[发明专利]光学中介件

说明书

技术领域

在此的主题总体涉及光纤基板，更具体地，涉及具有光学耦合和对准(align)特征的中介件(interposer)。

背景技术

光纤用于各种广泛应用中。由于光学传输系统可利用的高可靠性和大带宽度，光纤作为用于传输数字数据（包括声音、英特网和IP视频数据）的媒质的使用，正变得日益普遍。这些系统的基础是用于传输和/或接收光学信号的光学子组件。

光学子组件通常包括中介件。如在此所使用的，中介件用作对于光学的、光电的、和电部件的基板，并且所述中介件提供互连以光学地和/或电气地互连所述光学的/光电的/电部件。例如，通常的中介件可包括基板，例如硅基板，具有形成在其中的、用于固定光纤的一个或多个槽。通过湿蚀刻基板，传统槽形成呈“V”形状，从而包括沿它的长度固持所述光纤的两个侧壁以及用作反射镜器件的端面。该传统V形槽具有特定的俯仰角(pitch)α，其为该V形槽的壁与该V形槽被蚀刻所处的参考表面或顶部之间的角度。由于硅的晶体结构，所述端面和所述侧壁的每一个通常形成呈与所述参考表面成54.7度的精确角度。

在操作过程中，传统中介件V形槽的端面被金属化，使得它可用作反射镜体、以在所述光学的/光电的部件与所述光纤之间反射光。例如，在发射器的情况下，光电光源发出锥状光束到所述V形槽端面反射镜上。所述V形槽端面反射镜反射经过固持在所述V形槽中的光纤的端部的光。如以上讨论的，所述V形槽端面的表面是与参考表面成精确54.7度的角度。如此，光被反射离开所述槽端面反射镜而通过光纤，其中与所述参考表面并且也与固持在所述V形槽中的光纤的纵向轴线成近似-9.3度。因此，当前器件，其利用所述槽的端面反射镜以发射光经过光纤的端部，致使大量所述光被反射偏离所述光纤的轴线，从而导致非最佳的信号传输性能。

因此，申请人意识到：需要所述光学的/光电的部件与所述光纤或光学平面波导之间的改进的光学耦合。另外，申请人意识到：此光学耦合应可通过被动式对准而不是主动式对准而实现，以帮助所述子组件的经济化生产。为此，申请人近期提交了一份新的专利申请（美国申请号12/510,954，通过引用结合于此），其公开了用于光学耦合的多刻面式(multi-faceted)光纤端面反射镜。具体地，所述光纤端面反射镜的刻面(facet)，包括了54.7度刻面以机械接触所述V形槽的端面，以将所述光纤端面反射镜沿纵向轴线精确地定位在所述V形槽中以及在所述光电器件的发射孔径(emission aperture)下方。另外，另一个刻面是45度刻面，以帮助所述光纤的光轴与所述光电器件的光轴之间的最佳光学耦合。还公开了用于增强性能的额外刻面。这些刻面的每一个然后将涂覆以金属以用作反射性镜表面。

虽然此开发改进了所述子组件的光学性能并帮助被动式对准，但它也要求对所述光纤端面在许多不同刻面上涂覆以金属的/反射性涂层。申请人发现了一种额外需要，即避免所述在光纤端面上沉积反射性涂层的要求，因为这种沉积过程趋于困难且昂贵、并且可能在大量应用中是时间上不允许的。

因此，需要一种简化的机构用于制备光学组件，所述光学组件具有对光纤或光学平面波导的良好光学耦合、并且通过被动式对准执行此光学耦合。除其它之外，本发明实现了此需要。

发明内容

本发明提供一种用作基板的中介件，所述基板用于固定光学的和/或光电的部件、同时提供一种可构造的反射性表面用于将光学部件与光纤或与光学平面波导光学耦合。具体地，申请人意识到：干蚀刻技术可用于构造一种带有干蚀刻的刻面的槽，所述干蚀刻的刻面比传统的湿蚀刻的54.7度刻面更好地适合于将所述光学部件和光纤/平面波导光学耦合。例如，在所述光纤/平面波导的光轴与所述光学部件的光轴大致成直角的实施例中，在所述基板中干蚀刻45度刻面。此刻面然后涂覆以反射性材料以用作反射性表面/光学耦合反射镜。

在一个实施例中，通过将所述光纤/平面波导端面构造成使得对应的配合刻面具有与在所述槽的终端(terminal end)处的反射性刻面大致相同的角度，来减小所述反射性表面与所述光纤/平面波导端面之间的空气隙。以此方式，当所述光纤/平面波导设置在所述中介件槽中时，所述基板的刻面与光纤/平面波导端面彼此机械接触。可对所述中介件光学耦合反射镜和光纤/平面波导端面增添额外的接触式或非接触式刻面，以改善光学耦合。