[发明专利]制造光波导管的方法

说明书

相关申请的相互参照

本申请涉及下面共同转让的、同时提交的美国专利申请：

美国专利申请号为09/121,454，名称为“具有不同芯子和包层材料的光波导管，以及使用该光波导管的发光装置”。

这里参照其全文引入该申请。

技术领域

本发明一般涉及波导管，具体而言，涉及制造光波导管的新方法。

背景技术

波导管限制或引导电磁波沿由波导管的物理构造定义的路径传播。光信道波导管的使用在集成光学电路中是普遍的。具体而言，光信道波导管在允许低损耗信号传播的同时提供了光波的垂直和横向的约束。

在波导性质提供潜在的长的交互作用长度的同时，具有小的截面尺寸的光信道波导管允许建立用于适度光学输入能量的高的光学能量密度。这种效果的结合对于诸如二次谐波的生成、光放大、波长变换和相位调制(当引入适当的电极几何关系时)等众多光学功能而言是非常有吸引力的。

一般而言，波导管制造的一个目的是生产支持电磁波传播的单一引导模式的波导管。许多技术已被非常成功地用来制造光信道波导管。这些技术包括在玻璃基底内的离子交换，在LiNbO₃基底内的离子内扩散或质子交换，利用激光烧蚀的图像清晰度(patterndefinition)，旋制的聚合物薄膜的光刻法，和化合物半导体薄膜的外延生长和选择蚀刻。

这些技术的一个缺点是它们不能与明显多的有用的光学材料、如许多激光晶体一起使用。这些已有技术的另一个缺点是制造光波导管所需的设备价格昂贵。

因此，就需要从独立的经过预制光学材料形成光波导管的方法，其中，该方法包括多个如研磨、抛光、和/或切成小方块等机械加工步骤和用粘接剂连接等键合步骤。这种方法适于从任何，即使不是全部，光学材料制造光波导管。另外，这种方法可用容易得到并且不贵的设备适当地完成。

发明概述

依照本发明，克服了已有技术的缺点，并且通过用于提供由独立的经过预制材料形成光波导管的方法来提供另外的优点。例如，形成光波导管的该方法的一个实施例包括提供一个由介于第一支持基底和第二支持基底之间的光学材料组成的部件、提供第三支持基底和第四支持基底、并连接到该部件、第三支持基底和第四支持基底的相对表面的步骤，其中每个相对表面由该第一支持基底、该光学材料和该第二支持基底组成。

在本发明的一个方面，提供该部件的步骤包括提供包括一抛光表面的光学材料、将该抛光表面连接到该第一基底、变薄并抛光光学材料的第二表面和将第二支持基底连接到该第二抛光表面。

在本发明的另一个方面，连接介于第三支持基底和第四支持基底之间的部件的相对表面的步骤包括抛光部件的一个表面，其中该表面由第一支持基底、光学材料和第二支持基底组成，将部件抛光后的表面连接到第三支持基底、变薄和抛光部件的一个相对表面，其中相对表面由第一支持基底、光学材料和第二支持基底组成，和将该相对的抛光后的表面连接到第四支持基底的步骤。

在本发明的再一方面，该方法进一步包括将第一部件切成小方块以形成多个部件的步骤，其中多个部件的每一个可连接到独立的支持结构上，用来形成独立的光波导管。

在用来形成波导管的本发明的另一实施例中，该方法包括提供光学材料、变薄和抛光该光学材料以形成包括多个纵向延伸表面的一个芯子、提供多个支持基底和粘接地将多个支持基底连接到芯子的纵向延伸表面等步骤。期望用粘接剂将多个支持基底被连接到光学材料的多个纵向延伸表面上。该光学材料可以包括一个高的折射率，多个支持基底和/或粘接剂可以包括一个低的折射率。

当芯子由一种光学增益材料组成时，根据本发明制造的该光波导管特别适于激光器和放大自发发射(ASE)源以用于使用多模式光纤来处理高能的成像和光谱应用，以及需要单一模式传输的电信和有线电视产业用的测试设备。本发明的光波导管的另外的和详细的用途在上述引入的申请中描述。

附图的简要说明

本发明的上述目的、优点和特征，以及其它等等，在结合附图考虑时，从下面的本发明的某些最佳实施例的详细描述将更容易被理解。其中：

图1是根据本发明的方法制造的光波导管的透视图；

图2A-2H是形成如图1中所示的光波导管的制造顺序的一个实施例的概略图；和

图3A和3B一起提供了图2中所示的光波导管的制造顺序的流程图。

最佳实施例的详细说明