[发明专利]实现高容差光学芯片接合的混合集成光学设备及其制造方法

摘要

光学设备包括光学台和两个倒装接合的光学芯片。该光学台包括大面积板条波导结构，其具有面向第一光学芯片的输入小平面、面向第二光学芯片的输出小平面以及一个或更多个弯曲小平面，该一个或更多个弯曲小平面反射板条模态光，使得通过输入小平面耦合的输入光学模态在其传播时在板条波导平面中发散，在弯曲小平面处反射，并聚焦成输出小平面处的输出光学模态，其模态大小在面内方向上大于输入光学模态。在制造过程中，在第一光学芯片被倒装接合后，确定输出小平面上的聚焦的输出光学模态的位置，然后基于确定的输出光学模态的位置倒装接合第二光学芯片。

主权项

1.一种混合集成光学设备，包括：光学台，其具有第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面以及被形成在所述光学台的所述第一侧面处的大面积光学板条波导结构，其中，所述光学板条波导结构具有至少一个输入小平面、至少一个输出小平面和用作反射镜的至少一个弯曲小平面，使得通过所述输入小平面耦合的入射光作为输入光学模态在其传播时在板条波导平面中发散，在所述至少一个弯曲小平面中的一个或更多个弯曲小平面处反射，并聚焦成在所述输出小平面处的输出光学模态，所述输出光学模态具有比所述输入光学模态的模态大小更大的模态大小；第一光学芯片，其具有第一侧面和与该第一侧面相对的第二侧面以及被形成在所述第一光学芯片的所述第一侧面处的光波导；以及第二光学芯片，其具有第一侧面和与该第一侧面相对的第二侧面以及被形成在所述第二光学芯片的所述第一侧面处的光波导；其中，所述第一光学芯片在所述光学台上的所述光学板条波导的所述输入小平面的附近被对准并且倒装接合到所述光学台，其中所述第一光学芯片的所述第一侧面面向所述光学台的所述第一侧面并且所述第一光学芯片的所述光波导面向所述输入小平面；其中，所述第二光学芯片在所述输出小平面的附近被对准并且倒装接合到所述光学台，其中所述第二光学芯片的所述第一侧面面向所述光学台的所述第一侧面并且所述第二光学芯片的所述光波导面向所述输出小平面。