[发明专利]使用半导体工艺制作光纤阵列的关键方法无效

专利信息
申请号: 201110427211.X 申请日: 2011-12-19
公开(公告)号: CN102520482A 公开(公告)日: 2012-06-27
发明(设计)人: 王海东 申请(专利权)人: 深圳市易飞扬通信技术有限公司
主分类号: G02B6/138 分类号: G02B6/138;G03F7/00
代理公司: 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 代理人: 何平
地址: 518067 广东省深圳市*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 使用 半导体 工艺 制作 光纤 阵列 关键 方法
【说明书】:

【技术领域】

发明涉及光纤阵列技术领域,特别是涉及一种使用半导体工艺制作光纤阵列的关键方法。

【背景技术】

随着光通信产业的复苏,光分路器的市场也日益火爆。平面光波导分路器(Plan Lightwave Circuit,PLC光分路器)是当今国内外研究的热点,具有很好的应用前景。PLC光分路器主要用在接入网无源光网络中,使中心局与多个用户相连,实现光纤到户。光纤阵列是PLC光分路器的核心组件,PLC光分路器的输出端采用光纤阵列的光纤带与PLC中每条输出光波导相互耦合。因此光纤阵列的光纤带的排列方式直接影响PLC光分路器的精度,进而影响光分路器耦合的差损,因此,光纤阵列的精度直接影响光分路器的质量。

目前,使用半导体工艺制作光纤阵列的关键技术方法通常有钻孔法、紧密排列法和V形槽定位法。采用钻孔法制作间距小的光纤阵列非常困难,且角发散问题也难以消除,光纤阵列精度低;紧密排列法的累积串长误差较大,一般达5.0微米,光纤阵列的精度较低;采用V形槽定位法制作多通道V形槽精度最高只能达1.0微米,仍然满足不了实际需求。

【发明内容】

基于此,有必要提供一种精度较高的使用半导体工艺制作光纤阵列的关键方法。

一种使用半导体工艺制作光纤阵列的关键方法,包括以下步骤:

在基板上镀上保护层;

在所述保护层上涂布光刻胶;

对所述光刻胶进行曝光处理;

显影除去所述光刻胶中透光部分,将光纤阵列图像转移至所述光刻胶上;

除去所述保护层中不被所述光刻胶覆盖的部分;

采用干法刻蚀工艺刻蚀所述基板,在所述基板上刻蚀多个U形槽;

除去所述基板上残留的保护层,得到光纤阵列定位基板;

在所述光纤阵列定位基板上排布光纤组成光纤带,封装得到所述光纤阵列。

进一步地,在封装之前采用切片机切割所述光纤阵列定位基板成型,每个光纤定位基板可以切割成多个小光纤阵列定位基板。

进一步地,所述U形槽的深度为5~50微米。

进一步地,所述干法刻蚀工艺为等离子刻蚀法、反应离子刻蚀法、离子束刻蚀法或电感耦合等离子体刻蚀法。

进一步地,所述干法刻蚀工艺刻蚀过程中采用的刻蚀气体为CHF3、SF6、NF3、PF6、BF3和CF4中的一种或多种。

进一步地,所述光纤阵列的封装步骤进一步包括:

将光纤放入所述U形槽中组成光纤带后,将压盖板放置于所述光纤带上,在所述基板、所述压盖板及所述光纤带之间加入固化剂,使所述基板、所述压盖板及所述光纤带固定成型,其中所述光纤带的端部突出于所述基板端面和所述压盖板端面共同定义的平面;

对所述光纤带突出于所述基板端面和所述压盖板端面共同定义的平面的端面进行研磨,使所述光纤带的端面为倾角为45°的光学平面。

进一步地,所述固化剂为紫外固化胶或红外环氧胶。

进一步地,所述保护层为铬保护层,且通过真空镀膜或高温离子溅射法制作而成。

进一步地,所述除去所述保护层中不被光刻胶覆盖的部分和除去所述基板上残留的保护层的步骤均采用高氯酸和硝酸铈铵的混合液作为腐蚀液。

进一步地,所述基板为石英玻璃基板、硼硅玻璃基板或单晶硅基板。

上述使用半导体工艺制作光纤阵列的关键方法,采用干法刻蚀工艺刻蚀U形槽,干法刻蚀工艺克服了传统湿法刻蚀工艺固有的各项同性,能够提高刻蚀精度,刻蚀出需要的高精度U形槽,利用U形槽定位光纤,提高了光纤的定位精度,大大减少了位移平均误差,制作的光纤阵列的精度达0.1微米,从而减小了光信号的损耗,提高了光信号的均匀性。

【附图说明】

图1为一实施方式的使用半导体工艺制作光纤阵列的关键方法流程图;

图2为图1所示的使用半导体工艺制作光纤阵列的关键方法示意图;

图3为图2所示的光纤与U形槽的位置关系图;

图4为图1所示的光纤阵列定位基板的结构示意;

图5为图1所示的使用半导体工艺制作光纤阵列的关键方法所制作的光纤阵列的结构示意图。

【具体实施方式】

为了提高光纤阵列的精度,提出了一种精度较高的使用半导体工艺制作光纤阵列的关键方法。以下结合附图和具体实施方式进行说明。

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