CN2840077Y - 用于光开关的阵列准直耦合组件 - Google Patents

用于光开关的阵列准直耦合组件 Download PDF

Info

Publication number
CN2840077Y
CN2840077Y CN 200520029477 CN200520029477U CN2840077Y CN 2840077 Y CN2840077 Y CN 2840077Y CN 200520029477 CN200520029477 CN 200520029477 CN 200520029477 U CN200520029477 U CN 200520029477U CN 2840077 Y CN2840077 Y CN 2840077Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
utility
reduced
collimating apparatus
model
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 200520029477
Other languages
English (en)
Inventor
赵莉娜
梁静秋
董玮
陈维友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS filed Critical Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority to CN 200520029477 priority Critical patent/CN2840077Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2840077Y publication Critical patent/CN2840077Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

本实用新型属于微光机电器件技术领域，涉及一种微机械光开关。本实用新型用于光开关的阵列准直耦合组件包括基座，凹坑，V形槽，入射准直器、第一出射准直器、第二出射准直器；本实用新型通过采用微加工技术的光刻、腐蚀等技术手段制作了硅材料基座，并利用硅材料基座为模具制作有机材料基座，解决了加工难度大的问题。用一个硅基座为模具可重复制作多个聚合物基座，降低了基座制作成本，利用准直器准直耦合又可使成本再次降低，用本实用新型V型槽与准直器相配合的结构解决了球透镜与方坑匹配要求高及凸角补偿的技术问题，使微反射镜芯片与准直器，及准直器之间的对准难度降低，耦合效率高，降低了插入损耗。

Description

用于光开关的阵列准直耦合组件
技术领域：本实用新型属于微光机电器件技术领域，涉及一种微机械光开关。
背景技术：微机电(MEMS)技术已经在很多领域得到很广泛的应用。在光通信领域，采用MEMS技术将自由空间的光学系统微型化成微米级的微光学系统(MOEMS)，可以提高器件间的耦合效率、降低器件的功耗，制作出真正意义上的集成化光学系统。与传统的波导调制型光开关相比，MOEMS光开关具有耦合损耗小、串音干扰低、与工作的波长和偏振态无关，以及不受通讯中所采用的数据格式的限制等优点。
对于MOEMS光开关阵列，光束准直及输入、输出耦合是重要组成部分。国外SPIE可查到的光开关阵列准直耦合系统是硅基座上的槽中安置有球透镜。硅基座的本体上有安置球透镜的方坑，使球透镜与方坑匹配的这种技术对硅微加工技术要求高，除了基本的单晶硅各向异性腐蚀外还要考虑球透镜的方坑凸角补偿等问题；直径低于Φ1mm的红外微球透镜制作技术，成本较高，球透镜之间不容易对准，球透镜与光纤耦合难度大，损耗高。
实用新型内容：背景技术加工难度大、成本高、不容易对准、耦合难度大，为解决上述的问题，本实用新型目的是提供一种容易加工、低成本的光开关阵列准直耦合组件。
本实用新型准直耦合组件由基座、凹坑、V形槽、入射准直器、第一出射准直器、第二出射准直器，基座本体的底部有凹坑、上部有多个V形槽，多个V形槽对称分布基座在的三边框上，每边框的多个V形槽之间的间距相等，入射准直器和第一出射准直器位于基座的对称边框上，第二出射准直器位于基座的另一个边框上，入射准直器、第一出射准直器和第二出射准直器分别放置于各自的V形槽中。
本实用新型通过采用微加工技术的光刻、腐蚀等技术手段制作了硅材料基座，并利用硅材料基座为模具制作有机材料基座，解决了加工难度大的问题。用一个硅基座为模具可重复制作多个聚合物基座，降低了基座制作成本，利用准直器准直耦合又可使成本再次降低，用本实用新型V型槽与准直器相配合的结构解决了球透镜与方坑匹配要求高及凸角补偿的技术问题，使微反射镜芯片与准直器，及准直器之间的对准难度降低，耦合效率高，降低了插入损耗。
附图说明：
图1是本实用新型实施例的结构俯视图也是摘要附图
图2是图1的侧视图
图3是本实用新型基座的工艺流程图。
具体实施方式：
实施例1：
本实用新型准直耦合组件如图1所示，它由基座1，凹坑2，V形槽3，入射准直器4、第一出射准直器5，第二出射准直器6组成。V形槽3的数量根据光开关阵列的具体要求选择，例如当制作8×8阵列光开关时，V形槽3选择24个V形槽。当制作N×N阵列光开关时，V形槽3选择3N个V形槽。入射准直器4、第一出射准直器5，第二出射准直器6采用多个带尾纤的准直器，带尾纤的准直器的数量与V形槽3相同。微反射镜芯片放置于凹坑2中。
实施例2：
本实用新型的制作工艺实施例如下：
A、对双面抛光的4英寸(100)单晶硅衬底基片，用丙酮或乙醇进行清洁处理，制成第一硅衬底基片；
B、在所述第一衬底基片的上表面生和下表面都通过热氧化生长厚为300nm二氧化硅，和LPCVD(低压化学汽相淀积)140nm的氮化硅薄膜，制成第二硅衬底基片；
C、在所述第二硅衬底基片的下表面，除潮(温度120度，120秒)，涂覆BP212光刻胶(转速为2000转/秒，时间60秒)、前烘(90度，时间90秒)、坚膜(120度，120秒)，形成有光刻胶保护膜的第三硅衬底基片；
D、在所述第三硅衬底基片上表面涂覆BP212光刻胶，前烘(90度，时间90秒)，曝光(1分20秒)并通过显影(显影液AZ400K)去除部分光刻胶，在其上表面形成V形槽和凹坑的图形，制成第四硅衬底基片；
E、反应离子刻蚀(RIE)掉所述第四硅衬底基片上表面V形槽和凹坑区域的二氧化硅和氮化硅薄膜，氮化硅刻蚀所用的气体是四氟化碳，四的刻蚀使用的是氟基气体，CF4/O2或SF6/Ar。形成V形槽和凹坑的硅图形，制成了第五衬底基片；
F、利用单晶硅各向异性湿法腐蚀技术，采用34％KOH水溶液加少量IPA对第五衬底基片的V形槽硅图形进行腐蚀，直到腐蚀出V形槽时停止，例如腐蚀深度为500微米的V形槽，需要时间约为6.5小时，制成第六衬底基片；
G、对第六衬底基片上表面进行厚胶光刻(用PMMA或DNQ正胶)，用光刻胶膜保护凹坑以外的区域，用电感耦合等离子体刻蚀(ICP)凹坑硅图形，至凹坑所需深度停止，制成第七衬底基片；
H、用丙酮去除第七衬底基片上表面的光刻胶，并用超声波清洗器对其进行清洗，形成带凹坑、V形槽的硅材料基座；
I、对所述硅材料基座经过两次有机材料的模铸，可用环氧树脂或陶瓷器材料，得到有机材料的基座；
J、将3N个带有尾纤的准直器置于有机材料的基座的V型槽中，并将它们对准固定，完成准直耦合组件的制作。

Claims (1)

1、用于光开关的阵列准直耦合组件，包括：基座(1)，其特征在于还包括：凹坑(2)、V形槽(3)、入射准直器(4)、第一出射准直器(5)，第二出射准直器(6)，基座(1)本体的底部有凹坑(2)、上部有多个V形槽(3)，多个V形槽(3)对称分布基座(1)在的三边框上，每边框的多个V形槽(3)之间的间距相等，入射准直器(4)和第一出射准直器(5)位于基座(1)的对称边框上，第二出射准直器(6)位于基座(1)的另一个边框上，入射准直器(4)、第一出射准直器(5)和第二出射准直器(6)分别放置于各自的V形槽(3)中。
CN 200520029477 2005-11-24 2005-11-24 用于光开关的阵列准直耦合组件 Expired - Fee Related CN2840077Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200520029477 CN2840077Y (zh) 2005-11-24 2005-11-24 用于光开关的阵列准直耦合组件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200520029477 CN2840077Y (zh) 2005-11-24 2005-11-24 用于光开关的阵列准直耦合组件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2840077Y true CN2840077Y (zh) 2006-11-22

Family

ID=37428058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200520029477 Expired - Fee Related CN2840077Y (zh) 2005-11-24 2005-11-24 用于光开关的阵列准直耦合组件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2840077Y (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100504471C (zh) * 2007-12-10 2009-06-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 串联结构波长信道选择器
CN104555901A (zh) * 2015-01-04 2015-04-29 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种集成光纤与光学微腔阵列化传感器的制造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100504471C (zh) * 2007-12-10 2009-06-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 串联结构波长信道选择器
CN104555901A (zh) * 2015-01-04 2015-04-29 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种集成光纤与光学微腔阵列化传感器的制造方法
CN104555901B (zh) * 2015-01-04 2016-05-11 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种集成光纤与光学微腔阵列化传感器的制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107561640A (zh) 硅纳米线波导与光纤耦合结构及其制作方法
CN101308230A (zh) 绝缘体上硅基三维楔形模斑转换器及其制备方法
WO2004008196A1 (ja) 偏光解析装置
JPS63502623A (ja) 光ファイバ用アレイコネクタ
CN101587205A (zh) 二维双层光纤阵列及其制作方法
CN2840077Y (zh) 用于光开关的阵列准直耦合组件
CN111679364A (zh) 一种应用于中红外波段的悬空型边缘耦合器
US11598921B2 (en) Ultra-broadband silicon waveguide micro-electro-mechanical systems (MEMS) photonic switch
CN103777283B (zh) 一种输入位置控制的多模干涉型光开关及其制备方法
CN1226647C (zh) 利用（110）硅片制作微机械光开关、光开关阵列的方法
CN109031530B (zh) 一种基于圆偏振的光纤耦合器及其制造与使用方法
CN101813807A (zh) 一种绝缘体上的硅基光栅耦合器及其制作方法
CN1896785A (zh) 用于光开关的阵列准直耦合组件及其制作方法
CN101881880A (zh) 一种微反射镜结构及其制造方法
CN101025460B (zh) 用微通道阵列对微光学部件定位的机构及微通道模块制备方法
JPWO2003020633A1 (ja) マイクロデバイス及びその製造方法
CN2869908Y (zh) 一种对微光学部件定位的结构
De Labachelerie et al. A micromachined connector for the coupling of optical waveguides and ribbon optical fibers
CN1279379C (zh) 一种双微镜2x2阵列式mems光开关
CN1595064A (zh) 用有机聚合物材料实现的波导结构光学陀螺及其制备方法
CN1278920C (zh) 一种微机电系统扭转镜面驱动器、制作方法及应用
US11541610B2 (en) Method and apparatus for suction alignment
JP4653441B2 (ja) 積層構造体、光学素子、及び光学製品
KR20040072406A (ko) 파장 조절 광 공진기 및 그를 이용한 튜너블 광 필터
CN102313985B (zh) 具有跷跷板结构的两路集成可变光衰减器的制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee