CN102109639A - 基于平面光波导分路器芯片的制备方法 - Google Patents

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刘勇
尹爽
符建
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Abstract

本发明公开了一种基于平面光波导分路器芯片的制备方法，它包括选择衬底材料、沉积下包层和芯层、对芯层涂掩膜和光刻胶、光刻和刻蚀、沉积上包层的步骤。这种基于平面光波导分路器芯片的制备方法，成本低、制造工艺简单、容易实现大规模批量生产。

Description

基于平面光波导分路器芯片的制备方法
技术领域
本发明涉及一种光通信的应用领域，特别是一种基于平面光波导分路器芯片的制备方法。
背景技术
平面光波导是一种利用全反射的原理进行光信号的传输。利用传统的拉锥耦合器工艺生产的熔融拉锥式光纤分路器(Fused Fiber Splitter)芯片，它主要存有以下缺点：
(1)损耗对光波长敏感，一般要根据波长选用器件，这在三网合一的使用过程中是致命缺陷，因为三网合一传输的光信号有1310nm、1490nm和1550nm等多种光波长信号；
(2)均匀性较差，1×4标称最大相差1.5dB左右，1×8以上相差更大，不能确保均匀分光，影响整体传输距离；
(3)插入损耗随温度变化变化量大(TDL)；
(4)多路分路器体积比较大，可靠性也会降低，安装空间受到限制。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种制造工艺简单、容易实现大规模批量生产的基于平面光波导分路器芯片的制备方法。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种基于平面光波导分路器芯片的制备方法，包括以下步骤：
(1)选择衬底材料，对其进行表面抛光；
(2)在衬底上沉积下包层，其厚度为15微米以上；
(3)其次沉积芯层，采用同样的方法沉积，其厚度为8微米左右，然后对芯层进行光刻和刻蚀，完好的把光刻图形转移到芯层上去；
(4)最后采用同样的沉积方法沉积上包层，将芯层覆盖，厚度大于15微米。为了减少在加工和制造中的难度，以及保证光信号在传输过程中不会由单模传输变成多模传输，保证了光信号的传输质量，所述的图形为8μm×8μm的方形光波导。
为了实现光通信网络的需要，把输入端，即光信号射入数量为自然数，把输出端，即光信号由输入端经过分路后得到的光信号数量为大于1的自然数。
为了更好的把芯片的尺寸降到最低，同时降低生产工艺的难度，输出端的输出光信号数量，小于或等于8路光波导输出的光波导间距离为250μm，大于或等于8路光波导输出的光波导间距离为127μm。
作为优选，所述的沉积方法为CVD方法。
为了有利于在光分路器最后的耦合中同光纤阵列的耦合，从而把耦合中的损耗降到最低，所述的衬底材料为石英。
本发明提供的一种基于平面光波导分路器芯片的制备方法，成本低、制造工艺简单、容易实现大规模批量生产，同时用该制备方法制备出的分路器芯片主要有以下优点：
(1)体积小、重量轻、集成度高；
(2)机械性能以及环境稳定性好；
(3)耦合分光比容易精确控制；
(4)损耗对传输光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要；
(5)成本低，分路数越多，成本优势越明显。
附图说明
图1是本发明实施例沉积工艺结构图；
图2是本发明实施例输出端波导结构内部图；
图3是本发明实施例一路输入八路输出芯片结构图。
其中：衬底1、下包层2、芯层3、图形4、上包层5。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1：
如图1、图2、图3所示，本实施例提供的一种基于平面光波导分路器芯片的制备方法，包括以下步骤：
(1)选择石英作为衬底1材料，并对其表面进行抛光；
(2)在衬底1上通过CVD的方法沉积下包层2，其厚度为16微米；
(3)其次沉积芯层3，同样采用CVD的方法沉积，其厚度为8微米，然后对芯层3进行光刻和刻蚀，完好的把一路输入八路输出的8μm×8μm的方形光波导4转移到芯层3上去；
(4)最后采用CVD的方法沉积上包层5，将芯层3覆盖，厚度为16微米；
(5)由于本案例采用的是八路光波导，所以输出的光波导间距可以是250μm或127μm，为了降低成本、节省空间，本案例采用127μm。

Claims (5)

1.一种基于平面光波导分路器芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；
(1)选择衬底(1)材料，对其进行表面抛光；
(2)在衬底(1)上沉积下包层(2)，其厚度为15微米以上；
(3)其次沉积芯层(3)，采用同样的方法沉积，其厚度为8微米左右，然后对芯层(3)进行光刻和刻蚀，完好的把光刻图形(4)转移到芯层(3)上去；
(4)最后采用同样的沉积方法沉积上包层(5)，将芯层(3)覆盖，厚度大于15微米。
2.根据权利要求1所述的基于平面光波导分路器芯片的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的图形(4)为一路以上的8μm×8μm方形光波导，输入端的输入数量为自然数，输出端的输出光信号数量为大于1的自然数。
3.根据权利要求2所述的基于平面光波导分路器芯片的制备方法，其特征在于，所述的输出端的输出光信号数量，小于或等于8路光波导输出的光波导间距离为250μm，大于或等于8路光波导输出的光波导间距离为127μm。
4.根据权利要求1所述的基于平面光波导分路器芯片的制备方法，其特征在于，步骤(2)、(3)、(4)所述的沉积方法为CVD方法。
5.根据权利要求1所述的基于平面光波导分路器芯片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的衬底(1)材料为石英。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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