CN1380987A - 被动校准的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种诸如用于低成本阵列通路元件的精确被动校准工艺的精确被动校准方法和装置,用一复制的载波器上的校准结构使激光载波器被动的与MT接口校准。激光载波器以自校准半导体激光器为基体,叨焊晶片安装在具有平面聚合物波导器的硅底层上。本发明的校准原理由图1安装在一个聚合物载波器(5)上的激光载波器(1)的主视图表示。

Description

被动校准的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于精确和被动校准的方法和装置，诸如用于低成本阵列纤维通路元件的精确和被动校准工艺。
背景技术
用于硅及其聚合物的显微结构工艺的设备已被用于制造带有MT接口的苯并环丁烯(BCB)波导器FTTH阵列元件。被动校准结构已被用于激光阵列、二极管以及光接口。
发明内容
宽带社交界需要在电讯网络中大量增加容量。目前在终端用户使用的单模光纤配置中的元件昂贵到了不能接受的地步。降低成本的努力不得不集中到阵列技术、被动校准以及塑料包装上。
下面限定的设备和工序的工艺是实现低成本FTTH元件的先决条件：硅显微机械加工、磷化铟(InP)激光二极管阵列技术，苯并环丁烯波导器，通过自校正焊块使激光二极管阵列与波导器校准的被动校准器，使波导器被动地与MT光接口校准的校准器，微复制技术以及塑料包装。
用低成本复制的载波器上的校准结构使激光载波器被动的与MT接口校准。激光载波器以自校准半导体激光器为基体，叨焊晶片安装在具有平面聚合物波导器的硅底层上。本发明的校准原理由图1安装在一个聚合物载波器上的激光载波器的主视图表示。
上面评述了低成本的阵列激光元件的新原理。该原理可以实现使激光器和波导器之间以及波导器和MT光接口之间的被动校准工艺。这种方法是切实可行的，该方法的工序可以在将来实现并满足制造具有高光学性能的低成本元件的需要。
下面结合最佳实施例以及相应的附图对本发明进行更加具体的描述。
附图说明
图1为根据本发明校准原理在聚合物载波器上设置的激光载波器的主视图；
图2为带有校准沟的激光载波器的俯视图，其中该校准沟适于本发明的载波器结构；
图3为本发明聚合物载波器的主视图，表示的是在模具夹中的校准结构和成型的聚合物载波器。
具体实施方式
如图2所示，激光载波器1包括一个边缘发射SM激光阵列2，用锡化金(AuSn)焊块使其与载波器上的波导器3被动校准。这种校准方法已经在先前的单模精度中给出，参见参考文献1和2。校准是通过焊点在熔融状态下产生的表面张力实现的。参见参考文献3，例如BCB的平面波导器3在硅底层从激光阵列2到载波1的边缘导光，使激光元件不需要尾光纤连接就能与波导功能合为一体。如图2所示，为了使载波器1被动的与MT接口校准，在最好是硅制成的载波器1的外部蚀刻出校准沟。
如附图1所示，激光载波器1放在聚合物载波器5上，通过激光载波器上的校准沟4与垂直校准结构6的配合波导器3与聚合物载波器上的水平校准结构7的配合，使激光载波器被动的与MT接口定位。聚合物载波器最好以具有微结构的硅作为转印模具的模具夹8为基底，采用复制工艺制作，参见附图3和参考文献4。模具夹包括用于MT接口的不同大小的V型凹槽，用于以后在聚合物载波器中产生垂直校准结构6和水平校准结构7的垂直校准和水平校准。为了给激光阵列提供空间，可以在聚合物载波器的校准结构后部制出空腔。最好由模具夹上的焊接构件实现。为了实现尺寸控制以及复制结构的低热膨胀，石英填充的环氧作为聚合物，参见参考文献4和5。如图1所示，复制的载波器内的MT导引孔9，通过在复制阶段将MT导引销10放在模具夹上制成。
一个引导框架接着被安装在激光载波器的后侧，通过电线焊接在极板上。该安装过程在激光载波器粘接固定在聚合体载波器上之前进行。最后，使用转印模具封装抛光包装以实现光的传播在波导器边缘结束。
激光阵列可以具有四个激光通道，信号电极可以在外延侧露出，并当激光阵列被安装叨焊晶片时连接在载波器上。公共接地极被电线焊接在激光载波器上。
激光载波器使用在硅上平板印刷和干蚀刻的标准微结构工艺制作。电极由Ti/Pt/Ni/Au电子束的发射和垂直发射工艺制成。金和锡可通过作为焊块的感光性树脂膜电镀。平面BCB波导器在波导磁心之间由上下覆盖层制成，参见参考文献3。所有这些层通过旋转堆积，堆积在硅层上，并且在平板印刷阶段制成波导磁心的形式。波导器的底面也干蚀刻，从而使波导器的边缘光滑。这样做是为了使激光进入波导磁心时得到更好的耦合效率。最后，校准沟用借助作为膜材料的氧化物通过DRIE(深层反映离子蚀刻法)被蚀刻在底层上。
有方向性的硅晶片在30VOL％的KOH中各向异性地蚀刻，用于制作膜具夹。由于用于MT导引销的V形凹槽包括两层，采用硅氧化物和硅氮化物作为膜材料进行两个单独的平板印刷过程。首先，宽MT结构由氮化物作为膜材料蚀刻而成。去除氮化物后，剩余的结构被下面的氧化膜蚀刻。为了形成构件块，另一个硅晶片被融焊在这一晶片上。构件块结构接着从这一焊接晶片上被蚀刻。膜具夹的全部结构由0.629％的聚合物材料的尺寸收缩补偿，参见参考文献4。
激光模块的光性质可以通过整球进行测试，IP弧面可以为每一通道所纪录。
当用表面光度仪测量模板夹和被复制载波器的机构时，可以发现复制结构在转印模板后总的收缩量大约是0.69％。
本发明不仅限于前面的描述以及举出的实施例，在权利要求保护范围内都可以进行变动。
参考文献
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Claims (2)

1、一种诸如用于低成本阵列通路元件的精确被动校准工艺的精确被动校准方法，其特征在于在激光载波器中提供校准沟，在一个聚合物载波器上提供垂直校准结构和水平校准结构以及将所述激光载波器设置在聚合物载波器上，其中校准沟与垂直校准结构成对配合并且当激光载波器放置在聚合体载波器上时，设置导波器与水平校准结构校准。
2、一种诸如用于低成本阵列通路元件的精确被动校准工艺的精确被动校准装置，其特征在于激光载波器(1)上设有校准沟(4)，聚合物载波器(5)设置有垂直校准结构(6)和水平校准结构(7)，其中校准沟与垂直校准结构成对配合，并且当激光载波器放置在聚合体载波器上时，设置导波器与水平校准结构校准。
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