[发明专利]晶片等级的光学组件对准

说明书

技术领域

本申请大致是关于光学组件的对准方法。更明确地说，本申请是关于 使用微影方法对准光学组件。

背景技术

在许多应用中需要对准光学组件。其中受到关注者是激光及侦测器光 学次组件，包括传输光学次组件(transmit optical subassembly，「TOSA」) 及反射光学次组件(reflect optical subassembly，「ROSA」)，其通常 需要高对准精确度。激光发射器通常需要特别高的定位精确度(公差 (tolerance)远小于1微米)以获得高耦合效率。此是因为波导式边射型激光 二极管(waveguide-based edge emitting laser diode)及某些发光二极管， 通常具有发光直径为1微米高乘以3微米宽量级的主动区(active region)。 此种光源相应地需要更准确地成像至一光学组件(诸如，一透镜、纤维或其 它光学结构)，其精确度为次微米级。其它激光光源，例如垂直共振腔面射 型激光(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，「VCSEL」)，其光束为 5微米量级，仍然需要精确对准。

不同实体部件的对准可能是一昂贵工艺，在以高效率将光耦合至或耦 合出一光学组件时，必须考虑许多不同问题。该光束必须高效地形成以匹 配即将耦合部件之间的光束形状。为获得高效率耦合而以高准确度机械对 准所述部件，经常需要穿过该部件的光束的主动反馈以正确量测对准位置。 上述步骤通常需要一或多个光学组件(供以能量)以发射或侦测光线，且当 对准时固定它们。如果将激活的部件是操作用以达成对准的部件，则上述 的电力开启式(power-on)主动对准工艺是难以达成。为采用此等方式来达 到对准，通常亦需要提供一种刚性结构，其在时间、温度及外部应力下保 持高精确度的稳定性。

因此该技术领域需要对准光学组件的方法，其可有效地解决此等问题。

发明内容

本发明的具体实施例提供制造光学组件的方法，其可有效地以一被动 式光学组件光学对准一主动式光学组件。但未使用主动次微米级对准分离 的主动式及被动式光学组件，而是采用一种制造方法，该方法将光学微影 (photolithographic)对准与至少被动式光学组件的制造相结合，还可能与该 主动式光学组件的制造相结合。该被动式光学组件可直接制造于该主动式 光学组件的相同基板上，也可制造于另一基板上，已经通过晶片接合或熟 悉此项技术者所习知的其它技术将该另一基板黏接至该主动式组件基板。

上述的技术产生一种可高度有效地匹配该主动式及被动式光学组件之 间光线的结构，且提供一种刚性结构，其在时间、温度及外部应力下能够 保持稳定。该主动式光学组件通常包括一光侦测器或一光源，其实例包括 激光二极管、发光二极管及垂直共振腔面射型激光等。该被动式光学组件 有时包括一准直组件(collimation element)，例如一反射式、折射式及/或绕 射式透镜，但在不同实施例中也可包括其它光学被动结构。

制造与微影对准的结合可实现优于其它技术的许多优点。

图式简单说明

参考本说明书的其余部分以及图式可以进一步理解本发明的本质及优 点，在所述图式中，类似组件符号在多个图式中表示类似组件。在一些实 例中，一子标记连结于一组件符号且被放在括号内，以代表多个类似组件 其中之一。在引用一组件符号但未指明现有子标记时，其是希望引用所有 上述的多个类似组件。

图1是一流程图，其总结根据本发明的具体实施例制造光学组件的方 法；

图2是一示意图，其说明可利用图1的方法制造的第一结构；

图3是一示意图，其说明可利用图1的方法制造的第二结构；

图4是一示意图，其说明可利用图1的方法制造的第三结构；

图5是一示意图，其说明可利用图1的方法制造的第四结构；

图6是一示意图，其说明可利用图1的方法制造的第五结构；

图7是一示意图，其说明可利用图1的方法制造的第六结构；以及

图8是一示意图，其说明可利用图1的方法制造的第七结构。

主要组件符号说明

204、304、404、504、604、704、804 光学材料板

208、308、408、508、728、828 第二表面