[发明专利]多层整体光纤密排模块及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于光纤与激光器连接的光纤密排模块，具体涉及一种多层整体光纤密排模块及其制作方法。

背景技术

光纤密排模块主要用在激光医疗设施、激光印刷制版等领域的光纤与激光器的连接中，其一边与多路激光器连接，另一边通过透镜聚光后照射到需要激光处理的材料上，起连接激光器、规则排列激光光斑的作用。

光纤密排模块通常是将光纤放在周期排列的玻璃或者硅V型槽基板上，压上盖板后固化粘合剂形成的。在光纤密排模块中，为了提高效率，需要排列的光纤数很多。由于模块的长度受到光学系统的限制，单层的情况下光纤数不能很多。

浙江大学侯昌伦、杨国光通过减小光纤直径的办法来实现更高密度的光纤排列，中国实用新型专利“实现光纤密排线阵列中光点密接的光纤密排模块”(公告号CN201017077)已经在2008年2月6日授权。但是，减小光纤直径后光纤非常容易折断，给设备制造与使用带来了诸多不便。中国实用新型专利“大通量光纤密排模块”(公告号CN201859247U)采用多个双面对准的硅片实现了多层光纤密排，但由于硅片厚度的限制，不同层之间的间距较大，且多次操作容易带来累积误差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种具有整体制作的、多层排布的、能在限定的区域内大幅度增加光纤数目的多层整体光纤密排模块。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种多层整体光纤密排模块，包括布满微细小孔的基板，以及多根通过粘合剂固定在基板小孔内的光纤，其中，所述的基板为一块整体基板，基板上的小孔呈多层排布，构成小孔阵列。

进一步，如上所述的多层整体光纤密排模块，其中，所述的小孔在基板上均匀分布；相邻两层小孔之间交错排列。

更进一步，如上所述的多层整体光纤密排模块，其中，基板上所有小孔的尺寸相同，且小孔的尺寸与光纤直径大小相匹配。

再进一步，如上所述的多层整体光纤密排模块，其中，所述的小孔为方形柱状孔，小孔内壁与光纤的圆形横截面相切。

上述多层整体光纤密排模块采取以下工序制作：

(S1)采用微细加工技术制作布满小孔的基板；

(S2)在基板的小孔内穿入光纤；

(S3)在光纤与孔壁之间的缝隙中注入粘合剂并固化；

(S4)带光纤的基板装入磨抛夹具，并磨平、抛光基板表面。

所述微细加工技术包括电火花加工、激光加工、超声加工、光刻、湿法刻蚀、等离子体干法刻蚀。

所述的基板为金属片、玻璃片、硅片、陶瓷片、塑料片。

所述的光纤为单模光纤、多模光纤、能量光纤。

所述的粘合剂包括热固化环氧胶、丙烯酸酯类胶、聚酰亚胺胶、硅树脂胶。

本发明的有益效果是：1)基板是一次加工形成的整体，加工精度由微细加工技术保证，不存在多次叠加所造成的累积误差；2)小孔之间的距离由微细加工决定，与硅片厚度无关，可以允许更高密度的排列；3)采用二维密排，避免了一维长排所造成的光学畸变。本发明采用微细加工的整块基板，构成光纤规则排布的多层整体结构，达到高精度、高密度排布光纤的效果。

附图说明

图1为本发明多层整体光纤密排模块的结构示意图；

图2-1至图2-3为制作本发明多层整体光纤密排模块的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明所提供的多层整体光纤密排模块包括一块完整的布满小孔的基板1，多条夹在小孔中间的光纤2，光纤与基板之间通过粘合剂3粘结。基板1上的小孔呈多层排布，构成小孔阵列，小孔在基板上1均匀分布。

图1所示的四层四排基板的组装形式仅作为示例，而非对本发明进行限制。在本示例中，基板上相邻两层小孔之间交错排列，并且所有小孔的尺寸相同，小孔的尺寸与光纤直径大小相匹配。本示例中的小孔为方形柱状孔，小孔内壁与光纤2的圆形横截面相切，空隙内填充粘合剂3。当然，这些针对小孔结构的具体设计也仅作为示例，本领域的技术人员完全可以根据情况对具体设计形式进行改动，例如，柱状小孔可以设计成其它多边形结构，小孔的排布形式也可以根据需要进行变化。