本发明专利技术涉及一种光纤与硅基混合集成芯片的对准装置及对准方法，包括基板（2）、光纤微调装置（4）、顶起微调装置（5），所述顶起微调装置（5）和光纤微调装置（4）之间设置有光纤限制块（3），所述光纤限制块（3）内部设置多个与硅基混合集成芯片中V型槽数量相对应的光纤约束孔，光纤约束孔之间的横向间距与硅基混合集成芯片V型槽之间的对准轴间的间距保持一致，所述光纤限制块（3）与基板（2）垂直或者朝向硅基混合集成芯片方向倾斜固定设置，光纤约束孔中心轴（O）在硅基混合集成芯片上的投影与硅基混合集成（1）对准轴（X）重合，采用本发明专利技术保证了光纤与V形槽的固定贴合，可以在测试后再点粘接剂固定，使器件可进行返修。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括基板（2）、光纤微调装置（4）、顶起微调装置（5），所述顶起微调装置（5）和光纤微调装置（4）之间设置有光纤限制块（3），所述光纤限制块（3）内部设置多个与硅基混合集成芯片中V型槽数量相对应的光纤约束孔，光纤约束孔之间的横向间距与硅基混合集成芯片V型槽之间的对准轴间的间距保持一致，所述光纤限制块（3）与基板（2）垂直或者朝向硅基混合集成芯片方向倾斜固定设置，光纤约束孔中心轴（O）在硅基混合集成芯片上的投影与硅基混合集成（1）对准轴（X）重合，采用本专利技术保证了光纤与V形槽的固定贴合，可以在测试后再点粘接剂固定，使器件可进行返修。【专利说明】
本专利技术涉及一种光纤与硅基混合集成芯片的对准装置及其对准方法，特别是一种 多根光纤与硅基混合集成芯片的无源对准装置及其方法，本专利技术属于通信领域。
技术介绍
为了满足不断增长的大数据和高速率传输需求以及不断降低设备和运维成本的 需要，以光子集成、高速光信号调制技术、高速光器件封装技术等为代表的光混合集成技术 正成为竞相开发的热点。 传统的光学模块建立在微光学基础上，由大量的组件如激光二极管、透镜、探测 器、光纤、电路等通过管座或载体构成某功能模块，这种方法复杂费时。而光集成器件由于 其综合成本低、体积小巧、易于大规模装配生产、工作速率高、性能稳定等优点，早在20世 纪70年代就引起了世人的关注和研究。光集成的技术发展方向主要可分为两类：单片集成 和混合集成。单片集成是指在半导体衬底上，经过同一制作工艺，把所有元件集成在一起， 由于光学器件衬底材料并不相同，如激光器材料一般为InP，而波导为Si或Si02,单片集成 工艺复杂、技术难度极高，因此各种混合集成技术被业界广泛看好并逐步进入实用化阶段。 混合集成技术是指用不同的制作工艺制作一部分元件后，再组装在半导体或光学 晶体衬底上。混合集成的回路中光器件和电子器件根据各自器件的材料结构和制作工艺的 不同分别制作在不同的芯片上，各个器件再通过焊接、封装等技术固化组合互联在一起。混 合集成回路具有器件优化程度高，产品成品率高，可充分发挥光子器件和电子器件的性能， 选择功能器件灵活等优点，其中硅基光电集成由于兼容了微电子工艺，被认为是一种最佳 的集成方案。在硅基混合集成中由于各个功能单元仍需要通过光纤进行互联，通常利用硅 的晶向腐蚀出一个精密的V形槽，再将光纤压入其中进行光路对准。由于混合集成的芯片 体积很小，要将光纤压入V形槽与槽的侧壁贴合并固定并不容易。
技术实现思路
本专利技术提出一种将多根光纤压入硅基混合集成芯片V形槽的对装装置和对准方 法，本专利技术方法和装置简单易行，利于大批量的生产，可快速实现光纤与硅基混合集成芯片 的对准并且不受通道数的限制。 本专利技术采用的技术方案是： 一种光纤与硅基混合集成芯片的对准装置，包括基板、光纤微调装置、顶起微调装置， 所述顶起微调装置和光纤微调装置之间设置有光纤限制块，所述光纤限制块内部设置多个 与娃基混合集成芯片中V型槽数量相对应的光纤约束孔，光纤约束孔之间的横向间距与娃 基混合集成芯片V型槽之间的对准轴间的间距保持一致，所述光纤限制块与基板垂直或者 朝向硅基混合集成芯片方向倾斜固定设置，光纤约束孔中心轴在硅基混合集成芯片上的投 影与娃基混合集成对准轴重合。 所述光纤限制块垂直于基板设置时，其光纤约束孔垂直光纤限制块表面，其孔中 心轴至基板的高度与硅基混合集成对准轴至基板的高度保持一致，高度差偏移小于2um。 所述光纤限制块倾斜基板设置时，光纤限制块同基板的粘贴面与其朝向硅基混合 集成芯片的面之间形成角度小于90度，硅基混合集成芯片相邻的光纤限制块面上的孔中 心位置高度略高于需要对准的硅基混合集成芯片的对准轴高度，相邻硅基混合集成芯片的 光纤限制块面上的孔中心点同硅基混合集成芯片对准轴X在端面处的交点之间的连线同 小孔中心轴形成的夹角设置为可使光纤在弯曲时因自身应力落于硅基混合集成芯片V形 槽中。 所述光纤限制块光纤约束孔的形状是圆形或者方形或者菱形三角形。 一种光纤与硅基混合集成芯片的对准装置进行对准的方法，包括如下步骤：步骤 1 :将设硅基混合集成芯片和光纤限制块固定于基板上，光纤限制块的孔中心轴和与其相匹 配设置的硅基混合集成芯片V型槽对准轴位于垂直基板的相同平面内；步骤2 :将光纤穿入 光纤限制块的孔中，用设置于光纤限制块后端的光纤微调装置将光纤端面移至接近硅基混 合集成芯片的端面处，顶起设置于光纤限制块前端的顶起微调装置，使接近光纤端面处的 光纤顶起稍弯曲，光纤端面中心略高于硅基混合集成芯片对准轴时，采用光纤微调装置继 续将光纤移至硅基混合集成芯片的对准面处，松开顶起的顶起微调装置使光纤落入硅基混 合集成芯片V形槽中；步骤3 :重复步骤2至所有穿入光纤限制块小孔的光纤与硅基混合集 成芯片相应的对准轴在对准面位置进行对准。 所述步骤4后包括如下步骤：步骤5 :对准后的器件进行初步测试，若指标不合格， 对光纤和光纤限制块进行拆除；步骤6 :若指标合适，在硅基混合集成芯片V形槽和光纤限 制块处的光纤上涂粘接剂，分别将光纤固定于硅基混合集成芯片V形槽和光纤限制块上。 所述步骤1中基板表面制作有用于固定硅基集成芯片和光纤限制块对准的标记 图形。 本专利技术具有如下优点： 1、 采用本专利技术方法，单个光纤逐一进行对准，不受光路数量的限制，并且可以根据光路 要求精确调整到不同的对准面位置； 2、 本专利技术方法制作的产品体积小，不用制作光纤阵列，消除了在光纤一端已装有器件 的情况下制作光纤阵列的困难； 3、 采用本专利技术对准装置和对准方法，整个产品结构保证了光纤与V形槽的固定贴合， 可以在测试后再点粘接剂固定牢固，使器件可进行返修。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术耦合对准结构示意图； 图2是本专利技术基板示意图； 图3是本专利技术基板标记功能示意图； 图4是本专利技术光纤限制块一种实施示意图； 图5是本专利技术光纤限制块一种实施示意图； 图6是本专利技术光纤限制块一种实施示意图； 图7是本专利技术光纤限制块一种实施示意图； 图8是本专利技术光纤限制块一种实施示意图； 图9是本专利技术光纤限制块一种实施示意图； 图10是本专利技术光纤限制块一种实施示意图； 图11是本专利技术光纤限制块一种实施示意图； 图12是本专利技术光纤限制块与硅基混合集成芯片位置俯视示意图； 图13是本专利技术光纤限制块与硅基混合集成芯片一种位置主视示意图； 图14是本专利技术光纤限制块与硅基混合集成芯片另一种位置主视示意图； 图15是本专利技术一种具体实施例光纤限制块粘贴示意图； 图16是本专利技术一种具体实施例穿光纤示意图； 图17是本专利技术一种具体实施例耦合对准示意图； 图18是本专利技术一种具体实施例耦合对准位置示意图； 图19是本专利技术一种具体实施例固定光纤$意图。 其中： 1、娃基混合集成芯片； 2、基板； 3、光纤限制块； 3-1、光纤限制上块； 3-2、光纤限制下块； 4、光纤微调装置； 5、顶起微调装置； 6、光纤； 7、粘接胶； b、标记图形； XI、娃基混合集成芯片的一个对准轴； X2、硅基混合集成芯片的第二个对准轴； X3、硅基混合集成芯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光纤与硅基混合集成芯片的对准装置，包括基板（2）、光纤微调装置（4）、顶起微调装置（5），其特征在于：所述顶起微调装置（5）和光纤微调装置（4）之间设置有光纤限制块（3），所述光纤限制块（3）内部设置多个与硅基混合集成芯片中V型槽数量相对应的光纤约束孔，光纤约束孔之间的横向间距与硅基混合集成芯片V型槽之间的对准轴间的间距保持一致，所述光纤限制块（3）与基板（2）垂直或者朝向硅基混合集成芯片方向倾斜固定设置，光纤约束孔中心轴（O）在硅基混合集成芯片上的投影与硅基混合集成（1）对准轴（X）重合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：凌九红，宋琼辉，熊康，马卫东，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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