[发明专利]用于硅光子学的TSV兼容光纤阵列耦合器

说明书

本文的实施例描述了一种用于将光子芯片与多条光纤相耦合的装置。在一个实施例中，该装置包括第一多个对准特征，其对应于与光子芯片相关联的第二多个对准特征。此外，该装置包括用于容纳多条光纤的多个凹槽。在一个实施例中，该装置包括用于发送或接收光学信号的多个波导。多个波导光学耦合至光子芯片以及多条光纤。在一个实施例中，多个波导与关联于光子芯片的第二多个波导被动地对准。

技术领域

本公开中呈现的实施例一般涉及光子(photonic)设备，更具体地，涉及与光子设备的边缘耦合。

背景技术

一般地，光子芯片具有允许光学信号被从光源(例如，激光器或光纤)接收或被发送到光纤的接口。一种这样的方法是边缘耦合，其中光纤与光子芯片的边缘耦合。随着集成度、操作速度和功能水平的提高，光子芯片的外围键合盘空间已用尽，从而允许基于引线键合互连到底层的基底或印刷电路板(PCB)。因此，非常需要具有硅通孔(TSV)的光子芯片，因为它们允许更高的互连密度并降低与引线键合连接相关联的电阻和电感。然而，具有TSV的光子芯片在边缘耦合方面还有若干其他限制。具有TSV的晶片更薄(通常在50μm到150μm的范围内)。因此，即使可以在硅基底中形成浅沟槽，也无法创建深沟槽(通常由深反应离子刻蚀(DRIE)创建)以用于边缘耦合器的透镜或光纤放置。另外，TSV限制了整个光学包装或组装，因为具有TSV的光子芯片必须使用常规的回流焊或热压键合工艺来附接到玻璃或硅中介或者陶瓷或有机基底上。因此，常规的边缘耦合技术不能用于具有TSV的光子芯片。

附图说明

因此，可以详细地理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实施例来对本公开进行更详细的描述，上面对本公开进行了简要概述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了本公开的典型实施例，并且因此不应被认为是对其范围的限制，因为本公开可以允许其他等效的实施例。

图1示出了根据本文公开的一个实施例的光学系统。

图2示出了根据本文公开的一个实施例的对准系统。

图3A-3B示出了根据本文一个实施例的对准系统。

图4-6示出了根据本文公开的一个实施例的光纤阵列单元。

图7示出了根据本文公开的一个实施例的对准系统和光纤阵列单元。

图8A-8B示出了根据本文公开的一个实施例的对准系统和光纤阵列单元。

图9示出了根据本文公开的一个实施例的，用于将光子芯片光学耦合到光纤阵列单元的仿真结果。

图10-11示出了根据本文公开的一个实施例的对准系统和光纤阵列单元。

图12示出了根据本文公开的一个实施例的对准系统。

为了便于理解，在可能的情况下使用了相同的附图标记来表示图中共有的相同元件。可以预期，一个实施例中公开的元件可以在没有具体叙述的情况下有益地用于其他实施例。

具体实施方式

概述

在独立权利要求中陈述了本发明的方面，并在从属权利要求中陈述了优选特征。一个方面的特征可以单独地或与其他方面结合地应用于每个方面。