CN113589448A - 高密度fau和光学互连设备以及相关方法 - Google Patents

Abstract

一种光纤配件，包括具有基本平坦的表面的支撑基板以及被支撑在该支撑基板上的信号‑光纤阵列。该信号‑光纤阵列包括多条光纤。所述多条光纤中的至少一些光纤包括布置在所述光纤与相邻光纤之间的第一基准接触，以及所述多条光纤中的每一条光纤包括布置在所述多条光纤中的每一条光纤与所述支撑基板之间的第二基准接触。在所述多条光纤中的每一条光纤的与所述支撑表面相对的顶面上布置了第一基准表面。

Description

高密度FAU和光学互连设备以及相关方法

优先权申请

本申请要求享有2020年04月30日提交的美国临时申请63/018,020、2020年04月30日提交的美国临时申请63/018,072、2020年09月09日提交的美国临时申请63/075,975以及2021年01月29日提交的美国临时申请63/143,196的优先权，所述申请的内容在这里作为依靠并被全部引入以作为参考。

技术领域

本公开主要涉及光纤和连接。更具体地说，本公开涉及高密度光纤阵列单元(FAU)。

背景技术

光纤连接器是用于将第一光纤光学连接到第二光纤或者将第一光纤集合(阵列)光学连接到第二光纤集合(阵列)的光学互连设备。此类光纤连接器有时被称为光纤到光纤连接器。光纤通常由光纤电缆(“光缆”)承载。承载多条光纤的光缆被称为多纤光缆。按行承载光纤且相对扁平的光缆被称为光纤带状光缆或者仅仅被称为“带状光缆”。

光纤连接器还可用于将多纤光缆承载的光纤阵列光学连接到平面光电路(PLC)或集成光子设备(例如光子集成电路(PIC))。此类光纤连接器有时被称为光纤到芯片连接器。

由于光纤具有相对较小的纤芯直径(例如，对于单模光纤而言约为10微米)，因此，光纤到光纤连接器和光纤到芯片连接器需要与它们的光学对应连接器建立亚微米级精度的对准。被配置成连接多条光纤(例如由多纤光缆承载)的光纤连接器被称为多纤连接器。

一种用于在多纤连接器中实现光纤阵列的精确对准的常规方法是使用由平板玻璃加工而成的V形槽基板(substrate)。不幸的是，制造V形槽基板的成本很高且非常耗时，并且需要使用昂贵的机床。可以预料到的是，多纤连接器会被越来越多地用在多种得益于使用多纤光缆数据承载能力的应用中，由此需要低成本的制造解决方案来构成当在光纤阵列之间或者在光纤阵列与PLC或PIC的波导阵列之间建立光学互连时仍旧可以提供所需要的对准精度的多纤连接器。

发明内容

本公开公开了基于无顶盖光纤阵列挤压技术的紧凑的、兼容焊料回流的FAU，以及制造该FAU的工艺。这些无顶盖FAU将会非常适合与PIC被动对准。在某些高带宽数据中心交换机中，将围绕电子交换芯片的众多紧凑型光电收发信机共同定位在共用的中介层基板或多芯片模块上正在成为一种常见的做法。无顶盖FAU能与在光电收发信机中使用的PIC进行多种光学互连，这其中包括边缘、渐逝和光栅耦合解决方案。通过消除通常会在FAU中发现的昂贵的玻璃V形基板，有助于降低材料成本，而挤压方法能使光纤以很小的间距排列，由此实现紧凑的高密度PIC互连。

在一个例示实施例中，FAU可以用硬化光纤阵列的整体支撑片来制造。指状咬合的裸光纤阵列可被布置在刚性支撑片的顶部，并且可以施加粘合剂。在裸光纤的暴露表面上可以布置释放垫。然后，FAU可被放置在顶板与底板之间。通过在光纤阵列的所有四个侧面上施加力，迫使相邻的光纤相互接触。施加在顶板和底板上的垂直挤压力可以确保光纤阵列中的所有光纤都与支撑板的顶面相接触。通过推板，可以对裸光纤施加水平挤压力，以确保相邻光纤之间的接触。该粘合剂可以是通过施加紫外(UV)光或热等等而被固化的UV固化粘合剂。在粘合剂固化之后，所述力和释放垫可以被移除，由此形成包含了介于光纤阵列中的每一条相邻光纤之间以及介于每一条光纤与支撑基板之间的基准接触的无顶盖FAU。更进一步，该光纤阵列包括被布置在光纤阵列的每一条光纤的顶面处的暴露基准表面和/或每一条边缘光纤上的暴露基准表面。这些暴露基准表面可以与精密表面(例如位于波导基板上)相配合，以使FAU的光纤能够高精度地与波导基板的波导被动对准。

在一些例示实施例中，在带状化之前，可以依照光纤包层的相应外径来组织光纤阵列的光纤。该光纤阵列可以与采用第一配置的理想纤芯位置相比较，以便确定纤芯位置误差。光纤阵列中的两条光纤的位置可被交换并与理想的纤芯位置相比较，以便确定第二纤芯位置误差。该处理可以被重复预定的次数，以便确定具有最小(例如最优)纤芯位置误差的光纤阵列配置。通过优化构成所述带的光纤的顺序，可以将纤芯到纤芯的间距误差最小化，由此显著降低FAU中的纤芯到纤芯的间距误差。这一点在大型阵列FAU(例如24-96条光纤)中会尤其突出。在一个例示实施例中，可以选择一组光纤，并且可以基于每一条光纤的包层量度执行纤芯到纤芯的间距误差仿真。然后，在带状化之前，可以按照将纤芯到纤芯的间距误差最小化的顺序来布置光纤。

与V形槽相比，本发明的无顶盖或顶盖可选的FAU更为紧凑，更易于预先制备，并且在取放应用中更为实用。

在更进一步的例示实施例中，提供了一种光纤配件，包括具有包含了多个V形槽的第一表面的支撑基板，以及支撑在所述支撑基板的所述第一表面上的信号-光纤阵列。所述信号-光纤阵列包括布置在所述多个V形槽中的多条光纤。所述光纤配件还包括布置在所述多条光纤和所述支撑基板上的粘合剂。在与所述支撑表面相对的所述多条光纤中的每一条光纤的顶面上布置了第一基准表面。

在另一个例示实施例中，提供了一种光纤配件，包括具有基本平面的表面的支撑基板，以及支撑在所述支撑基板的所述平坦表面上的信号-光纤阵列。所述信号-光纤阵列包括多条光纤。所述光纤配件还包括布置在所述多条光纤和所述支撑基板上的粘合剂。所述每一条光纤都以精确的间距与所述多条光纤中的相邻光纤间隔开来。

在更进一步的实施例中，提供了一种光纤配件，包括具有平面表面的支撑基板，以及支撑在所述支撑基板的所述平面表面上的信号-光纤阵列。所述信号-光纤阵列包括多条光纤。所述光纤配件还包括布置在所述多条光纤和所述支撑基板上的粘合剂。所述每一条光纤都与所述多条光纤中的相邻光纤间隔开来，并且在所述多条光纤的每一条边缘光纤的外表面上都布置了基准表面。

在以下的具体实施方式中将会阐述附加的特征和优点，对本领域技术人员来说，这些附加的特征和优点可以从该具体实施方式中被清楚了解，或者可以通过实践这里的书面描述和权利要求以及附图中描述的实施例来认识。

应该理解的是，以上的一般描述和以下的详细描述都只是例示性的，其目的是提供用于理解权利要求的本质和特性的综述或框架。

所包含的附图提供了更进一步的理解，并且这些附图被引入并构成了本说明书的一部分。这些附图示出了一个或多个实施例，并且与具体实施方式一起说明了不同实施例的原理和操作。

附图说明

图1示出了根据一个例示实施例的处于初始组装阶段的FAU的透视图。

图2示出了根据一个例示实施例的组装处理之后的例示无顶盖FAU的剖视图。

图3-7B示出了根据一个例示实施例的处于使用U型释放垫的组装处理中的每一个阶段的图2中的无顶盖FAU的剖视图。

图8示出了根据一个例示实施例的使用了平面释放垫的无顶盖FAU的组装处理的剖视图。

图9A和9B示出了根据一个例示实施例的包含了D形光纤的无顶盖FAU的组装剖视图。

图10A和图10B示出了根据一个例示实施例的包含了D形光纤的无顶盖FAU的组装剖视图。

图11示出了根据一个例示实施例的U形释放垫和板推动器的透视图。

图12和图13示出了根据一个例示实施例的无顶盖FAU的配件的透视图。

图14A和图14B分别示出了根据一个例示实施例的包含了粘合剂应变消除的无顶盖FAU的俯视图和侧视图。

图15示出了根据一个例示实施例的无顶盖FAU与具有凹口特征的波导基板的被动对准。

图16示出了根据一个例示实施例的无顶盖FAU与具有精密表面的凹口特征的被动对准。

图17A和图17B示出了根据一个例示实施例的具有D形光纤的无顶盖FAU与凹口特征的被动对准。

图18A和图18B示出了根据一个例示实施例的无顶盖FAU与包含间隔光纤的凹口特征的例示被动对准。

图19示出了根据一个例示实施例的无顶盖FAU与具有钻蚀的凹口特征的被动对准。

图20示出了根据一个例示实施例的无顶盖FAU与在侧壁和底面上具有精密表面的凹口特征的被动对准。

图21示出了根据一个例示实施例的无顶盖FAU与包含对准特征的波导基板的被动对准。

图22示出了根据一个例示实施例的包含了阶梯状推板的FAU制造处理。

图23示出了根据一个例示实施例的在倒装芯片式PIC基板上安装无顶盖FAU的处理。

图24示出了根据一个例示实施例的安装在倒装芯片式PIC基板上的图23的无顶盖FAU。

图25A示出了根据一个例示实施例的对准基板的制造。

图25B示出了根据一个例示实施例的示例对准基板。

图26A-C示出了根据一个例示实施例的将对准基板安装在PIC基板的PIC面上的例示安装处理的底视图、侧视图和端视图。

图27A-27C示出了根据一个例示实施例的安装在PIC基板上的对准基板的顶视图、侧视图和端视图。

图28A和28B示出了根据一个例示实施例的在无顶盖FAU上安装重叠板的处理。

图29A-29C示出了根据一个例示实施例的将包含重叠板的无顶盖FAU安装于PIC基板的顶视图、侧视图和端视图。

图30A-30C示出了根据一个实施例的安装在PIC基板上的图29A-图29C的无顶盖FAU的顶视图、侧视图和端视图。

图31示出了根据一个例示实施例的安装在包含盖件的PIC基板上的例示的无顶盖FAU。

图32A-32C示出了根据一个例示实施例的将包含重叠板的无顶盖FAU安装于包含固位夹的PIC基板的处理顶视图、侧视图和端视图。

图33A-33C示出了根据一个例示实施例的被安装在图32A-32C的PIC基板上的无顶盖FAU的顶视图、侧视图和端视图。

图34A-34C示出了根据一个例示实施例的用于啮合安装在图32A-32C的PIC基板上的无顶盖FAU的夹持工具的顶视图、侧视图和端视图。

图35A和35B示出了根据一个例示实施例的理想光纤与具有包层直径和纤芯偏心率变化的光纤的比较。

图36A和36B示出了根据一个例示实施例的使用理想光纤制造的FAU与使用具有包层直径和纤芯偏心率变化的光纤制造的FAU的比较。

图37示出了根据一个例示实施例的纤芯位置误差确定。

图38示出了根据一个例示实施例的包含了八条随机选择的光纤的例示FAU。

图39示出了根据一个例示实施例的针对不同信号-光纤阵列尺寸的一千个随机FAU配置的数据图。

图40示出了根据一个例示实施例的与信号-光纤阵列尺寸相对的最大纤芯总误差的数据图。

图41示出了根据一个例示实施例的通过随机交换信号-光纤阵列中的两条光纤来确定将最大纤芯总误差最小化的光纤顺序的算法迭代。

图42描述了根据一个例示实施例的通过随机交换信号-光纤阵列和光纤池中的两条光纤来确定将最大光纤纤芯总误差最小化的光纤顺序的算法迭代。

图43示出了根据一个例示实施例的包含了32条光纤的信号-光纤阵列的数据图，所述阵列是用两根各自包含16条光纤的多纤光缆制造的。

图44示出了根据一个例示实施例的包含了32条光纤的信号-光纤阵列的制造处理，所述阵列是由两根各自包含16条光纤的多纤光缆形成的。

图45示出了根据一个例示实施例的包含了由多条光纤阵列群组形成的信号-光纤阵列的FAU，其中所述光纤阵列群组之间具有间隔光纤。

图46示出了根据一个例示实施例的用于确定采用多个配置的多条光纤的最大光纤纤芯总误差的装置。

图47和图48描述了根据一个例示实施例的通过使用V形槽支撑基板来形成无顶盖FAU的例示处理。

图49-51描述了根据一个例示实施例的图47和48的处理的剖视图。

图52A-53B示出了根据一个例示实施例的处于V形槽支撑基板上的无顶盖FAU的各种粘合剂轮廓(adhesive profile)。

图54和55描述了根据一个例示实施例的通过使用可重用V形槽对准基板来形成无顶盖FAU的例示处理。

图56和图57描述了根据一个例示实施例的图54和55的处理的剖视图。

图58描述了根据一个例示实施例的包含了布置在粘合剂轮廓上的可选顶盖的FAU。

图59示出了根据一个例示实施例的磨砂(sanded)的V形槽粘合剂轮廓。

图60示出了根据一个例示实施例的包含了可选顶盖的图59的FAU。

图61-63描述了根据一个例示实施例的使用可重用截短V形槽对准基板来形成无顶盖FAU的处理的剖视图。

图64描述了根据一个例示实施例的包含了可选顶盖的图61-63的FAU。

图65描述了根据一个例示实施例的包含了具有沟槽的可选顶盖的图61-63的FAU。

图66A和66B示出了根据一个例示实施例的具有截短V形槽粘合剂轮廓的FAU与PIC基板的被动对准。

图67和68示出了根据一个例示实施例的用于形成在顶部和外侧光纤上具有基准表面的无顶盖FAU的处理。

图69示出了根据一个例示实施例的图67和68的FAU与PIC基板的被动对准。

图70和71描述了根据一个例示实施例的图69的被动对准的剖视图。

图72和图73描述了根据一个例示实施例的具有在粘合剂轮廓中形成的垂直偏移空间的无顶盖FAU的被动对准的剖视图。

图74-76示出了根据一个例示实施例的用于形成包含了在粘合剂轮廓中形成的对准特征的无顶盖FAU的过程。

具体实施方式

现在将详细参考在附图中被图示了示例的某些实施例，所述附图显示了一些而不是所有特征。实际上，这里公开的实施例可以用很多不同的形式体现，并且不应被解释成受限于这里阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开满足适当的法律规定。只要可能，相同的参考数字将被用于指代相同的组件或部分。

以下阐述的权利要求作为参考而被引入本具体实施方式部分。

诸如前、后、顶、底、侧等等的术语是为了方便和易于说明而被使用的相对术语，并且其目的并不是进行限制。

现在将会给出关于这里使用的选定术语的简要说明。

缩写μm代表“百万分之一米”或“微米”，而缩写nm则代表纳米。

这里使用的术语“基准表面”是指没有碎屑或其他异物的固定参考点或表面，由此能在第一结构与第二结构之间实现直接接触。此外，这里使用的术语“基准接触”应该是指基准表面与另一个结构的直接接触。

这里使用的术语“精密表面”指的是基本上是平面的表面，其中该表面与该表面上的平面的偏差小于0.5μm。

这里使用的光纤线芯的术语“精确间距”指的是足以确保FAU波导与另一个组件的波导之间的低损耗耦合的间距。举个例子，对于单模光纤耦合来说，在X和Y上，精确间距与理想网格(处于127μm或250μm的间距)的偏差小于1μm。优选地，与理想栅格的偏差是小于0.7μm或小于0.5μm。

为了参考起见，在一些附图中显示了笛卡尔坐标，其目的并不是就方向或方位进行限制。同样，为了便于描述和说明，在这里使用了相对术语(例如“顶部”和“底部”以及“侧面”和“边缘”等等)，其目的并不是就方向或方位进行限制。

这里使用的与光纤相对的术语“指状咬合”指的是第一组光纤和第二组光纤(例如群组A和B)以交替的图案排列(例如ABABAB……)。

对于“光纤纤芯位置”或“纤芯位置”的参考指的是光纤纤芯的中心位置。

本公开涉及用于光学互连的光纤阵列单元。这些光纤阵列单元可以包括布置在支撑基板上的多条光纤。所述多条光纤可以包括介于相邻光纤之间以及介于每一条光纤与支撑基板之间的基准接触。此外，每一条光纤都可以包含处于与支撑基板相对的顶面上的暴露的基准表面。

无顶盖光纤阵列单元(FAU)

图1是处于初始形成阶段的例示的光纤配件或光纤阵列单元(FAU)10的透视图。该FAU 10包括具有顶面22、底面24、前端26、后端28以及相对边缘30的平面支撑基板20。该支撑基板具有宽度(W)、长度(L)和高度(H)。前端26、后端28和相对边缘30限定了支撑基板20的周边32。无顶盖意味着顶盖对于FAU不是必需的，而是可选的。透明塑料盖或其他适当的材料可被用于观察光纤，或者作为临时遮盖以用于保护。

支撑基板20可以用提供平坦表面的材料制成，例如抛光玻璃、陶瓷或金属材料。在一个例示实施例中，玻璃是用于支撑基板20的优选材料，因为玻璃可以被配制成具有与在有源光子组件这种常用的硅材料高度匹配的热膨胀系数(CTE)。虽然还可以使用其他材料，例如硅，但是玻璃是非常有利的，因为玻璃对可见光透明，由此简化了光纤52在支撑基板20上的对准且允许UV光透射，从而实现UV固化粘合剂的UV固化(以下参考图2-7B进行讨论)。在一些例示实施例中，可以使用以最小的表面粗糙度(例如Ra＜0.1微米，其中Ra是在评估长度以内记录的相对于中线的轮廓高度偏差的绝对值的算术平均值)来确保高平坦度的工艺制造玻璃支撑基板20。换句话说，Ra是在指定长度上获取的关于表面上的峰和谷的一组单独测量值的平均值。一种用于制造支撑基板20的适当方法是传统的玻璃研磨和抛光工艺。另一种适当的制造方法使用了用于液晶显示器(LCD)玻璃制造的熔融下拉工艺。熔融下拉工艺还可以生产具有平行的顶面和底面以及精确的厚度控制的玻璃板。另一种适当的制造方法可以是浮法玻璃成型。支撑基板20可以是一体的或分段制造的，并且外表面可以具有诸如光滑度、孔隙率、粗糙度、条纹、凹座或凹槽及其组合这样的表面特征，以便增强粘合或光纤对准。

在一些实施例中，支撑基板20可以很小很薄(例如W＝3mm，L＝10mm以及H＝1mm)，由此有助于制造紧凑的光纤阵列配件和互连设备(例如连接器)。在一个示例中，支撑基板20的高度(H)可以在0.7mm到1.0mm的范围以内，但是该高度(H)可以依照特定的应用需求变得更小或更大。举例来说，如果支撑基板20具有为在下文引入和讨论的光纤阵列提供足够刚性支撑的高度(H)，那么将是非常有利的。在一些情况下，高度(H)小于大约0.4毫米的玻璃支撑基板20往往会在组装和使用过程中发生挠曲，由此导致产生名为“土豆削片”的不可接受的平面外光纤排列。相反，由于板的刚度会随着板厚的立方而增大，因此，只要通过适度增大支撑基板20的高度(H)，即可容纳较大的光纤阵列(就光纤数量而言)。

例如使用具有金刚石刀片的受计算机控制的切割锯或是通过激光切割，可以从较大的板上切割出应有尺寸的支撑基板20。在晶片或玻璃板样本上执行的单次锯切或切割操作可以产生数百个支撑基板20。在锯切之后，支撑基板20的下界可以是下界成斜面的(bevel edge ground)，或者可以围绕其边缘轻轻打磨，以便将原本可能对在组装过程中损坏裸光纤的尖锐拐角磨圆。然后，支撑基板20可以通过用浸有乙醇的抹布擦拭表面而被手动清洁。还可以在氧等离子体炉中清洁支撑基板20，以便从表面完全移除所有的有机材料，以及准备好顶面以备后续使用粘合剂(例如有机粘合剂)的粘合处理。

继续参考图1，FAU 10还包括具有信号光纤或“光纤”52的信号-光纤阵列50。光纤52具有相应的前端部分54，该前端部分54包含了具有相应端面56的相应前端55。因为相应的光纤52被配置成承载一个或多个光信号，故而该信号-光纤阵列被称为“信号-光纤阵列”。

如细节A所示，每一条光纤52都包括纤芯72、围绕纤芯72的包层74、以及围绕包层74的保护涂层76。在一个示例中，所述保护涂层76被剥去，由此限定了“裸露玻璃”光纤部分(其中先前的保护涂层75的外表面是由虚线指示的)。由此，在一个示例中，光纤52的前端部54是作为裸露玻璃前端部分形成的。

在一个示例中，信号-光纤阵列50分别由具有光缆护套61的多纤光缆60支撑。基质材料(未显示)可被施加于封装光纤的信号光线阵列50，或者可以被间歇地施加(例如蛛网丝带)。在一些例示实施例中，在图1的示例中，光缆护套61的前端部分会被剥去，以便接近光纤52。此外，保护涂层76同样会被从光纤52的前端部分54移除(剥去)，以便形成裸露玻璃前端部分54。用于移除光缆护套61的剥离过程可以使用机械剥离器来执行，该机械剥离器会在使用一对锯齿刃进行移除之前加热并软化光缆护套。基质材料和/或保护涂层76可以用类似的机械处理或是基于激光的剥离处理来移除。在一个示例中，多纤光缆60可以包括带状光缆。

在剥离了光缆护套61和保护涂层之后，可以清洁信号-光纤阵列50的暴露部分。在一个示例中，这种清洁是通过将光纤52夹在已在乙醇中浸泡的折叠的无绒抹布之间，然后将抹布拉向光纤的前端55来完成的。信号-光纤阵列50还可以用氧等离子体来清洁。

如图1中针对多纤光缆60和信号-光纤阵列50所显示的那样，当从多纤光缆60上移除了光缆护套61的前端部分时，光纤52往往会在一个方向上卷曲。这种卷曲源于光纤带的制造。带状多纤光缆60会被缠绕在一个核心或滚筒上，并且由此会在相同的方向上卷曲。

因此，如图1所示，在形成FAU 10时，如果将信号-光纤阵列50布置为使得光纤52的卷曲朝下，也就是朝向支撑基板20的顶面22，那么将是非常有利的。这样做确保了在使信号-光纤阵列50接近支撑基板20时，光纤52的前端55接触支撑基板20的顶面22。

图2示出了根据一个例示实施例的已组装的FAU 10的剖视图。FAU 10可以包括一个包含了多条光纤52的信号-光纤阵列50。所述多条光纤52可以由支撑基板20支撑。在相邻光纤52之间以及在光纤52与支撑基板20之间的空隙中可以提供粘合剂70。该粘合剂70可以是UV固化粘合剂或其他适当的粘合剂。该粘合剂70可以使光纤52彼此接合和/或与支撑基板20接合。在一些例示实施例中，也可以使用其他接合技术，这其中包括但不局限于激光接合、液体玻璃(硅酸钠)接合、或阳极键合(用于将玻璃光纤接合到硅基板)。

在一个例示实施例中，信号-光纤阵列50可以由一根或多根多纤光缆60形成。在使用多根多纤光缆60的实施例中，每一根多纤光缆60的光纤52可以是指状咬合的。光纤52的裸露玻璃前端部分54可以与支撑基板20直接接触，由此限定了多条光纤52中的每一条光纤与支撑基板20之间的第一基准接触101。此外，每一条光纤52可以与至少一条相邻光纤52直接接触，由此在其间限定了第二基准接触102。

在所显示的实施例中，FAU 10不需要布置在光纤52的与支撑基板20相对的顶部上的顶盖，例如玻璃顶盖或其他基板。这样能使多条光纤52中的每一条限定位于光纤52的与支撑基板20相对的顶部的第一暴露基准表面103。在没有顶盖的情况下，FAU 10可以具有较浅的轮廓，并且由此能够提升光学连接的密度。此外，多条光纤52中的每一条光纤之间的基准接触102能够高精度地将FAU10与波导基板或其他光学组件相对准，例如与布置在波导基板上的精密表面相配合。

在一些例示实施例中，FAU 10可以包括布置在每一条边缘光纤52(例如只有一条相邻光纤52的光纤52)上的第二暴露基准表面104。该第二暴露基准表面104可以使得FAU10能与波导基板横向对准，例如与布置在波导基板上的精密表面相配合。

将光纤52接合到支撑基板20以及相邻光纤52的粘合剂70可以驻留在第一暴露基准表面103和/或第二暴露基准表面104限定的平面以下，以免干扰第一暴露基准表面103或第二暴露基准表面104的任何配合。作为示例，这里公开的粘合剂硬度具有由ASTM D2240-00确定的大约65-80邵尔硬度D，以及由ASTM D3165确定的大约2,000-3600psi的粘合强度。

图3-7B示出了用于制造图1所述的FAU 10的例示方法。如图3所示，可光纤52的裸露玻璃前端部分54可被放置成与支撑基板20直接接触。支撑基板20可以位于底板200(例如玻璃底板或其他适当的材料)之上。如果底板200对光是透明的，那么将会非常有利，由此，通过传输UV光，能使UV固化所述UV固化粘合剂70。选择在与光子集成芯片(PIC)关联的焊料回流工艺中稳定的UV固化粘合剂70。由此，该粘合剂70可以在焊料回流状况中稳定介于FAU10的相邻光纤52之间、介于光纤52与支撑基板20之间以及在后续组装步骤中介于FAU10与PIC之间的机械接口。作为补充或替换，在焊料回流处理之后，FAU 10可以被动地与PIC基板相对准。虽然在这里讨论了UV粘合剂，但也可以使用其他粘合剂，例如热固性粘合剂(thermal set)或环氧树脂等等。

粘合剂70可被施加于光纤52的裸露玻璃前端部分54和/或支撑基板，以使粘合剂到处流动，由此接触信号-光纤阵列50中的每一条光纤52的所有侧面。在施加粘合剂70的过程中，顶板202以及相关联的弹性释放垫204可以处于缩回位置。同样，推板206也可以是缩回的。顶板202可以由金属、玻璃或其他适当的材料制成，以便在没有变形的情况下将来自致动器的压力传递到释放垫204，由此在释放垫204上提供均匀的压力分布。该释放垫204可以由可变形的非粘性材料(例如硅树脂)制成。释放垫204的厚度可被选择，以便允许释放垫204在FAU组装过程中在顶板202施加的力的作用下变形。释放垫204的变形有助于在组装期间控制和限制粘合剂70在被挤压的信号-光纤阵列50周围的流动。如上所述，从信号-光纤阵列50的单条光纤52的之间及其上方可以排除粘合剂70，以便允许光纤52的外部暴露表面充当基准表面。由于释放垫204在组装过程中会被压缩，因此，该释放垫204不一定需要具有精确的厚度。该释放垫204还可以用保形的非粘性释放板(例如聚四氟乙烯(PTFE))或非粘性涂层(例如氟硅烷涂层)来覆盖。

在一些例示实施例中，释放垫204可以是基本上平面的，其被配置成从信号-光纤阵列50的顶面排除粘合剂。在另一个例示实施例中，释放垫204可以是大致U形的，其中心通道或空腔约为在信号-光纤阵列50的任一侧向下延伸的目标信号-光纤阵列50和部分的宽度(如图3所示)。在一个例示实施例中，该U形释放垫204的内部空腔宽度可被选定成略宽于信号-光纤阵列50，例如比该阵列宽25-50μm，以使其在组装过程中可以无干扰地在信号-光纤阵列60上方滑过。在FAU组装过程中，释放垫204的侧面部分会被推板206压缩。该释放垫204的侧面部分有可能会在边缘光纤52的周围变形，由此排除或者基本消除边缘光纤52的暴露边缘表面上的粘合剂。在组装处理结束之后，光纤52的暴露外部边缘表面可以充当基准表面。

通过例如使用真空力、保持释放垫的夹紧装置、或是临时粘合剂，可保持释放垫204与顶板202相接触。在一些配置中，释放垫204的厚度可以至少是10-20μm，并且优选是30-50μm。在其他配置中，释放垫204可形成地更厚，例如厚度为100-500μm。

推板206可以是由玻璃、金属或塑料等等构成的基本平面的材料。推板206可以具有大小约为光纤直径的厚度。在一个例示实施例中，推板206的厚度可以达到释放垫204的未压缩厚度。在一些例示实施例中，与信号-光纤阵列50相似的光纤阵列可被用作推板206。该推板206可以具有足够的刚度和强度，以便允许多次重复FAU组装过程而损坏或变形很少或者没有损坏或变形。

转到图4，顶板202和关联的释放垫204可被朝着底板200向下移动。释放垫204可以在顶面上与信号-光纤阵列50接触，和/或在信号-光纤阵列50的任一侧与支撑基板20接触。多余的粘合剂70可以通过释放垫204而被从信号-光纤阵列50移开和/或从支撑基板20的表面上移开。

图5描述了被施加于信号-光纤阵列50的所有四个侧面以迫使相邻的光纤52相互接触，由此形成第一基准接触的力。垂直挤压力可以确保光纤信号-光纤阵列50中的每一条光纤52都与支撑基板20的顶面相接触，由此产生第二基准接触102。在将信号-光纤阵列50推入弹性释放垫204时，粘合剂70将被从位于信号-光纤阵列50的上半部的光纤52之间的区域中排除。当推板206推动U形释放垫204的侧面部分时，该U形释放垫204的侧面部分会与两条最外面的光纤52(例如信号-光纤阵列50的边缘光纤)相接触，由此会在边缘光纤52周围变形，并且排除或基本消除边缘光纤52的外部边缘上的粘合剂70。

在图6中，UV光或光束透射穿过底板200和支撑基板20。该UV光促使UV固化粘合剂70发生UV固化。粘合剂70可以被UV固化，同时保持顶部、底部、左侧和右侧的挤压力。如图7A所述，在粘合剂70固化之后，推板206和U形释放垫204可以被移除。然后，如图7B所示，可以从玻璃底板200移除FAU 10。通过使用U形释放垫204，促使多条光纤52的顶面包括一个或多个第一暴露基准表面103。更进一步，通过使用U形释放垫204的侧面部分，可以促使边缘光纤52的外部边缘包含第二暴露基准表面104。该FAU 10的暴露基准表面103、104可以不含粘合剂，由此允许使用这些区域作为精确对准基准表面。在一些实施例中，在组装处理期间，围绕光纤的一部分的释放垫204的变形会导致粘合剂在暴露基准表面103、104所限定的平面的下方固化。在一个例示实施例中，释放垫204还可以在与边缘光纤相邻的区域中排除来自支撑基板20的粘合剂，由此产生没有粘合剂的表面208。在一些实施例中，后续的切割和抛光操作可被执行，以便制备光纤52的端面56以进行低损耗光耦合。还可以想到的是，该组装过程还可以以与图3-7B中显示的方法相反的配置执行，其中释放垫204位于底部，光纤52位于中间，以及支撑基板20位于顶部。

如上所述，在一些例示实施例中，释放垫204可以是大体上平面的。图8描述了一个通过使用释放垫204A而将光纤阵列50夹在顶板202与底板200之间的FAU 10。例如通过使用真空力、保持释放垫的夹紧装置或临时粘合剂，释放垫(或者本范例中的平面释放垫204A)可被保持与顶板202接触。在一些配置中，平面释放垫204A的厚度可以是至少10-20μm，并且优选为30-50μm。在其他配置中，平面释放垫204A可以形成得更厚，例如100-500μm。

在这个实施例中，推板206直接将力施加于信号-光纤阵列50的边缘光纤52。就此而论，推板206可以由非粘性材料(例如PTFE)制成。在一个例示实施例中，在每一个推板206的尖端处可以用弹性材料来形成推板206，以便增强粘合剂的移除。

与以上讨论且在图7A中描述的使用了U形释放垫204的实施例相似，通过使用平面释放垫204A，可以促使多条光纤52的顶面包含一个或多个第一暴露基准表面103。更进一步，推板206可以促使边缘光纤的外部边缘包含一个或多个第二暴露基准表面104。FAU 10的暴露基准表面103、104可以是不含粘合剂的，由此允许使用这些区域作为基准表面，以便在后续被动或主动地与PIC对准。

转向图9A和9B，无顶盖FAU组装过程可被与D形光纤52A一起使用。在该配置中，D形光纤52A被布置成具有向上朝着顶板202的平坦部分，以及朝着支撑基板20的圆形部分。可以用一个薄的平面释放垫204A来按压该D形光纤52A与支撑基板相接触，从而产生第二基准接触102。在一个例示实施例中，支撑基板20的表面可以是精密表面。推板206可以提供横向力，以便从侧面将D形光纤52A挤压在一起，由此使得D形光纤52A相互接触，从而产生第一基准接触101。粘合剂70可以填充D形光纤52A与支撑基板20之间的空隙。在对粘合剂70执行了UV固化之后，推板206和平面释放垫204A可以被移除(如图9B所示)。包含了D形光纤52A的FAU 10可以包括位于顶面的第一暴露基准表面103(它是D形光纤52A的平坦部分)，以及位于边缘D形光纤52A的第二暴露基准表面，以便在后续被动或主动地与PIC相对准。

如图10A和10B所示，通过使用类似的组装方法，可以将D形光纤52A置于支撑基板20之上，其中平坦部分向下朝着支撑基板20。该D形光纤52A可以用一个薄的平面释放垫204A来按压，以便与支撑基板20接触以产生第二基准接触102。在一个例示实施例中，支撑基板20的表面可以是精密表面。推板206可以提供横向力，以便从侧面将D形光纤52A挤压在一起，由此使得D形光纤52A彼此接触，从而产生第一基准接触101。该粘合剂70可以填充D形光纤52A与支撑基板20之间的空隙。在对粘合剂70执行了UV固化之后，推板206和平面释放垫204A可被移除(如图10B所示)。包含D形光纤52A的FAU10可以包括位于顶面的第一暴露基准表面103(它是D形光纤52A的平坦部分)，以及位于边缘D形光纤52A的第二暴露基准表面，以便在后续被动或主动地与PIC相对准。

图11示出了根据一个例示实施例的例示U形释放垫204的透视图。该释放垫204可以包括所形成的略大于FAU 10的直通道区域(SR)，以便可以在没有显著干扰的情况下插入光纤52。在一个例示实施例中，直通道区域SR可以是大约1-2mm。释放垫204还可以包括锥形通道区域(TR)(例如20度的锥形)。该锥形通道区域TR使得光纤52与包含FAU 10的保护涂层的多纤光缆60的间隔能够逐渐变化，其中光纤52相互接触并且移除了保护涂层70。推板206可被放置成致使所述推板在被致动时推动释放垫204的直通道区域SR。通过使用真空尖端210(图12)，可以保持支撑基板20处于释放垫204之上。与推板206相似，该真空尖端210被置于释放垫204的直通道区域SR上方，以便允许将力集中于直通道区域SR，其中在所述区域，光纤在FAU期间将被挤压在一起。

转到图12，支撑基板20被真空尖端210保持处于释放垫204之上。带状光缆(例如多纤光缆60)的信号-光纤阵列50被剥去了保护涂层75，由此暴露了裸露玻璃前端部分54，并且在该裸露玻璃前端部分54施加了UV固化粘合剂70，例如Epotek 353HD。该粘合剂70可以通过将信号-光纤阵列50放置于已经用粘合剂70浸透的无绒垫之间来施加。浸透了粘合剂的衬垫可被轻轻压在裸露玻璃前端部分54的顶部和底部，以使粘合剂70转移到裸露玻璃前端部分54。当从浸透了粘合剂的衬垫中移除信号-光纤阵列50时，在信号-光纤阵列60的裸露玻璃前端部分54上施加了很薄的一层粘合剂70。

在将粘合剂70施加于信号-光纤阵列50的裸露玻璃前端部分54之后，该信号-光纤阵列50将被下降，以使其在锥形通道区域TR中接触释放垫204。然后，如图13所示(为了澄清所描述的细节，未显示真空尖端210)，支撑基板20可被降至释放垫204上，以便通过支撑基板20将信号-光纤阵列约束在释放垫204的锥形通道区域TR中。然后，信号-光纤阵列50缓慢地沿着锥形通道区域TR向下移动到直线通道区域SR(位于支撑基板20和真空尖端210下方)，以使光纤52的端部被挤压在一起。

信号-光纤阵列50可被进一步沿着释放垫204的通道向下推动，直至信号-光纤阵列50从释放垫204的通道的远端显露出来。该信号-光纤阵列50可被安置成致使光纤52的端面56略微伸出支撑基板20的边缘(例如100-200μm)。在一些例示实施例中，信号-光纤阵列50可以缩回，以使光纤52的端面56与支撑基板20的边缘齐平，乃至处于支撑基板20的边缘略微靠内的位置。通过让光纤52的端面56与支撑基板20的边缘齐平或是位于支撑基板20的边缘略微靠内的位置，可以有助于抛光处理，由此防止光纤52的端面56在初始抛光过程中折断。

在接下来的步骤中，信号-光纤阵列50可以被挤压在一起。在支撑基板20上施加了向下的力，以便压缩释放垫204以及迫使信号-光纤阵列50与支撑基板20的表面接触。同时，推板206可被朝着释放垫204向内移动，以使其提供迫使信号-光纤阵列50的相邻光纤52彼此接触的挤压力。施加于释放垫204的力可以促使释放垫204在信号-光纤阵列50的暴露表面以及在每一个边缘或侧面上都与信号-光纤阵列50的形状相符合。在仍旧施加挤压力的同时，粘合剂70会通过支撑基板20而被UV光照射。该UV光可以穿过玻璃或其他透明的支撑基板，从而导致粘合剂70固化并将信号-光纤阵列50的光纤52相互接合以及与支撑基板20相接合。

在粘合剂70固化之后，推板206可以被缩回，以便终止释放垫204上的水平或横向挤压力。真空尖端210同样可以被从支撑基板20上移除，以便暴露出处于释放垫204的直通道区域SR中的信号-光纤阵列50。在一些例示实施例中，该真空尖端210在粘合剂70固化之后会保持附着于支撑基板20。这样可以允许从释放垫204上移除支撑基板20与所附着的信号-光纤阵列50(例如无顶盖FAU10)。由于粘合剂70并未粘附于释放垫204，因此可以很容易地从释放垫204上移除FAU 10。

图14A和图14B分别示出了包含应变消除粘合剂71的FAU 10的俯视图和侧视图。在一些例示实施例中，应变消除粘合剂70(其可以是与粘合剂70相同的粘合剂)可被施加于所组装的FAU 10。该应变消除粘合剂71可以稳定和/或保护处于支撑基板20与多纤光缆60之间的区域中的信号-光纤阵列的裸露玻璃前端部分54。在一些例示实施例中，支撑基板20的顶面可以具有被布置在低于顶面的平面上的向下的阶梯状表面。裸露玻璃前端部分54可以布置在顶面上，并且具有保护涂层的光纤部分可布置在该向下的阶梯状表面上。

转到图15，通过蚀刻具有沿着直的或成角度的侧壁布置并进入波导基板300的精密表面的凹口特征302，可以实现无顶盖FAU 10与玻璃或硅波导基板300的被动对准。关于波导基板300的示例包括但不局限于可用于与PIC基板400对接(例如与之光连接)的光子集成电路(PIC)中介层和适配器基板。在所描述的示例中，波导基板300充当了将信号-光纤阵列50的光纤52耦合到PIC平面波导404的适配器。该波导基板300可以包括包含了一个或多个激光写入波导304的渐逝耦合区域306。在一个例示实施例中，凹口特征302是通过精确的激光损伤和蚀刻处理形成的。该凹口特征302的宽度可被调整成与FAU 10的信号-光纤阵列50的宽度相匹配。应该指出的是，所描述的示例提供了分离的波导基板和PIC基板，然而这些基板也可以是同一个基板。同样，波导基板可以是一个整体组件，或者可以具有彼此附着的多个部件。在以下讨论中，术语“波导基板”应被理解成是指直接或间接地光耦合到PIC的基板。

在一些例示实施例中，凹口特征302可以是在与PIC芯片周边深度蚀刻(用于暴露在PIC的边缘周围终止的波导)相同的步骤中使用相同的掩模层和蚀刻处理制造的。因此，在用PIC芯片周边深度蚀刻时是不需要额外的成本来添加凹口特征302的。作为替换，该凹口可以在单独的基板部件中形成并被附着到波导基板(例如通过粘合剂)。

如图15所示，凹口特征302可以位于波导基板300的边缘。在另一个实施例中，凹口特征302可以朝着波导基板300的中间放置，以使其显现出具有足够的长度(并且根据需要而被展宽)的井(well)，由此允许FAU 10的多纤光缆60向上弯曲并伸出井外。

与在V形槽中被动对准的裸露光纤阵列相比，无顶盖FAU 10与波导基板300的凹口特征302的被动对准提供了更为紧凑、更易于预先制备，并且在取放应用中更为实用的优点。光纤52的纤芯72相对于支撑基板20的底面的垂直偏移也可以被更精确地控制。

图16描述了位于被蚀刻到波导基板300的表面中的U形凹口特征302上方的无顶盖FAU 10。在一个例示实施例中，该波导基板300可以是玻璃，并且凹口特征可以用激光损伤和蚀刻处理来形成。此外，在波导基板300中可以使用超短脉冲激光处理来形成掩埋波导304的阵列。在一些例示实施例中，可以使用同一个激光器来执行两个激光成形处理，以使激光写入波导304精确地对准凹口特征的左右侧壁边缘。还可以用激光抛光激光写入波导304的暴露端面，以便产生光学上光滑的表面以最小化耦合损耗。

在所描述的实施例中，凹口特征302包括斜切表面314，在该表面上，凹口特征302的侧壁与波导基板300的顶面相接。该斜切表面314可以有助于FAU 10与凹口特征302的被动对准。该凹口特征302的宽度可以被调整成略宽于FAU 10的信号-光纤阵列50的宽度(例如宽0.5μm)。在将FAU 10的信号-光纤阵列50插入凹口特征302时，光纤52的纤芯72可以与波导基板300中的激光写入波导304的纤芯精确对准。这种对准可以通过在波导基板300中的精确深度位置(例如在光纤52的直径的正好一半的位置(例如，对于标准的125μm直径的光纤而言是62.5μm))形成激光写入波导304来实现。

通过边缘光纤52的侧面(尤其是第二基准表面104)接触在凹口特征302的侧壁上的选定位置形成的精密表面310，可以横向地将FAU 10与波导基板300的波导304被动对准。通常，与粗劣或粗糙的表面相比，用于形成精密表面310的激光写入时间有可能会更长。为了最小化制造时间和成本，专用于精密表面310的凹口特征302的面积会被最小化。凹口特征302的其他表面312(例如凹口侧壁和底面上的其他位置)可以使用产生粗糙表面的快速激光成形处理来制造。粗糙表面既不参与被动对准，也不会充当基准接触或表面。每一个被动对准部件的精度能使单模波导纤芯的横向对准处于<1μm的范围以内，并且优选处于<0.5μm的范围以内。

在将FAU 10被动对准和附着于波导基板300之前，在凹口特征302的侧壁和/或FAU10上(例如在信号-光纤阵列50上)可以施加UV固化粘合剂。在将FAU 10插入凹口特征302之后，在FAU 10的顶侧表面上可以施加一个适度的向下的力。这个力可以从FAU 10与波导基板300的顶面相接触的区域中排除粘合剂。在所描述的示例中，通过让FAU 10的支撑基板20的表面与波导基板300的顶面相接触，可以提供纤芯72与波导304的垂直对准。其他表面312的粗糙度可以提高用于将光纤52接合到凹口特征302的UV固化粘合剂70的接合强度。

非常有利的是，与用于对准单个V形槽的可比较的V形槽结构相比，由于光纤对准所需要的精密表面较少(用于信号-光纤阵列50中的所有光纤52的两个精密侧壁表面相比于用于信号-光纤阵列50中的每一条光纤52的2N个精密V形槽表面)，用于形成凹口特征302的激光写入时间可以明显缩短。此外，由于光纤52是以125μm的间距而不是以类似的V形槽结构的250μm的间距布置的，因此，与凹口特征302相关的底面区域明显减小。

在波导基板300的一些制造过程(例如离子交换(IOX)波导制造)中，波导304可以是在波导基板300的表面附近形成的平面波导。图17A和17B提供了波导基板300上的蚀刻凹口特征302的视图，其中在所述波导基板300的顶面附近制造了波导304的阵列。凹口特征302在相对的侧壁上提供了两个精密表面310，其中所述表面向上延伸以与波导基板300的顶面相接。

与图10A和10B中描述的FAU 10相似，D形光纤52A可被选定成致使纤芯72和平坦部分之间的距离与波导304在波导基板300的顶面下方的深度相匹配，作为示例，波该波导深度可以是5-10μm。图17B示出了使用具有被插入到波导基板300的凹口特征302中的D形光纤52A的信号-光纤阵列50组装的无顶盖FAU 10。D形光纤52A的纤芯72与布置在波导基板300的表面附近的波导304对准。通过凹口特征302的精密表面310与信号-光纤阵列50的边缘光纤52的基准表面104之间的接触，可以实现纤芯72与波导304的横向对准。如上所述，具有D形光纤52A的FAU 10可以用UV固化粘合剂保持在波导基板300的凹口特征302中。

一些PIC平面波导技术将波导定位在PIC基板400的表面上，或者有可能将其定位在略微低于PIC基板表面的位置(例如低1-3μm)。示例包括作为硅、玻璃和LiNbO3基板上的脊形波导或近表面埋入式波导制造的硅、氮化硅和氮氧化硅以及聚合物波导。这些波导可以在无源或有源波导组件中使用。为了与包含表面波导的PIC基板相适应，FAU 10可被修改成包含一个或多个垂直支柱特征，以便精确控制其在蚀刻凹口中的深度。图18A和18B描述了包括垂直支柱特征的例示FAU 10的实施例。

拉制玻璃光纤(例如间隔光纤)可被制造成具有精确的直径，通常在与目标值相差小于0.5μm的范围以内。如图18A所述，具有精确直径的间隔光纤450可被附着于与信号-光纤阵列相邻的FAU 10的支撑基板20的表面。该间隔光纤450可以在光纤阵列挤压组装过程期间或之后附着于支撑基板20。在一些示例中，如上所述，间隔光纤450还可以被用作推板206。该间隔光纤450可以在组装期间推动信号-光纤阵列50的对端，以便推动光纤52相互接触。在组装了FAU10之后，过长的间隔光纤450可以被移除，例如借助于刻痕和切割或锯切。在将FAU 10的信号-光纤阵列50插入波导基板300的凹口特征302时，间隔光纤450会提供精确的垂直间隔，以使纤芯72与波导基板300的平面波导304对准。纤芯72与波导304的横向对准可以通过凹口特征302的精密表面310与信号-光纤阵列50的边缘光纤52的基准表面104之间的接触来实现。

在所描述的实施例中，间隔光纤450被显示成垂直于光纤52的纵轴。然而，在一种替换配置中，如图18B所示，间隔光纤450可被布置成平行于光纤52的纵轴。此外，在一些例示实施例中，释放垫204可以包括小的阶梯状凹座，以便在FAU 10的组装过程中收容两个外侧的较小直径的间隔光纤450。与在上文中对照FAU 10的组装所描述的方式相似，间隔光纤450可以通过粘合剂70而被挤压并保持在恰当位置。

在更进一步的例示实施例中，熔融拉制玻璃板可被同时用作推板206以及精密垂直间隔板，而不是使用精确直径的间隔光纤450。FAU 10的组装过程与在上文中对照间隔光纤450论述的FAU 10的组装过程基本相似。过长的间隔板/推板可以借助玻璃刻痕和折断或是激光划痕或烧蚀处理来移除。在将FAU 10插入波导基板300的凹口特征302时，间隔板/推板提供了精确的垂直偏移，该偏移能使信号-光纤阵列50的光纤52的纤芯72与波导基板300的波导304对准。纤芯72与波导304的横向对准可以通过凹口特征302的精密表面310与信号-光纤阵列50的边缘光纤52的基准表面104之间的接触来实现。

作为补充或替换，在支撑基板20和/或波导基板300上可以形成具有精确高度的激光凸块。举例来说，在支撑基板20和/或波导基板300的表面上可以以小于0.5μm的高度控制来形成高度为2-100μm的激光凸块。在使用激光凸块来控制纤芯深度对准的情况下，在与信号-光纤阵列50相邻的支撑基板20的表面和/或在与凹口特征302相邻的波导基板300的表面上可以形成三个或更多激光凸块。凸块高度可被选择为在将FAU 10插入凹口特征302时使得光纤52的纤芯72与波导304对准。

图18A描述了一个例示实施例，其中凹口特征302包括被蚀刻到波导基板300中的直侧壁。如上所述，在由玻璃形成的波导基板300中可以使用激光损伤和蚀刻处理来蚀刻凹口特征302。在其他实施例中，在波导基板300中可以使用各向异性深层RIE(反应离子蚀刻)处理(例如Bosch处理)来用硅制成凹口特征302。该各向异性深层RIE处理可被调谐，以便产生具有平滑垂直侧壁的深度蚀刻。将各向异性深层RIE处理与具有圆形光纤的FAU 10结合使用的例示蚀刻深度可以是大约70μm。凹口特征302的深度不必被精确控制，但是凹口特征302的宽度、尤其是精密表面310可以借助光刻蚀刻掩模来精确控制。

图18B描述了一个包含凹口特征302的硅波导基板300，其中该凹口特征302是用各向同性和各向异性蚀刻处理的组合形成的。该凹口特征302可以分三个步骤来形成，例如1)浅各向异性蚀刻，用于形成布置在凹口特征302的侧壁上的精密表面310；2)侧壁钝化，用于防止在后续步骤中在精密表面上进行蚀刻；3)深各向同性蚀刻，用于快速移除向下移动到波导基板300中的材料。各向同性和各向异性蚀刻处理的组合模仿了用于借助钻蚀来生产MEMS(微电子-机械传感器)传感器和加速度计的低成本和快速的SCREAM(单晶反应蚀刻和金属化)处理。非常有利的是，各向同性和各向异性蚀刻处理的组合产生了凹口特征302的所需精密表面310，同时允许快速蚀刻掉剩余的表面。

如图19所述，侧壁钻蚀还可用于创建凹口特征302，该凹口特征在与硅波导基板300被动对准之后保持FAU 10受控。在玻璃波导基板300中也可以使用激光损伤和蚀刻处理来制造类似的凹口特征302。波导基板300可以包括带有与精密表面310底切的侧壁的凹口特征302。该底切轮廓可被蚀刻，以使精密边缘与FAU 10的信号-光纤阵列50的光纤52的外径相匹配，由此能使底切轮廓与光纤52在至少一个点上接触。

凹口特征302可以沿其长度(与信号-光纤阵列50的光纤52的轴线平行)逐渐变细，由此，在FAU 10插入凹口特征302的过程中，底切特征会逐渐啮合光纤52的外径表面。在将FAU 10完全插入凹口特征302时，底切的精密表面310与光纤52的外径表面之间的间隙可以是大约0.5μm。该间隙可以促进光纤52的纤芯72与波导基板300的波导304之间的低损耗耦合。

作为补充或替换，凹口特征302的侧壁和/或精密表面310同样可以使用各向异性湿蚀刻处理来形成角度，由此形成宽的V形槽凹口特征。在这样的例示实施例中，在FAU 10的支撑基板20上可以提供由激光形成的玻璃凸块，以便确保在所述宽的B形槽凹口特征中对准FAU 10，以及将光纤52的纤芯72与波导基板300的波导相对准。

一种用于将FAU 10耦合到具有表面波导304的波导基板300的解决方案可以是在FAU 10上包含垂直偏移特征，例如在上文中描述的激光凸块、间隔光纤或间隔板。另一种方法可以包括通过在凹口特征302的底部制造底部精密表面311来设置FAU 10的垂直偏移。在玻璃波导基板300中可以使用激光损伤和蚀刻处理来制造侧壁精密表面310和底部精密表面311。纤芯72与波导304的横向对准可以通过凹口特征302的精密表面310与信号-光纤阵列50中的边缘光纤52的基准表面104之间的接触来实现。纤芯72与波导304的垂直对准可以通过凹口特征302的底部精密表面311与位于信号-光纤阵列50中的一条或多条光纤52的顶部的基准表面103之间的接触来实现。

作为补充或替换，如图21所述，FAU 10与波导基板300的凹口特征302的被动对准可以通过在波导基板300的表面提供单个对准特征308来实现，其中所述单个对准特征308充当横向止动件。在波导基板300上可以使用光刻或激光处理步骤来制造对准特征308或肋状件，其中该对准特征308被放置于在激光写入波导304相对的预定横向偏移处。该对准特征308可以包括被布置在面对凹口特征302的边缘上的精密表面。该对准特征308也可以是具有面向FAU 10的精确边缘的薄玻璃基板，其中所述FAU 10被用粘合剂接合到波导基板300。在这样的实施例中，对准特征308可以以亚微米的精度主动与波导基板300对准，例如通过使用在对准特征308和波导基板300上提供的基准标记。

FAU 10可被附着于波导基板300，其中FAU 10是参照对准特征308放置的。在该方法中，FAU 10的信号-光纤阵列50中的每一个纤芯72都被置于支撑基板20上相对于支撑基板20边缘的精确横向位置处。通过施加轴向力F1，可以将FAU插入凹口特征302，同时还会参照对准特征308向FAU施加一个横向力F2。与方法相关的一个顾虑是将大玻璃板切割成较小支撑基板20的切割过程未必会产生精确的直边，由此所述边缘在其长度方向上可能存在些许起伏、不平整、边缘碎裂或是相对于理想直线的其他偏差(约为1μm或更大)。

为了克服支撑基板20的边缘中的不一致性，在支撑基板20的选定周边位置上可以使用激光损伤和蚀刻处理来制造精密表面。在一个例示实施例中，首先通过超短脉冲激光来将一个大玻璃板图案化，以便创建与每一个玻璃支撑基板20相邻的精密矩形凹口。该凹口可以以贯穿整个玻璃板的方式形成，或者可以被蚀刻到足够的深度，以便能够使用以上参考图3-10B描述的无顶盖FAU挤压方法来进行组装。

在蚀刻掉凹口之后，可以使用切割锯来将玻璃板切割成支撑基板20。作为替换，可以使用激光损伤和蚀刻处理来形成精密矩形凹口以及不太精密的直切口，所述不太精密的直切口蚀刻之后使用在支撑基板20边缘上遗留更粗糙表面的更快的激光曝光处理而将支撑基板20分离。

图22提供了在组装期间具有精密边缘表面的FAU 10的端面视图。在FAU 10的组装过程中，包含支撑基板20的精密表面的边缘23可以对于信号-光纤阵列50中的边缘光纤52的基准表面104具有精确横向偏移(d')。阶梯式推板206A可以被置于支撑基板20的边缘23，并且可以在FAU 10的挤压组装过程中保持横向偏移d'。该阶梯式推板206A可以使用金刚石车削处理来制造，以便以提供精确的横向偏移d'。该阶梯状推板206A还可以被涂覆非粘性涂层(例如氟硅烷涂层)，以使FAU 10在粘合剂70固化之后不会附着于该阶梯状推板206A。

将无顶盖FAU安装到倒装芯片式PIC

高带宽数据中心交换机的一个新兴趋势是将围绕电子交换芯片的众多紧凑型光电收发器共同定位在公共中介层基板或多芯片模块上。倒装芯片式PIC是优选的，因为它们能够实现高带宽焊接凸点电互连，以便支撑中介层或PIC基板，并且它们与低成本的取放技术相兼容。

PIC的芯片倒装处理所面临的一个挑战是其以光刻方式限定的特征(例如波导、对准特征、对准标记以及控制电子器件)位于PIC的向下面朝支撑中介层或PCB基板的一侧。这种配置导致访问或观察这些特征以及将其用于光学互连的被动对准变得非常困难。结果，大多数的PIC是以其波导和其他特征朝上的方式安装的，由此需要更复杂的封装和电互连解决方案。

通过使用激光损伤和蚀刻处理，可以在玻璃板上快速形成精密特征。蚀刻特征可以相对于其他蚀刻特征、激光写入波导或边缘基准特征表面以很高的精度(例如小于0.5μm)来放置。由于可以调整玻璃基板的CTE(热膨胀系数)来与PIC基板的CTE相匹配，因此可以将具有精密特征的玻璃基板附着于PIC基板。这样做能够实现一种借助中间的玻璃对准基板来将无顶盖挤压FAU耦合到倒装芯片式PIC的完全被动的对准组装方法，其中玻璃对准基板被用精密激光损伤和蚀刻通道特征图案化。虽然以下是在倒装芯片式PIC的环境中进行论述的，但是所描述的方法和结构也可以应用于在将PIC安装于支撑物(包括但不局限于单独或处于3D堆栈中的PCB、另一个PIC或IC等等)上之后不易于访问PIC波导和对准标记的任何配置。

转到图23和24，所提供的是一种通过倒装芯片安装处理来将无顶盖FAU 10与PIC基本600被动对准的方法。PIC基板600可以包括布置在PIC面601上的一个或多个电连接部件(例如焊盘)。PIC基板600可以通过倒装芯片处理安装在印刷电路板(PCB)603或其他电子封装支撑基板(例如玻璃或硅中介层基板)上。PCB 603可以包括一个或多个PCB电子连接部件(例如焊盘)，该部件可以与PIC基板600的至少一些电连接部件互补。通过使用焊料回流处理，可以通过一个或多个焊球来电连接PCB电连接部件和PIC基板600的电连接部件。玻璃对准基板602可被安装到PIC基板600的底面，例如PIC面601。该对准基板602可以包括能够将无顶盖FAU 10与PIC基板500被动对准的精密通道，例如U形通道604或V形通道。举例来说，PIC基板600可以包括一个或多个对准特征，例如伸出PIC面并被配置成与U形通道604啮合而将对准基板602与布置在PIC基板600的PIC面601上的一个或多个平面波导608对准的对准肋状件606。此外，外部特征(例如以上参考图2讨论的暴露基准表面103、104)同样可以啮合U形通道604，以便将信号-光纤阵列与波导608相对准。作为补充或替换，PIC面601上的对准特征可以被配置成啮合一个布置在对准基板602上的单独通道，例如U形槽或V形槽，其中该单独通道是在相对于用于对准多个波导608的U形通道604的精确偏移处形成的。在一些例示实施例中，伸出PIC面601的对准特征可以被配置成与对准基板602上的精密边缘相对准。

在一些例示实施例中，在PCB 603中可以提供凹座607。该凹座607能将PIC基板600安装在PCB的顶面，并且允许将对准基板602的至少一部分布置在PCB 603的顶面的下方。如图24所示，通过将对准基板602的至少一部分布置在PCB 603的顶面的下方，可以将信号光纤阵列50与波导608相对准。

无顶盖FAU 10可以被动地与对准基板602对准，然后可以使用UV固化粘合剂将其保持在适当位置。如下所述，图23-34C中描述的处理可以包括制造对准基板602，对准基板602与PIC基板600的被动对准，将PIC基板600通过倒装芯片附着于PCB 603，无顶盖FAU 10与PIC波导608的被动对准，使用UV固化粘合剂的无顶盖FAU 10的附着，和/或保持无顶盖FAU 10与PIC基板600相接触。

转到图25A和25B，在玻璃基板中可以通过激光损伤和蚀刻处理来形成对准基板602的U形通道604。如上所述，U形通道604可以包括与凹口特征302相似的特征，例如可以精确地控制U形通道604的宽度和深度之一或是所有这两者，和/或包括精密表面。

对准基板602的制造可以以一块提供了极其平坦的表面的玻璃板(例如标准液晶显示器(LCD)玻璃)为开始。在该玻璃板的表面中可以使用激光损伤和蚀刻处理、精密光刻掩模和蚀刻或者精密金刚石锯切来形成精密宽度的U形通道604。该U形通道604的槽宽可以被配置成仅仅略宽于无顶盖FAU 10的信号-光纤阵列50的宽度，例如比信号-光纤阵列50宽0.5-0.7μm。该U形通道604还可以被制造成具有精确的深度，由此，当信号-光纤阵列50被U形通道604被动对准时，纤芯72(图1)会在水平以及垂直方向上与PIC基板600的波导608对准。

如图25B所示，该玻璃板可以通过使用切割锯而被分成较小的片(例如对准基板602)。作为替换，对准基板602可以是用快速激光损伤和蚀刻处理分离的。在切割之后，单个对准基板602可以准备被动对准PIC基板600的PIC面601。依据应用以及PIC基板600需要的光互连数量，对准基板602可以包括一个U形通道604，或者它也可以包括很多并排布置的U形通道604。

图26A-26C描述了使用精密对准特征(例如隆起的对准肋状件606)来将对准基板602与PIC基板600被动对准的底视图、侧视图和端视图。对准肋状件606可以相对于波导608而被精确地放置在PIC基板600的PIC面601上，例如通过使用光刻对准技术。该对准肋状件606可被安置成致使该对准肋状件606的外表面之间的距离与对准基板602的U形通道604的宽度(W)相匹配。通过提供少量的间隙公差，可以适应U对准肋状件606的制造偏差以及U形通道604的宽度(例如0.2-0.5μm)。图27A-27C描述了一个在将对准基板602和PIC基板600被动对准之后的光学组件，其中使用了UV固化粘合剂来将这两个组件保持在一起。

对准特征(例如对准肋状件606)可以使用针对玻璃、硅、LiNBO₃以及其他光电基板材料的多种技术来制造。使用加成处理来制造隆起的对准肋状件、块状件或立柱的非限制性例示技术可以包括光致抗蚀剂，金属或其他淀积材料。通过移除与肋状件或凹陷表面相邻的基板材料来制造隆起的对准肋状件、块状件或立柱的非限制性例示技术可以包括通过反应离子蚀刻(RIE)处理、湿化学蚀刻处理、(针对玻璃基板的)激光损伤和蚀刻处理形成的狭槽、通道，凹槽或凹坑。所述隆起的对准肋状件也可以通过在精密凹陷表面(就如V形槽)中添加精密几何对象(例如光纤)来创建。所形成的对准基板602的U形通道604的边缘可以具有尖锐的边角。由此，对准肋状件606不必很高。举例来说，U形通道604的对准可以以5-10μm的对准特征高度来实现。

在对准基板602的对准肋状件606或U形通道604的形状中可以引入附加的导入特征(例如锥状件或漏斗件)，以便帮助将U形通道604初始粗略地与PIC基板600的对准肋状件606对准(横向和成角度的)。对准肋状件606还可以包括伸出对准肋状件606的纵轴的垂直特征，其充当在对准过程中阻止玻璃对准基板运动的止动件。作为替换，对准基板602可以包括促使对准基板602在被动对准过程中停在与PIC基板600的边缘相对的精确位置的顶面阶梯状特征。在一些实施例中，对准基板602的外边缘还可以被用作被动对准基准，例如在其是用精密蚀刻处理形成的时候。激光损伤和蚀刻处理还可以用于在对准基板602上创建附加的对准特征，例如被设计成与PIC基板600的PIC面601上的互补配合特征对准的沟槽、肋状件、立柱或凹口。多个选项可被用于被动对准组装过程。如图26A-27C所示，一些非限制性示例包括在单个对准基板602与单个PIC基板600之间执行的被动对准；或者使用U形通道604的1D阵列以带状的方式制造的对准基板602，其中所述多个U形通道可以被动对准到单个PIC基板600。在更进一步的示例中，对准基板602可以用U形通道604的1D阵列以带状的方式制造，以便与多个PIC基板的1D条带被动耦合。在被动对准之后，接合的部件将被切割，以便产生单独的对准基板602/PIC基板600配件。另一个例示的组装处理可以包括晶片级组装，其中对准基板603的U形通道604的2D阵列在单个玻璃板上对准，并且与单个晶片上的PIC基板600的2D阵列被动对准。在被动对准之后，接合的部件将被切割，以便产生单个的对准基板602/PIC基板600配件。

在组装之后，在对准基板602的U形通道604上可以施加保护材料(例如胶带或薄膜材料)，以便保护U形通道604在后续处理期间免受污染。该保护材料可以是用被配置成能够承受焊料回流温度(在数分钟承受大约260℃)的材料制成的，例如Kapton。

如在上文中参考图23和24所述，通过使用倒装芯片焊球或焊接凸点接合处理，可以将对准基板602/PIC基板600配件附着于PCB 603。该对准基板602和PIC基板600是用与焊料回流兼容的粘合剂接合的。即使粘合剂在焊料回流过程中变软，对准肋状件606也会与对准基板602的U形通道604接合，以便稳定所述对准。该方法的优点在于：在焊料回流过程中，无顶盖FAU 10并未连接到对准基板602，由此可以将所施加的可能导致对准基板602相对于PIC基板600偏位的力最小化。

在通过焊接回流处理将PIC基板600附着于PCB 603或中介层之后，所施加的覆盖了对准基板602的U形通道604的保护性高温胶带可被移除。作为替换，覆盖了对准基板602的U形通道的胶带可被留在原处，直至后续无顶盖FAU 10与U形通道被动对准。

接下来，通过将无顶盖FAU 10插入U形通道604，可以将无顶盖FAU 10与倒装芯片式PIC基板600被动对准。U形通道604的精密表面可以与无顶盖FAU 10的暴露基准表面103、104啮合，由此将使信号-光纤阵列50与波导608对准。在一个例示实施例中，无顶盖FAU 10可以与以上参考图2论述的FAU相似。在一些例示实施例中，如图28A和28B所述，在支撑基板10的与信号-光纤阵列50相对的第二表面上可以布置重叠板612。

重叠板612可以是被配置成在组装过程中覆盖PIC基板600，以便提升该接口的机械强度的放大的玻璃板。如图28B所示，该放大玻璃板(例如重叠板612)可安装在无顶盖FAU10之上，以便形成重叠FAU。该重叠板612可以用粘合剂(例如UV固化粘合剂)接合到支撑基板10。在该配置中，支撑基板10的厚度可被选择，以使重叠板612的底部在被动对准之后相对于PIC基板600的顶面是大体上平坦的。支撑基板的厚度(T_SS)可以使用等式1来获得。

T_SS＝T_PIC–r_OF-D_WG+T_AD+Var 等式1

其中T_PIC是PIC基板的厚度，r_OF是光纤的半径，D_WG是PIC波导中心低于PIC基板表面的深度；T_AD是重叠玻璃板底部和PIC基板顶部之间的目标标称粘合剂厚度，以及V_ar是顾及了PIC基板厚度变化的附加厚度。作为补充或替换，在重叠板612的底面可以添加间隔件特征，以便缓和关于支撑基板10的厚度的容限。该间隔件可以是激光凸块、精密光纤、光纤阵列筏(raft)或玻璃间隔板等等。

图29A-29C描绘了将包含重叠版612的无顶盖FAU 10的信号-光纤阵列50与PIC基板600的波导608被动对准的顶视图、侧视图和端视图。由于无顶盖FAU 10被插入U形通道604中，信号-光纤阵列50的弯曲光纤侧壁轮廓可以将信号-光纤阵列50引导到U形通道604中。在被动对准之后，无顶盖FAU 10会与对准基板602相接触，由此，如图30A-30C所示，无顶盖FAU 10的信号-光纤阵列50会通过对准基板602的U形通道604而被对准。重叠板612的至少一部分延伸并超过由信号-光纤阵列50的末端限定的无顶盖FAU的前向边缘，以使重叠板612的所述部分覆盖PIC基板600的一部分。在重叠板的所述部分的底面与PIC基板的所述部分的顶面之间可以施加一层粘合剂614(例如UV固化粘合剂)，其在组装过程中同样会被压缩。在对准基板602的U形通道中同样可以施加该粘合剂614，以使无顶盖FAU 10的信号-光纤阵列60接合到对准基板，由此向所述配件提供附加的强度。粘合剂614在支撑基板10和重叠板612的透明性的帮助下暴露于UV。

在一个例示实施例中，在无顶盖FAU 10的顶部可以施加一个力，以便帮助保持无顶盖FAU 10以及保持信号-光纤阵列50与波导608的轴向对准。在图31描述的示例中，在PIC基板600的顶面布置了一个盖件616。盖件616可以从PIC基板而在对准基板602的一部分上延伸，以便形成一个接收区域。与参考图29A-30C论述的重叠板612相似，该盖件可以通过粘合剂614接合到PIC基板600的顶面。在一些例示实施例中，在盖件616和/或支撑基板10上可以布置一个保持特征，以便防止从U形通道604中移除无顶盖FAU。在所描述的实施例中，在盖件616上布置了一个突起特征618，其啮合在支撑基板10的顶面上形成的配合凹陷620。

在图32A-32C描述的另一个例示实施例中，无顶盖FAU 10可以使用被配置成环绕PIC基板600的夹具622来保持。夹具622可以包括被配置成与在无顶盖FAU 10的支撑基板10中形成的保持凹口特征626啮合的捕捉或抓持特征624，例如突起或凸片。支撑基板10的凹口626可以使用激光损伤和蚀刻处理或玻璃压制或凹口锯切处理来形成。

夹具622既可以用金属(例如钢或铝)制成，也可以用塑料(例如注模塑料)制成。夹具622可以包括垂直臂部628，其从PIC基板600的顶面穿过PIC基板边缘延伸到PIC面601。该垂直臂部628可以被配置成保持夹具622与PIC基板600的接触。固定部件630可从垂直臂部628延伸并跨越PIC面610的一部分，并且在一些实施例中，该部件包括被配置成啮合对准基板602的背面的基板捕捉件632。抓持特征634的水平臂部可以在PIC基板600的顶面的一部分上延伸，以使所述夹具缠绕PIC基板600的边缘。该夹具622可以提供轴向力来保持无顶盖FAU 10的信号-光纤阵列50与PIC基板600的波导608相接触。该抓持特征634还可以从PIC基板600的边缘向外延伸。该抓持特征634可以被配置成提供一个力，以便朝着U形通道604偏置无顶盖FAU 10的支撑基板10，这一点与参考图31所论述的盖件616相似。在一个替换实施例中，夹具622可以被配置成啮合无顶盖FAU 10的支撑基板10的远侧边缘或后侧，由此可以消除在支撑基板10上形成凹口626的需要。图33A-33C描述了安装在U形通道604中并通过夹具622保持在其中的无顶盖FAU 10。

转到图34A-34C，夹具622可以借助双臂镊子状的致动臂或“抓持件”640而被放置、打开和闭合。如箭头A所示，抓持件640的臂部可以相互分离，由此导致金属夹具的钳口(例如抓持特征634)打开。这样做允许将无顶盖FAU 10插入U形通道604并附着于PIC基板600。然后，夹具622的处于打开状态的抓持特征634可以啮合无顶盖FAU 10。当夹具640的臂部相互靠近时，夹具622的夹持特征634会在无顶盖FAU 10上施加力，由此迫使信号-光纤阵列50与PIC基板600(或者更确切地说是波导608)相接触，以及在后续的产品部署过程中将无顶盖FAU 10保持在恰当位置。

参照图23-34C论述的无顶盖FAU安装处理可以允许在焊料回流处理之后光学互连到通过倒装芯片安装的光电组件和PIC基板，由此避免由于粘合剂软化导致的连接器信号光纤阵列移位，和/或放宽对于光学跳线和连接器的高温要求。通过使用玻璃的无顶盖挤压FAU以及在CTE上与硅或其他PIC基板材料相匹配的剥离对准基板，可以最小化热循环中的波导耦合失调。增大的接合区域是通过包含重叠板的实施例提供的，与接合到PIC边缘的FAU相比，盖件或夹具能够实现具有更好的机械强度的互连。无顶盖FAU与通过倒装芯片安装的PIC基板的波导的被动对准可以通过与PIC面对准特征被动对准的对准基板来提供。无顶盖FAU安装处理还能实现与PIC基板的高密度光学互连(对于标准的SMF光纤来说，光纤间距约为125μm)，并且使用较小的包层直径光纤能够实现更小的间距。

大型阵列FAU

在缩放用于无顶盖或有顶盖FAU大型阵列(例如24-96条光纤或更大)的光纤阵列挤压配件时，光纤包层直径的变化会随着光纤阵列被挤压在一起而累积。包层直径的这些累积变化会导致产生不可接受的光纤阵列纤芯位置误差。然而，在制造大型阵列FAU的过程中，通过在带状化之前优化光纤的顺序以及相关联的包层变化，可以将纤芯位置误差最小化。

单个单模光纤(SMF)卷盘可以被带状化，以便形成多纤光缆60。多条光纤52可被并排引导通过涂层装置，该涂层装置用基质材料和/或保护性光缆护套61围绕光纤。在1993年8月11日提交的名为“Method and Apparatus for Manufacturing an Optical RibbonConductor”的美国专利5,486,378中公开了一种这样的带状化处理，所述专利在这里被全部引入。在2016年6月15日提交的名为“Optical Fiber Ribbons and Ribbon MatrixMaterials having Low Oligamer Content”的美国专利10,175,436中公开了一个例示的带状化处理，所述专利同样在这里被全部引入。

图35示出了理想光纤52(A)与具有纤芯和包层变化的光纤52(B)的比较。在理想光纤52(A)中，包层74的直径是直径正好为125μm的正圆，并且纤芯72的中心位被定位在光纤52的几何中心(由包层74的形状定义)。然而，纤芯位置和包层直径有可能会依照光纤拉丝预成形几何形状以及拉丝状况而发生变化，由此导致光纤52(B)的直径和纤芯中心位置发生变化。这些变化可能导致纤芯72的中心偏离光纤52的几何中心，从而产生通常所说的“纤芯到包层偏心率”或“纤芯偏心率”(FCE)。该偏移可以通过方向和幅度来表征。FCE的大小通常称为FCE误差。

就光纤包层直径的变化而言，随着光纤52的拉丝，借助张力控制来管理包层直径的控制系统通常能够围绕平均直径125.0μm以0.05μm为1sigma标准差来执行控制。包层74的直径会沿着光纤52的长度缓慢变化，在相对长的光纤长度(例如大于10米)上具有峰到峰的周期性变化。一些光纤预成形处理会产生具有周期性光纤扰乱的光纤52，其中直径在局部区域有可能增大0.3-0.5μm。在光纤拉丝过程中会表征这些扰乱，其中大多数的卷盘具有少量或者没有扰乱，并且一些卷盘则有大量扰乱。以上讨论的FAU 10使用了具有少量扰乱或者没有扰乱的光纤卷盘来提升FAU的纤芯72与波导基板300的波导304的精密对准。不同光纤拉丝塔上的光纤包层直径测量系统有可能会遭遇到因为校准变化所导致的测量值变化。校准误差可能具有0.05μm的1sigma标准差。在一些例示实施例中，该误差源可以通过在组装FAU 10之前即时表征光纤包层直径来消除。就纤芯变化而言，纤芯偏心率(FCE)可以是大约0.1-0.2μm，其最大值0.5μm是以对光纤52执行的筛选测量(screening measurement)为基础的。在一些例示实施例中，光纤52的卷盘能够实现在所述卷盘的任一端对光纤52的包层74的直径的测量。此外，在一些实施例中，在拉丝过程中执行的包层测量可以是可用的，由此能够为光纤52的每一个卷盘估计包层74的平均直径。FCE同样可以被考虑，并且可以在确定了光纤直径变化之后作为纤芯72的位置移位而被添加。作为示例，光纤的FCE是可以测量的，例如通过对光纤52的端面56进行成像并执行亚微米级推理估测，以及将FCE值施加于光纤52的长度。

图36显示了使用包含具有均匀直径的光纤52的信号-光纤阵列50制造的第一FAU10(A)与使用光纤52的直径具有实际变化的信号-光纤阵列50制造的第二FAU 10(B)的比较。图36还包括一个具有交叉影线81的网格叠板80，所述交叉影线代表了沿着具有间距(P)的直线的目标光纤纤芯位置(“理想光纤纤芯位置”)。相对于第一FAU 10(A)可以看出，网格叠板80以及交叉影线81代表的理想纤芯位置是以在阵列中被并排布置成的理想光纤52(A)(参见图3)为基础的。理想状况下并没有光纤纤芯位置误差。对于包含了直径发生实际变化的光纤52的第二FAU 10(B)来说，光纤纤芯位置误差是通过先以数学方式定位网格底层80确定的，由此，网格底层80会集中于在两个外部光纤52的纤芯72的中心之间延伸的线条的中点。

如果网格叠板80处于恰当位置，那么如图7所示，通过测量光纤52的纤芯72的指定中心与对应的理想网格交叉影线81之间的距离，可以确定光纤纤芯位置误差。该光纤纤芯位置(FCP)误差可以使用等式2来获得

FCP Error＝(Error X²+Error Y²)^1/2

其中Error X是在平行于X轴的方向上测得的光纤52的纤芯72的中心与网格叠板80的相应交叉影线之间的距离，ErrorY是在平行于Y轴的方向上测得的光纤52的纤芯72的中心与网格叠板80的相应交叉影线之间的距离；以及FCP Error是在沿着介于光纤52的纤芯52与网格叠板80之间的直线路径上测得的光纤52的纤芯72的中心与网格叠板80的相应交叉影线之间的距离。

FAU 10的信号-光纤阵列50可以具有不同数量的光纤52，这其中包括但不限于八条(8)、十六条(16)、三十二条(32)、四十八条(48)、七十二条(72)或九十六条(96)光纤52，以便提供不同的尺寸。图38示出了一个包含8条光纤52的例示FAU 10。对于每一种尺寸的信号-光纤阵列50，期望数量的光纤52(例如N条光纤52)可以是结合了关于包层74的直径变化的统计估计而从一个很大的光纤52的池中随机选择的。在支撑基板20上可以按照随机顺序排列光纤52。在支撑基板20上可以按随机顺序排列光纤52，其中如上所述，每一条光纤52都会在基准接触101处与相邻光纤52相接触。

图39示出了针对不同信号-光纤阵列大小(包括八(8)、十六(16)、三十二(32)、四十八(48)、七十八(两个(72)或九十六(96)条光纤52)的一千(1000)个随机FAU 10配置的数据图120。数据图120包括Y轴上的最大光纤纤芯位置误差以及X轴上的FAU配置数。FAU配置已经按照从最低到最高的最大光纤纤芯位置误差的顺序排序。随着信号-光纤阵列50的大小的增大，最大光纤纤芯位置误差同样也会增大。包含FCE时的最大光纤纤芯位置误差要大于未考虑FCE时的光纤的最大光纤纤芯位置误差。

数据图120还可以用于产生关于制程良率的统计估计。作为示例，该数据图显示出对于考虑了FCE的32条光纤的阵列而言，有90％的关于最大光纤纤芯位置误差的模拟值要小于或等于0.57μm。针对指定的目标制程良率，数据图120还可以用于构造将最大光纤纤芯位置误差与信号-光纤阵列50的大小相比较的曲线图。举例来说，在90％的良品率上，基于等式3生成以下的曲线拟合。

最大纤芯位置误差(μm)＝0.0579*N^0.6052+σ_FCE 等式(3)

图40提供了针对90％的制程良率而将Y轴上的最大光纤纤芯位置误差与信号-光纤阵列50的大小进行对比的数据图。该数据图能为一系列大小的信号-光纤阵列50快速估计最大光纤纤芯位置误差。该附图还将商业FAU规范显示为黑色正方形。此外，该数据图表明和与典型的基于V形槽的FAU相关联的最大光纤纤芯位置误差相比，无顶盖FAU 10可以以相对较小或可比较的最大光纤纤芯位置误差来制造。

通过改变信号-光纤阵列50中的相同的N个光纤52的顺序，可以产生关于最大光纤纤芯位置误差的不同的值。在一个例示实施例中，提供了一种用于识别减小了最大光纤纤芯位置误差的光纤52的特定最优顺序的方法。该光纤52可以按照将信号-光纤阵列50上的最大光纤纤芯位置误差最小化的特定顺序而被准备带状化。

图41示出了一个算法迭代，该算法随机交换信号-光纤阵列50中的两(2)条光纤52，评定最大光纤纤芯位置误差，以及将产生较低最大光纤纤芯位置值的光纤52的优选顺序记入日志。光纤52的这些优选排序可以用于播种(seed)后续算法运行，由此允许算法收敛于信号-光纤阵列50的光纤52的最优排序配置。

在对光纤52进行着色和带状化之前，在最终被制造成带状多纤光缆且随后被制成FAU 10的信号-光纤阵列50的一组N个光纤上会对光纤52的包层74的直径进行测量。在该算法的一个变体中，所述N条光纤被视为一个封闭组或集合。在决定光纤带位置以及相应的光纤颜色之前，通过执行所述算法来确定带状光纤中的最优光纤顺序。

该算法始于于光纤的随机排序，例如图41的迭代A中显示的8光纤阵列。该算法确定信号-光纤阵列50中的光纤52的纤芯72的位置(假设没有FCE)，然后估计该配置的最大纤芯总误差。

接下来，在迭代B，随机选择两条光纤52，并且在信号-光纤阵列50中交换其位置。然后，所产生的配置可被评估，以便获取最大光纤纤芯总误差。这种光纤的随机交换会通过迭代C中继续进行预定交换次数(P)(例如P＝100)。然后，关于P个交换配置的最大光纤纤芯位置的结果可以被评估。然后，具有最低的最大光纤纤芯位置误差的光纤52的配置可被选择作为下一轮P次交换配置的种子配置。该方法会一直持续到进行了关于P次交换配置的Q次试验(例如Q＝10)。来自P个交换配置的Q次试验具有最佳(例如最低)总最大光纤纤芯总误差的配置可被选择用于带状化处理。通过不同的光纤交换配置，信号-光纤阵列的总的物理宽度(W)可以基本保持不变。

作为补充或替换，该方法可以通过在N条随机选择的光纤52组成的集合与M条具有相似的包层74的直径分布的附加光纤52组成的集合之间执行交换以确定信号-光纤阵列50的光纤52的最优顺序，其中该组M条光纤充当了可用于信号-光纤阵列50的可用光纤池。在图42中示出了包括在光纤52的集合N与附加集合M之间交换光纤的方法。与在N条光纤52的闭合集合上的排序相比，在集合N与附加集合M之间执行的光纤交换可以将最大光纤纤芯位置误差减小大约3倍。通过在集合N与附加集合M之间交换光纤，能够附加控制N条光纤组成的群组的宽度W，由此，N条光纤52组成的信号-光纤阵列50可以具有极其接近于理想情况的宽度W(例如N*具有N条光纤的信号-光纤阵列50的平均光纤包层直径)。

图42的迭代A描述了信号-光纤阵列50的光纤52和M个附加光纤52组成的集合的初始随机配置。图42的迭代B示出了信号-光纤阵列50的光纤52和M条附加光纤的集合的交换的结果。由于信号-光纤阵列50中的较大的光纤52与来自M个光纤52的集合的较小的光纤52进行了交换，因此减小了信号-光纤阵列50的宽度W。

在每次交换了一对光纤52之后将会确定最大光纤纤芯误差。此外，信号-光纤阵列50的总宽度也可以被确定。该算法可以继续迭代(例如迭代C)，以便确定信号-光纤阵列50的总的宽度处于目标值的范围ε(例如N*平均光纤包层直径)以内的配置。该算法可以追踪光纤52的所有配置，并且存储提供了最低的最大光纤纤芯位置误差的光纤52的配置。如果后续交换光纤52导致产生具有宽度W处于目标值的范围ε以内的信号-光纤阵列50，并且最大光纤纤芯位置误差低于先前存储的值，那么将会存储新的配置和相应的属性。在迭代结束时，所存储的光纤52的配置可以具有与目标值基本相等的信号-光纤阵列50的宽度以及相对较低的最大光纤纤芯位置误差。

该算法还可以被应用于实际的光纤带状化状况(例如在光纤52已经在其卷盘中被着色的情况下)。在该示例中，对于具有N条光纤52的信号-光纤阵列来说，实际存在N个光纤池(每一种光纤颜色都有一个池)，并且在信号-光纤阵列与光纤池或是M条附加光纤的集合之间的交换被限制在相同的颜色。该算法可以被多次执行，以便产生具有N条光纤52的信号-光纤阵列的多个配置，其中当光纤52的附加卷盘可用时，M个光纤卷盘的集合将会被补充关于已着色光纤包层直径的附加数据。

在一些例示实施例中，FAU 10可以是用多根多纤光缆60制造的。FAU 10的信号-光纤阵列50可以包括来自多根多纤光缆60的指状咬合光纤52。图43示出了用于信号-光纤阵列的数据图124，该信号-光纤阵列包括用两(2)根多纤光缆60制作的三十二(32)条光纤52，其中每一根多纤光缆60包括十六(16)条光纤52。该数据图124表明，在通过指状咬合两(2)根多纤光缆50的光纤52以创建包含了三十二(32)条光纤52的FAU 10时，通过对光纤52排序来将制造具有十六(16)条光纤52的信号-光纤阵列50所产生的最大光纤纤芯位置误差最小化的益处将会得到保留。

在数据图124中，所选择的是十六(16)条光纤52的第一集合。然后，通过执行该算法来确定将最大光纤纤芯位置误差最小化的光纤52的排序。该处理将会针对十六(16)条随机选择的光纤52的第二集合而被重复执行，由此产生十六(16)条光纤52的两(2)个集合，其中每一个集合都具有将最大光纤纤芯总误差最小化的光纤排序。

在一些例示实施例中，还可以考虑在馈送光纤带状化处理的卷盘上沿光纤52长度的光纤包层直径变化和FEC变化。举例来说，通过使用两(2)个十六(16)条光纤52的集合，可以进行多次仿真(例如1000次仿真)，由此沿光纤长度施加光纤52的包层74的直径变化。光纤包层直径变化仿真可以解决仅仅知道卷盘上的光纤52的包层74的起始和末端直径的实际问题。此外，可以沿着光纤52的长度应用对光纤的随机FCE的仿真。对于每一次仿真而言，两(2)个十六(16)条光纤52的集合被指状交叉成具有信号-光纤阵列50的FAU 10，其中所述信号-光纤阵列50具有三十二(32)条光纤52。

针对1000个配置中的每一个配置，为用于具有两(2)个十六(16)条光纤52的集合的信号-光纤阵列50的两个十六(16)条光纤52的集合计算最大光纤纤芯总误差。这一千(1000)个最大光纤纤芯总误差值可以按照从最低到最高的顺序排序，以便产生数据图(例如数据图124)。数据图124显示了十(10)条具有相似性能的曲线。该数据图124表明，基于光纤包层直径误差累积，在所有被制造的多纤光缆或带状光纤中，其中大约90％的最大光纤纤芯总误差小于大约0.52μm。

在一个例示实施例中，FAU可以是用并排级联的顺序优选的光纤集合制造的。举例来说，FAU 10可被制造成包含七十二(72)条光纤，这些光纤由三(3)个指状交叉群组组成，其中每一个群组包括两(2)个十二(12)条光纤52的集合。

如图44所示，在步骤A到步骤B，十二(12)条光纤52的第一集合可以与十二(12)条光纤52的第二集合指状交叉，以便形成具有二十四(24)条光纤52的指状交叉群组。如上所述，所述十二(12)条光纤52的第一集合和第二集合都可以被排序，以便将最大光纤纤芯总误差最小化。在步骤C到步骤D，在支撑基板20上可以放置十二(12)条光纤52的两(2)个集合的三(3)个指状交叉群组。在一个例示实施例中，布置在指状交叉群组的相邻边缘的光纤52彼此可以直接接触(例如在基准表面104)。光纤52可以用以上参考图2-10B论述的无顶盖FAU挤压处理固定到支撑基板20。通过使用图44显示的在每一个十二(12)条光纤52的集合中都具有最优排序的72条光纤的指状交叉阵列方法，可以减小最大光纤纤芯总误差(例如与包含随机选择的七十二(72)条光纤52的FAU相比减小15-40％)

图45示出了一个可以由N条光纤52的多个光纤阵列群组58来形成FAU 10的信号-光纤阵列50的例示实施例。通过为形成光纤阵列群组58的每一个具有N条光纤52的群组中的每一条光纤52测量该光纤52的包层74的直径，可以将最大光纤纤芯总误差最小化。在将光纤阵列群组58布置在支撑基板20上时，信号光纤阵列50的总宽度可以被估计。

由于更大的信号-光纤阵列50是通过级联光纤阵列群组58构造的，因此，通过在光纤阵列群组58之间添加间隔光纤59，可以调节光纤纤芯位置误差累积。间隔光纤59可以被制造成具有大于或小于平均光纤包层直径的非标准光纤包层直径。基于沿着信号光纤阵列50的宽度校正幅度，特定的间隔光纤59可被选择，并且可以位于光纤阵列群组58之间，以使光纤阵列群组58的光纤52的纤芯72重新回到与信号-光纤阵列50的目标间距相对准。

图46示出了根据一个例示实施例的用于确定多个配置中的多条光纤的最大光纤纤芯总误差的装置。作为示例，图46的装置可以在用户设备(例如计算机、网络接入终端、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、智能电话或可穿戴计算机等等)或是多种其他设备(例如网络设备、服务器或代理等等)上使用。作为替换，这些实施例可以在设备的组合上使用。相应地，本公开的一些实施例可以完全在单个设备上实现，或者可以通过客户机/服务器关系中的设备来实现。此外，应该指出的是，以下描述的设备或部件并不是强制性的，并且由此可以在某些实施例中省略其中一些设备或部件。

在一个例示实施例中，该装置可以包括处理电路520或以其他方式与之通信，该处理电路520被配置成根据本发明的一个例示实施例来执行数据处理、应用运行以及其他处理和管理服务。在一个实施例中，处理电路520可以包括可以与用户接口526和通信接口528通信或以其他方式对其进行控制的存储器524和处理器522。关于这一点，处理电路520可以作为被配置(例如使用硬件、软件或是硬件与软件的组合)成执行这里描述的操作的电路芯片(例如集成电路芯片)。然而，在一些实施例中，处理电路520可以作为服务器、计算机、膝上型计算机、工作站、乃至各种移动计算设备或可穿戴计算设备之一的一部分来实现。如果处理电路520是作为服务器实现的，或者是位于远端的计算设备的，那么可以将用户接口526布置在另一台设备处(例如计算机终端或客户端设备，例如可以经由通信接口528和/或网络来与处理电路520进行通信的用户设备)。

处理器522可以用多种不同的方式实现。举例来说，处理器522可以作为不同的处理装置来实现，例如微处理器或其他处理部件、协处理器、控制器或其他不同的计算或处理设备，这其中包括集成电路(例如ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)或硬件加速器等等)。在一个例示实施例中，处理器522可以被配置成执行存储在存储器524中或者可以以其他方式被处理器522访问的指令。就此而论，无论是通过硬件还是软件方亦或是通过其组合来配置，处理器522都可以代表一个能在被相应配置的同时根据本发明的实施例来执行操作的实体(例如以物理方式在电路中实现)。因此，举例来说，在将处理器522作为ASIC或FPGA等等来实现时，处理器522可以是用于实施这里描述的操作的专门配置的硬件。可替换地，作为另一个示例，在将处理器522作为软件指令的执行器来实现时，所述指令可以具体地配置处理器522，以便执行这里描述的操作。

在一个例示实施例中，存储器524可以包括一个或多个非暂时性记忆或存储设备，例如固定或可移动的易失和/或非易失存储器。存储器524可以被配置成存储信息、数据、应用或指令等等，以使设备能够执行根据本发明的例示实施例的不同功能。作为示例，存储器524可以被配置成缓冲供处理器522处理的输入数据。作为补充或替换，存储器524可以被配置成存储供处理器522执行的指令。作为另一个替换方案，存储器524可以包括多个数据库中的一个数据库，其中所述数据库可以存储各种文件、内容或数据集合。在存储器524的内容中，所存储的可以是应用(例如客户机应用或服务器应用)，其中所述应用由处理器522运行，以便执行与每一个相应的应用相关联的功能。

用户接口526可以是直接从用户接收指令的输入/输出设备。用户接口526可以与处理电路520通信，以便经由用户接口526接收用户输入和/或将输出(例如听觉、视觉、机械或其他输出指示)呈现给用户。作为示例，用户接口526可以包括键盘、鼠标、摇杆、显示器(例如触摸屏显示器)、麦克风、扬声器或其他输入/输出机制。更进一步，处理电路520可以包括被配置成控制用户接口526的一个或多个部件的至少一些功能的用户接口电路，或者与该用户接口电路进行通信。处理电路520和/或用户接口电路可以被配置成通过存储在可被处理电路520访问的存储设备(例如易失存储器和/或非易失存储器等等)上的计算机程序指令(例如软件和/或固件)来控制用户接口526的一个或多个部件的一个或多个功能。在一些例示实施例中，用户接口电路被配置成通过使用被配置成对用户输入做出响应的显示器来促进用户对设备的至少一些功能的控制。处理电路520还可包括被配置成显示用户接口526的至少一部分的显示电路，或者与该显示电路进行通信，所述显示器和显示电路被配置成促进用户对于装置的至少一些功能的控制。

通信接口528可以是被配置成从/向网络和/或与该装置进行通信你的其他任何设备或模块接收和/或传送数据的任何装置，例如用硬件、软件或硬件与软件的组合实现的设备或电路。作为示例，通信接口528还可以包括一个天线(或多个天线)以及用于启用与网络或其他设备(例如用户设备)进行通信的支持硬件和/或软件。在一些环境中，作为替换或补充，通信接口528可以支持有线通信。就此而论，举例来说，通信接口528可以包括用于支持经由电缆、数字用户线(DSL)、通用串行总线(USB)或其他机制的通信的通信调制解调器和/或其他硬件/软件。在一个例示实施例中，通信接口528可以支持借助一种或多种不同通信协议或方法的通信。在一些情况下，基于IEEE 802.15.4的通信技术(例如ZigBee)或其他低功耗短距离通信协议(例如基于IEEE 802.15.4的专有技术)可以与射频标识(RFID)或其他短距离通信技术一起使用。在其他实施例中，基于IEEE 802.15.4a标准草案的通信协议可以被建立。

粘合剂轮廓控制和被动对准

在制造无顶盖FAU的过程中，控制光纤上的粘合剂的形状将会是一个非常重要的参数，但其在有顶盖FAU中则并不构成要素，因为光纤通常会被粘合剂和玻璃顶盖完全覆盖。无顶盖FAU可以在紧凑的低轮廓互连中使用，其中顶盖会干扰其他的光学或电子组件，或者在其他方面增大光学互连解决方案的体积。因此，如果光纤上的粘合剂足够薄，以便能够实现这些互连，那么将是非常有利的。

控制粘合剂层轮廓的另一个附加价值在于，在粘合剂固化和环境测试过程中，过多的粘合剂可能导致光纤位置收缩和移位。如果没有将粘合剂对称沉积在光纤阵列上，那么粘合剂收缩率的差异(例如在光纤的左侧相比于右侧)可能会在固化和环境测试中导致光纤移位。这些移位效应可以通过减小粘合剂的厚度来减小。

控制和减小粘合剂厚度层的另一个益处是可以加速粘合剂固化。对于使用无机粘合剂(例如硅酸钠(“液体玻璃”))组装的FAU，这一点会是尤为有利的。如果固化速度太快或沉积在过厚的层中，那么硅酸钠粘合剂有可能会破裂。在一些例示实施例中，粘合剂的高度可以小于信号-光纤阵列中的光纤的直径的一半。

以下描述的解决方案能够精确控制粘合剂层的轮廓，并且可以在光纤之间不需要粘合剂的位置将其完全消除。该方法可以有助于机械地将各个光纤相互去耦合，以使其不与厚的粘合剂层接合在一起，其中所述粘合剂层与光纤或基础的玻璃基板具有不同的CTE(热膨胀系数)。

此外，在这里还描述了各种用于将粘合剂模制成期望形状并且同时将光纤定位在V形槽基板或平玻璃板上的阵列中的精确位置的技术。举例来说，围绕光纤的粘合剂可被模制成具有精确的轮廓，以便能将光纤与V形槽对准特征或PIC对准特征被动对准。

无顶盖FAU 11可以用永久性V形槽基板21(在组装后仍旧作为FAU的一部分)或临时性V形槽基板来组装，以便对准信号-光纤阵列50。图47和48描述了一个使用永久性V形槽基板21的无顶盖FAU 11的组装过程。多纤带状光缆60可以被剥去外皮，并且可以将信号-光纤阵列50的各个裸露光纤52与V形槽700对准。安装在顶板202上的释放垫204可被置于V形槽基板21上。该释放垫204可以用来自选定粘合剂的具有高释放属性的材料构造，例如硅树脂或Buna-N。作为替换，在释放垫204上可以施加薄的释放板或薄膜(例如PTFE板)，以便改善释放属性。UV固化粘合剂70可被施加在处于V形槽基板21的V形槽700中的裸露光纤52。作为补充或替换，UV固化粘合剂70可以是在将光纤52插入V形槽700之前施加在V形槽基板21上的。如图49所示，该释放垫204可以被降低到信号-光纤阵列50上，并且通过顶板202施加了一个向下的力，由此导致释放垫204在信号-光纤阵列50中的每一条光纤52周围变形。施加在光纤52上的粘合剂70会通过释放垫204的变形而被移位，由此产生布置在光纤52与V形槽基板21之间的一层很薄的粘合剂70。在所显示的实施例中，无顶盖FAU 11不需要布置在与V形槽基板21相对的光纤52顶部的顶盖(例如玻璃顶盖或其他基板)。如图51所示，这样能使多条光纤52中的每一条光纤在与V形槽基板21相对的光纤52的顶部限定一个第一暴露基准表面103。

在一个替换的组装方法中，释放垫204可以用一个减小的力而被施加于信号-光纤阵列50上，所述力不会导致释放垫204在每一条光纤52周围完全变形。如图50所示，在该处理中，在信号-光纤阵列50中的每一条光纤52之间的区域中，在释放垫204的底面与V形槽基板21的顶面之间可能会有很小的垂直间隙702。该垂直间隙702形成了一个能使粘合剂芯吸到介于释放垫204、V形槽基板21以及信号-光纤阵列50中的相邻光纤52之间的区域中的毛细通道。由于粘合剂被施加于V形槽基板21的任一端，尤其是光纤阵列端面，因此，粘合剂70还被芯吸到在信号-光纤阵列50中每一条光纤52下方形成的小的V形通道704。

粘合剂芯吸处理可以限制或防止粘合剂70中夹带的气泡，如果在将释放垫204降低到信号-光纤阵列50上方之前将粘合剂70施加于信号-光纤阵列50，那么这种情况将更为常见。由于粘合剂芯吸到垂直间隙702和/或V形通道704，因此，在粘合剂施加过程中，通过从下方观察V形槽基板21(例如具有摄像机和/或镜面反射光学器件的基板)，可以监视粘合剂70的进度。一旦粘合剂70已经流动以填充垂直间隙702和/或V形通道704，那么可以增大施加于释放垫704的向下的力，以便将其从信号-光纤阵列50中的每一条光纤52周围的区域中排除。

如在上文中参考图2-7B所述，粘合剂70可以通过暴露于UV光而被固化。当使用对UV透明的玻璃支撑基板时，UV光可以从V形凹槽基板21的两侧、任一端乃至底部朝着V形凹槽基板21透射。如图51所示，在粘合剂70被UV固化之后，释放垫204可被从信号-光纤阵列50上移除。粘合剂70的高度可以相对较薄，例如小于信号-光纤阵列50的光纤52的直径的百分之五十，小于信号-光纤阵列50的光纤52的直径的百分之二十五，小于信号-光纤阵列50的光纤52的直径的百分之二十，小于信号-光纤阵列50的光纤52的直径的百分之十，或者可以是其他适当的高度。

在无顶盖FAU 11的信号-光纤阵列50上使用释放垫204来将粘合剂70成形的处理的优点在于：通过调整施加于释放垫204的向下的力，可以很容易地改变粘合剂轮廓。举例来说，如图52A所述，如果向下的力相对低和/或释放垫204明显偏硬，那么可以在光纤之间的区域中形成厚的粘合剂层。如图52B和52C所述，如果向下的力增大和/或释放垫204的硬度减小，那么释放垫204可以更大程度地向下按压，由此将更多的粘合剂70从光纤52之间的区域中排除。在每一种情况中，施加于释放垫204的向下的力都足以向下按压光纤5，以使其与V形凹槽基板21中的V形凹槽700相接触。由于向下的力在信号-光纤阵列50上是基本相同的，并且释放垫504具有基本相同的弹性，因此，所公开的处理可以在每一条光纤52上产生相同的粘合剂轮廓。

如图53A所示，如果施加于释放垫204的向下的力增大和/或释放垫204甚至更软，那么释放垫204有可能会变形成光纤52与V形凹槽700的两个相邻侧壁之间的V形区域704。如图53B所示，如果施加于释放垫204上的按压力进一步增大，那么甚至可以从V形区域706中排除更多的粘合剂。使用从与每一条光纤52相邻的V形区域706中排除粘合剂70的处理可以增大施加在无顶盖FAU 11上的第二粘合剂层的接合强度。举例来说，如果随后将顶盖接合在无顶盖FAU 11上，那么V形区域706会提供成角度的侧壁接合界面，该界面部分受剪，以便对抗顶盖剥落。该V形区域706还可以增大用于将无顶盖FAU 11的顶面接合到另一个组件的任何粘合剂的总接合表面面积。

在另一个例示实施例中，无顶盖FAU可以通过使用可重用V形凹槽对准基板710将光纤按压在诸如支撑基板20之类的精密平板玻璃(例如LCD玻璃)上来制造。图54和55中描述的组装方法与以上针对无顶盖FAU 11描述的组装方法相似，其中信号-光纤阵列50被推进V形凹槽基板21。然而，在这种情况下，可重用V形凹槽对准基板700可被用于在支撑基板20上对准信号-光纤阵列50的光纤52。V形凹槽对准基板710中的V形凹槽712可以涂有非粘性涂层，例如氟硅烷涂层、PTFE涂层或其他适当的非粘性涂层。该V形凹槽712还可以覆盖有精密的均匀厚度的薄膜片，例如PTFE板。

在图54中，可重用V形凹槽对准基板710被置于信号-光纤阵列50上方。在信号-光纤阵列50上可以预先施加粘合剂70，或者在将V形凹槽对准基板710降低到信号-光纤阵列50上方之后，可以允许所述粘合剂芯吸到V形对准基板710与支撑基板20之间的间隙中。

如图55所示，一旦将可重用V形凹槽对准基板710降低到信号-光纤阵列50上方，则可以施加一个向下的力，以便按压光纤52接触支撑基板20，同时在V形凹槽中以精确的间距712分隔光纤52。如图56所示，该粘合剂70可以流入V形凹槽对准基板710和支撑基板20之间的间隙714，以及流入V形凹槽712。

在将向下的力施加于V形凹槽对准基板710的同时，可以借助UV曝光来固化粘合剂70。在粘合剂70固化之后，可以从信号-光纤阵列50上抬起V形凹槽对准基板710。如图57所示，信号-光纤阵列50中的每一条光纤52周围的粘合剂70都会采用V形凹槽对准基板714的相关联的V形凹槽712的形状，这其中包括与每一个V形凹槽712中的凹谷相对应的每一条光纤52上的凸峰730。布置在相邻光纤52之间的粘合剂70的高度可以相对较薄，例如小于信号-光纤阵列50中的光纤52的直径的百分之五十。小于信号-光纤阵列50中的光纤52的直径的百分之二十五，小于信号-光纤阵列50中的光纤52的直径的百分之二十，小于信号-光纤阵列50中的光纤52的直径的百分之十，或者可以是其他适当的高度。

转到图58，在无顶盖FAU 11的信号-光纤阵列50上可以可选地施加一个顶盖719。该顶盖可以帮助稳定信号-光纤阵列50。通过V形凹槽对准基板710的V形凹槽712，可以将顶盖719搁置在粘合剂70中形成的尖脊峰上。在信号-光纤阵列50与顶盖716之间(例如在脊峰之间)可以布置附加粘合剂716。该附加粘合剂可以将顶盖719接合到信号-光纤阵列50。在图59中，在顶盖719与支撑基板20之间存在过量的粘合剂70。在附着顶盖719之前，光纤52上的粘合剂的尖脊峰可被移除，例如借助砂磨操作，其中如虚线所示，所述砂磨操作会在到达信号-光纤阵列50的顶部718的时候停止。如图60所示，在砂磨结束之后，可以将顶盖719施加于信号-光纤阵列50上方。经过砂磨的粘合剂70可以呈现成更稳定的表面以安置顶盖719，并且可以提供更紧凑的轮廓。此外，粘合剂轮廓的尖脊峰或是粘合剂的基本为平面的砂磨表面可以限定一个基准表面730。顶盖719可以搁在该基准表面730上。

作为对粘合剂70进行砂磨的替换，如图61所示，对准基板720的V形凹槽722可被截短，例如包括平底。如上所述，对准基板720的底面可以涂有非粘性涂层。如图62所述，粘合剂70可被施加于信号-光纤阵列50中的光纤52，并且可以将V形凹槽对准基板720降低到信号-光纤阵列50上。如上所述，在将向下的力施加于对准基板720的同时，粘合剂70可以被固化。如图63所示，在UV曝光固化了粘合剂70之后，可以从信号-光纤阵列50上抬起对准基板720。信号-光纤阵列50上的粘合剂轮廓可以与对准基板720的平底V形凹槽轮廓相匹配。由此，与包含完整的V形凹槽712的对准基板720相比，消除了信号-光纤阵列50上的多余的粘合剂70。粘合剂70的轮廓的基本平坦表面可以限定一个基准表面730。如图64所示，在信号-光纤阵列上可以施加附加粘合剂716，然后施加顶盖719。该顶盖719可以搁在基准表面730上。

在一些例示实施例中，如图65所示，顶盖719可以包括在底面中布置的宽沟槽或凹口特征724。如图65所示，凹口特征724可以通过锯切或研磨顶盖720来产生。在一个例示实施例中，深度和宽度尺寸不必被精确控制，只要凹口特征724能在支撑基板20上消除光纤52即可。该凹口特征724可以减小布置在顶盖719与支撑基板20之间的粘合剂70、716的厚度，由此减小FAU的总深度。当以细间距(作为示例，对于125μm直径的光纤来说，间距是127μm)布置光纤52时，使用凹口特征724尤其有效，这样做可以减少或消除相邻光纤52之间的粘合剂70的总量。

粘合剂70在无顶盖FAU 11的信号-光纤阵列上的轮廓(例如形状)可用于将无顶盖FAU 11被动对准其他光学组件。在图66A和66B所示的示例中，无顶盖FAU 11被置于PIC基板800的V形凹槽802的阵列之上。无顶盖FAU 11的制造处理会将V形凹槽对准基板710的V形凹槽712以精确的间距放置在支撑基板20上，以使光纤52和粘合剂70的轮廓精确地与PIC基板800上的V形凹槽802对准。

PIC基板800可以包括与V形凹槽802的中心对准且可以被布置在精确的预定深度的波导804。波导804的深度能使光纤纤芯72与波导804精确对准。无顶盖FAU 11可被插入PIC基板800的V形凹槽802中。粘合剂70的轮廓形状可以引导光纤52接触V形凹槽802的侧壁。在PIC基板800与无顶盖FAU 11之间的间隙中可以施加粘合剂806。施加粘合剂806可以产生大面积的细接合线，该粘合线提供了无顶盖FAU 11与PIC基板800之间的牢固的机械接合。

如在上文中参考图15-21所述，在波导基板300或PIC基板400中，无顶盖FAU 11可以与波导基板300或PIC基板400中的凹口特征302被动对准，以使光纤52互连到波导304。如果信号-光纤阵列50中的两条外侧光纤52的侧壁上没有粘合剂70，由此限定了布置在每一条边缘光纤52(例如只有一条相邻光纤52的光纤52)上的基准表面，那么可以启用该方法。暴露的基准表面104能使无顶盖FAU 11与波导基板300或PIC基板400横向对准，例如与布置在波导基板300或PIC基板400上的精密表面相配合。

如参照图67-69所述，类似的方法可以与无顶盖FAU制造方法结合使用。图67显示了一个对准基板720，其底面被给出了一个包含多个对准凹槽723的精密轮廓(例如通过金刚石车削处理)。该对准基板720的底面可以涂有非粘性涂层，并且被压在信号-光纤阵列50中的多条光纤52上，其中所述多条光纤52先前已被粘合剂70覆盖。

在对准基板720的顶面上可以施力，以便下压信号-光纤阵列50中的光纤52，以使其与支撑基板20的表面接触。该粘合剂70可以被UV固化，并且从信号-光纤阵列上可以抬起对准基板720。固化的粘合剂70可以在每一条光纤上形成一个薄层(例如小于0.2-0.3μm)，其表面轮廓与对准基板720的底面轮廓匹配。粘合剂70的模制过程精确地将光纤52安置在支撑基板20上(以精确的间距)，并且还确保在光纤52的侧面上只留有很薄的一层粘合剂70。无顶盖FAU 11的最终几何形状与在以上论述的无顶盖“挤压”FAU中使用的几何形状相类似，但在该几何形状中，光纤52可以被间隔开，并且彼此是以任意的间隔定位的。

转到图69，无顶盖FAU 11可以粗略地对准到在PIC基板400的表面中布置的对准沟槽402或凹口特征。PIC基板400还包括多个波导404，其被定位成在将信号-光纤阵列50插入PIC对准沟槽时与无顶盖FAU 11的光纤52的纤芯相对准。

图70提供了在PIC基板400的对准沟槽402上方被粗略对准的无顶盖FAU 11的端视图。上述处理的粘合剂轮廓导致没有将粘合剂布置在该阵列中的两个外侧光纤的侧面上，由此允许在组装过程中使用这些表面作为精密对准基准表面104。

在图71中，无顶盖FAU 11已被插入PIC基板400的对准沟槽402。在制造过程中对准沟槽402的深度会受到精确控制，以使光纤52的纤芯与PIC基板400的波导404垂直对准。无顶盖FAU 10的光纤52的纤芯是通过外侧光纤表面(例如基准表面104)与对准沟槽402的侧壁相对准而被水平对准的。在一些实施例中，对准沟槽402可以略宽于信号-光纤阵列50(例如宽0.5μm)，由此可以在没有机械干扰的情况下将信号-光纤阵列50插入对准沟槽402。

通过允许粘合剂810芯吸到无顶盖FAU 11与对准沟槽402之间的间隙中，可以在将无顶盖FAU 11与PIC基板的对准沟槽402相对准之后将粘合剂810施加于接口。作为替换，粘合剂810可以在组装之前被施加于对准沟槽402和/或无顶盖FAU 11的光纤52。

图72和73提供了一个在无顶盖FAU 11的信号-光纤阵列50的两侧形成两个具有厚度或高度(h)的粘合剂间隔区域812的示例。该间隔区域的高度(h)被选定成等于(r–d)，其中r是光纤52的半径，d是PIC波导404的中心在PIC基板400的顶面下方的深度。用于在无顶盖FAU 11的信号-光纤阵列50上方将粘合剂70的轮廓成形的模制处理可以用于以与光纤相对的精密偏移来形成对准特征235。举例来说，在以上参考图70和71论述的例示实施例中，由于已经形成了具有精确深度的对准沟槽402，因此，无顶盖FAU 11在对准沟槽402中是垂直对准的。在图72和73描述的实施例中，无顶盖FAU 11的光纤52的纤芯与波导404的垂直对准是由两个间隔区域812的厚度确定的，这两个间隔区域则是由信号光纤阵列50的每一侧上的固化粘合剂70形成的。通过使用该方法，可以制造出更深的对准沟槽402，由此在将无顶盖FAU插入PIC对准沟槽的过程中，对准沟槽402不会与信号-光纤阵列50接触。

间隔区域的高度(h)可以由经限定了粘合剂70的轮廓的经过金刚石车削处理的对准基板720的精密形状来确定。粘合剂成形表面的深度可被调整，以便顾及UV固化粘合剂在固化期间的收缩。在粘合剂70的固化过程中，粘合剂70中的无机填充物同样可以用于减少收缩。间隔区域812中的粘合剂70的高度可以相对较薄，例如小于信号-光纤阵列50中的光纤52的直径的百分之五十，小于信号-光纤阵列50中的光纤52的直径的百分之二十五，小于信号-光纤阵列50中的光纤52的直径的百分之二十，小于信号-光纤阵列50中的光纤52的直径的百分之十，或者可以是其他适当的高度。

在组装过程中，无顶盖FAU 11可被插入对准沟槽402，直至间隔区域812接触PIC基板400的顶面。如上所述，无顶盖FAU 11然后可以通过布置在无顶盖FAU 11与PIC基板400之间的间隙中的UV固化粘合剂70而被接合到PIC基板400。

在所描述的实施例中，间隔区域812是作为与外侧光纤52相邻的很大的平坦区域形成的。将无顶盖FAU 11接合到PIC基板400的粘合剂70可以自由地流入间隔区域812周围的区域，由此确保在间隔区域812与PIC基板400的顶部之间留有一层很薄的接合粘合剂，作为示例，所述接合粘合剂的厚度可以小于或等于0.5μm。

在图74-76描述的示例中，在粘合剂70的轮廓中可以形成精密对准特征835，例如沟槽或凸起区域。该对准特征835可以是在与信号-光纤阵列60相对的精确的水平距离处形成的。如图74和75所述，对准基板720包括模制特征733，其被配置成形成与被配置成对准光纤52的V形凹槽722具有水平偏移的对准特征835。

对准基板720可以被下压到在支撑基板20上布置的粘合剂和信号-光纤阵列50上。一旦粘合剂70固化，则以与光纤52相对的精确的水平和垂直偏移来形成对准特征835。

在非粘性表面涂层的帮助下，对准基板720可被从粘合剂70以及支撑基板20上移除。一旦移除了对准基板，则对准特征835能使支撑基板20和信号-光纤阵列60与PIC基板或其他基板上的波导404被动对准。举例来说，如果PIC基板400包括精密蚀刻的凹口特征或对准沟槽402，那么该对准特征835的尺寸和位置可被调整成与布置在PIC基板400上的互补特征被动对准，以便能够精密地将光纤52的纤芯与PIC基板400的波导404对准。

对准特征835可以以任何有益于将光纤52的纤芯与另一个基板或组件上的精密特征相对准的形状来形成，这其中包括凸起特征(例如立柱、矩形三角形或脊状等等)或凹陷特征(例如沟槽和凹坑或具有任何周边轮廓的其他凹陷)。

在一个例示实施例中，提供了一种光纤配件，该光纤配件包括具有基本平坦的表面的支撑基板以及支撑在该支撑基板上的信号-光纤阵列。该信号-光纤阵列包括多条光纤。所述多条光纤中的至少一些光纤包括被布置在所述光纤与相邻光纤之间的第一基准接触，以及所述多条光纤中的每一条光纤包括被布置在所述多条光纤中的每一条光纤与所述支撑基板之间的第二基准接触。所述第一基准表面被布置在与所述支撑表面相对的所述多条光纤中的每一条光纤的顶面上。

在一个例示实施例中，所述光纤配件不包括与支撑基板相对布置的顶盖。在一些例示实施例中，所述光纤配件还包括被布置在所述多条光纤之间或所述多条光纤与所述支撑基板之间的一个或多个间隙中的粘合剂，所述粘合剂未被布置在第一或第二基准接触上。在一个例示实施例中，第二基准表面被布置在所述多条光纤中的每一条边缘光纤上，以及所述第二基准表面被布置成与所述第一基准接触相对。在一些例示实施例中，粘合剂未被布置在与所述多条光纤相邻的平面表面的区域中。在一个例示实施例中，所述多条光纤包括多条D形光纤。在一些例示实施例中，所述多条D形光纤中的每一条的平坦部分是与支撑基板相对布置的。在一个例示实施例中，所述多个D形光纤中的每一条的平坦部分被布置成与支撑基板接触。在一些例示实施例中，所述多条光纤中的每一条包括涂覆部分和裸露玻璃部分，并且所述裸露玻璃部分被布置在所述平面表面中。在一个例示实施例中，所述裸露玻璃部分伸出所述支撑基板的边缘。在一些例示实施例中，所述粘合剂被布置在所述支撑基板与所述涂覆部分之间的所述裸露玻璃部分上，以使所述粘合剂提供应变消除。在一个例示实施例中，所述平面表面包括向下的阶梯状表面。所述裸露玻璃部分被布置在所述平面表面上，并且所述涂覆部分被布置在所述向下的阶梯状表面上。在一些例示实施例中，所述粘合剂被布置在所述裸露玻璃部分与所述涂覆部分的交界面处的支撑基板上，以使所述粘合剂提供应变消除。在一个例示实施例中，所述光纤配件还包括波导基板，所述波导基板包括多个波导和被配置成接纳多条光纤的凹口。在所述多条光纤中的每一条边缘光纤上布置了第二基准表面，并且所述第二基准表面被布置成与第一基准接触相对。所述第一基准表面或所述第二基准表面限定了所述多条光纤与所述凹口的交界面，以便能够将所述多条光纤与所述多个波导被动对准。在一些例示实施例中，所述第一基准表面和所述第二基准表面限定了所述多条光纤与所述凹口的交界面。在一个例示实施例中，所述凹口具有至少一个精密表面。所述多条光纤和所述凹口的交界面由所述第一基准表面或所述第二基准表面以及所述至少一个精密表面限定。在一些例示实施例中，所述光纤配件还包括波导基板；所述波导基板包含了多个波导以及与多个波导相隔预定的偏移距离的对准特征。所述支撑基板包括对准边缘，并且所述对准特征与所述对准边缘的交互能使所述多条光纤与所述多个波导被动对准。在一个例示实施例中，所述支撑基板的所述对准边缘包括精密表面。

在另一个例示实施例中，提供了一种光纤配件，包括光纤阵列单元，所述光纤阵列单元包含了具有平面表面的支撑基板以及被支撑在所述支撑基板的第一表面上的信号-光纤阵列。所述信号-光纤阵列包括多条光纤以及被布置在在一个或多个空隙中的粘合剂，所述空隙被布置在所述多条光纤之间或所述多条光纤与所述支撑基板之间。所述多条光纤中的每一条光纤包括被布置在所述光纤与相邻光纤之间的第一基准接触，以及所述多条光纤中的每一条光纤包括被布置在所述多条光纤中的每一条光纤与所述支撑基板之间的第二基准接触。在与支撑表面相对的所述多条光纤中的每一条光纤的顶面上布置了第一基准表面。所述光纤配件还包括波导基板，所述波导基板包括多个波导以及被配置成接纳多条光纤的凹口。在与所述支撑基板相对的所述多条光纤中的每一条光纤的顶面上布置了一个第一基准表面，在所述多条光纤中的每一条边缘光纤上布置了一个第二基准表面，其中所述第二基准表面被布置成与所述第二基准表面相对。所述第一基准表面或所述第二基准表面限定了所述多条光纤与所述凹口的交界面，由此能将所述多条光纤与所述多个波导被动对准。在一个例示实施例中，所述光纤阵列不包括与所述支撑基板相对布置的顶盖。

在另一个例示实施例中，提供了一种用于制造多纤配件的方法，包括：选择多条光纤，其中每一条光纤都具有相应的包层直径；以及为采用多个配置的所述多条光纤确定最大光纤纤芯位置误差。对于每一个配置，所述多条光纤被并排排列在一个阵列中，以使每一条光纤在所述阵列中都具有一个位置，所述多条光纤以不同的顺序排列，每一条光纤都具有与所述光纤的理想纤芯位置相对的相应的光纤纤芯位置，由此定义了相应的光纤纤芯位置误差，所述理想纤芯位置是以所述多条光纤中的每一条光纤都具有理想的包层直径为基础的，并且所述最大光纤纤芯位置误差是相应的光纤纤芯位置误差的最大值。所述方法还包括确定将所述最大光纤纤芯位置误差最小化的所述多条光纤的期望顺序。

在一个例示实施例中，对于所述多条光纤中的每一条光纤，使用所述相应包层之际的几何中心作为相应的光纤纤芯位置。在一些例示实施例中，所述方法还包括在所述光纤长度方向上的一个或多个位置测量所述多条光纤中的每一条光纤的相应的包层直径。在一个例示实施例中，所述方法还包括以期望的顺序布置所述多条光纤，以及将基质材料施加于所述多条光纤，以便形成光纤带。在一些例示实施例中，所述确定最大光纤纤芯位置误差包括：按照第一配置来排列所述多条光纤；确定所述第一配置的第一最大光纤纤芯位置误差；交换所述多条光纤中的两条光纤的位置，以使所述多条光纤处于第二配置，以及确定所述第二配置的第二最大光纤纤芯位置误差。在一个例示实施例中，针对所述多个配置中的指定配置，将所述交换多条光纤中的两条光纤的位置的处理以及确定最大光纤纤芯位置误差的处理重复执行预定的迭代次数。在一些例示实施例中，所述预定迭代次数包括所述多条光纤的所有可能的配置。在一个例示实施例中，所述预定迭代次数包括至少100次迭代。在一些例示实施例中，所述方法还包括选择多条附加光纤，以及所述确定最大光纤纤芯位置误差包括采用第一配置排列所述多条光纤；确定所述第一配置的第一最大光纤纤芯位置误差；交换所述多条光纤中的两条光纤的位置，交换所述多条光纤中的第一光纤与所述多条附加光纤中的第二光纤，以便形成第二配置，以及确定所述第二配置的第二最大光纤纤芯位置误差。在一个例示实施例中，所述多条光纤中的每一条光纤都被着色，并且所述附加光纤中的每一条光纤都被着色。将所述多条光纤中的第一光纤与所述多条附加光纤中的第二光纤进行交换包括将所述第一光纤与具有相同颜色的第二光纤进行交换。在一些例示实施例中，所述交换两条光纤的位置以及确定最大光纤纤芯位置误差的处理被重复执行预定迭代次数。在一个例示实施例中，所述预定迭代次数包括所述多条光纤和所述多条附加光纤的所有可能的配置。在一些例示实施例中，所述预定迭代次数包括至少100次迭代。

在另一个例示实施例中，提供了一种用于制造光纤阵列单元的方法，包括：选择多条光纤，其中每一条光纤都具有相应的包层直径；以及确定采用乐多个配置的所述多条光纤的最大光纤纤芯位置误差。在每一个配置中，所述多条光纤被并排排列在一个阵列中，以使每一条光纤在所述阵列中都具有一个位置，所述多条光纤被以不同的顺序排列，每一条光纤都具有与所述光纤的理想纤芯位置相对的相应的光纤纤芯位置，由此限定了相应的光纤纤芯位置误差，所述理想纤芯位置是以所述多条光纤中的每一条光纤都具有理想的包层直径为基础的，以及所述最大光纤纤芯位置误差是相应光纤纤芯位置误差的最大值。该方法还包括确定将所述最大光纤纤芯位置误差最小化的所述多条光纤的期望顺序，采用包含所述期望顺序的配置来将所述多条光纤放置在支撑基板上，以及通过施加粘合剂来将所述多条光纤贴附到所述支撑基板上。

在一些例示实施例中，针对所述多条光纤中的每一条光纤，使用相应包层直径的几何中心作为相应的光纤纤芯位置。在一个例示实施例中，所述方法还包括在所述光纤长度方向上的一个或多个位置测量所述多条光纤中的每一条光纤的相应包层直径。所述方法还包括按照所述期望顺序来排列所述多条光纤，将基质材料施加于所述多条光纤，以便形成光纤带，从位于所述支撑基板的所述多条光纤的一部分中移除基质材料。在一个例示实施例中，所述确定最大光纤纤芯位置误差包括：采用第一配置来排列所述多条光纤；确定所述第一配置的第一最大光纤纤芯位置误差；交换所述多条光纤中的两条光纤的位置，以使所述多条光纤处于第二配置，以及确定所述第二配置的第二最大光纤纤芯位置误差。在一些例示实施例中，针对所述多个配置的指定配置，将交换所述多条光纤中的两条光纤的位置以及确定所述多个配置中的指定配置的最大光纤纤芯位置误差的处理重复执行预定的迭代次数。在一个例示实施例中，所述方法还包括选择多条附加光纤，以及所述确定最大光纤纤芯总误差包括采用第一配置来排列所述多条光纤，确所述定第一配置的第一最大光纤纤芯位置误差，交换所述多条光纤中的两个光纤的位置，或者对所述多条光纤中的第一光纤与所述多条附加光纤中的第二光纤进行交换，以便形成第二配置，以及确定所述第二配置的第二最大光纤纤芯位置误差。在一些例示实施例中，所述交换两条光纤的位置以及所述确定当前配置的当前最大光纤纤芯总误差的处理会被重复执行预定的迭代次数。在一个例示实施例中，多条光纤包括多条第一光纤，并且期望顺序包括第一期望顺序。所述方法还包括选择多条第二光纤，其中每一条光纤都具有相应的的包层直径；确定采用多个第二配置的所述多条第二光纤的多个最大光纤纤芯位置误差，确定将最大光纤纤芯误差最小化的所述多个第二光纤的第二确定顺序，按照第二确定顺序来放置所述多条第二光纤，指状交叉采用第一期望顺序的多条第一光纤以及采用第二期望顺序的多条第二光纤，以便形成指状交叉的光纤群组，将所述指状交叉的光纤群组置于支撑基板上，以及通过施加粘合剂来将所述指状交叉的光纤群组贴附于所述支撑基板。在一个例示实施例中，所述第二指状交叉光纤群组与所述第一指状交叉光纤群组直接接触。在一些例示实施例中，所述第二指状交叉光纤群组与所述第一指状交叉光纤群组间隔开来，并且所述方法还包括将间隔光纤放置在所述第一指状交叉光纤群组与所述第二指状交叉光纤群组之间的支撑基板上，以及通过施加粘合剂来将间隔光纤贴附于支撑基板。

在另一个例示实施例中，提供了一种光电配件，包括：光子集成电路(PIC)，其包括至少一个电连接部件以及被布置在PIC面上的多个波导，包含了至少一个PCB电连接部件的印刷电路板(PCB)，所述至少一个PCB电连接部件与所述PIC的至少一个电连接部件互补，并且所述PIC被配置成通过倒装芯片安装在PCB上；无顶盖光纤阵列单元，其包括具有基本上为平面的第一表面的支撑基板，以及包含了被支撑在所述第一表面上的多条光纤的信号-光纤阵列，以及对准基板，其被布置在PIC面上，并且被配置成将所述信号-光纤阵列的所述多条光纤与所述多个波导对准。

在一个例示实施例中，所述对准基板包括被配置成接纳所述无顶盖光纤阵列单元的精密通道。在一些例示实施例中，所述光电配件还包括从PIC面伸出并被配置成将所述精密通道与所述多个波导对准的对准特征。在一个例示实施例中，所述对准特征包括对准肋状件，所述对准肋状件包括从所述对准肋状件的纵轴垂直延伸的止动件。在一些例示实施例中，所述PCB包括凹座，并且所述对准基板的至少一部分被布置在所述凹口中。在一个例示实施例中，所述光电配件还包括被布置在与所述第一表面相对的所述支撑基板的第二表面上的重叠板。所述重叠板的一部分伸出所述无顶盖光纤阵列的前边缘，由此，在将所述无顶盖光纤阵列安装在所述对准基板中时，所述重叠板的所述部分覆盖所述PIC的至少一部分。在一些例示实施例中，在所述重叠板的所述部分与所述PIC的所述部分之间布置了粘合剂。在一个例示实施例中，所述光电配件还包括被布置在所述PIC上并被配置成保持所述无顶盖光纤阵列单元与所述多个波导接触的盖件。在一些例示实施例中，所述盖件包括突起和凹陷之一，并且所述突起和凹陷中的另一个被布置在支撑基板上，以使所述突起与凹陷的啮合阻止所述无顶盖光纤阵列被从所述盖件中移除。在一个例示实施例中，所述对准基板包括被配置成接纳所述无顶盖光纤阵列单元的精密通道，并且所述光电配件还包括布置在所述PIC上的夹具特征。所述夹具特征包括从所述PIC的边缘伸出并被配置成啮合所述支撑基板的侧边缘的第一组臂，以及被配置成将所述支撑基板朝着所述精密通道偏置的抓持部件。在一些例示实施例中，所述支撑基板的每一个侧边缘包括相应的凹口，并且所述第一组臂中的每一个包括被配置成啮合相应凹口的捕捉件。在一个例示实施例中，所述夹具特征包括金属夹具。在一些例示实施例中，所述夹具特征还包括第二组臂，所述第二组臂穿过所述PIC面的一部分，并被配置成啮合所述对准基板。在一个例示实施例中，所述第二组臂中的每一个包括被配置成啮合所述对准基板侧壁捕捉件。

在另一个例示实施例中，提供了一种光纤配件，包括：具有包含了多个V形凹槽的第一表面的支撑基板，以及被支撑在所述支撑基板的第一表面上的信号-光纤阵列。所述信号-光纤阵列包括被布置在所述多个V形凹槽中的多条光纤。所述光纤配件还包括被布置在所述多条光纤和所述支撑基板上的粘合剂。在与所述支撑表面相对的所述多条光纤中的每一条光纤的顶部布置了一个第一基准表面。

在一个例示实施例中，所述光纤配件不包括与所述支撑基板相对布置的顶盖。在一些例示实施例中，所述粘合剂被布置在所述多条光纤中的两个光纤之间的所述第一表面上。在一些例示实施例中，所述粘合剂的高度小于所述多条光纤中的光纤的直径的一半。在一个例示实施例中，所述粘合剂被布置在所述V形凹槽中，并且从所述多条光纤中的两条光纤之间的所述第一表面中排除。

在另一个例示实施例中，提供了一种光纤配件，所述光纤配件包括具有基本为平面的表面的支撑基板，以及被支撑在所述支撑基板的平面表面上的信号-光纤阵列。所述信号-光纤阵列包括多条光纤。所述光纤配件还包括被布置在所述多条光纤和所述支撑基板上的粘合剂。每一条所述光纤与所述多条光纤中的相邻光纤都以精确的间距间隔开来。

在一个例示实施例中，所述粘合剂包括粘合剂轮廓，所述粘合剂轮廓在所述多条光纤的每一条光纤的至少一部分上具有多个凸峰。在一些例示实施例中，在由所述凸峰限定的所述粘合剂轮廓的顶面布置了第一基准表面。在一个例示实施例中，所述凸峰被截短至所述多条光纤的顶面。在一些例示实施例中，所述凸峰被截断以限定多个平面基准表面。在一个例示实施例中，所述光纤配件还包括被布置在在所述第一基准表面上的顶盖。在一些例示实施例中，所述顶盖包括被配置成接纳所述粘合剂轮廓或所述多条光纤的至少一部分的沟槽。在一个例示实施例中，所述光纤配件还包括光子集成电路(PIC)基板，所述基板包括被配置成接纳所述凸峰的多个V形凹槽。在一些例示实施例中，相邻光纤之间的所述粘合剂的高度小于所述多条光纤中的光纤的直径的一半。

在另一个实施例中，提供了一种光纤配件，包括具有平面表面的支撑基板，以及被支撑在所述支撑基板的平面上的信号-光纤阵列。所述信号-光纤阵列包括多条光纤。所述光纤配件还包括被布置在所述多条光纤和所述支撑基板上的粘合剂。每一条光纤与所述多条光纤中的相邻光纤间隔开来，并且在所述多条光纤中的每一条边缘光纤的外表面上限定了一个基准表面。

在另一个例示实施例中，提供了一种制造光纤配件的方法，包括将信号-光纤阵列放置在支撑基板的第一表面上，所述信号-光纤阵列包括被布置在所述支撑基板的所述第一表面上的多个V形凹槽中的多条光纤，在所述多条光纤和所述支撑基板上施加粘合剂，将释放垫按压在所述粘合剂、所述信号-光纤阵列和所述支撑基板上，固化所述粘合剂，以及移除所述释放垫。在与所述支撑表面相对的所述多条光纤中的每一条光纤的顶部布置一个第一基准表面。

在另一个例示实施例中，提供了一种制造光纤配件的方法，包括将信号-光纤阵列放置在支撑基板的平面表面上，所述信号-光纤阵列包括多条光纤，在所述多条光纤以及所述支撑基板上施加粘合剂，将释放垫按压在所述粘合剂，所述信号-光纤阵列和所述支撑基板上，固化所述粘合剂，以及移除所述释放垫。每一条光纤都以精确的间距与所述多条光纤中的相邻光纤间隔开来。

在一个例示实施例中，所述光纤配件还包括包含了多个波导的光子集成电路(PIC)基板，以及所述多条光纤与所述多个波导对准。在一些例示实施例中，所述PIC基板包括被配置成在接纳所述多条光纤的凹口，并且所述边缘光纤的基准表面限定了所述多条光纤与所述凹口的交界面，以便能够将所述多条光纤与所述多个波导被动对准。在一个例示实施例中，所述粘合剂在所述平面平坦表面上限定了一个间隔区域，并且所述间隔区域的高度与位于所述PIC基板顶面下方的波导的深度相对应。在一些例示实施例中，所述粘合剂限定了被配置成能够被动对准所述光纤配件的至少一个对准特征。在一个例示实施例中，所述对准特征包括凸起特征。在一些例示实施例中，所述对准特征包括凹陷特征。在一个例示实施例中，所述对准部件被布置成在与所述多条光纤相对的精确的水平和垂直偏移处。

除非另有明确说明，否则，这里阐述的任何方法不应被解释成需要按照特定的顺序来执行其步骤。相应地，如果方法权利要求没有实际叙述其步骤所应遵循的顺序，或者在权利要求书或说明书中没有特别声明所述步骤被局限于特定的顺序，那么不应推断出具有任何特定的顺序。

对于本领域技术人员，很明显，在不脱离本发明的实质或范围的情况下，各种修改和变化都是可行的。由于本领域技术人员可以想到引入了本发明的实质和实质的公开实施例的修改组合、子组合和变体，因此，本发明应被解释成包含了附加权利要求及其等同物范围以内的所有内容。

Claims (20)

1.一种光纤配件，包括：

具有基本平坦的表面的支撑基板；以及

支撑在所述支撑基板上的信号-光纤阵列，所述信号-光纤阵列包括：

多条光纤，其中所述多条光纤中的至少一些光纤包括布置在所述光纤与相邻光纤之间的第一基准接触，并且所述多条光纤中的每一条光纤包括布置在所述多条光纤中的每一条光纤与所述支撑基板之间的第二基准接触；以及

粘合剂，其布置在所述多条光纤之间或所述多条光纤与所述支撑基板之间的一个或多个间隙中，

其中，在所述多条光纤中的每一条光纤的与所述支撑表面相对的顶面上布置第一基准表面。

2.如权利要求1所述的光纤配件，其中所述光纤配件不包括与所述支撑基板相对布置的顶盖。

3.如权利要求1所述的光纤配件，其中所述粘合剂未布置在所述第一基准接触或所述第二基准接触上。

4.如权利要求1所述的光纤配件，其中在所述多条光纤中的每一条边缘光纤上布置第二基准表面，其中所述第二基准表面被布置成与所述第一基准接触相对。

5.如权利要求1所述的光纤配件，其中所述粘合剂未布置在与所述多条光纤相邻的所述平面表面的区域中。

6.如权利要求1所述的光纤配件，其中所述多条光纤包含多条D形光纤。

7.如权利要求6所述的光纤配件，其中所述多条D形光纤中的每一条的平坦部分是与所述支撑基板相对布置的。

8.如权利要求6所述的光纤配件，其中所述多个D形光纤中的每一条的平坦部分被布置成与所述支撑基板接触。

9.如权利要求1所述的光纤配件，其中所述多条光纤中的每一条包括涂覆部分和裸露玻璃部分，其中所述裸露玻璃部分被布置在所述平面表面中。

10.如权利要求9所述的光纤配件，其中所述裸露玻璃部分伸出所述支撑基板的边缘。

11.如权利要求9所述的光纤配件，其中所述粘合剂布置在所述支撑基板与所述涂覆部分之间的所述裸露玻璃部分上，以使所述粘合剂提供应变消除。

12.如权利要求9所述的光纤配件，其中所述平面表面包括向下的阶梯状表面，其中所述裸露玻璃部分被布置在所述平面表面上，并且所述涂覆部分被布置在所述向下的阶梯状表面上。

13.如权利要求12所述的光纤配件，其中所述粘合剂在所述裸露玻璃部分与所述涂覆部分的交界面处布置在所述支撑基板上，以使所述粘合剂提供应变消除。

14.如权利要求1所述的光纤配件，进一步包括：

波导基板，其包括多个波导和被配置成接纳所述多条光纤的凹口，

其中，在所述多条光纤中的每一条边缘光纤上布置第二基准表面，其中所述第二基准表面被布置成与第一基准接触相对，以及

其中，所述第一基准表面或所述第二基准表面限定所述多条光纤与所述凹口的交界面，以便能够将所述多条光纤与所述多个波导被动对准。

15.如权利要求14所述的光纤配件，其中所述第一基准表面和所述第二基准表面限定所述多条光纤与所述凹口的交界面。

16.如权利要求14所述的光纤配件，其中所述凹口具有至少一个精密表面，其中所述多条光纤和所述凹口的交界面由所述第一基准表面或所述第二基准表面以及所述至少一个精密表面限定。

17.如权利要求1所述的光纤配件，进一步包括：

波导基板，其包含多个波导以及与多个波导相隔预定的偏移距离的对准特征，

其中所述支撑基板包括对准边缘，以及

其中所述对准特征与所述对准边缘的交互使得所述多条光纤与所述多个波导能够被动对准。

18.如权利要求17所述的光纤配件，其中所述支撑基板的所述对准边缘包括精密表面。

19.一种光纤配件，包括：

光纤阵列单元，包括：

具有基本平坦的表面的支撑基板；以及

支撑在所述支撑基板上的信号-光纤阵列，所述信号-光纤阵列包括：

多条光纤，其中所述多条光纤中的至少一些光纤包括布置在所述光纤与相邻光纤之间的第一基准接触，以及所述多条光纤中的每一条光纤包括布置在所述多条光纤中的每一条光纤与所述支撑基板之间的第二基准接触；以及

布置在一个或多个空隙中的粘合剂，所述一个或多个空隙空隙布置在所述多条光纤之间或所述多条光纤与所述支撑基板之间，

其中在所述多条光纤中的每一条光纤的与所述支撑基板相对的顶面上布置第一基准表面；以及

波导基板，所述波导基板包括多个波导以及被配置成接纳所述多条光纤的凹口，

其中在所述多条光纤中的每一条光纤的与所述支撑基板相对的顶面上布置第一基准表面，其中所述第二基准表面布置成与所述第一基准表面相对，以及

其中所述第一基准表面或所述第二基准表面限定所述多条光纤与所述凹口的交界面，以便能将所述多条光纤与所述多个波导被动对准。

20.如权利要求19所述的光纤配件，其中所述光纤阵列不包括与所述支撑基板相对布置的顶盖。

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