用于硅上液晶组件的厚层制造技术

基板上液晶(LCOS)组件可以包括LCOS载体。LCOS组件可以包括在LCOS载体上且与临界厚度关联的至少一个厚层。临界厚度可以为至少5微米。LCOS组件可以包括在至少一个厚层上的交换引擎。交换引擎可以包括LCOS管芯和LCOS覆盖玻璃以包含LCOS液体。对于具体温度范围，LCOS组件与小于0.5毫度曲率每摄氏度的热敏感性关联。

【技术实现步骤摘要】
用于硅上液晶组件的厚层
本专利技术涉及硅上液晶(liquidcrystalonsilicon：LCOS)组件。更具体地，本专利技术的一些方面涉及用于LCOS组件的厚层，其减少LCOS组件的温度诱导的光学对准敏感性(例如针对温度变化减少光束位移或转向角度的变化)。
技术介绍
硅上液晶(LCOS)组件可以用作光通信系统的开关元件。例如，波长选择开关(WSS)可以包括LCOS以将光的波长信道引导到WSS的不同光端口。LCOS组件可以包括多个部件，例如LCOS安装柱(以将LCOS组件安装为与光通信系统的另一光学元件对准)，LCOS载体，LCOS管芯，LCOS覆盖玻璃，和/或诸如此类。LCOS组件可以包括与多种不同材料关联的部件。例如，LCOS组件可以包括与第一热膨胀系数关联的第一类型材料的LCOS载体(例如氮化铝和/或诸如此类)和与第二热膨胀系数关联的第二类型材料(例如硅和/或诸如此类)的LCOS管芯，第二热膨胀系数与第一热膨胀系数相差临界量。类似地，LCOS覆盖玻璃可以包括空腔，且LCOS管芯可以附接到LCOS覆盖玻璃，以包围LCOS覆盖玻璃的空腔中的LCOS液体。LCOS液体可以与第一热膨胀系数关联，且LCOS组件的另一部件(例如LCOS覆盖玻璃，LCOS管芯，LCOS载体，LCOS安装柱，和/或诸如此类)可以与第二热膨胀系数关联，该第二热膨胀系数与第一热膨胀系数相差临界量。基于LCOS组件的热膨胀系数和热敏感性之间的失配，温度变化会使得LCOS组件变为与光通信系统的一个或多个其他光学元件不对准。
技术实现思路
根据一些可行的实施方式，一种基板上液晶(LCOS)组件可以包括LCOS载体。LCOS组件可以包括在LCOS载体上且与临界厚度关联的至少一个厚层。临界厚度可以为至少5微米。LCOS组件可以包括在至少一个厚层上的交换引擎。交换引擎可以包括LCOS管芯和LCOS覆盖玻璃以包含LCOS液体。对于具体温度范围，LCOS组件与小于0.5毫度曲率每摄氏度的热敏感性关联。根据一些可行的实施方式，光交换部件可以包括与第一热膨胀系数关联的基板。光交换部件可以包括与第二热膨胀系数关联的光交换引擎，该第二热膨胀系数与第一热膨胀系数相差临界量。光交换部件可以包括至少一个厚层，其设置在基板和光交换引擎之间，以对于具体温度范围，将光交换部件的热敏感性降低到小于1毫度曲率每摄氏度。根据一些可行的实施方式，光学系统可以包括交换部件，以为光学系统执行光交换。交换部件可以包括与第一热膨胀系数关联的基板。交换部件可以包括与第二热膨胀系数关联的交换引擎，该第二热膨胀系数与第一热膨胀系数相差临界量。交换部件可以包括至少一个厚层，设置在基板和交换引擎之间，以对于第一温度到第二温度的具体温度范围，将基于热膨胀系数失配的交换部件热敏感性降低到小于1毫度曲率每摄氏度。厚层可以在第一温度下让交换部件变形达到临界变形程度。对于具体温度范围，交换部件可以保持在光学系统的光路中对准。附图说明图1A-1D是本文所述的示例性实施方式的概况示意图。图2A-2C是与本文所述的示例性实施方式有关的特性的示意图；和图3A-3C是与本文所述的示例性实施方式有关的特性图。具体实施方式示例性实施方式的以下详细描述参照了附随的附图。相同附图标记在不同附图中可以表示相同或相似的元件。基板上液晶(LCOS)组件可以用于在光通信系统中(例如在波长选择开关中)交换功能。LCOS组件可以包括与一组像素关联的交换引擎表面(switchingenginesurface)，该一组像素对应于一组端口，以在波长选择开关中引导波长信道。在LCOS组件变为与光通信系统的另一光学元件(例如光纤阵列和/或诸如此类)不对准且达到临界量时，会妨碍光交换性能。LCOS组件可以包括多个部件，例如多层材料、多个子组件和/或诸如此类。例如，LCOS组件可以包括LCOS载体，LCOS管芯，LCOS覆盖玻璃，LCOS安装柱，和/或诸如此类。LCOS覆盖玻璃可以包括空腔，LCOS液体可以设置在该空腔中。LCOS覆盖玻璃可以安装到LCOS管芯，以包围LCOS覆盖玻璃的空腔中的LCOS液体。LCOS组件的部件可以与关联于不同热膨胀系数的不同材料关联。例如，LCOS组件的第一部件可以用具有第一热膨胀系数的第一材料制造，且LCOS组件的第二部件可以用具有第二热膨胀系数的第二材料制造。作为例子，LCOS液体可以与第一热膨胀系数关联，该第一热膨胀系数与LCOS组件的另一固体部件的第二热膨胀系数相差临界量。类似地，LCOS管芯可以与第一热膨胀系数关联，LCOS载体可以与第二热膨胀系数关联，且LCOS安装柱可以与第三热膨胀系数关联，其每一个可以相差临界量。LCOS组件可以在环境温度下(例如室温，例如约23摄氏度(℃))在光路中对准光通信系统的其他光学元件。在光通信系统工作期间，LCOS组件的工作温度可以增加以变为大于临界温度，例如大于约50摄氏度(℃)、约55℃、约60℃、约65℃、约70℃、和/或诸如此类。LCOS组件的多个部件之间的热膨胀系数失配会造成温度诱导的曲率。例如，基于从环境温度改变我临界工作温度，会对LCOS组件和/或其端口造成光束位移(beamshift)和临界转向角度的改变，由此会引起与光学系统的光纤阵列的临界未对准。以此方式，LCOS组件的温度诱导光学对准敏感性会妨碍将LCOS组件用作光学系统(例如光通信系统、波长选择开关和/或诸如此类)中的交换引擎。在一些情况下，温度控制装置(热电冷却器)可以部署为控制LCOS组件的工作温度。然而，热电冷却器和/或与之相关的控制装置会对LCOS组件和光通信系统造成过多成本和/或过大封装尺寸。类似地，将LCOS组件保持在温度受控环境中会造成过多成本和/或过多能量消耗。替换地，可以为LCOS组件选择热沉材料。然而，基于热沉能力为LCOS组件选择材料会限制对LCOS组件的材料选择，由此相对于对LCOS组件的其他潜在材料选择，增加成本、降低耐久性、降低光学性能、和/或诸如此类。本文所述的一些实施方式可以提供光交换部件，例如LCOS组件，具有对温度变化降低的光学对准敏感性。例如，一个或多个厚层(例如厚膜层)可以沉积在LCOS组件的部件的表面上，以控制光束位移和转向角度(steeringangle)的温度诱导改变。以此方式，相对于其他LCOS组件，例如使用薄膜层和/或诸如此类的LCOS组件，从在对准温度(例如室温)下进行光学对准到在工作温度下工作，本LCOS组件可以以降低的光学对准敏感性经历温度诱导的曲率。而且，本文所述的一些实施方式可以由此降低LCOS组件和光学系统的另一光学元件(例如波长选择开关的光纤)的未对准的可能性。进而，本文所述的一些实施方式可以针对其他类型的光学对准敏感光学元件(例如波长选择开关、微机电系统、光学试验台(例如陶瓷光学试验台)和/或诸如此类)提供厚层，由此相对于不包括厚膜的光学元件降低光束位移或转向角度的温度诱导的改变。而且，基于使用厚层对LCOS组件的光束位移或转向角度的温度诱导的改变进行控制，相对于使用热电冷却器可以减小成本和封装尺寸，且相对于将热沉材料用于LCOS组件的制造，可改善材料选择，由此改善耐久性、降低成本，且改善光学性能。图1A-1D是本文所述的光交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板上液晶(LCOS)组件，包括：LCOS载体；至少一个厚层，在LCOS载体上且与临界厚度关联，其中临界厚度至少为5微米；和交换引擎，在所述至少一个厚层上，其中交换引擎包括LCOS管芯和LCOS覆盖玻璃，以包含LCOS液体，且其中对于具体温度范围，LCOS组件与小于0.5毫度曲率每摄氏度的热敏感性关联。

【技术特征摘要】
2017.09.20 US 62/560,929;2018.03.13 US 15/919,9791.一种基板上液晶(LCOS)组件，包括：LCOS载体；至少一个厚层，在LCOS载体上且与临界厚度关联，其中临界厚度至少为5微米；和交换引擎，在所述至少一个厚层上，其中交换引擎包括LCOS管芯和LCOS覆盖玻璃，以包含LCOS液体，且其中对于具体温度范围，LCOS组件与小于0.5毫度曲率每摄氏度的热敏感性关联。2.如权利要求1所述的LCOS组件，其中至少一个厚层包括多个厚层；其中多个厚层包括一组金属层，以为LCOS组件传导电信号；和其中多个厚层包括一组电介层。3.如权利要求1所述的LCOS组件，其中至少一个厚层包括多个厚层；和其中每一个厚层与至少5微米的厚度关联。4.如权利要求1所述的LCOS组件，进一步包括：LCOS安装柱，用于在光通信系统的光路中保持LCOS组件。5.如权利要求1所述的LCOS组件，其中所述具体温度范围为环境温度到工作温度；其中LCOS组件在环境温度下对准光通信系统；和其中工作温度大于以下中的至少一个：50℃，55℃，60℃，65℃，或70℃。6.如权利要求1所述的LCOS组件，其中LCOS组件在所述具体温度范围中的环境温度下变形，以对准光通信系统。7.如权利要求1所述的LCOS组件，其中LCOS载体是具有至少1000微米厚度的基板。8.如权利要求1所述的LCOS组件，其中LCOS组件的第一部件与第一热膨胀系数关联，且LCOS组件的第二部件与第二热膨胀系数关联；和其中第一热膨胀系数和第二热膨胀系数之间的失配大于百万分之2每摄氏度。9.如权利要求1所述的LCOS组件，其中LCOS载体是氮化铝载体，且LCOS管芯是硅管芯。10.如权利要求1所述的LCOS组件，其中至少一个厚层包括以下中的至少一个的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R阿玛迪，W金，
申请(专利权)人：朗美通经营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US