光纤结构、光通信设备和用于制造其的制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及光纤结构、光通信设备和用于制造其的制造工艺。所述光纤结构包含纤芯部分和包层部分。所述包层部分包围所述纤芯部分，且包含光反射表面和光入射表面。所述光反射表面相对于所述纤芯部分以约30度到约60度的角度倾斜，且所述光入射表面基本上是平坦的且与所述纤芯部分基本平行。

【技术实现步骤摘要】
光纤结构、光通信设备和用于制造其的制造工艺
本专利技术涉及光纤结构、光通信设备和用于制造其的制造工艺，且更确切地说，涉及半D形光纤结构、包含其的光通信设备和用于制造所述光通信设备的制造工艺。
技术介绍
在常规光通信设备中，光纤和可旋转微镜可安置于衬底上，且光源可安置于所述可旋转微镜上方。来自光源的光束由可旋转微镜反射且随后进入光纤的平坦末端。然而，可旋转微镜的制造成本较高，且难以对所述可旋转微镜进行控制。为解决此类问题，可将光源安置于光纤的周边处以面向所述光纤的侧表面。然而，由于光纤的侧表面是弯曲的，所以来自光源的光束的一部分将直接进入光纤，而来自光源的光束的另一部分将随机地散射到空气。因此，光源到光纤的耦合效率较低；例如约60％。因此需要改进的光纤结构。
技术实现思路
本专利技术涉及光纤结构、光通信设备和用于制造上述者的制造工艺。在一方面中，光纤结构包含纤芯部分(coreportion)和包层部分(claddingportion)。包层部分包围纤芯部分，且包含光反射表面和光入射表面。光反射表面相对于纤芯部分以约30度到约60度的角度倾斜，且光入射表面基本上是平坦的且与纤芯部分基本平行。在一方面中，光通信设备包含光纤结构和光源。光纤结构包含纤芯部分和包围所述纤芯部分的包层部分。包层部分包含光反射表面和基本上平坦的光入射表面。光反射表面相对于纤芯部分以约30度到约60度的角度倾斜。光源位于光入射表面下方且经配置以将光束发射到光纤结构中，光束穿过光入射表面到光纤结构的纤芯部分。在一方面中，制造工艺包含：(a)提供具有纤芯部分和包层部分的光纤，其中所述包层部分包围所述纤芯部分；(b)移除光纤的末端部分的一部分以形成光反射表面，其中光反射表面相对于纤芯部分以约30度到约60度的角度倾斜；和(c)移除光纤的周边部分(peripheryportion)的一部分以形成光入射表面，其中光入射表面基本上是平坦的且与纤芯部分基本平行。附图说明图1说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备的透视图。图2说明沿图1的线A-A截取的横截面图。图3说明沿图1的线B-B截取的横截面图。图4说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备的横截面图。图5说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备的透视图。图6说明沿图5的线D-D截取的横截面图。图7说明根据本专利技术的一实施例的图6中所展示的部分E的放大视图。图8说明根据本专利技术的一实施例的光栅结构的突起的放大视图。图9说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备的透视图。图10说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备的透视图。图11说明根据本专利技术的一实施例的光纤结构的横截面图。图12说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备的透视图。图13说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备的透视图。图14说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备的透视图。图15说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备的透视图。图16、图17、图18和图19说明根据本专利技术的一实施例的制造工艺。图20说明根据本专利技术的一实施例的制造工艺。具体实施方式除非另外规定，否则例如“上面”、“下面”、“向上”、“左方”、“右方”、“向下”、“顶部”、“底部”、“垂直”、“水平”、“侧面”、“高于”、“下部”、“上部”、“上方”、“下方”等空间描述是相对于图式中所展示的定向而指示。应理解，本文中所使用的空间描述仅是出于说明的目的，且本文中所描述的结构的实际实施方案可以任何定向或方式在空间上布置，其限制条件为本专利技术的实施例的优点不因此布置而有偏差。图1说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备1的透视图。图2说明沿图1的线A-A截取的横截面图。光通信设备1包含光纤结构2和光源12。光纤结构2包含具有折射率的纤芯部分20和具有折射率的包层部分22。包层部分22包围/围绕纤芯部分20。包层部分22的折射率小于纤芯部分20的折射率。纤芯部分20和包层部分22部分地包含相同或类似材料，例如硅石(例如，二氧化硅(SiO2))。包层部分22具有用于反射从光源12发射的光束的光反射表面221和用于接收从光源12发射的光束的光入射表面222。光反射表面221相对于纤芯部分20以角度θ倾斜。举例来说，角度θ为约30度到约60度，例如约35度到约55度、约40度到约50度，或约45度。纤芯部分20的末端201从光反射表面221暴露。光入射表面222是平坦的且与纤芯部分20基本平行，其中光入射表面222与纤芯部分20相邻。因此，光入射表面222不与光反射表面221平行。如图1和图2中所展示，包层部分22包含在其底部部分上的槽口(notch)223，且光入射表面222是槽口223的顶部表面。也就是说，槽口223由光入射表面222和包层部分22的侧表面226所定义。光反射表面221和光入射表面222相交以形成楔形部分224和相交边缘225。光反射表面221与光入射表面222之间的楔形部分224的角度为约30度到约60度，例如约35度到约55度、约40度到约50度，或约45度。沿相交边缘225所设置(在图2中展示的定向上指入页面)的线基本上垂直于沿纤芯部分20所设置(在图2中展示的定向上左右横跨页面)的线。此外，如图1和图2中所展示，光反射表面221的法线向量(normalvector)N1、光入射表面222的法线向量N2和纤芯部分20的延伸方向L大致在同一平面上(例如，沿绘有图2的横截面的纸张的表面)。光源12用于将光束发射穿过光入射表面222到光纤结构2中。在一或多个实施例中，光源12可为垂直腔面发射激光(verticalcavitysurfaceemittinglaser,VCSEL)光源或边缘发射激光(edge-emittinglaserlightsource)光源。光源12安置于光入射表面222之下。由于光入射表面222是平坦表面，所以从光源12发射的光束的大部分进入光纤结构2，其中从光源12发射的光束的小部分由光入射表面222反射。因此，光源12到光纤结构2的耦合效率可以较高；例如大于约80％的耦合效率。另外，光通信设备1可省略可旋转微镜，这可降低制造成本。图3说明沿图1的线B-B截取的横截面图。光纤结构2是单模光纤(singlemodefiber)。包层部分22的外径W1为约125微米(μm)，且纤芯部分20的外径W2为约8μm。纤芯部分20与光入射表面222之间的最小距离d1小于约18.5μm且大于约0.8μm。因此，光入射表面222与包层部分22的周边上的点C(在与光入射表面相对的点处)之间的距离d2小于约85μm且大于约67.3μm。图4说明根据本专利技术的一实施例的光通信设备3的横截面图。光通信设备3与如图1和2中所展示的光通信设备1类似，不同之处在于在图4中的光反射表面221不与光入射表面222相交。槽口223'由光入射表面222和两个相对侧表面226、227所定义，且楔形部分224'延伸超过(在图4中展示的定向上向左)槽口223'的侧表面227。光反射表面221与楔形部分224'的底部表面相交以形成相交边缘225'。光源12经定位使得从光源12发射的光束被引导到侧表面226、227之间且到光入射表面222上。光反射表面221与光入射表面222之间的角度是如相对于图1和2所描述的那样。图5说明根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤结构，其包括：纤芯部分；及包层部分，其包围所述纤芯部分，其中所述包层部分包含光反射表面和光入射表面，所述光反射表面相对于所述纤芯部分以约30度到约60度的角度倾斜，且所述光入射表面基本上是平坦的且与所述纤芯部分基本平行。

【技术特征摘要】
2016.03.01 US 15/057,9361.一种光纤结构，其包括：纤芯部分；及包层部分，其包围所述纤芯部分，其中所述包层部分包含光反射表面和光入射表面，所述光反射表面相对于所述纤芯部分以约30度到约60度的角度倾斜，且所述光入射表面基本上是平坦的且与所述纤芯部分基本平行。2.根据权利要求1所述的光纤结构，其中所述光反射表面的法线向量、所述光入射表面的法线向量和所述纤芯部分的延伸方向大致在同一平面上。3.根据权利要求1所述的光纤结构，其中所述光反射表面和所述光入射表面相交以形成楔形部分。4.根据权利要求1所述的光纤结构，其中所述光反射表面与所述光入射表面之间的角度为约45度。5.根据权利要求1所述的光纤结构，其中所述纤芯部分与所述光入射表面之间的最小距离小于约18.5μm且大于约0.8μm。6.根据权利要求1所述的光纤结构，其进一步包括安置于所述光入射表面上的光栅结构，其中所述光栅结构包含多个周期性突起。7.根据权利要求6所述的光纤结构，其中每一突起基本上为U形，且每两个相邻突起之间存在间隙。8.根据权利要求1所述的光纤结构，其进一步包括安置于所述光入射表面上的抗反射膜，其中所述抗反射膜包括第一层和第二层，所述第一层安置于所述光入射表面上，所述第二层安置于所述第一层上，且所述第一层的折射率小于所述第二层的折射率。9.一种光通信设备，其包括：光纤结构，其包括：纤芯部分；及包层部分，其包围所述纤芯部分，其中所述包层部分包含光反射表面和基本上平坦的光入射表面，所述光反射表面相对于所述纤芯部分以约30度到约60度的角度倾斜；及光源，其定位于所述光入射表面下方且经配置以将光束发射到所述光纤结构中，所述光束穿过所述光入射表面到所述光纤结构的所述纤芯部分。10.根据权利要求9所述的光通信设备，其中所述包层部分定义具有两个侧表面的槽口，且所述包层部分的所述光入射表面进一步定义所述槽口。11.根据权利要求9所述的光通信设备，其进一步包括具有凹口部分的衬底，其中所述光源安置于所述凹口部...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维伦，金益民，吕美如，张家豪，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71