[发明专利]波导-光纤耦合装置及其制作方法、光传输系统

权利要求书

1.一种波导-光纤耦合装置的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

提供含有包层薄膜的衬底基板；

在所述衬底基板的包层薄膜一侧上形成芯层波导薄膜，通过显影蚀刻或激光烧蚀或压印的方式同时加工出波导阵列及与之相连接的锥形沟槽阵列；

在所述锥形沟槽阵列远离所述波导阵列的一端分别加工出第一凹槽和第二凹槽，以固定光纤带。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述衬底基板的包层薄膜一侧上形成芯层波导薄膜，通过显影蚀刻或激光烧蚀或压印的方式同时加工出波导阵列及与之相连接的锥形沟槽阵列的步骤具体包括：

通过显影蚀刻或激光烧蚀或压印的方式去除掉以所述波导阵列和所述锥形沟槽阵列连接处为轴线的波导线路一侧的所述芯层波导薄膜形成波导阵列，在轴线另一侧去除掉所述锥形沟槽阵列处的所述芯层波导薄膜形成所述锥形沟槽阵列。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在所述锥形沟槽阵列远离所述波导阵列的一端分别加工出第一凹槽和第二凹槽之后的步骤包括：

将所述光纤带的纤芯部分嵌入所述锥形沟槽阵列中，使其与所述波导阵列对接。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述将光纤带的纤芯部分嵌入所述锥形沟槽阵列中，使其与所述波导阵列对接之前的步骤包括：

通过激光束对所述锥形沟槽阵列、所述第一凹槽和所述第二凹槽进行扫蚀处理。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述所述在所述锥形沟槽阵列远离所述波导阵列的一端分别加工出第一凹槽和第二凹槽之后的步骤包括：

将所述光纤带剥除涂覆层的部分放入所述第一凹槽，将所述光纤带放入所述第二凹槽。

6.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述将所述光纤带放入第二凹槽之后的步骤包括：

将包层胶涂覆到所述光纤带与所述锥形沟槽阵列的间隙内，通过所述包层胶固定并填充凹槽缝隙以进行固化。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述通过所述包层胶固定并填充凹槽缝隙以进行固化之后的步骤包括：

在所述包层胶完全固化前通过含有导向针的盖板与所述衬底基板上的导槽相接，将所述光纤带与所述锥形沟槽阵列、所述第一凹槽和所述第二凹槽固定住，同时排出多余的所述包层胶。

8.一种光传输系统，其特征在于，所述光传输系统包括:

衬底基板；

波导阵列，所述波导阵列设置在所述衬底基板上；

锥形沟槽阵列，所述锥形沟槽阵列设置在所述衬底基板上，与所述波导阵列的一侧连接；

第一凹槽，所述第一凹槽形成于所述衬底基板上，与所述锥形沟槽阵列远离所述波导阵列的一侧连接；

第二凹槽，所述第二凹槽形成于所述衬底基板上，与所述第一凹槽远离所述锥形沟槽阵列的一侧连接，所述第二凹槽的深度大于所述第一凹槽，所述第二凹槽的宽度大于所述第一凹槽；

导槽，所述导槽设置在所述衬底基板上，所述导槽设置在所述波导阵列、锥形沟槽阵列、第一凹槽和第二凹槽的两侧。

9.根据权利要求8所述的光传输系统，其特征在于，所述光传输系统还包括导槽和盖板，所述导槽设置在所述衬底基板上，所述导槽设置在所述波导阵列、锥形沟槽阵列、第一凹槽和第二凹槽的两侧；盖板的两侧含有与导槽对接的导向针。

10.一种波导-光纤耦合装置，其特征在于，所述波导-光纤耦合装置包括光传输系统和光纤带，所述光传输系统采用上述权利要求8或9任一项所述的光传输系统；所述光纤带的裸纤芯设置在所述锥形沟槽阵列中与所述波导阵列抵接；所述光纤带含有包层结构的部分设置在第一凹槽中，所述光纤带含有涂覆层结构的部分设置在第二凹槽中；所述光纤带设置在所述光传输系统外的一端连接有通信接口；所述波导-光纤耦合装置还包括含有导向针的盖板，所述盖板与所述导槽配合将所述光纤带固定在所述锥形沟槽阵列、第一凹槽和第二凹槽中。