一种密集型多通道光纤阵列制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多通道密集型光纤阵列，包含一个由N条单模光纤以及具有N个以上定位槽的承载片所组成的大间距光纤阵列、具有N条无交叉平面光波导的集成光子芯片。集成光子芯片发散端的波导间距大于会聚端波导间距，并通过发散端与大间距光纤阵列相连。本实用新型专利技术具有工艺简单、设计方便的优点，特别适合于实现具有密集型多输入/输出端口的光子芯片的测试与封装。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种密集型多通道光纤阵列，特别是涉及平面光波导集成器件封装领域的一种密集型多通道光纤阵列。
技术介绍
光纤阵列是平面光子集成芯片封装中最为重要的部件，其作用是将单模光纤等间距均匀排布，且端面齐平并加以研磨抛光托工艺使之光滑平整，进而便于与平面光子集成芯片进行端面对准封装。由于收到光纤外径尺寸的限制，现有的光纤阵列中光纤的间距设定为127微米或250微米，无法实现更小间距的光纤排布。随着光集成芯片的集成度日益提升，集成光子器件的核心功能区域占据面积非常小。然而，在多输入/输出端口的情形下，输入、输出光波导之间的间距却必须扩展至127微米或250微米，从而与标准的光纤阵列相匹配，使得整个光子芯片尺寸难以最小化，也使得减小器件核心功能区域尺寸失去了意义。因此，如何实现一种密集型光纤阵列是未来超高集成度光子集成芯片封装的关键所在。另一方面，近年来多芯光纤研宄及需求迅猛发展。其特点是多芯光纤中各纤芯间距通常为30?40 μ m，远小于普通光纤阵列的通道间距(为127 μ m或250 μ m)。因此，如何将多芯光纤与多条普通单模光纤进行低损耗连接是一个重要挑战。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本技术目的在于提供一种密集型多通道光纤阵列。本技术采用的技术方案是:一种密集型多通道光纤阵列，包括一个由N条单模光纤以及具有N个以上定位槽的承载片所组成的大间距光纤阵列、具有N条无交叉平面光波导的集成光子芯片；大间距光纤阵列中N条单模光纤依次分别置于承载片的N个定位槽之上；大间距光纤阵列一端为齐平端，N条单模光纤在大间距光纤阵列齐平端与承载片的一端齐平且光洁平整；大间距光纤阵列另一端为延伸端，N条单模光纤在大间距光纤阵列延伸端延伸为尾纤；集成光子芯片一端为发散端、另一端为会聚端，N条无交叉平面光波导的发散端间距大于会聚端间距；大间距光纤阵列齐平端与集成光子芯片的发散端相连，且N条单模光纤与N条无交叉平面光波导一一对齐。优选的，所述的集成光子芯片中的N条无交叉平面光波导在发散端、会聚端均为等间距排布，且发散端间距与N条单模光纤间距相等。优选的，所述的集成光子芯片中N条无交叉平面光波导有一条是直线型、其余均为S型。优选的，所述的集成光子芯片中N条无交叉平面光波导为弱限制矩形光波导，由衬底、下包层、芯区、上包层组成。优选的，所述的集成光子芯片中N条无交叉平面光波导发散端、会聚端的芯区宽度不相等。优选的，所述的集成光子芯片中N条无交叉平面光波导发散端间距为127微米或250微米，其余处处间距均小于发散端间距。本技术具有的有益效果是:1.本技术具有结构简单、设计方便，光纤阵列通道数可以按照需求设定而不存在任何附加限制、且通道间距可以远小于普通光纤阵列的通道间距，实现密集型多通道光纤阵列。2.本技术也提供了一种实现一维多芯光纤与多条单模光纤的低损耗连接的方法。【附图说明】图1是传统的光纤阵列，其通道间距通常为127或250 μπι ;图2是本技术密集型多通道光纤阵列；图3是图2的B-B'截面图；图4是图2中A-A'截面示意图。图中:1、大间距光纤阵列，2、集成光子芯片，11、Ν条单模光纤，12、具有N个以上定位槽的承载片，21、N条无交叉平面光波导。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本技术的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。本技术具体实施的技术方案是:参照图1-图4，本技术的一种密集型多通道光纤阵列包括一个由N条单模光纤11以及具有N个以上定位槽的承载片12所组成的大间距光纤阵列1、具有N条无交叉平面光波导21的集成光子芯片2 ;如图2、图4所示，大间距光纤阵列I中N条单模光纤11依次分别置于承载片12的N个定位槽之上；大间距光纤阵列I 一端为齐平端，N条单模光纤11在大间距光纤阵列I齐平端与承载片12的一端齐平且光洁平整；大间距光纤阵列I另一端为延伸端，N条单模光纤11在大间距光纤阵列I延伸端延伸为尾纤；如图2所示，集成光子芯片2—端为发散端、另一端为会聚端，N条无交叉平面光波导21的发散端间距大于会聚端间距；大间距光纤阵列I齐平端与集成光子芯片2的发散端相连，且N条单模光纤11与N条无交叉平面光波导21 —一对齐。如图2所示，所述的集成光子芯片2中的N条无交叉平面光波导21在发散端、会聚端均为等间距排布，且发散端间距与N条单模光纤11间距相等。如图2所示，所述的集成光子芯片2中N条无交叉平面光波导21有一条是直线型、其余均为S型。如图2、图4所示，所述的集成光子芯片2中N条无交叉平面光波导21为弱限制矩形光波导，由衬底21a、下包层21b、芯区21c、上包层21d组成。所述的集成光子芯片2中N条无交叉平面光波导21发散端、会聚端的芯区宽度不相等，发散端新区宽度为与光纤匹配度最好的优化值，会聚端的芯区宽度为与集成光子芯片2输入/输出端口匹配度最好的优化值。如图2所示，所述的集成光子芯片2中N条无交叉平面光波导21发散端间距为127微米或250微米，其余处处间距均小于发散端间距。下面给出一种本技术的具体实施例。考虑将本技术密集型多通道光纤阵列用于一个具有8通道硅纳米线阵列波导光栅器件封装的情形。该硅纳米线阵列波导光栅器件具有8个输入、输出端口，相邻端口间距一般取为20?40 μ m (在此例中，设为20 μ m)。相应地，本技术密集型多通道光纤阵列需采用一个具有8条光纤、通道间距为250 μπι的大间距光纤阵列、以及一个具有8条无交叉平面光波导的集成光子芯片。在这8条无交叉平面光波导中，第5条为直线型，其余均为S弯曲型。这8条无交叉平面光波导在发散端的间距同样取为250 μ m，并与8条光纤一一对准。该集成光子芯片采用Si02掩埋型弱限制光波导结构，其折射率差为0.75%，芯区尺寸为6 μ mX 6 μ m，从而获得与光纤的低损耗连接。在集成光子芯片的会聚端，这8条无交叉平面光波导的通道间距为20 μ m，并与硅纳米线阵列波导光栅器件的8个输入(或输出)端口一一对准。而且这8条无交叉平面光波导芯区宽度取为优化的某一宽度，如3 μπι，从而与硅纳米线阵列波导光栅器件的8个输入(或输出)端口达到最佳匹配度。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。【主权项】1.一种密集型多通道光纤阵列，其特征在于:包括一个由N条单模光纤(11)以及具有N个以上定位槽的承载片(12)所组成的大间距光纤阵列(I)、具有N条无交叉平面光波导(21)的集成光子芯片(2)； 大间距光纤阵列(I)中N条单模光纤(11)依次分别置于承载片(12)的N个定位槽之上；大间距光纤阵列(I) 一端为齐平端，N条单模光纤(11)在大间距光纤阵列(I)齐平端与承载片(12)的一端齐平且光洁平整；大间距光纤阵列(I)另一端为延伸端，N条单模光纤(11)在大间距光纤阵列(I)延伸端延伸为尾纤； 集成光子芯片(2) —端为发散端、另一端为会聚端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密集型多通道光纤阵列，其特征在于：包括一个由N条单模光纤(11)以及具有N个以上定位槽的承载片(12)所组成的大间距光纤阵列(1)、具有N条无交叉平面光波导(21)的集成光子芯片(2)；大间距光纤阵列(1)中N条单模光纤(11)依次分别置于承载片(12)的N个定位槽之上；大间距光纤阵列(1)一端为齐平端，N条单模光纤(11)在大间距光纤阵列(1)齐平端与承载片(12)的一端齐平且光洁平整；大间距光纤阵列(1)另一端为延伸端，N条单模光纤(11)在大间距光纤阵列(1)延伸端延伸为尾纤；集成光子芯片(2)一端为发散端、另一端为会聚端，N条无交叉平面光波导(21)的发散端间距大于会聚端间距；大间距光纤阵列(1)齐平端与集成光子芯片(2)的发散端相连，且N条单模光纤(11)与N条无交叉平面光波导(21)一一对齐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴道锌，时尧成，
申请(专利权)人：苏州天步光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32