[发明专利]一种结构优化的光纤阵列

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信装置，尤其涉及用于实现光通信器件与光纤的耦合的光纤阵列。

背景技术

随着光纤通信技术的发展，光通信器件正逐步由分离器件向集成器件、单通道器件向多通道阵列器件发展，作为这种发展趋势的代表，平面光波导技术以其易集成、多通道、成本低、便于批量生产、稳定性好等优点，被认为是光器件技术的未来之星。国内外许多知名研发机构都在平面光波导集成器件的研发上投入了很大的精力。目前光波导器件的制作主要在LiNb0₃、Si0₂、InP、Si等衬底材料上完成，其中硅基Si0₂光波导技术具有与现有成熟的半导体工艺技术兼容性好、与光纤耦合效率高、成本低廉等优势，受到广泛重视。光波导器件技术的一个重要内容是平面光波导芯片与光纤的光路耦合，目前业界都是采用光纤阵列来实现这一耦合。光纤阵列典型的特点及要求是：精确的光纤定位，低插入损耗，良好的环境稳定性。

如图1A和1B所示，目前的光纤阵列在结构主要采用V型槽做下基板11，平盖板做上基板12，中间为阵列光纤13。该传统结构的光纤阵列的缺点是由于盖板和V型槽基板的材质是玻璃或硅片等，脆性较强，其直角边在组装等加工过程以及机械夹持受力过程中十分容易出现崩边、裂纹等现象；由于V型槽的底角14(图1B)为两个平面夹成的锐角，传统结构中V型槽底角在加工完成后未经处理，一旦受力，底角就会成为受力集中点，从而在此产生裂纹，甚至断裂(参考图2A)，良率通常低于30％(上述良率在业界普遍认可的标准为无裂纹的良品率)；另外在光纤阵列的组装过程中，上基板下表面的后端边缘的直角边也会对光纤造成损伤，产生光纤裂纹甚至断裂(参考图2B)。这些现象都会影响光纤阵列外观和可靠性，降低生产良率。

发明内容

本申请与本发明的申请人于同一申请日提交的发明名称为“结构紧凑型光纤阵列装置及其制造方法”的专利申请互为参照。

本发明的光纤阵列的目的是，在保证良好的光学性能的基础上，通过简单的原材料结构的改良，进一步实现了良好的外观，优质的产品可靠性性能以及高的生产良率。上述良率在业界普遍认可的标准为无裂纹的良品率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种光纤阵列，它包括：具有一个下表面的上基板，其上表面上具有一个或多个V型槽且上表面通过粘合剂与上基板的下表面粘合的下基板，以及置于上基板和下基板的诸V型槽之间并通过上述粘合剂固定的一根或多根光纤，其中下基板的诸V型槽的底角为圆弧结构。在该光纤阵列中，下基板的诸V型槽的V形底角被改良为一圆弧结构，降低了因应力集中而产生V尖角裂纹的现象，因此可大大提高良率，保证了优质的可靠性。根据大量的生产试验，得到以下生产良率数据：

 

V角圆弧半径V型槽基板良率0.013mm50％0.015mm98％0.025mm99％0.030mm100％0.050mm100％

因此，圆弧半径优选在0.015mm到0.05mm之间。