[发明专利]一种平面光波导分路器芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种平面光波导分路器芯片，属于光无源器件领域。

背景技术

随着光纤通信技术的发展，光纤到户(FTTH)得到了较大规模的商用并呈现出良好的发展势头，其显著特点是其采用无源光网络链路，提供更大的带宽，节省线路资源，增强线路的可靠性，同时对环境和供电要求降低。 

在FTTH网络中，光分路器是其中的核心器件，特别适用于无源光网络(EPON、BPON、GPON等)中连接局端和终端设备，实现光功率的分配。 

目前，光分路器的制作工艺已经基本从熔融拉锥式制作转变为采用集成光学技术生产，而平面光波导是集成光学中的基本部件，该技术是采用光蚀刻技术在二氧化硅基片上制作，光功率的分配集成于一片芯片上，一片芯片能实现1分32路以上的功率分配。 

平面光波导分路器就是采用平面光波导芯片技术，将平面光波导芯片与光纤阵列对准耦合，并用粘结剂粘接而成的产品。该产品拥有优良的均匀分光特性，集成度高，以及工作波长范围宽等特点，全面满足FTTH的使用要求，且支持以后的通信扩容，如图2所示。 

但该产品目前存在的问题是制作工艺复杂，对准耦合设备价格昂贵，产品产能不高，从而导致生产成本较高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种平面光波导分路器芯片。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种平面光波导分路器芯片，包括：基片、沉积于基片上的波导芯层、沉积于波导芯层上的上包层以及蚀刻于波导芯层内的光路，所述光路的输入、输出端设置有与裸纤匹配的输入定位槽和输出定位槽。 

所述芯片，其采用光刻胶进行蚀刻，所述光刻胶由15重量份的树脂，0.5重量份的双(己烷烷磺酰基)重氮甲烷，0.2重量份的(4-甲基苯基)二苯基锍全氟辛烷磺酸酯，0.007重量份的N-甲基二环己基胺，0.004重量份的氢氧化四丁基胺，1.0重量

份的1,3-二甲基-2-咪唑啉酮，和70重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯组成。

所述光刻胶组合物，具有多种优良的光刻胶性能，包括灵敏度，分辨率，膜形成性能，涂布性能，耐热性等；再图形截面和焦点深度上也具有优良的性能；特别是难以造成驻波效应，即使再具有高的反射率的基底上也可形成几乎垂直和光滑的边面。

本发明解决平面光波导型分路器生产中的设备昂贵、工艺复杂、产能不高等问题，在平面光波导芯片的输入输出光路上蚀刻与裸光纤匹配的定位槽，在光分路器的生产中，将光纤直接接入平面光波导芯片，并用紫外固化胶粘结并固化，最后用金属包装固定，从而完成整个光分路器的制作。 

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 

图1本发明的平面光波导的层次示意图。 

图2现有平面光波导的光路示意图。 

图3本发明的光波导示意图。 

图4本发明及分路器的生产流程图。 

图中：1、基板；2、波导芯层；3、上包层；4、图纹；5、光路；6、输入定位槽；7、输出定位槽。 

具体实施方式：

结合图1、3所示的一种平面光波导分路器芯片，包括：基片1、沉积于基片1上的波导芯层2、沉积于波导芯层2上的上包层3以及蚀刻于波导芯层2内的光路5，其特征是：所述光路5的输入、输出端设置有与裸纤匹配的输入定位槽6和输出定位槽7。 

如图4所示的一种平面光波导分路器芯片的制作方法，其操作步骤如下：a、将一基板抛光表面；b、在所述基板上沉积一波导芯层；c、将图纹蚀刻在所述波导芯层内，然后对准所述波导芯层照射偏振光，使其形成光路，而在形成光 路的同时，在所述光路的输入、输出端嵌入与裸纤匹配的输入定位槽和输出定位槽；d、在波导芯层上再沉积上包层，并将其固化。 

在图纹蚀刻过程中采用光刻胶组合物，其由15重量份的树脂，0.5重量份的双(己烷烷磺酰基)重氮甲烷，0.2重量份的(4-甲基苯基)二苯基锍全氟辛烷磺酸酯，0.007重量份的N-甲基二环己基胺，0.004重量份的氢氧化四丁基胺，1.0重量份的1,3-二甲基-2-咪唑啉酮，和70重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯组成。

通过在光路中设置输入定位槽6和输出定位槽7后，使得再制作平面光波导分路器时更加方便和便捷，在制作平面光波导分路器时，只需在输入定位槽6插入并耦合一单芯裸纤，在输出定位槽7插入并耦合一带状光纤，耦合后采用紫外胶将其粘结并固化，最后用金属包装固定，然后进行测试。 

以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。