向軸線并且定向在基底標記組的線上。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域和微機械學領域以及光學領域，并且可以特別有利地應用在微電子學和光子學的混合集成領域。

背景技術

除了將電子構件集成到半導體結構元件中之外，光學和光電子學結構元件的集成及其小型化也在不斷發展。典型的光電子學結構元件在此為激光源、調制器、光電二極管和類似物。通常將這些結構元件組合到具有分路器(Splitter)、耦合器、移相器，延時線路、環形諧振器、光放大器、開關或其它元件的光集成電路中，其中，在結構元件內部，光通常被光波導引導。波導可以在構件之間實現為單獨的光波導纖維亦或相應基底中的集成波導。在此如果僅應傳輸單獨的光模式，則需要所謂的單模波導，其部分地具有從幾百納米到若干微米的直徑。

如果應將光從一個光波導傳輸到第二光波導中、即兩個光波導彼此聯接，則對定位精度的要求特別高。聯接的要求特別苛刻的實現是兩個光波導的端側設置結構，在該設置結構中，這兩個光波導沿共同的軸線定向并在端側相對彼此設置。例如，這種問題例如在聯接集成到兩個不同結構元件中的光波導時產生，其中，結構元件相對彼此定向為，使得不同結構元件的光波導在端側彼此聯接。

原則上可能的是，在光從第一結構元件的光波導聯接到第二結構元件的光波導期間，對這種結構元件相對彼此進行校準，以便通過測量傳輸的光來優化聯接并因此優化校準。然而，該方法的成本非常高并且在批量生產中是非常昂貴的。

還提出的是，在裝配期間使用液體焊料來自我校準結構元件。在此使用液體焊料的表面張力，以便將結構元件拉到最佳位置中。此外，可以設置有機械止擋，以限定相應的額定額定位置。

發明內容

基于現有技術的背景，本發明的目的是：提供一種結構元件的組件，所述結構元件在基底上具有光波導，該組件能夠實現不同結構元件的光波導相對彼此在額定位置中的簡單且可靠的定位。

所述目的根據本發明通過具有權利要求1特征的組件得以實現。權利要求2至6提出了本發明的可能實施方式。本發明還涉及用于裝配的基底以及用于裝配具有兩個結構元件的組件的方法，所述結構元件在基底上具有光波導。

依此，本發明涉及至少具有一個第一結構元件和一個第二結構元件以及裝配裝置的組件，所述裝配裝置具有至少一個照相機和可控制的機械操縱裝置，所述第一結構元件和第二結構元件分別與共同的平整的基底牢固地連接，并且每個結構元件具有至少一個光波導，其中，這些結構元件在基底上緊接著彼此設置并且相對彼此設置為，使得這些結構元件的兩個聯接側在聯接平面的兩側上彼此對置并且不同結構元件的分別在聯接側上的聯接面上終止的至少兩個光波導彼此對齊地定向并定位為，使得它們在端側彼此光聯接。

聯接平面也可以與結構元件的一個聯接側或兩個聯接側相同，或者與延伸穿過光波導在結構元件的聯接側上的端側聯接部位的平面相同。