一种在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法技术

本发明专利技术涉及一种在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，在光波导板上制作出具有一定深度的凹槽，保持凹槽的底面和侧面光滑；再采用热风回流工艺，控制热风回流的温度和时间，对凹槽的侧面进行处理，使凹槽侧面逐渐趋于平整，从而增加凹槽侧面的光滑度，降低其粗糙度；最后在显微镜或者CCD的观测下放置调整准备好的斜面镜，使反射的光束角度符合设计要求；或者，采用在线检测光功率的办法确保斜面镜的放置位置最优，最后采用粘接剂固定斜面镜。本发明专利技术在光波导板上外置斜面结构用来实现光束转向，可以根据光束转向的位置设计开槽深度及斜面镜固定位置，灵活性强，为未来光波导互连的应用提供了一种新的解决方案。导互连的应用提供了一种新的解决方案。导互连的应用提供了一种新的解决方案。

A method of realizing beam steering by placing an external inclined plane structure on the light wave guide plate

【技术实现步骤摘要】
一种在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法


[0001]本专利技术涉及光传播
，具体是一种在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的高速发展，发送信息、获取信息的方式更加便捷，速度也更快。但巨大的通信数据量对信息传输系统的传输容量造成了非常大的挑战。如何提高数据传输速度和传输容量成为了亟待解决的重要难题，光通信的出现成为了解决这一问题的关键。光通信是现代通信系统的一个重要组成部分，在国民经济的各个领域都具有十分重要的地位。
[0003]目前在光波导板上实现光束转向的方法一般是采用激光刻蚀或者特定的刀具铣削的方式，在波导板上刻出45
°
斜面来实现光束转向。采用以上两种方式加工出来的斜面存在一个缺点就是：首先，加工出来的斜面一般表面粗糙度比较大，光束转向后损耗较大；其次，一旦加工失误，整个波导板将无法返修，造成极大的浪费。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的缺陷，本专利技术的提供一种在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，可以根据光束转向的具体位置设计凹槽的深度、斜面镜的高度和斜面镜在凹槽中固定的位置，通过在光波导板上外置斜面镜实现光束转向，避免了现有采用光刻法在波导板上刻出45
°
斜面实现光束转向带来的光损耗增加、返修困难，成本高的缺陷，为未来的光波导互连的应用提供了一种新的解决方案。
[0005]本专利技术具体是通过以下技术方案来实现的，依据本专利技术提出的一种在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，主要包括以下步骤：
[0006](1)用铣刀或别的去除材料的加工方式在光波导板上制作出具有一定深度的矩形凹槽，保持凹槽的底面和侧面光滑；所述的光波导板从下到上依次包括波导基板、波导下包层、波导芯层和波导上包层；
[0007](2)采用热风回流工艺，控制热风回流的温度和时间，对凹槽的侧面进行处理，在热风回流作用下，凹槽侧面的波导材料处于微容状态，使凹槽侧面逐渐趋于平整，从而增加凹槽侧面的光滑度，降低其粗糙度；热风回流处理之后使凹槽侧面自然降至室温；
[0008](3)在显微镜或者CCD的观测下放置调整准备好的斜面镜，使反射的光束角度符合设计要求；或者，采用在线检测光功率的办法确保斜面镜的放置位置最优，最后采用粘接剂固定斜面镜。
[0009]本专利技术通过以上技术方案实现了一种在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，可以根据光束转向的具体角度设计凹槽的深度、斜面镜的高度和斜面镜在凹槽中固定的位置，避免了现有采用光刻法在波导板上刻出45
°
斜面实现光束转向带来的缺陷，为未来的光波导互连的应用提供了一种新的解决方案。
[0010]前述的在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，所述凹槽的深度是从波导上包层开至波导基板中，使凹槽的侧面至少露出波导下包层、波导芯层和波导上包层，还可以露出部分波导基板。
[0011]前述的在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，其中，步骤(2)热风回流的温度一般为200℃
‑
300℃，时间一般为10
‑
30s。
[0012]通过热风回流处理增加凹槽侧面的平整度和光滑度，降低波导侧面的粗糙度，降低光损耗。
[0013]前述的在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，所述斜面镜的横截面为梯形，梯形斜边与底边之间的夹角为45
°
，斜面镜倾斜的一面作为光反射面朝向需要接收反射光或者需要发射光的凹槽的侧面。
[0014]通过以上方案可以使外界光入射到斜面镜上经过反射后实现特定角度的光转向，最终入射到波导芯层中；也可以使波导芯层发射的光经过斜面镜的反射实现特定角度光转向后再发射。
[0015]前述的在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，在一种实施例中，所述斜面镜的高度与凹槽的高度相等。
[0016]前述的在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，所述调整准备好的斜面镜提前进行优化处理，以增加斜面镜的平整度和光滑度，增加斜面镜的光反射率，所述的优化处理至少包括对斜面镜进行镀膜和检测。
[0017]进一步地，对斜面镜镀膜是镀增反膜或金膜，以增加斜面镜光反射面的反射率。
[0018]进一步地，对斜面镜的检测采用3D轮廓仪或超景深显微镜，检测斜面镜的粗糙度、平整度和光洁度，保证斜面镜光发射面的质量和粗糙度。
[0019]通过以上方案可以在外部事先对斜面镜进行优化处理，然后再固定到凹槽中进行光转向，一旦优化处理不好，直接更换新的斜面镜或者维修，对整个光波导板没有影响，在一定程度上降低了成本。
[0020]前述的在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，步骤(3)中可以采用自动贴片设备放置斜面镜，方便返修和批量化生产，提高生产效率。
[0021]本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本专利技术一种在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有广泛的利用价值，其至少具有下列优点：
[0022](1)本专利技术先在光波导板上制作出合适深度的矩形凹槽，并保证凹槽底部和侧面平整光滑，然后采用热风回流的方式对凹槽侧面进行处理，使其平整光滑，降低凹槽侧面的粗糙度，最后将处理好的斜面镜粘贴固定在凹槽中，使斜面镜的光反射面朝向需要接收反射光或者需要发射光的凹槽的侧面，通过以上方案实现光束转向。斜面镜可以提前进行优化处理，包括镀膜和检测，保证斜面镜的光反射面具有较好的平整度和光滑度，从而保证斜面镜的质量和粗糙度，降低光束转向后的损耗。
[0023](2)本专利技术可以根据光束转向的角度具体设计凹槽的深度以及斜面镜的高度，并根据光束转向的具体位置确定斜面镜在凹槽中固定的位置，因此，具有灵活性强、适应性好的的优点。
[0024](3)本专利技术可以采用自动贴片设备进行加工生产，可以进行批量生产，提高生产效
率。后期需要返修时只需要把斜面镜取下返修，不需要将整个光波导板进行返修，因此在一定程度上降低了成本。
[0025]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0026]图1是制作出的凹槽的示意图；
[0027]图2是在图中的凹槽中放置斜面镜的示意图；
[0028]图3是本专利技术实现光束转向的示例一；
[0029]图4是本专利技术实现光束转向的示例二。
[0030]【元件及符号说明】：
[0031]1‑
波导基板；
[0032]2‑
波导下包层；
[0033]3‑
波导芯层；
[0034]4‑
波导上包层；
[0035]5‑
凹槽；
[0036]6‑
斜面镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在光波导板上制作出具有一定深度的凹槽，保持凹槽的底面和侧面光滑；所述的光波导板从下到上依次包括波导基板、波导下包层、波导芯层和波导上包层；(2)采用热风回流工艺，控制热风回流的温度和时间，对凹槽的侧面进行处理，在热风回流作用下，凹槽侧面的波导材料处于微容状态，使凹槽侧面逐渐趋于平整，从而增加凹槽侧面的光滑度，降低其粗糙度；热风回流处理之后使凹槽侧面自然降至室温；(3)在显微镜或者CCD的观测下放置调整准备好的斜面镜，使反射的光束角度符合设计要求；或者，采用在线检测光功率的办法确保斜面镜的放置位置最优，最后采用粘接剂固定斜面镜。2.如权利要求1所述的在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，其特征在于凹槽的深度从波导上包层开至波导基板，凹槽的侧面至少露出波导下包层、波导芯层和波导上包层。3.如权利要求1所述的在光波导板上外置斜面结构实现光束转向的方法，其特征在于步骤(2)热风回流的温度为200℃
‑
300℃，时间为10
‑
30s...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建设，刘保卫，张磊，王刚，朱国宜，韩道森，赵静轩，王楠楠，
申请(专利权)人：中航光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：