CN1428618A - 光学封装基片、光学器件、光学模块和模制光学封装基片的方法 - Google Patents

光学封装基片、光学器件、光学模块和模制光学封装基片的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种光学封装基片、光学器件、光学模块和模制光学封装基片的方法。尽管按压成型是一种能够以低成本来大规模制造具有相同形状的部件的方法，但传统的使用微磨床的模具加工却因为其仅能模制用于导引光纤的V槽，所以具有较差的可应用性。利用微放电机械加工来制得用微磨床的研磨加工很难得到的模具，且利用这种模具借助于按压成型来制造光学封装基片。从而，光纤、光波导、透镜、隔离器、滤光器和光接收/发射元件都可在安装时静态地对准，由此就可以以低成本来大规模制造具有多种功能的光学器件和光学模块。

Description

光学封装基片、光学器件、光学 模块和模制光学封装基片的方法
技术领域
本发明涉及光学封装基片、光学器件、光学模块和模制光学封装基片的方法。更具体的讲，本发明涉及一种具有在其上适合安装光学部件和/或光学元件的表面结构的封装基片，和模制该封装基片的方法，同时也涉及一种光学器件和一种采用该封装基片构造的光学模块。
背景技术
使用光纤的光通信系统正从传统的长距离通信系统发展成为用户通信系统。用户型光通信系统需要使用既小又便宜的光学器件和光学模块。
在传统的光学器件或光学模块中，在像光纤、透镜和光波导的光学部件之间或在光学部件和像激光器或光电二极管的光学元件之间必须确保同轴对准。通常，光纤、透镜和光波导的定位都需要高精度，例如，±1μm的容差。所以，在装配过程中广泛使用一种称作“动态对准”的方法，其中激励光学元件发出激光同时监测穿过光纤和光波导的光的数量，并调节各部件的位置。然而，这种技术需要复杂的调节作业，并且是费时的，因此存在着巨大的成本问题。
另一方面，不需要这种调节来定位各部件的所谓静态对准作为一种简化光学器件和光学模块装配的技术已经引起了关注。在一种典型的静态对准技术中，光学模块被使用硅基片来进行装配，可以是高精度的湿刻蚀(例如，日本专利公开第2001-21771号)。现在参看图26说明这种技术。
参看图26，一种由硅构成的光学封装基片261包括用来定位光纤264的导槽262(所谓的“V槽”)、用来放置激光器266的标记267和用来定位透镜265(示出例子中是一平面微透镜)的导槽263，该透镜265用来将激光会聚进光纤264。在光学封装基片261上，光纤264和透镜265被分别固定在导槽262和263上，激光器266在对准标记267的同时被固定，由此各个部件就相对彼此而被放置。
在这种传统结构中，由于透镜265的使用，光耦合效率就被提高，同时光纤264和透镜265的定位也被简化。注意，尽管在图26中并未示出，但是在导槽262和导槽263之间可形成一用来安装隔离器的导槽，借此可以减小向激光器266的反射回光的量。
然而，图26中示出的传统光学封装基片261具有下列问题。
用来放置光纤的导槽262可采用对硅进行各向异性湿刻蚀工艺来形成。该工艺基于这种现象，即硅的面(111)被用主要成分是KOH的液体刻蚀剂有选择地刻蚀，并且使用样本SiO2掩模能够以精确的角度形成导槽262。
然而，因为用于透镜265(或隔离器)的导槽263的侧壁垂直延伸而不是沿V槽倾斜的方向延伸，所以采用切割工艺而不是湿刻蚀工艺来形成导槽263。特别是，由于透镜265的光轴和光纤264的光轴需要彼此对准，因此用于透镜265的导槽263其深度和位置就需要以微米量级的高精度来形成，从而就阻碍了它的大规模生产。并且，采用切割工艺，光封装基片261就需要在其整个宽度上进行加工以获得均匀的槽深(参看图26中的导槽263)。因此，在图26示出的的光封装基片261中，需要沿垂直于光轴即光封装基片261的宽度方向来动态地调节透镜265的位置。此外，可定位在基片上的透镜265限于平面透镜。
如上所述，在多个不同横截面形状的槽形成在由硅制成的光学封装基片上的情形下，就需要对不同形状的槽进行不同类型的加工。
现有技术中已知的另一种方法是采用按压成型(例如，日本专利公开第9-54222号)，在玻璃基光学封装基片而不是硅基光学封装基片上形成用来固定光纤的导槽。注意，按压成型是现有技术中一种已知技术，其作为一种制作非球面玻璃透镜的方法已经被实际应用。现在参看图27来说明这种技术。
首先，提供一个在中央具有阶地(凹下部分)272的玻璃基片271，和在一表面上具有V形突起的模具273(图27中的(a))，该V形突起用来形成导引光纤的槽。接着，模具273被压向通过高温加热已软化的玻璃基片271，从而将用于光纤的导槽274形成在玻璃基片271上(图27中的(b))。在该步骤中，导槽并没有被形成在玻璃基片271的阶地272上。然后，在其上具有光波导276的光波导基片275被安装在玻璃基片271的阶地272内。最后，光纤277被固定在每个导槽274上(图27中的(c))。通过如上所述的步骤，光波导276和光纤277就相互连接起来。
这种按压成型需要由极硬的合金等所制成的模具。因为玻璃的按压成型需要模具既具有很高的热阻又具有很高的机械强度，所以用于塑性铸造模具中的材料像电铸镍就不能被使用。图28A和28B示出一种用来形成模具的典型传统方法，其中的模具被用于模制V槽。模具通过使用一微磨床来形成，该微磨床包括顶端被精加工成V形的圆盘状金刚石模石281。如图28A中所示，通过用模石281从一端研磨扁平极硬合金282来得到图28B中示出的模具283。然后，将制作出的模具283压向一种已经通过加热软化的玻璃材料，由此就将模具283的反向图形转移到玻璃材料上。从而，在其中形成有导槽(V槽)的基片就可以以低成本来大量的制作。
在生产率方面，按压玻璃的方法要优于刻蚀硅的方法。另外，由于作为基片材料的玻璃在其中传输UV光，所以采用UV硬化树脂来将光纤定位(固定)在封装基片上。因此，就可以简化并加快定位光学部件或光学元件的步骤。
然而，用来制作形成V槽的模具的微磨床的使用却限制了模具形状的变化。例如，圆盘形的模石能形成V形突起，而具有其他复杂形状的模具就不能用圆盘形的模石来形成。具体地说，为了通过按压成型来得到在导槽262的附近包括有透镜导槽263的光学封装基片，如图26中所示，就需要提供一包括用来模制导槽262的V形突起和用来模制导槽263的墙形突起的模具。然而，当用微磨床来形成该V形突起时，微磨床就与墙形突起相干涉，从而就阻止模具材料以所需的方式被加工。在微磨床中，很难形成如示出实例中所示的复杂形状，仅仅可以制作出用于形成简单形状(例如，在其上形成有一排平行V槽的基片)的模具。
因此，在传统的玻璃按压成型中，就不可能制得具有复杂形状的模具。所以，仅可对于有限的应用(例如，具有沿光纤被放置以提供与另一部件像光波导进行连接的槽的基片)来模制光学封装基片。由于这种限制，对于光学封装基片的制作，就不采用使用模具的按压成型。
如图27中所示，在形成用于光纤277的导槽274时，就必需确保光波导(即，形成在玻璃基片271中的阶地272)相对于水平方向和高度(垂直)方向的预定位置精度。具体地讲，水平方向上模具273和玻璃基片271间的对准需要±1μm的容差，模具273沿高度方向按压进玻璃基片271的位移量也需要±1μm的容差，而且每次进行模制操作时都需要这种严格的容差。
然而，在图27中示出的传统方法中，可用微磨床形成的各种模具形状是有限的。因此，就要分别形成放置光波导的阶地272和用于光纤277的导槽274。具体地讲，为了通过按压成型来得到如图27所示的玻璃基片271，就必需提供一包括用来模制导槽274的V形突起和用来模制阶地272的另一突起的模具。然而，在用微磨床形成V形突起时，微磨床和用于阶地的突起相干涉，从而就阻止模具材料以所需的方式被加工。
因此，在用传统的方法来制作光学封装基片时，就难以保证容差为±1μm的那么严格的高位置精度，这一容差是单模光纤和光波导间连接所需的。从而，就不能形成批量生产所需的高产量。
发明内容
因此，本发明的目的就在于通过使用区别性的方法和工具来制造一种具有复杂形状的模具，并且通过使用这种模具来以低成本大数量的模制光学封装基片，由此提供具有高功能性、高生产率和高经济效益的光学封装基片、光学器件、光学模块及模制光学封装基片的方法。
为了获得上述的目的，本发明具有下面的特征：
本发明的第一方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学器件。
该第一方面的光学封装基片包括：光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上一光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；透镜定位第二导向区，用来固定安装在光学封装基片上透镜的光轴，使得透镜的光轴与光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在该光学封装基片表面上从另一端面延伸至所述预定位置的槽，其中的该另一端面与所述预定端面相对。
在使用该第一方面光学封装基片的光学器件中，透镜被固定到光学封装基片的第二导向区，光纤在被紧靠透镜的同时被固定到第一导向区。
本发明的第二方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学器件。
该第二方面的光学封装基片包括：光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；透镜定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上透镜的光轴，使得透镜的光轴与光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为光学封装基片表面上的凹陷。
在使用该第二方面光学封装基片的光学器件中，透镜被固定到光学封装基片的第二导向区，光纤被固定到第一导向区。
依照该第一和第二方面，在水平方向和垂直方向上光纤和透镜可以以高精度来彼此对准。因此，出自光纤的光可以很容易地被准直或被会聚到预定的位置处。而且，光学器件可以由该光学封装基片通过非常简单的步骤而制得，从而就提供极好的生产率和经济性。
本发明的第三方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学器件。
该第三方面的光学封装基片包括：光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；光学部件定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得光学部件的光轴与光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为光学封装基片表面上沿垂直于光纤光轴方向延伸的凹陷。
在使用该第三方面光学封装基片的光学器件中，光纤被固定到光学封装基片的第一导向区，光学部件被固定到第二导向区。
依照该第三方面，在水平方向和垂直方向上光纤和光学部件可以以高精度来彼此对准。因此，通过将作为光学部件的滤光器、隔离器等类似物固定到位置、深度和宽度都是恒定的第二导向区(狭槽)，对于行进穿过固定到第一导向区(导槽)的光纤的光，就可以进行波长分离等类似操作。
本发明的第四方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学器件。
该第四方面的光学封装基片包括：光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；光学部件定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得光学部件的光轴与光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在光学封装基片表面上沿垂直于光纤光轴方向延伸的凹陷；和透镜定位第三导向区，用来固定安装在该光学封装基片上透镜的光轴，使得该透镜的光轴与光纤和光学部件的光轴对准，且该第三导向区被成形为在该光学封装基片表面上延伸的槽。
在使用该第四方面光学封装基片的光学器件中，光纤被固定到光学封装基片的第一导向区，光学部件被固定到第二导向区，透镜被固定到第三导向区。
依照该第四方面，通过简单地在光学封装基片上静态地设置各个部件和元件，光学部件像光纤和滤光器、光学元件像激光器和光电二极管都可以以很高的精度被定位和固定。从而，具有在其上安装有这些光学部件和光学元件的光传输/接收模块就能以低成本进行大规模制造。而且，通过在光发射元件和耦合在其上的光纤间设置滤光器或隔离器，就能抑制向光发射元件的反射回光，并可减小传输光中的噪声。
在第三和第四方面，该光学封装基片还包括位于该光学封装基片表面上的平台，用来定位一光接收/发射元件，使得该光接收/发射元件的光轴与光纤、光学部件和镜头的光轴对准。
通过将一光发射元件像激光器固定到该平台上，光就能以很高的光耦合效率被输入光纤内。另外，也可通过将一光接收元件像光电二极管固定到该平台上，来自光纤的光就能被光电二极管有效地接收。
本发明的第五方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学器件。
该第五方面的光学封装基片包括：光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上第一光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；光纤定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上第二光纤的光轴，使得该第二光纤的光轴与第一光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在光学封装基片表面上从另一端面延伸至所述预定位置的槽，该另一端面与所述预定端面相对；光纤定位第三导向区，用来固定安装在该光学封装基片上第三光纤的光轴，该第三导向区被成形为在该光学封装基片表面上平行于第一和第二导向区延伸的槽；光学部件定位第四导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与第一和第二光纤的光轴对准，该第四导向区被成形为在光学封装基片表面上第一导向区和第二导向区之间、沿垂直于第一光纤的光轴和第二光纤的光轴延伸的凹陷。
在使用该第五方面光学封装基片的光学器件中，光学部件被固定到该光学封装基片的第四导向区，第一光纤在被紧靠光学部件的同时被固定到第一导向区，第二光纤在被紧靠光学部件的同时被固定到第二导向区，第三光纤被固定到第三导向区。
依照该第五方面，在水平方向和垂直方向上光纤和光学部件可以以高精度来彼此对准。因此，在多个光纤或光波导芯型被相互平行设置的情形下，光学部件被固定，同时有选择地向一些光纤或光波导芯型提供第四导向区(狭槽)。
本发明的第六方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学器件。
该第六方面的光学封装基片包括：对应于一预定光波导芯型的波导区，该波导区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和透镜定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上透镜的光轴，使得该透镜的光轴与形成在波导区内光波导的光轴对准，该导向区被成形为在光学封装基片表面上从另一端面延伸至所述预定位置的槽，该另一端面与所述预定端面相对。
在使用该第六方面光学封装基片的光学器件中，透镜被固定到该光学封装基片的导向区，波导区被充满一种具有比光学封装基片更高折射率的芯材料，之后，通过使用折射率比芯材料低的粘合剂，一预定的基片被粘附在该光学封装基片上，以便覆盖波导区。
依照该第六方面，在水平方向和垂直方向上波导区和透镜可以以高精度来彼此对准。因此，就可以很容易地得到充满芯材料、用作光波导的波导区(波导通道)，并且出自光波导的光也可被准直或会聚在预定的位置。而且，光学器件可以由该光学封装基片通过非常简单的步骤而得到，因此就提供极好的生产率和经济性。
本发明的第七方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学器件。
该第七方面的光学封装基片包括：对应于一预定光波导芯型的波导区，该波导区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和光学部件定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与一光纤的光轴对准，该导向区被成形为在光学封装基片表面上沿垂直于形成在波导区内光波导的光轴方向延伸的凹陷。
在使用该第七方面光学封装基片的光学器件中，光学部件被固定到该光学封装基片的导向区，波导区被充满一种具有比光学封装基片更高折射率的芯材料，之后通过使用折射率比芯材料低的粘合剂，一预定的基片被粘附在该光学封装基片上，以便覆盖波导区。
依照该第七方面，在水平方向和垂直方向上光纤和光学部件可以以高精度来彼此对准。因此，对于传播穿过光波导的光，通过将充满芯材料的波导区(波导通道)用作光波导，并将作为光学部件的滤色器、隔离器等固定到导向区(狭槽)，就可以很容易地进行波长分离等操作。
在第六和第七方面中，光学封装基片还包括位于该光学封装基片表面上的平台，用来定位一光接收/发射元件，使得该光接收/发射元件的的光轴与形成在波导区内光波导的光轴和光学部件的光轴对准。
通过将一光发射元件像激光器固定到该平台上，光就能以很高的光耦合效率被输入光纤内。作为选择，也可通过将一光接收元件像光电二极管固定到该平台上，来自光纤的光就能被光电二极管有效地接收。
本发明的第八方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学模块。
该第八方面的光学封装基片包括：对应于一预定光波导芯型的波导区，该波导区被成形为在该光学封装基片表面上延伸的槽；光学部件定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与形成在波导区内一光波导的光轴对准，该第一导向区被成形为在光学封装基片表面上垂直于形成在波导区内所述光波导的光轴延伸的凹陷；透镜定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上透镜的光轴，使得该透镜的光轴与形成在波导区内所述光波导的光轴对准，该第二导向区被成形为在该光学封装基片上延伸的槽；第一平台，用来定位一光发射元件，该第一平台被设置在光学封装基片的表面上，使得该光发射元件的光轴与形成在波导区内所述光波导的光轴对准；和第二平台，用来定位一光接收元件，该第二平台被设置在光学封装基片的表面上，使得该光接收元件的光轴与形成在波导区内所述光波导的光轴对准。
在使用第八方面光学封装基片的光学模块中，一隔离器或滤光器被固定到该光学封装基片的所述第一导向区，所述透镜被固定到第二导向区，所述光发射元件被固定到所述第一平台，所述光接收元件被固定到所述第二平台，并且所述波导区被充满一种具有比光学封装基片更高折射率的芯材料，之后通过使用折射率比芯材料低的粘合剂，一预定的基片被粘附在该光学封装基片上，以便覆盖所述波导区。
依照该第八方面，通过简单地在光学封装基片上静态地设置各个部件和元件，光学部件像光纤和滤光器、光学元件像激光器和光电二极管都可以以很高的精度被定位和固定，充满芯材料的波导区(波导通道)起着光波导的作用。从而，具有在其上安装有这些光学部件和光学元件的光传输/接收模块就能以低成本进行大规模制造。而且，通过在光发射元件和耦合在其上的光纤间设置滤光器或隔离器，就能抑制向光发射元件的反射回光，并可减小传输光中的噪声。
在光波导芯型是分叉成分支的波导的情形下，可在其中一条分支上设置第一导向区，使得沿垂直于其中一条分支的光轴方向延伸。
本发明的第九方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学器件。
该第九方面的光学封装基片包括：至少一个光纤定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的至少一根光纤的光轴，该至少一个导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和一基片定位阶地，用来固定安装在该光学封装基片上的一光波导基片，使得该光波导基片内一条光波导的光轴与所述至少一根光纤的光轴对准，该基片定位阶地被成形为在光学封装基片表面上的预定位置处邻接所述至少一个导向区的凹陷。
在使用第九方面光学封装基片的光学器件中，该至少一根光纤被固定到该光学封装基片的至少一个导向区，光波导基片被固定到阶地。
依照第九方面，用来定位光纤的导向区(导槽)和用来定位光波导基片的阶地在单个步骤中被模制在一起，使得要被安装的光纤的光轴与光波导的光轴对准。因此，通过使用这种光学封装基片，就可以实现简易的连接并提高生产率，其中在这种光学封装基片中，光纤和光波导在水平方向上和在垂直方向上彼此以很高的精度对准。而且，光学器件可以由该光学封装基片通过非常简单的步骤而得到，因此就提供极好的生产率和经济性。
在该第九方面中，通过将对应于一光波导芯型的波导区借助于一种芯材料粘附在光学封装基片的阶地上，来形成所述光波导基片内的所述光波导，且该光波导芯型是在所述光波导基片内模制的，所述芯材料具有比所述光波导基片和所述光学封装基片更高的折射率。
从而，简单地通过将光学封装基片借助于具有较高折射率的芯材料与光波导基片相互粘附，光波导和光纤就可以很容易地彼此进行连接。
本发明的第十方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学器件。
该第十方面的光学封装基片包括：至少一个光纤定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的至少一根光纤的光轴，该至少一个导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；阶地，被成形为在该光学封装基片表面上的预定位置处邻接所述至少一个导向区的凹陷；至少一个对应于一光波导芯型的波导区，该至少一个波导区被成形在所述阶地的表面上以与所述至少一根光纤的光轴对准。
在使用该第十方面光学封装基片的光学器件中，至少一根光纤被安装到该光学封装基片的至少一个导向区，至少一个导向区被充满一种具有比光学封装基片更高折射率的芯材料，之后，通过使用一种粘合剂，安装在至少一个导向区上的至少一根光纤被固定到光纤固定基片，其中该粘合剂具有低于填充在阶地内芯材料的折射率。
依照该第十方面，就可以得到一种光学封装基片，其中用来定位光纤的导向区(导槽)和对应于一光波导芯型的波导区(波导通道)在单个的步骤中被模制在一起。因此，通过使用这种光学封装基片，就可以实现简易的连接并提高生产率，其中在这种光学封装基片中，光纤和光波导在水平方向上和在垂直方向上彼此以很高的精度对准。在这种光学封装基片中，阶地形波导区被充满一种具有很高折射率的芯材料，使得波导区用作光波导。因此，简单地通过将光纤粘附在导向区，光波导和光纤就可以相互对准，而不需要动态地调节。从而，光学器件可以由该光学封装基片通过非常简单的步骤而得到，由此就提供极好的生产率和经济性。
本发明的第十一方面涉及一种用来在其上安装光学部件/光学元件的光学封装基片，和一种使用该光学封装基片的光学元件。
该第十一方面的光学封装基片包括：至少一个对应于一预定光波导芯型的波导区，该至少一个波导区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和一基片定位阶地，用来固定一安装在光学封装基片上的光波导基片内的光波导的光轴，使得该光波导的光轴与形成在所述波导区内一光波导的光轴对准，该阶地被成形为在光学封装基片表面上的预定位置处邻接所述波导区的凹陷。
依照该第十一方面，就可以得到一种光学封装基片，其中对应于一光波导芯型的波导区(波导通道)和用来定位一光波导基片的阶地可在单个的步骤中被模制在一起。因此，通过使用这种光学封装基片，就可以实现简易的连接并提高生产率，其中在这种光学封装基片中，光波导和光波导基片在水平方向上和在垂直方向上彼此以很高的精度对准。
优选的是，上述的这些光学封装基片是通过朝基底材料按压一模具而形成的，其中的基底材料已经被高温加热所软化，以将该模具的反向图案转录在基底材料上。该模具除了使用标准研磨工具(制造)外、还可用由微放电机械加工制成预定形状的精研磨工具来制造。通过这样使用微放电机械加工，就可以制得具有用微磨床等传统研磨方法很难得到的复杂形状的模具。
而且，优选的是，这些光学封装基片是由玻璃制成的。如果使用的是玻璃，则利用模具就可在其表面上形成精确的形状，并能在各种环境中提供良好的稳定性。由于玻璃在其中传输UV光，因此光纤等的固定就可以用UV固化粘合剂来完成，以替代需要较长时间的热固粘合剂。
联系附图，本发明的这些和其它目的、特点、细节和优点将从下面本发明的详细说明中变得更加明显。
附图说明
图1是说明通常放电成型的原理的示意图；
图2说明通过微放电机械加工来细微加工一工具电极的方法；
图3是说明依照本发明第一实施例的光学封装基片外形的透视图；
图4是说明用于模制依照第一实施例的光学封装基片的模具的透视图；
图5A至5C说明模具是如何用工具电极来制作的，该工具电极被用微放电机械加工来细微加工；
图6是说明依照本发明第二实施例的光学封装基片外形的透视图；
图7是说明依照本发明第三实施例的光学封装基片外形的透视图；
图8是说明依照本发明第四实施例的光学封装基片外形的透视图；
图9是说明依照本发明第五实施例的光学封装基片外形的透视图；
图10是说明用于模制依照第五实施例的光学封装基片的模具的透视图；
图11说明如何通过细微研磨加工来提高图10模具的平面精度；
图12说明采用依照本发明第六实施例的光学封装基片的光传输/接收模块的结构；
图13说明通过使用波导通道来在光学封装基片上形成光波导的方法；
图14是说明采用依照本发明第七实施例的光学封装基片的光传输/接收模块结构的透视图；
图15说明在其上带有光纤的图14的光传输/接收模块；
图16说明采用依照本发明第八实施例的光学封装基片的光传输/接收模块的结构；
图17是说明依照本发明第九实施例的光学封装基片外形的透视图；
图18是说明用于模制依照第九实施例光学封装基片的模具的透视图；
图19说明如何用由微放电机加工细微加工后的工具电极来制作模具；
图20说明一种用来制作石英基光波导基片的通常方法；
图21说明采用依照本发明第九实施例的光学封装基片的光学器件的结构；
图22是说明依照本发明第十实施例的光学封装基片其外形的透视图；
图23说明采用依照本发明第十实施例的光学封装基片的光学器件的结构；
图24是说明依照本发明第十一实施例的光学封装基片其外形的透视图；
图25A和25B是说明采用依照本发明第十一实施例光学封装基片的光学器件其结构的透视图；
图26是说明将硅基片作为基底的传统光学封装基片其外形的透视图；
图27说明采用传统的静态对准方法来制作光学器件的一种方法；
图28A和28B说明一种用来形成模制V槽的通常传统模具的方法；
具体实施方式
现在参看附图将说明本发明的优选实施例。
(制作用于按压成型的模具的方法)
首先，将说明一种获得模具的加工方法，其中的模具是制作本发明各实施例的光学封装基片所需的。对于这种加工，使用微放电机械加工(machining)。微处理加工的细节参看日本精密工程协会杂志(The Joumal of the Japan Societyfor Precision Engineering)1995年第61卷第10期第1370页，或者Optical Alliance1995.3第28页。下面描述微放电机加工。
图1是说明放电机械加工一般原理的示意图。参看图1，连接在心轴11末端的工具电极12和作为要加工目标的工件13(起着电极的作用)浸入在绝缘液体14中，其中心轴11确定一旋转轴。在这种通常实际操作的放电加工中，两个电极彼此被靠的很近，当借助于放电产生部15来在工具电极12和工件13间施加预定电压时，产生放电使工件13被熔融掉。随着由于工件13的熔融而产生较大的间隙，工具电极12就被进一步推进相应的距离。为了将工件13加工成希望的结构，就重复这一步骤。
基于类似加工原理的微放电机械加工技术，利用专门的放电电路来提供大约是通常使用1/100的放电能，从而实现微米量级的粗加工和小于微米量级的精加工。这种微放电机械加工技术主要具有下述特点：
(1)由于该技术是基于非接触加工，因此可以加工曲面；
(2)任何的导电材料都可加工，而不需考虑其机械硬度；
(3)能够进行微加工(大约0.1μm)；和
(4)由于可使用直径几微米的工具，因此可以加工微结构；
本发明的一个特征是通过利用微放电机械加工技术的精加工能力，不仅利用微放电机械加工来加工工件，而且还加工工具电极自身。结果，任何结构的工具电极(例如，三角棱镜或矩形棱镜以及柱形棱镜)都可被实现成几毫米或更多的单元。例如，因为由烧结金刚石等构成的工具电极的尖端可被精细加工成圆柱形或圆锥形，所以这种工具电极可被用做微研磨模具。
现在，参看图2说明一种精细加工工具电极的方法。在工具电极精细加工中可以采用的一种加工方法完全披露在日本专利公开第2001-54808号中。
参看图2，将被加工的轴状工具材料22附于芯轴21的尖端。借助于配有马达26的Z平台(stage)27，工具材料22的位置可沿旋转轴的方向向上或向下移动。在置于X-Y平台28的加工槽29内，固定有用做放电机械加工的电极板23。在图2示出的实例中，用做放电机械加工的电极板23被固定成平行于Y轴并与X-Y平面呈45°角。处理槽29的内部充满绝缘液体24。由RC电路构成、能够产生微小能级放电脉冲的放电产生部25耦合在工具材料22和用做进行放电机械加工的电极板23之间。从而，就可以对工具材料22进行μm量级的微放电机械加工。
依照上面的系统结构，通过将被旋转(或被往复)的电极材料22借助于Z平台27在送向用于放电机械加工的电极板23的同时，进行微放电机械加工，工具材料22的尖端就可被加工成希望的结构。图2说明一个实例，即工具材料22在被旋转的同时被加工以具有圆锥形的尖端。注意，用金属粘接起来的烧结金刚石可作为工具材料22，这是因为这类烧结金刚石是导电的。
为了获得模具制作的效率，下面的工序将确保对工具材料22的加工。
利用X-Y平台28和Z平台27，将加工过的工具材料22即工具电极移向已事先被固定在加工槽29内的工件30，并定位在适当的位置。通过探测工具电极和工件30间的电导可实现这种定位，并且工具电极和工件30被逐渐靠近。其次，工具电极在旋转的同时被沿期望的方向移动，以压向在需精确完工的工件30表面上事先加工过的部分(即图2示出实例中的V形突起斜面)。从而，就可以改进期望部分(即该例中V形突起的斜面)的成形精度和平面精度。
因此，通过采用使用精加工工具电极的方法，就可以得到具有亚微米级成形精度的极硬合金模具，其被镜面磨光至大约Ra 20nm或更小的表面粗糙度，而这在传统上是不可能的。随着模具表面平面精度的提高，光纤或其它部件的定位精度(例如导槽的平面精度)也被改进，由此光耦合效率的性能就被提高。而且，由于模具表面提高的平面精度有利于和模制相联的拔摸(release)加工，因此模具就受到较小的应力，由此模具的耐用性就被提高，从而获得较高的生产率并且比较经济。
注意，传统以微磨床为基础的研磨加工会产生几倍于前述值的表面粗糙度。这大概是因为利用微磨床的研磨加工自然需要连续和高速的加工直至要求的深度，从而导致最终平面的较低平面精度。
如上所述，通过使用微放电机械加工来加工工具电极，就可以制得各种形状的精密工具电极，从而使用这些工具电极也就可以制得复杂形状的模具。
尽管在上面的描述中极硬的合金被举例说明作为模具材料，但是具有足够热阻和机械强度的任何导电材料都可被使用，例如，SUS。作为替代，极硬合金等可被用作模具的母材；导电膜像前述的金属合金膜可形成在其表面上；并且该膜可被加工成希望的结构。
(将被模制的光学封装基片的例子)
接下来，说明将要模制的光学封装基片的具体例子，其中光学封装基片是通过采用如上所述的方法而制得的。
本发明下面所述的每一个光学封装基片都是由玻璃材料构成的，并且通过向已经被高温加热所软化的玻璃材料按压模具来模制，以此将模具的形状转移到玻璃材料的表面(按压成形)。虽然在热、机械和化学上稳定的玻璃材料被优选作为光学封装基片的材料，但是任何允许按压成形的其它材料也部可使用。本发明人已经通过实验证明，在氮气的环境中通过将极硬合金模具压向加热至580℃的光学玻璃基片就可以顺利地进行按压成形，其中在极硬合金模具上形成有一层由前述金属合金构成的保护膜。
(第一实施例)
图3是说明依照本发明第一实施例的光学封装基片31其外形的透视图。参看图3，用来定位光纤34的第一导槽32和用来定位透镜35的第二导槽33形成在光学封装基片31的表面上。该第一导槽32和第二导槽33彼此邻接，接点36垂直于槽方向延伸。该第一导槽32和第二导槽33的位置和深度使得在透镜35向第二导槽33的接点36紧靠同时光纤34向透镜35紧靠时，光纤34的光轴与透镜35的光轴对准。
用于模制光学封装基片31的模具包括用来模制第一导槽32的一突起41和用来模制第二导槽33的另一突起42，如图4中所示。
该三角棱形的突起41和42可如下形成在模具上。首先，如图5A中所示，制得具有三角棱形的工具电极51和具有类似解剖刀形状的另一工具电极52。然后，使用工具电极51来对竖直的工件53(图5B左侧)进行微放电机械加工，以在工件53(图5B右侧)的表面上粗加工出具有三角棱形的一突起。在要形成多个不同尺寸突起的情况下，如同在光学封装基片31中一样，可以使用具有不同横截面的数个三角棱形工具电极，或者通过X-Y平台来移动工件53的量可以改变。接下来，使用工具电极52来对放倒的工件53(图5C的左侧)进行研磨加工，来精细加工在工件53(图5C的右侧)上形成的突起表面。
如上所述形成的第二导槽33特别适合于放置圆柱形的棒形透镜，例如，自会聚棒形透镜。举例来说，当在第二导槽33上放置节距(pitch)为0.25的自会聚棒形透镜时，来自光纤34的光就通过该自会聚棒形透镜被转化成准直光。通过使用具有不同节距的另一自会聚棒形透镜，来自光纤34的光就被会聚在光轴上的预定位置处。鼓形透镜、非球面透镜等也可被固定在第二导槽33内。
通过在光学封装基片31上安装光纤34和透镜35而得到的光学器件可用作光纤准直器等。
(第二实施例)
图6是说明依照本发明第二实施例的光学封装基片61其外形的透视图。参看图6，用来定位光纤64的第一导槽62和用来定位球形透镜65的第二导槽63形成在光学封装基片61的表面上。形成第一导槽62的平面相对形成第二导槽63的平面具有水平差。该第一导槽62被成形使得光纤64能够放置在其上且紧靠较接近球形透镜65的一端，光纤64的中心部分高于光学封装基片61的表面。第二导槽63的位置和深度使得在当球形透镜65置于其上时，光纤64的中心部分和球形透镜65呈预定的位置关系。在这种结构下，当各部件都被安装时，光纤64的端面和球形透镜65之间的距离能够被固定成预定的值。
通过在光学封装基片61上安装光纤64和球形透镜65而得到的光学器件起作用，使得来自光纤64的光通过球形透镜65被转化成准直光或会聚光。
通过在光学基片61上安装光纤64和球形透镜65而得到的光学器件可被用作光纤准直器等。
非球面透镜等也可被用来代替球形透镜65。在这种情形下，第二导槽63可根据非球面透镜的形状等来成形。
(第三实施例)
图7是说明依照本发明第三实施例的光学封装基片71其外形的透视图。参看图7，用来定位光纤74的第一导槽72、用来定位平面微透镜75的第二导槽73和用来定位激光器76的平台77形成在光学封装基片71的表面上。该第一导槽72被成形使得光纤74可放置在其上并且紧靠较接近平面微透镜75的一端，光纤74的中心部分高于光学封装基片71的表面。该第二导槽73的长度和宽度依照平面微透镜75的形状来确定，以使简单地通过将平面微透镜75安装在第二导槽73内来以微米级的精度定位平面微透镜75。导槽72和73及平台77以预定的位置并以预定的深度来成形，以便当平面微透镜75、光纤74和激光器76都安装在光学封装基片71上时，它们的光轴相互对准。通过使用标识器(未示出)而不需动态调节它的位置来将激光器76定位在平台77上。另外，激光器76也可只通过标识器定位而不需形成平台77。
通过将光纤74、平面微透镜75和激光器76安装在光学封装基片71而得到的光学器件，使得出自激光器76的光通过平面微透镜75被会聚以耦合进固定在第一导槽72内的光纤74内。当一驱动电路连接在激光器76上时，该光学器件可被用作光传输模块。该驱动电路可以设置在光学封装基片71上或一个不同基片上。
作为替代，作为光接收元件的光电二极管可被用来代替作为光发射元件的激光器76。在这种情形下，该光学器件，使得出自光纤74的光通过平面微透镜75被会聚以便被光电二极管探测。当一前置放大器连接在该光电二极管上时，该光学器件可被用作光接收模块。
(第四实施例)
图8是依照本发明第四实施例的光学封装基片81其外形的透视图。参看图8，用来定位光纤84的第一导槽82、用来定位第一透镜85a的第二导槽83a、用来定位平面隔离器88的狭槽89、用来定位第二透镜85b的第三导槽83b和用来定位激光器86的平台87形成在光学封装基片81的表面上。第一导槽82、第二导槽83a和狭槽89连接在一起，接点83c垂直于槽方向而延伸。第一导槽82和第二导槽83a的位置和深度使得当第一透镜85a紧靠第二导槽83a的接点83c，且光纤84紧靠第一透镜85a时，光纤84和第一透镜85a的光轴彼此对准。
如同在第一实施例中那样，第二导槽83a适宜放置自会聚棒形透镜。在节距为0.25的自会聚棒形透镜被置于第二导槽83a上的情形下，来自光纤84的光通过该自会聚棒形透镜被转化成准直光。狭槽89的长度和宽度被依照平面隔离器88的形状来确定，以使简单地通过将平面隔离器88安装在狭槽89中来以微米级的精度定位平面隔离器88。第三导槽83b邻接狭槽89，并被成形使得当第二透镜85b被安装在第三导槽83b上时，第二透镜85b的光轴与其它部件的光轴相对准。通过使用标识器(未示出)而不需动态调节它的位置来将激光器86定位在平台87上。作为替代，激光器86也可只通过标识器定位而不需形成平台87。
通过将光纤84、第一透镜85a、第二透镜85b、平面隔离器88和激光器86安装在光学封装基片81上而得到的光学器件，使得出自激光器86的光通过第二透镜85b被转化成准直光并穿过平面隔离器88，之后通过第一透镜85a光被会聚以便耦合进光纤84内。即使存在一些类似反射光的杂散光从光纤84向激光器86行进，这些杂散光也被平面隔离器88所截止而不会到达激光器86，从而避免了信号噪声的出现。
当一驱动电路连接在激光器86上时，该光学器件可被用作光传输模块。该驱动电路可以设置在光学封装基片81上或不同基片上。
作为替代，作为光接收元件的光电二极管等可被用来代替作为光发射元件的激光器86。在这种情形下，该光学器件，使得出自光纤84的光通过第一透镜85a和第二透镜85b被会聚以便被光电二极管探测。当一前置放大器连接在该光电二极管上时，该光学器件就可被用作光接收模块。
在本实施例中使用两个透镜即第一透镜85a和第二透镜85b时，第一透镜85a可以省略，这是因为输入平面透镜88的光不需要成为准直光。在这种情形下，各个部件被配置使得出自激光器86的光通过第二透镜85b被会聚以便耦合进光纤84中。
滤光片、波片或薄膜ND滤波器(中性密度滤光片)可被用于代替平面隔离器88。
(第五实施例)
图9是说明依照本发明第五实施例的光学封装基片91其外形的透视图。参看图9，用来定位第一光纤94的第一导槽92、用来定位第二光纤95的第二导槽93、用来定位第三光纤97的第三导槽96和用来定位ND滤波器98的狭槽99形成在光学封装基片91的表面上。第一导槽92、狭槽99和第二导槽93以此顺序相互邻接。第一导槽92和第二导槽93的位置和深度使得在第一光纤94被置于第一导槽92上且第二光纤95被置于第二导槽93上时，两个光纤的光轴被彼此对准。狭槽99不与第三导槽96相交。
用来模制光学封装基片91的模具包括在其表面上用来模制第一至第三导槽92、93和96的突起101，以及用来模制狭槽99的另一突起102，如图10中所示。
该三角棱形突起101可如下形成在模具上。如上面在第一实施例中所述，使用三角棱形的工具电极51和类似解剖刀形状的工具电极52。利用工具电极51来对竖直的工件进行微放电机械加工，以在工件(参看图5b)的表面上粗加工出具有三角棱形的一突起。通过从其相对的端面开始加工工件，工件就被粗加工，同时从要形成的、用来模制狭槽99的突起102留下一部分。然后，利用工具电极52对放倒的工件进行研磨加工，以精细加工形成在工件(图11)上的突起表面。
通过以规则的间隔配置多根相互平行的光纤，例如像在通常的V槽阵列基片中那样，具有这种结构的光学封装基片可被用于连接光波导。本实施例中的光学封装基片91包括仅沿预定光纤路径(第一光纤94和第二光纤95的路径)形成的狭槽99，通过预定光纤的光的强度可有选择地用ND滤波器98来减小。第一光纤94和第二光纤95的光轴彼此对准，并且通过垂直截去每根光纤的端面可以降低传播损失。在这种结构下，可使导引穿过设置在光学封装基片上不同光纤的光束的强度彼此大体相等。举例来说，在导引穿过不同光纤的光束被不同光电二极管来接收的情形下，对每条光束使用一个光电二极管，如果光强度级彼此大体相等，则电转换电路系统就可被简化。因此，这种结构是有利的。
通过使用波长滤波器来代替ND滤波器98，特定波长的光仅能穿过特定的光纤。
如上所述，在依照第一至第五实施例光学封装基片的外形下，光学部件像光纤和光学透镜，光学元件像激光器和光电二极管可通过静态配置这些部件和元件来简单地以高精度进行定位和固定。从而，具有安装在其上的这些光学部件和元件的光学器件就可以以低成本来大规模制造。
光纤、透镜等可通过使用UV-固化粘合剂来容易地固定。尤其是，通过将光纤、透镜等固定在光学封装基片上，然后将由玻璃等制成的基片按压在其上部，就可以更加稳定地将性能保持更长的时限。
优选的是导槽具有足够深度来稳定夹持光纤、透镜等。导槽的横截面形状并不必是V形，作为替代，可以是矩形、半圆形等。导槽可以以彼此间不同的水平差来在不同的平面内形成，只要能确保光轴对准。
为了降低光纤和透镜间出现的反射，可以在每根光纤和透镜上设置一层防反射膜，或者可将光进入透镜的面切割成倾斜方向。
通过用光波导来代替光纤可得到类似的结构。在这样的情形下，代替模制用于光纤的导槽，对应于光波导芯型的波导通道可被模制在光学封装基片内，通过采用后面描述的方法芯部可沿波导通道来形成。
(第六实施例)
在上面的第一至第五实施例中，已经示出了包括有用来固定光纤的导槽的光学封装基片。
在本实施例和其它随后的实施例中，将描述包括有芯型通道的光学封装基片和使用该光学封装基片的光传输/接收模块，其中的芯型通道是以封闭的方式通过芯型来传播光的光波导的基础，如同在光纤中一样。
图12说明采用依照本发明第六实施例光学封装基片121的光传输/接收模块120的结构。图12示出该光传输/接收模块120的平面图和侧视图。对应于光波导芯型的波导通道123、用来定位光纤124的导槽、第一透镜125和第二透镜130、用来定位平面隔离器128的狭槽、用来定位激光器126的一平台和用来定位光电二极管126的另一平台形成在光学封装基片121上，该光学封装基片121是光传输/接收模块120的基板。该光学封装基片121的表面结构，除光波导的表面结构外，已经在上面第一至第五实施例中被描述，因此在下面将不再说明。该光学封装基片121的表面被成形使得，简单地通过将各部件和元件固定在槽和平台上来定位将要安装在其上的光学部件和元件。
现在参看图13将要描述在波导通道123内形成光波导的一种方法。图13是说明形成在光学封装基片121内的光波导的横截面图。
首先，提供一种透明基底材料132，它具有与在其内形成有波导通道123的光学封装基片基本相同的折射率，并且在该透明基底材料132上施加一UV固化粘结剂薄层133(图13的左侧)，该UV固化粘合剂薄层133具有高于光学封装基片121和透明基底材料132的折射率。然后，用朝向波导通道123的UV固化粘合剂的侧面将光学封装基片121和透明基底材料132附着在一起(图13的右侧)。最后用UV光照射该结构，使光学封装基片121和透明基底材料132相互连接和固定。在这种方法中，如果在附着步骤之后，光学封装基片121和透明基底材料132间剩余的粘合剂层除了波导通道123内的部分外足够薄，则填充在波导通道123内的那部分UV固化粘合剂133就可以充当光波导。
在图12示出的光传输/接收模块120中，透明基底材料132是一块透明光滑玻璃，它安装在包括波导通道123的光学封装基片121上，从而形成光波导。该光波导分叉为两条分支，以便透射光和接收光可用单根光纤124来处理。平面隔离器128被用在图示的例子中，借此信号可用单个波长光来传输和接收。在信号被分别以一个波长光和另一个波长光传输和接收的情形下，可设置一滤光器来反射透射光(具有一波长)或接收光(具有另一波长)并在其中传送其它光以代替平面隔离器128。
在先有技术中，通过在作为基底的硅基片上形成光波导来得到具有与图12示出的光传输/接收模块相同功能的光传输/接收模块。然而，这种光波导的形成需要多个薄膜沉积步骤和芯成型步骤，由此就导致极差的生产率，同时需要反复的切割步骤来安装各个部件。而且，使用的透镜限于平面透镜。与此相比，利用本实施例的光传输/接收模块，很容易就可形成光波导，同时不需要动态的调节就可以安装光学部件和元件。因此，就可以实现一种光传输/接收模块，其可以以极低的成本和很高的生产率来制造。
(第七实施例)
图14是说明采用依照本发明第七实施例光学封装基片141的光传输/接收模块140其结构的透视图。对应于光波导芯型的波导通道142和用来定位滤光器146的狭槽143形成在光学封装基片141上，该光学封装基片141是光传输/接收模块140的基板。第一光滑玻璃基片144和第二光滑玻璃基片145，其每一个都具有施加在其上的UV固化粘合剂，安装在包括波导通道142的光学封装基片141上，并且随着用UV光照射该结构，就粘附在该光学封装基片141上。从而，就形成一条两分叉的光波导。滤光器146插在狭槽143内。
图15说明通过将光纤连接在具有安装在其上各个部件的光学封装基片141上而得到的光学器件的结构。
两波长光λ1和λ2通过第一光纤147传播。该光被耦合进波导通道142两分支中的一个分支，并到达滤光器146。波长光λ1传输穿过滤光器146并输出至第二光纤148。另一方面，波长光λ2被滤光器146反射并经由波导通道142的另一分支被输出至第三光纤149。从而，利用图15示出的结构，就可以实现具有波长分离功能的光学器件。
在先有技术中已经提到一种光学器件，其中通过切割技术在光学封装基片内切割出槽，滤光器插入该槽内。然而，切割步骤中的位置精度太严格而不能得到理想的生产率。与此相比，在本实施例的光学器件中，狭槽143借助于按压成型与对应于光波导芯型的波导通道142同时形成，由此就始终确保相同的位置关系。因此，具有稳定特性的光学器件就可以以低成本来大规模制造。
(第八实施例)
图16说明采用依照本发明第八实施例光学封装基片161的光传输/接收模块160的结构。对应于光波导芯型的波导通道162和用来分别定位第一至第四滤光片163a至163d的第一至第四狭槽(未示出)形成在光学封装基片161上，该光学封装基片161是光传输/接收模块160的基板。如上述在第七实施例中所述的，具有在其上施加有UV固化粘合剂的光滑玻璃安装在包括有波导通道162的光学封装基片161上，并随着用UV光照射该结构，就粘附在光学封装基片161上。从而，形成四分支的光波导。在波导分支的末端，分别经由滤光器163a至163d设置四个光电二极管164a至164d。
四个波长光λ1、λ2、λ3和λ4被从图的左侧输入波导通道162。该光被光波导分成四份，光电二极管164a仅接收穿过第一滤光器163a的波长光λ1，光电二极管164b仅接收穿过第二滤光器163b的波长光λ2，光电二极管164c仅接收穿过第三滤光器163c的波长光λ3，光电二极管164d仅接收穿过第四滤光器163d的波长光λ4。因此，利用图16示出的结构，就可以实现具有多波长通信功能的光接收模块。
先有技术中已经提到一种光学器件，其中通过切割技术在光学封装基片内切割出槽，滤光器插入该槽内。然而，在通过切割形成槽时，不可能得到均匀的槽深，除非槽是在整个基片宽度上被切割。因此，很难利用如同本实施例的滤光器配置。与此相比，在本实施例的光学模块中，第一至第四滤光器163a至163d的狭槽借助于按压成型，与对应于光波导芯型的波导通道162同时形成，从而始终确保相同的位置关系。因此，具有稳定特性的光学器件就可以以低成本来大规模制造。
如上所述，在依照第六至第八实施例的光学封装基片的外形下，光学部件像光波导、光纤和滤光器，光学元件像激光器和光电二极管可简单地通过静态配置这些部件和元件来以高精度进行定位和固定。从而，具有安装在其上的这些光学部件和元件的光学器件就可以以低成本来大规模制造。
(第九实施例)
图17是说明依照本发明第九实施例的光学封装基片171其外形的透视图。参看图17，用来分别定位第一至第四光纤176至179的导槽172至175和用来定位光波导基片181的阶地(terrace)180形成在光学封装基片171的表面上。导槽172至175和阶地180邻接在一起。
用于模制光学封装基片171的模具包括用来模制第一至第四导槽172至175的突起182和185，和用来模制阶地180的突起186，如图18中所示。
通过采用如上在参看图5A至5C的第一实施例中所述的精加工方法，可在模具上形成这些三角棱形突起182至185。
接下来，参看图20，将说明用来制作石英基光波导基片的一种通常方法。首先，提供一硅基片201，并在该硅基片201上通过CVD法或火焰水解沉积法(图20中的(a)和(b))沉积一下包层202。然后，采用光刻和干刻蚀将芯层203成型为预定的图形(图20中的(d))。最后，在下包层202上沉积一上包层204(图20中的(e))以覆盖芯层203。接下来，从该薄片切割出光波导基片。该切割步骤可以通过例如切成小片来完成。于是，通过控制刀片形状和在切割步骤期间±0.5℃范围内的温度控制，就可以获得具有±0.5μm容差的高外形切割精度。
适宜连接单模光纤的芯层203的厚度大约是8μm，并且光可以渗漏进芯外围约20微米距离的包层部分内。因此，如果下包层202的厚度和上包层204的厚度都是20μm或者以上，则光就会无损失的传播。利用CVD法或火焰水解沉积法，包层的厚度就可被以±0.2μm的容差来控制。
芯层203形成的位置和深度使得在当光波导基片181固定在光学封装基片171上时，芯层203可与光纤176至179的光轴对准。
图21说明采用图17中所示、具有各个部件安装在其上的光学封装基片171的光学器件的结构。参看上面图20所述的光波导基片181安装在光学封装基片171的阶地180上，上包层204朝下，即硅基片201朝上。第一至第四光纤176至179分别固定到第一至第四导槽172至175上，同时邻接光波导基片181。
通过使用能够以亚微米级的精度来控制其厚度的方法，像CVD法或火焰水解沉积法来形成上包层204。因此，如果阶地180是形成在光学封装基片171中同时以亚微米级的精密来控制水平差，并且光波导基片181是以上包层204朝下被置于阶地180内，则就可以以±1μm的容差可靠地将光波导芯的高度与光纤芯的高度对准。通过以相同的尺寸形成阶地180和光波导基片181就可确保水平芯的对准，由此不需动态调节，光波导芯和光纤芯就可被定位而不会彼此偏移。
通过使用具有与光纤大体相同折射率的UV固化粘合剂，光纤176至179、光波导基片181等可以被很容易地固定。尤其是，对于光波导基片的固定，仅仅需要形成具有在考虑粘合剂厚度时而确定的水平差的阶地180。
光纤导槽172至175优选的是具有可足够稳定夹持光纤的深度。为了稳定地夹持单模光纤，优选的是导槽具有等于或大于光纤半径的深度，即约65微米。阶地180优选的是窄于导槽172至175，这是因为20至60微米的厚度对于上包层204来说是足够的。
虽然在上述实施例中通过使用石英基光波导基片来形成光波导，但是作为选择，光波导也可以通过使用由例如聚酰亚胺材料制得的树脂基光波导基片来形成。在这种情形下，通过采用旋涂等的方法来形成上包层就可以以亚微米级的精度来控制厚度。因此，这种选择可用于本实施例的光学封装基片。
(第十实施例)
图22是说明依照本发明第十实施例的光学封装基片221其外形的透视图。参看图22，用来分别定位第一至第三光纤225至227的第一至第三导槽222至224和用来定位光波导基片229的阶地228形成在光学封装基片221的表面上。导槽222至224和阶地228邻接在一起。光波导基片229具有对应于阶地228的阶230，并且对应于光波导芯型的波导通道231形成在光波导基片229的表面上。该波导通道231成形的位置和深度使得当光波导基片229固定在光学封装基片221上时，波导通道231可与光纤225至227的光轴对准。
在上面的第九实施例中，已经描述光波导基片181中的光波导是采用CVD法或火焰水解沉积法来形成的。作为替代，光波导也可通过模制对应于光波导基片229中光波导芯型的波导通道231来形成，如图13中所示的。
如下使用光学封装基片221、光波导基片229和第一至第三光纤225至227可以制得一种光学器件(图23)。
首先，将第一至第三光纤225至227分别置于第一至第三导槽222至224中。然后，采用UV固化粘合剂将光波导基片229粘附在光学封装基片221上，使得波导通道231一侧安装在阶地228内。这就将光纤225至227分别固定至各个导槽222至224。从而，不需动态地调节，光波导的芯和光纤的芯就连接起来。
(第十一实施例)
图24是说明依照本发明第十一实施例的光学封装基片241其外形的透视图。参看图24，用来分别固定第一至第四光纤246至249的第一至第四导槽242至245和具有预定水平差的阶地250形成在光学封装基片241的表面上。对应于光波导芯型的第一和第二波导通道251和252形成在阶地250的表面上。导槽242至245和阶地250邻接在一起。波导通道251和252通过切割阶地250来形成，以在整个阶地250上延伸，且每一个的位置和深度使得它们与光纤246至249的光轴对准。
如下使用光学封装基片241和第一至第四光纤246至249(图25A和25B)来制得一种光学器件。
首先，波导通道251和251被充满一种具有比光学封装基片241更高折射率的芯材料253(图25A)。例如，通过采用旋涂等方法施加树脂基材料或采用薄膜涂覆法施加玻璃基材料来填充波导通道251和252。不论何种情形，优选的是由填充波导通道251和252后的多余芯材料留下形成薄层。然后，阶地250被充满一种UV固化粘合剂(或热固粘合剂)254，该粘合剂254具有与光学封装基片241大体相同的折射率(图25B)。接下来，将光纤246至249分别置于导槽242至243上，并用具有与光学封装基片241大体相同折射率的平面玻璃基片255将光纤246至249往下压。然后，固化UV粘合剂254，由此光学封装基片241和平面玻璃基片255被粘附并固定在一起。从而，并不需动态调节，光波导的芯和光纤的芯就可彼此连接。
如上所述，在依照第九至第十一实施例光学封装基片的外形下，光纤和光波导基片可简单地通过静态配置这些部件来以高精度进行定位和固定。从而，具有安装在其上的这些光学部件的光学器件就可以以低成本来大规模制造。
导槽的横截面形状并不必是V形，作为选择也可是矩形、半圆形等。
可以形成对应于光波导芯型的波导通道来代替光纤导槽。从而，光学封装基片上的光波导和光波导基片上的光波导就可以彼此相接。
虽然本发明已经被详细描述，但前述的描述在所有方面都是示例性而不是限制性的。应当理解，只要不脱离本发明的范围，可以作出许多其它的改进和变化。

Claims (60)

1.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上一光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；
透镜定位第二导向区，用来固定安装在光学封装基片上透镜的光轴，使得透镜的光轴与光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在该光学封装基片表面上从另一端面延伸至所述预定位置的槽，其中的该另一端面与所述预定端面相对。
2.依照权利要求1的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到的，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
3.依照权利要求1的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
4.依照权利要求2的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
5.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；
透镜定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上透镜的光轴，使得透镜的光轴与光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为光学封装基片表面上的凹陷。
6.依照权利要求5的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在该基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
7.依照权利要求5的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
8.依照权利要求6的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
9.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；
光学部件定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得光学部件的光轴与光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为光学封装基片表面上沿垂直于光纤光轴方向延伸的凹陷。
10.依照权利要求9的光学封装基片，还包括位于该光学封装基片表面上的平台，用来定位一光接收/发射元件使得该光接收/发射元件的光轴与光纤和光学部件的光轴对准。
11.依照权利要求9的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在该基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
12.依照权利要求9的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
13.依照权利要求11的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
14.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；
光学部件定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得光学部件的光轴与光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在光学封装基片表面上沿垂直于光纤光轴方向延伸的凹陷；和
透镜定位第三导向区，用来固定安装在该光学封装基片上透镜的光轴，使得该透镜的光轴与光纤和光学部件的光轴对准，且该第三导向区被成形为在该光学封装基片表面上延伸的槽。
15.依照权利要求14的光学封装基片，还包括位于该光学封装基片表面上的平台，用来定位一光接收/发射元件使得该光接收/发射元件的光轴与透镜、光纤和光学部件的光轴对准。
16.依照权利要求14的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在该基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
17.依照权利要求14的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
18.依照权利要求16的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
19.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
光纤定位第一导向区用来固定安装在该光学封装基片上第一光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；
光纤定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上第二光纤的光轴，使得该第二光纤的光轴与第一光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在光学封装基片表面上从另一端面延伸至所述预定位置的槽，该另一端面与所述预定端面相对；
光纤定位第三导向区，用来固定安装在该光学封装基片上第三光纤的光轴，该第三导向区被成形为在该光学封装基片表面上平行于第一和第二导向区延伸的槽；和
光学部件定位第四导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与第一和第二光纤的光轴对准，该第四导向区被成形为在光学封装基片表面上第一导向区和第二导向区之间、沿垂直于第一和第二光纤的光轴的方向延伸的凹陷。
20.依照权利要求19的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在该基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
21.依照权利要求19的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
22.依照权利要求20的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
23.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
对应于一预定光波导芯型的波导区，该波导区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和
透镜定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上透镜的光轴，使得该透镜的光轴与形成在波导区内光波导的光轴对准，该导向区被成形为在光学封装基片表面上从另一端面延伸至所述预定位置的槽，该另一端面与所述预定端面相对。
24.依照权利要求23的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在该基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
25.依照权利要求23的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
26.依照权利要求24的光学封装基片，其中该光学封装基片包由玻璃制成。
27.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
对应于一预定光波导芯型的波导区，该波导区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和
光学部件定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与一光纤的光轴对准，该导向区被成形为在光学封装基片表面上沿垂直于形成在波导区内光波导的光轴方向延伸的凹陷。
28.依照权利要求27的光学封装基片，还包括位于该光学封装基片表面上的平台，用来定位一光接收/发射元件，使得该光接收/发射元件的光轴与形成在波导区内光波导的光轴和光学部件的光轴对准。
29.依照权利要求27的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在该基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
30.依照权利要求27的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
31.依照权利要求29的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
32.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
对应于一预定光波导芯型的波导区，该波导区被成形为在该光学封装基片表面上延伸的槽；
光学部件定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与形成在波导区内一光波导的光轴对准，该第一导向区被成形为在光学封装基片表面上垂直于形成在波导区内所述光波导的光轴延伸的凹陷；
透镜定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上透镜的光轴，使得该透镜的光轴与形成在波导区内所述光波导的光轴对准，该第二导向区被成形为在该光学封装基片上延伸的槽；
第一平台，用来定位一光发射元件，该第一平台被设置在光学封装基片的表面上，使得该光发射元件的光轴与形成在波导区内所述光波导的光轴对准；和
第二平台，用来定位一光接收元件，该第二平台被设置在光学封装基片的表面上，使得该光接收元件的光轴与形成在波导区内所述光波导的光轴对准。
33.依照权利要求32的光学封装基片，还包括光纤定位第三导向区，用来固定安装在光学封装基片上一光纤的光轴，使得该光纤的光轴与形成在波导区内所述光波导的光轴对准，该第三导向区被成形为在光学封装基片表面上延伸的槽。
34.依照权利要求32的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在该基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
35.依照权利要求32的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
36.依照权利要求34的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
37.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
至少一个光纤定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的至少一根光纤的光轴，该至少一个导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和
一基片定位阶地，用来固定安装在该光学封装基片上的一光波导基片，使得该光波导基片内一条光波导的光轴与所述至少一根光纤的光轴对准，该基片定位阶地被成形为在光学封装基片表面上的预定位置处邻接所述至少一个导向区的凹陷。
38.依照权利要求37的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在该基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
39.依照权利要求37的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
40.依照权利要求38的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
41.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
至少一个光纤定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的至少一根光纤的光轴，该至少一个导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；
阶地，被成形为在该光学封装基片表面上的预定位置处邻接所述至少一个导向区的凹陷；
对应于一光波导芯型的波导区，该波导区被成形在所述阶地的表面上以与所述至少一根光纤的光轴对准。
42.依照权利要求41的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在该基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
43.依照权利要求41的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
44.依照权利要求42的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
45.一种用来在其上安装光学部件和/或光学元件的光学封装基片，包括：
至少一个对应于一预定光波导芯型的波导区，该至少一个波导区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和
一基片定位阶地，用来固定一光波导的光轴，该光波导位于安装在光学封装基片上的一光波导基片内，使得该光波导的光轴与形成在所述波导区内一光波导的光轴对准，该阶地被成形为在光学封装基片表面上的预定位置处邻接所述波导区的凹陷。
46.依照权利要求45的光学封装基片，其中通过向被加热至高温所软化的基底材料按压一模具以将该模具的反向图案转录在该基底材料上来模制光学封装基片，且该模具是通过使用一种普通研磨工具和一种适宜的精研磨工具而得到，
其中该模具和该精研磨工具中的至少一个是通过微放电机械加工而得到的。
47.依照权利要求45的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
48.依照权利要求46的光学封装基片，其中该光学封装基片由玻璃制成。
49.一种光学器件，包括带有安装在其上的光学部件和/或光学元件的一光学封装基片，其中：
该光学封装基片包括：光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上一光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和透镜定位第二导向区，用来固定安装在光学封装基片上一透镜的光轴，使得该透镜的光轴与所述光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在该光学封装基片表面上从另一端面延伸至所述预定位置的槽，其中的该另一端面与所述预定端面相对；以及
所述透镜被固定到该光学封装基片的所述第二导向区，所述光纤被固定到所述第一导向区同时被紧靠所述透镜。
50.一种光学器件，包括带有安装在其上的光学部件和/或光学元件的一光学封装基片，其中：
该光学封装基片包括：光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上一光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和透镜定位第二导向区，用来固定安装在光学封装基片上一透镜的光轴，使得该透镜的光轴与所述光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在该光学封装基片表面上的凹陷；以及
所述透镜被固定到该光学封装基片的所述第二导向区，所述光纤被固定到所述第一导向区。
51.一种光学器件，包括带有安装在其上的光学部件和/或光学元件的一光学封装基片，其中：
该光学封装基片包括：光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上一光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和光学部件定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与所述光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在光学封装基片表面上垂直于所述光纤的光轴延伸的凹陷；以及
所述光纤被固定到该光学封装基片的所述第一导向区，所述光学部件被固定到所述第二导向区。
52.一种光学器件，包括带有安装在其上的光学部件和/或光学元件的一光学封装基片，其中：
该光学封装基片包括：光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上一光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；光学部件定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与所述光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在光学封装基片表面上垂直于所述光纤的光轴延伸的凹陷；和透镜定位第三导向区，用来固定安装在该光学封装基片上一透镜的光轴，使得该透镜的光轴与所述光纤和所述光学部件的光轴对准，该第三导向区被成形为在该光学封装基片表面上延伸的槽；以及
所述光纤被固定到该光学封装基片的所述第一导向区，所述光学部件被固定到所述第二导向区，所述透镜被固定到所述第三导向区。
53.一种光学器件，包括带有安装在其上的光学部件和/或光学元件的一光学封装基片，其中：
该光学封装基片包括：光纤定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上第一光纤的光轴，该第一导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；光纤定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上第二光纤的光轴，使得该第二光纤的光轴与第一光纤的光轴对准，该第二导向区被成形为在光学封装基片表面上从另一端面延伸至所述预定位置的槽，该另一端面与所述预定端面相对；光纤定位第三导向区，用来固定安装在该光学封装基片上第三光纤的光轴，该第三导向区被成形为在该光学封装基片表面上平行于第一和第二导向区延伸的槽；和光学部件定位第四导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与第一和第二光纤的光轴对准，该第四导向区被成形为在光学封装基片表面上第一导向区和第二导向区之间、沿垂直于第一光纤的光轴和第二光纤的光轴延伸的凹陷；以及
所述光学部件被固定到该光学封装基片的所述第四导向区，所述第一光纤在被紧靠所述光学部件的同时被固定到所述第一导向区，所述第二光纤在被紧靠所述光学部件的同时被固定到所述第二导向区，所述第三光纤被固定到所述第三导向区。
54.一种光学器件，包括带有安装在其上的光学部件和/或光学元件的一光学封装基片，其中：
该光学封装基片包括：对应于一预定光波导芯型的波导区，该波导区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和透镜定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上一透镜的光轴，使得该透镜的光轴与形成在波导区内光波导的光轴对准，该导向区被成形为在光学封装基片表面上从另一端面延伸至所述预定位置的槽，该另一端面与所述预定端面相对；以及
所述透镜被固定到该光学封装基片的所述导向区，该波导区被充满一种具有比光学封装基片更高折射率的芯材料，之后通过使用折射率比芯材料低的粘合剂，一预定的基片被粘附在该光学封装基片上，以便覆盖所述波导区。
55.一种光学器件，包括带有安装在其上的光学部件和/或光学元件的一光学封装基片，其中：
该光学封装基片包括：对应于一预定光波导芯型的波导区，该波导区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和光学部件定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与一光纤的光轴对准，该导向区被成形为在光学封装基片表面上沿垂直于形成在波导区内光波导的光轴方向延伸的凹陷；以及
所述光学部件被固定到该光学封装基片的所述导向区，该波导区被充满一种具有比光学封装基片更高折射率的芯材料，之后通过使用折射率比芯材料低的粘合剂，一预定的基片被粘附在该光学封装基片上，以便覆盖所述波导区。
56.一种光学模块，包括带有安装在其上的光学部件和/或光学元件的一光学封装基片，其中：
该光学封装基片包括：对应于一预定光波导芯型的波导区，该波导区被成形为在该光学封装基片表面上延伸的槽；光学部件定位第一导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的光学部件的光轴，使得该光学部件的光轴与形成在波导区内一光波导的光轴对准，该第一导向区被成形为在光学封装基片表面上垂直于形成在波导区内所述光波导的光轴延伸的凹陷；透镜定位第二导向区，用来固定安装在该光学封装基片上透镜的光轴，使得该透镜的光轴与形成在波导区内所述光波导的光轴对准，该第二导向区被成形为在该光学封装基片上延伸的槽；第一平台，用来定位一光发射元件，该第一平台被设置在光学封装基片的表面上，使得该光发射元件的光轴与形成在波导区内所述光波导的光轴对准；和第二平台，用来定位一光接收元件，该第二平台被设置在光学封装基片的表面上，使得该光接收元件的光轴与形成在波导区内所述光波导的光轴对准；以及
一隔离器或滤光器被固定到该光学封装基片的所述第一导向区，所述透镜被固定到第二导向区，所述光发射元件被固定到所述第一平台，所述光接收元件被固定到所述第二平台，并且所述波导区被充满一种具有比光学封装基片更高折射率的芯材料，之后通过使用折射率比芯材料低的粘合剂，一预定的基片被粘附在该光学封装基片上，以便覆盖所述波导区。
57.依照权利要求56的光学模块，其中所述光波导芯型是分叉成分支的波导，所述第一导向区为其中一条分支而设，使其沿垂直于该分支的光轴方向延伸。
58.一种光学器件，包括带有安装在其上的光学部件和/或光学元件的一光学封装基片，其中：
该光学封装基片包括：至少一个光纤定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的至少一根光纤的光轴，该至少一个导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；和一基片定位阶地，用来固定安装在该光学封装基片上的一光波导基片，使得该光波导基片内一条光波导的光轴与所述至少一根光纤的光轴对准，该基片定位阶地被成形为在光学封装基片表面上的预定位置处邻接所述至少一个导向区的凹陷；以及
所述至少一根光纤被固定到该光学封装基片的所述至少一个导向区，所述光波导基片被固定到所述阶地。
59.依照权利要求58的光学器件，其中通过将对应于一光波导芯型的波导区借助于一种芯材料粘附在所述光学封装基片的阶地上，来形成所述光波导基片内的所述光波导，且该光波导芯型是在所述光波导基片内模制的，所述芯材料具有比所述光波导基片和所述光学封装基片更高的折射率。
60.一种光学器件，包括带有安装在其上的光学部件和/或光学元件的一光学封装基片，其中：
该光学封装基片包括：至少一个光纤定位导向区，用来固定安装在该光学封装基片上的至少一根光纤的光轴，该至少一个导向区被成形为在该光学封装基片表面上从预定端面延伸至其上预定位置的槽；阶地，被成形为在该光学封装基片表面上的预定位置处邻接所述至少一个导向区的凹陷；对应于一光波导芯型的至少一个波导区，该至少一个波导区被成形在所述阶地的表面上以与所述至少一根光纤的光轴对准；以及
所述至少一根光纤被安装在所述光封装基片的至少一个导向区上，所述至少一个波导区被充满一种具有比所述光学封装基片更高折射率的芯材料，之后通过使用一种粘合剂，安装在所述至少一个导向区上的至少一根光纤被固定到一光纤固定基片上，且所述粘合剂具有比充满阶地的芯材料低的折射率。
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