CN107257938A - 衍射光学元件叠层的低温气密密封 - Google Patents

衍射光学元件叠层的低温气密密封 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于制造光学装置的方法，该方法包括提供一对玻璃晶片(42)。在玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片上形成一个或多个衍射光学元件(DOE)(44)。将间隔物(50)定位在玻璃晶片之间以便限定包含DOE的腔(40)，并且形成将玻璃晶片键合在一起并密封腔的气密密封件。在批工艺中执行间隔物定位和密封，并且通过例如切割来分离各个元件。

Description

衍射光学元件叠层的低温气密密封
技术领域
本文所述的实施方案整体涉及光学器件，并且具体地讲，涉及用于密封衍射光学元件的方法和系统。
背景技术
微型光学投影仪在各种应用中使用。例如，此类投影仪可以用于将编码或结构光的图案投射到对象上，以实现投影对象的三维(3D)映射(也称为深度映射)。
在一些应用中，光学投影仪可以使用一个或多个衍射光学元件(DOE)来投射光。例如，其公开内容以引用方式并入本文的美国专利申请公布2009/0185274描述了一种用于投射图案的设备，该设备包括被配置为衍射输入光束以便在表面的第一区域上生成第一衍射图案的第一DOE，该第一衍射图案包括零级光束。第二DOE被配置为衍射零级光束以便在该表面的第二区域上生成第二衍射图案，使得第一区域和第二区域一起至少部分地覆盖该表面。
发明内容
本文所述的一个实施方案提供了一种用于制造光学装置的方法，该方法包括提供一对玻璃晶片并在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片上形成一个或多个衍射光学元件(DOE)。将间隔物定位在所述玻璃晶片之间以便限定包含所述DOE的腔，并且形成将所述玻璃晶片键合在一起并密封所述腔的气密密封件。
在一些实施方案中，形成DOE包括在聚合物层中模制衍射图案。在其他实施方案中，形成DOE包括在玻璃晶片中的至少一个玻璃晶片中图案化衍射图案。在一个实施方案中，形成气密密封件包括用第一金属层来涂覆间隔物。在另一个实施方案中，间隔物包括聚合物。在另一个实施方案中，间隔物包括玻璃。
在一些实施方案中，间隔物定位包括通过在一个或多个玻璃晶片中形成腔来产生间隔物。在其他实施方案中，形成气密密封件包括键合共晶金属合金。在其他实施方案中，形成气密密封件包括执行直接氧化物键合。
在一个实施方案中，该方法还包括在执行直接氧化物键合之前，将玻璃晶片中的至少一个玻璃晶片的键合表面和间隔物的键合表面抛光并清洁。在另一个实施方案中，执行直接氧化物键合包括将玻璃晶片加热并朝彼此压制。在另一个实施方案中，执行直接氧化物键合包括在室温下将玻璃晶片朝彼此压制。
在一些实施方案中，间隔物包括具有第一表面的玻璃间隔物，玻璃晶片中的每个玻璃晶片具有第二表面，并且形成气密密封件包括焊接第一表面和第二表面。在其他实施方案中，焊接表面包括执行激光辅助微焊接。在其他实施方案中，形成气密密封件包括形成涂覆有第二金属层的导电聚合物。
根据本文所述的一个实施方案，另外提供了一种光学装置，其包括一对玻璃晶片、一个或多个衍射光学元件(DOE)、间隔物和气密密封件。DOE在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片上形成，间隔物定位在所述玻璃晶片之间以限定包含DOE的腔，并且气密密封件将所述玻璃晶片键合在一起并密封该腔。
根据本文所述的一个实施方案，另外提供了一种光学装置，其包括光源和衍射光学元件(DOE)组件。光源被配置为发射光。DOE组件被配置为响应于光源发射的光来投射光图案。DOE组件包括一对玻璃晶片、一个或多个DOE、间隔物和气密密封件。DOE在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片上形成，间隔物定位于所述玻璃晶片之间以限定包含DOE的腔，并且气密密封件将所述玻璃晶片键合在一起并密封该腔。
结合附图根据下文对本发明的实施方案的详细描述将更加完全地理解这些和其他实施方案，在附图中：
附图说明
图1是根据本文所述的一个实施方案的集成光子模块(IPM)的示意性横截面图；并且
图2至图5是根据本文所述的若干实施方案的用于制造衍射光学元件(DOE)叠层的气密密封封装的方法顺序的示意性横截面图。
具体实施方式
概述
紧凑型光学图案投影仪可以用于例如三维(3D)映射。基于衍射光学元件(DOE)器件的光学投影仪可能表现出“零级问题”，其中DOE仅衍射输入光束的一部分，并且光束的非衍射部分可以继续直通到投影体积。此外，DOE效率随时间和使用的降低，连同伴零级强度的增大，可能导致DOE沿除预期方向之外的方向衍射光束，并可能导致眼睛受伤和/或降低系统的光学性能。
DOE表面通常包括非常精细的衍射表面。在系统运转(或生产)期间，水分或其他污染物可能粘附到DOE的有效表面，并且可能导致DOE效率损失，在严重情况下甚至损害整个DOE的功能。将DOE组件气密密封可以用于保护DOE。然而，DOE元件通常由对此类气密密封方法中所需的高温敏感的聚合物制成。
下面描述的实施方案提供了用于在低温下气密密封DOE组件的改进的器件和方法。在一些实施方案中，本文所公开的方法包括以下主要步骤：在一个或多个给定的玻璃晶片上形成一个或多个DOE；将间隔物定位在玻璃晶片之间以便限定包含DOE的腔；以及形成将玻璃晶片键合在一起并密封腔的气密密封件。
在示例性实施方案中，该方法包括将环氧间隔物放置在包含DOE元件的两个晶片之间，以及在低温方法期间用金属层诸如金和铟或金和锡涂覆该间隔物以形成将DOE组件气密密封的共晶化合物。
在其他实施方案中，首先使用环氧间隔物来形成非密封DOE组件。金属键合环沉积在每个DOE组件的周边处，并且DOE被放置在金属环之间。最后切割晶片以形成单个DOE组件的阵列。该方法还包括在DOE组件之间用导电聚合物模制阵列，切割导电模具，并用导电层(该层通常由铜和/或镍制成)来电镀模具以便形成气密密封的DOE组件。
在一个实施方案中，该方法包括在两个玻璃晶片中蚀刻腔，使上表面围绕这些玻璃晶片(或者在两个晶片之间放置玻璃间隔物而不进行蚀刻，以便形成腔)；在腔的水平表面中复制DOE；抛光并清洁上表面(或间隔物)；使用低温直接氧化物键合技术(或激光焊接)来键合晶片，以及切割晶片以形成单个DOE组件的阵列。
在另一个实施方案中，制造密封的DOE包括在两个玻璃晶片上沉积围绕每个预期DOE叠层的金属环(通常由金和铟或金和锡制成)，从而在每个晶片中形成用于每个预期DOE组件的腔(通过蚀刻到晶片中或通过在晶片之间使用玻璃间隔物)。如上所述，DOE元件在每个相应腔的水平表面中复制，并且使用低温金属键合技术将晶片键合。然后切割晶片叠层以形成单个DOE组件的阵列。
上述技术使DOE制造商能够使用低温方法来制造和复制密封DOE元件。因此，DOE制造商可以灵活选择DOE材料，而不用损害DOE器件的安全性和性能。在另选实施方案中，DOE元件可以直接在玻璃晶片的表面中被图案化，而不是在晶片上设置环氧DOE。此类DOE元件不易受到高温的影响，因此可以使用常规的高温密封技术来执行对DOE组件的气密密封。此外，气密密封的DOE组件允许在高水分和/或气载颗粒环境中使用光学图案投影仪，而不会使用户眼睛受伤和/或降低投影仪的光学性能。
系统描述
图1的示意性横截面图示出了根据本文所述的一个实施方案的集成光子模块(IPM)20的细节。如图所示，IPM 20包括光源，在本示例中，该光源是放置在硅光学台架34形式的基板上的垂直腔表面发射激光器(VCSEL)22。VCSEL 22电气和机械地接合到光学台架34，并且沿着与光学台架正交的轴线发射近红外范围(例如，900nm和1000nm之间或任何其他合适的波长)的光辐射。
另选地，光源可以包括其他合适类型的相干或非相干固态发射器。例如，IPM 20可以包括边缘发射光源，诸如GaAs激光二极管，其沿着平行于光学台架的轴线发射光辐射。可以在光学台架中形成45°镜面反射器(未示出)或者将其制造为分立元件，从而使激光辐射以相对于光学台架表面的所需角度向上反射(在这种情况下为90°)。
透镜26收集并准直来自VCSEL 22的光，并且引导该光穿过衍射光学元件(DOE)叠层30，后者在本文中也称为DOE组件。该叠层包括一对玻璃板28和29，它们通常基本上相似。板28和29通常从相应的玻璃晶片切割，如将在下文详细描述的那样。在下文的描述中，为了清楚起见，术语“晶片”(切割前)和“板”(切割后)可互换使用。
一个或多个DOE 44形成在玻璃板中的一个玻璃板上(通常在切割之前的晶片上)或在两者上。在一些实施方案中，通过在沉积在玻璃晶片中的一个玻璃晶片上的聚合物层(诸如环氧聚合物层)中复制(模制)衍射图案来制备DOE 44。通常将间隔物36放置在板28和29之间，以在这板之间(并且在一些实施方案中，在放置在相对的晶片上的DOE 44之间)形成腔40，以便形成DOE叠层30。间隔物36通常与板28和29一起从间隔晶片切割。同样，为了清楚起见，术语“间隔物”和“间隔晶片”可互换使用。
在一些实施方案中，IPM 20被配置为将结构光投射到场景的一个或多个对象上。光从对象反射到一个或多个传感器(未示出)，以便形成对象的一组三维(3D)和/或二维(2D)映射。利用间隔物32将接收和发射来自VCSEL 22的光的光学元件(透镜26和DOE叠层30)安装在台架34上。
应当注意，图1的IPM仅包括描述IPM工作原理所需的元件。实际的IPM通常包括与VECSEL和光路相关的附加部件。
本文描述的实施方案主要关注DOE叠层30。图1中的IPM 20的配置是以举例的方式提供的，以便示出可以在其中集成和使用DOE叠层30的示例性系统或器件。另选地，也可以使用任何其他合适的配置。DOE叠层诸如叠层30可以在除结构光投射之外的各种其他应用中使用，例如在分束器、光纤应用、激光加工应用、图案发生器和各种投影应用中使用。
DOE叠层的低温气密密封
在基于DOE的光学图案投影仪中，输入激光束的一部分(被称为零衍射级部分)可能不按照设计的那样被DOE衍射，而是继续直通到投影体积。在DOE的形成有非常精细的衍射图案的有效表面上附着有少量水分或其他污染物可能导致精细衍射图案发生改变，并且可能降低DOE的效率。此类改变可能产生安全问题(例如，由于暴露于偏转的激光而导致眼睛受伤)和/或系统性能降低。
在一些实施方案中，DOE叠层30被气密地密封，以便防止水分或其他污染物渗透到腔40中。本领域已知的气密密封方法通常在300℃或更高的温度下应用密封方法。此类高温可能损坏已复制的环氧聚合物的结构，这种结构通常耐受短时间施加的高达250℃至270℃的温度。
下面描述的实施方案提供适于与复制的环氧DOE或者与在玻璃晶片上具有图案化DOE的器件一起使用的低温气密密封技术。图1至图5具体示出了其中一对互补DOE在形成在两个玻璃晶片之间的腔中面对面地密封在一起的具体实施。然而，在另选实施方案中，DOE叠层可以包括任何数量的玻璃晶片，例如具有互补DOE的两对或更多对玻璃晶片，或奇数个玻璃晶片，其中一些晶片布置成面对背配置。然而，在这些实施方案中使用的原理可以同样地应用于密封和保护单个DOE或任何其他合适的DOE配置。
图2的图示意性地示出根据本文所述的一个实施方案的用于制造DOE叠层30的气密密封封装的方法顺序的横截面图。该方法在第1步从一对玻璃晶片42开始。(为了清楚起见，图2以及下面的图3至图5仅示出了这对晶片的一小部分。晶片42通常包括此类部分的周期性二维大阵列。)晶片可以是正方形，其边长在150mm至200mm的范围内(或任何其他合适的尺寸)。另选地，晶片具有直径在上述范围内的圆形形状。
晶片的厚度为大约200μm。在另选实施方案中，晶片可以具有其他合适的形状、尺寸和/或厚度以符合器件规范和/或基础制造技术的要求和功能。每个晶片42包括DOE叠层30(未示出)阵列，其通过切割区域51的十字形网分开以用于将晶片切割成多个DOE叠层。
第1步包括在每个DOE叠层30的边缘周围沉积金属键合线46。在一些实施方案中，键合线46由金制成并具有1至3μm的典型厚度。金层可以包括亚微米晶种层，本体金溅射在该亚微米晶种层上。在另选实施方案中，键合线46可以包括涂覆有相同或相似厚度的金的铟层。在其他实施方案中，键合线46可以包括通常包含80％金和20％锡的合金。第1步的最后是在至少一个晶片的表面上形成一个或多个DOE 44。在一些实施方案中，在一个晶片42上仅形成一个DOE，而另一个晶片仅包括键合线46。这种配置通常导致激光束朝向场景中的对象的单一反射。在其他实施方案中，两个晶片42都包括一个或多个DOE。通常，每个DOE可以包括具有精细衍射图案轮廓的光学表面，以产生所需的结构光。
在第2步，该方法包括制造用于插入玻璃晶片之间的间隔晶片50。间隔晶片在DOE的位置处具有开口。间隔晶片50具有100μm的典型厚度，并且可以由诸如环氧树脂、FR4或聚酰亚胺的聚合物材料制成。另选地，间隔晶片可以由任何合适的金属(或金属合金)或玻璃制成。在一个实施方案中，间隔晶片50中的开口与DOE 44的位置对准，以便在玻璃晶片之间形成腔40，从而留下用于放置DOE的空间。
在一个实施方案中，该方法通过(例如，使用电镀或化学镀技术)用碱金属膜(例如，铜和/或镍)52对整个间隔晶片50进行镀覆，然后制造低温共晶合金54(诸如金铟、金锡或铜锡合金)薄层(通常2至3μm厚)继续进行。
在第3步，将涂覆的间隔晶片插入两个玻璃晶片之间，然后将它们压制在一起并加热到足够高的温度(通常约200℃)。参考插图38，合金54在金属膜52(位于间隔物50上)和键合线46(位于玻璃晶片42上)之间形成共晶键合。共晶键合在间隔晶片50和玻璃晶片42之间形成气密密封，从而气密地包封包括DOE的腔40。在一些实施方案中，该键合方法可以在大气环境中进行，或者另选地在真空中或在干气冲洗下进行。
在第4步，该方法包括使用任何合适的切割技术(例如锯切、激光切割)在切割区域51处切割(玻璃晶片42和间隔晶片50的)键合的叠层。切割操作形成DOE叠层30的多个单元。每个DOE叠层30包括密封封装，其保护驻留在腔40中的DOE 44免受水分或污染物的影响。
图3的图示意性地示出根据本文所述的一个实施方案的用于制造DOE叠层31的气密密封封装的方法顺序的横截面图。DOE叠层31可以用作例如上文图1的IPM 20中的DOE30。该方法在第1步从在一对玻璃晶片60的每一个的外侧上镀覆金属键合环层62(例如铜、镍和/或金)开始。该方法还包括在至少一个晶片的表面上形成一个或多个DOE 44，以及通过在玻璃晶片之间插入合适的聚合物间隔晶片63来将两个玻璃晶片键合(不将腔40气密密封)，以便形成晶片级DOE叠层25。聚合物间隔晶片在DOE位置处包括开口，如图2所示。
在第2步，该方法包括在区域63处切割叠层25以形成多个单个组件的阵列，以及将叠层25装配到模具(未示出)中。在第3步，该方法包括用合适的导电二次成型模具66填充该模具，以便形成重构的晶片级DOE叠层27。二次成型模具66通常由填充有金属小粒的导电环氧树脂或碳制成。二次成型模具66适于填充单个DOE组件的边缘之间的区域并且在DOE 44上方留下光学孔径。参见插图33，需注意，金属化键合线62比二次成型模具66的边缘宽，因此轻微突出到透明光学孔径中。
在第4步，该方法包括通过垂直切穿二次成型模具66来切割晶片级DOE叠层27，以便产生多个单个DOE叠层27的阵列。在第5步，该方法包括用导电层68镀覆每个单个DOE叠层，以便形成气密密封的DOE叠层31。层68包括具有10至20μm的典型厚度的铜和/或镍层，并且使用化学镀膜方法来实现。在化学镀膜方法期间，只有导电表面涂覆有层68。因此，涂覆二次成型模具66和线62并且留下未涂覆的玻璃晶片60，为VCSEL 22的激光束保留清晰的光学孔径。
图4的图示意性地示出根据本文所述的另一个实施方案的用于制造DOE叠层71的气密密封封装的方法顺序的横截面图。DOE叠层71可以用作例如上文图1的IPM 20中的DOE30。该方法包括玻璃对玻璃封装方法，并且在第1步从第一玻璃晶片70开始，该第一玻璃晶片通常为300μm厚(比图2至图3所示的晶片42和60更厚，后两者通常为200μm厚)。
晶片70包括DOE叠层阵列，并且在晶片级执行后续方法顺序。为了清楚起见，图4描绘了制造单个DOE叠层71的方法顺序。
在第2步，该方法包括将晶片70中心区域处的腔蚀刻至50μm的典型深度。因此，经蚀刻的晶片包括300μm厚的周边环，以及由50μm厚的间隔物72围绕的250μm厚的腔74。在一个另选实施方案中，该方法包括将间隔物72放置在晶片70的表面上以代替对晶片进行蚀刻。间隔物72的形状的功能类似于如图2的第2步所示的间隔物50的功能。然而，在该实施方案中，间隔物由玻璃制成，并且晶片70可以更薄(例如，为250μm)。在第3步，该方法包括使用图1中所述的复制技术，在晶片70的水平表面上在腔74内模制一个或多个DOE 44，以及为第二基本相似玻璃晶片重复与图4的第1步至第3步中描述的基本类似的方法。
在第4步，该方法包括抛光并清洁每个晶片的表面76，以及将晶片面对面地定位，使得每个晶片的腔和DOE 44彼此面对。在第5步，该方法包括通过在接触表面76处将晶片朝彼此压制来将晶片键合，从而在间隔物72之间形成气密密封腔40。在一些实施方案中，键合晶片包括直接氧化物键合技术，例如Ziptronix(North Carolina,US)的技术，其中晶片的压制在室温下进行，或者在150℃至200℃的范围内的典型温度下压制晶片。
在另选实施方案中，可以使用激光辅助微焊接技术来键合晶片(以及在放置玻璃间隔物而不是蚀刻晶片以形成腔的情况下，将玻璃间隔物键合到晶片)。焊接激光仅加热表面76之间的界面，使晶片的其他区域保持相对较低的温度，因此使DOE 44在整个焊接方法期间保持在室温(例如，25℃)。此类技术例如由Primoceler(Tampere,Finland)提供。在第6步，该方法包括在位于两个相邻腔40之间的区域73处切割已键合的晶片，以便产生DOE叠层71的多个单个气密密封组件的阵列。
图5的图示意性地示出根据本文所述的另一个实施方案的用于制造DOE叠层81的气密密封封装的方法顺序的横截面图。DOE叠层81可以用作例如上文图1的IPM 20中的DOE30。该技术包括通过在玻璃晶片80中蚀刻腔来形成玻璃间隔物(类似于图4的方法)，结合在间隔物上沉积和焊接金属层，如图2所示。整个方法制造DOE叠层81的气密密封封装。该方法首先提供一对玻璃晶片80，每个晶片通常为300μm厚。
在第1步，该方法包括在晶片80上沉积金属层82。层82限定区域，在这些区域中，可以将DOE叠层81定位在两个晶片80上。层82包括典型厚度为2至3μm的金膜，其覆盖有典型厚度为2至3μm的铟层，以形成如上所述的共晶层。在另选实施方案中，层82可以包括80％金和20％锡的典型混合物。在第2步，该方法包括在晶片80上形成间隔物84的十字交叉，从而为DOE叠层81留出空间。在一个实施方案中，通过在两个晶片中蚀刻出50μm的腔86来形成间隔物，如图4所示。在一个另选实施方案中，该方法包括将间隔物82放置在晶片80的表面上以代替对晶片进行蚀刻。间隔物82的形状类似于如图2的第2步所示的间隔物50的形状。然而，在该实施方案中，间隔物由玻璃制成，并且晶片80可以更薄(例如，为250μm)。
在第3步，该方法包括使用图1中描述的复制技术，在晶片80的水平表面上在腔86内模制一个或多个DOE 44。在第4步，该方法包括定位玻璃晶片，使得一个晶片的腔和DOE44面对另一个晶片的腔和DOE。该方法还包括在层82的位置处将玻璃晶片朝彼此压制，以形成金和铟(或金和锡)的共晶键合。该步在200℃的典型温度下进行。共晶键合在晶片之间形成腔40的气密密封。在第6步，该方法包括在位于两个相邻腔40之间的区域83处切割已键合的晶片，以便产生DOE叠层81的多个单个气密密封组件的阵列。
以上图2至图5的配置纯粹是以举例的方式进行描述的。在另选实施方案中，可以采用任何其他合适的方式并且使用任何其他合适类型的间隔和/或气密密封来从一对晶片组装DOE叠层。
因此，应当理解，上述实施方案以举例的方式进行引用，并且以下权利要求并不限于上文具体示出并描述的内容。相反地，本发明的范围包括上文所描述的各种特征的组合和子组合两者，以及本领域的技术人员在阅读前述描述时将想到的并且在现有技术中未公开的所述各种特征的变型形式和修改形式。在本专利申请中以引用方式并入的文献被认为是本申请不可分割的一部分，但如果任何术语在这些并入的文献中被定义成与本说明书中明确地或隐含地作出的定义相冲突，应仅考虑本说明书中的定义。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于制造光学装置的方法，包括：
提供一对玻璃晶片；
在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片上形成一个或多个衍射光学元件(DOE)；
将间隔物定位在所述玻璃晶片之间以便限定包含所述DOE的腔；以及
在不超过200℃的温度下形成将所述玻璃晶片键合在一起并密封所述腔的气密密封件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述DOE包括在聚合物层中模制衍射图案。
3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述DOE包括在所述玻璃晶片中的至少一个玻璃晶片中图案化衍射图案。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中形成所述气密密封件包括用第一金属层来涂覆所述间隔物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述间隔物包括聚合物。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述间隔物包括玻璃。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中定位所述间隔物包括通过在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片中形成腔来产生所述间隔物。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中形成所述气密密封件包括键合共晶金属合金。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中形成所述气密密封件包括执行直接氧化物键合。
10.根据权利要求9所述的方法，包括在执行所述直接氧化物键合之前，将所述玻璃晶片中的至少一个玻璃晶片的键合表面和所述间隔物的键合表面抛光并清洁。
11.根据权利要求9所述的方法，其中执行所述直接氧化物键合包括将所述玻璃晶片加热并朝彼此压制。
12.根据权利要求9所述的方法，其中执行所述直接氧化物键合包括在室温下将所述玻璃晶片朝彼此压制。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述间隔物包括具有第一表面的玻璃间隔物，其中所述玻璃晶片中的每个玻璃晶片具有第二表面，并且其中形成所述气密密封件包括焊接所述第一表面和所述第二表面。
14.根据权利要求13所述的方法，其中焊接所述表面包括执行激光辅助微焊接。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中形成所述气密密封件包括形成涂覆有第二金属层的导电聚合物。
16.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述气密密封件包括在室温下保持所述DOE。
17.一种光学装置，包括：
一对玻璃晶片；
一个或多个衍射光学元件(DOE)，所述DOE形成在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片上；
间隔物，所述间隔物定位在所述玻璃晶片之间以便限定包含所述DOE的腔；和
气密密封件，所述气密密封件在不超过200℃的温度下形成，所述气密密封件将所述玻璃晶片键合在一起并密封所述腔。
18.根据权利要求17所述的光学装置，其中所述气密密封件包括涂覆有第一金属层的所述间隔物。
19.根据权利要求17所述的光学装置，其中所述气密密封件包括键合的共晶金属合金。
20.根据权利要求17所述的光学装置，其中所述气密密封件包括直接键合的氧化物。
21.一种光学装置，包括：
光源，所述光源被配置为发射光；和
衍射光学元件(DOE)组件，所述DOE组件被配置为响应于由所述光源发射的所述光而投射光图案，所述DOE组件包括：
一对玻璃晶片；
形成在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片上的一个或多个DOE；
定位于所述晶片之间以便限定包含所述DOE的腔的间隔物；和
在不超过200℃的温度下形成的气密密封件，所述气密密封件将所述晶片键合在一起并密封所述腔。

Claims (20)

1.一种用于制造光学装置的方法，包括：
提供一对玻璃晶片；
在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片上形成一个或多个衍射光学元件(DOE)；
将间隔物定位在所述玻璃晶片之间以便限定包含所述DOE的腔；以及
形成将所述玻璃晶片键合在一起并密封所述腔的气密密封件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述DOE包括在聚合物层中模制衍射图案。
3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述DOE包括在所述玻璃晶片中的至少一个玻璃晶片中图案化衍射图案。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中形成所述气密密封件包括用第一金属层来涂覆所述间隔物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述间隔物包括聚合物。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述间隔物包括玻璃。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中定位所述间隔物包括通过在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片中形成腔来产生所述间隔物。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中形成所述气密密封件包括键合共晶金属合金。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中形成所述气密密封件包括执行直接氧化物键合。
10.根据权利要求9所述的方法，包括在执行所述直接氧化物键合之前，将所述玻璃晶片中的至少一个玻璃晶片的键合表面和所述间隔物的键合表面抛光并清洁。
11.根据权利要求9所述的方法，其中执行所述直接氧化物键合包括将所述玻璃晶片加热并朝彼此压制。
12.根据权利要求9所述的方法，其中执行所述直接氧化物键合包括在室温下将所述玻璃晶片朝彼此压制。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述间隔物包括具有第一表面的玻璃间隔物，其中所述玻璃晶片中的每个玻璃晶片具有第二表面，并且其中形成所述气密密封件包括焊接所述第一表面和所述第二表面。
14.根据权利要求13所述的方法，其中焊接所述表面包括执行激光辅助微焊接。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中形成所述气密密封件包括形成涂覆有第二金属层的导电聚合物。
16.一种光学装置，包括：
一对玻璃晶片；
一个或多个衍射光学元件(DOE)，所述DOE形成在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片上；
间隔物，所述间隔物定位在所述玻璃晶片之间以便限定包含所述DOE的腔；和
气密密封件，所述气密密封件将所述玻璃晶片键合在一起并密封所述腔。
17.根据权利要求16所述的光学装置，其中所述气密密封件包括涂覆有第一金属层的所述间隔物。
18.根据权利要求16所述的光学装置，其中所述气密密封件包括键合的共晶金属合金。
19.根据权利要求16所述的光学装置，其中所述气密密封件包括直接键合的氧化物。
20.一种光学装置，包括：
光源，所述光源被配置为发射光；和
衍射光学元件(DOE)组件，所述DOE组件被配置为响应于由所述光源发射的所述光而投射光图案，所述DOE组件包括：
一对玻璃晶片；
形成在所述玻璃晶片中的一个或多个玻璃晶片上的一个或多个DOE；
定位于所述晶片之间以便限定包含所述DOE的腔的间隔物；和
将所述晶片键合在一起并密封所述腔的气密密封件。
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