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一种双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构制造技术

技术编号:40467363 阅读:33 留言:0更新日期:2024-02-22 23:21
本发明专利技术提供一种双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构。所述双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构的制备方法包括步骤:S1、在基底上旋涂并固化下层具有光敏性、低折射率的聚合物包层胶;S2、旋涂第一层聚合物芯层胶,采用掩膜版,紫外曝光、显影后得到一系列下层矩形波导;S3、旋涂并固化中间层聚合物包层胶;S4、采用准分子激光器在下层波导上刻蚀反射微镜,并镀反射膜;S5、旋涂并固化中间薄聚合物包层胶;S6、旋涂并紫外光刻第二层聚合物芯层胶,得到一系列上层矩形波导;S7、旋涂并固化上层聚合物包层胶;S8、采用准分子激光器在上层波导上刻蚀反射微镜,并镀反射膜;S9、获得刻有反射微镜的双层聚合物光波导;S10、将光纤阵列或透镜与光纤组装的阵列与反射微镜对齐封装。本发明专利技术提供的双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构具有制备相对简单,应用灵活性比较高,垂直耦合效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光器件的垂直耦合,尤其涉及一种双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构


技术介绍

1、随着高速高密度光互连的需求不断增加,单层光波导的信息传输能力已经无法满足日益增长的数据需求。因此,在光互连领域,多通道多层光波导的并行传输成为必然选择,这也催生了多层光波导与光纤之间的垂直耦合光组件。

2、然而,目前的技术面临一些挑战。多层波导与垂直腔面发射激光器(vcsel)/光电二极管(pd)的耦合通常采用斜面镜的方法。一篇题为《multicore polymer waveguidesand multistep 45°mirrors for 3d photonic integration》的论文介绍了一种利用六边形分布的多层单模波导与pd阵列进行垂直耦合的方法。然而,六边形分布的波导结构并不适合实现多密度的并行光互连。此外,由于pd的接收面尺寸远大于波导的尺寸,对垂直反射后的光斑大小并没有特别严格的要求。然而,当波导的尺寸和数值孔径与光纤相当时,经过斜面镜垂直反射后的光斑往往会大于光纤端面的尺寸,从而直接影响了波导与光纤之间的垂直耦合效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构,其特征在于,所述双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构的制备方法包括步骤:

2.根据权利要求1所述的双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构,其特征在于,所述S1中下层聚合物包层胶的厚度要略大于芯层厚度。

3.根据权利要求1所述的双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构,其特征在于,所述S2中掩膜版中掩膜图形为矩形波导和套刻标记,其中波导宽度和长度可根据实际需要进行设计,旋涂厚度决定了波导高度,掩膜版设计的宽度和紫外曝光时间决定了波导宽度,每组矩形波导个数为N,N等于12或4或8或24或48,所述套刻标记形状为十...

【技术特征摘要】

1.一种双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构,其特征在于,所述双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构的制备方法包括步骤:

2.根据权利要求1所述的双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构,其特征在于,所述s1中下层聚合物包层胶的厚度要略大于芯层厚度。

3.根据权利要求1所述的双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构,其特征在于,所述s2中掩膜版中掩膜图形为矩形波导和套刻标记,其中波导宽度和长度可根据实际需要进行设计,旋涂厚度决定了波导高度,掩膜版设计的宽度和紫外曝光时间决定了波导宽度,每组矩形波导个数为n,n等于12或4或8或24或48,所述套刻标记形状为十字或田字格形式,位置位于波导两侧。

4.根据权利要求1所述的双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构,其特征在于,所述s2中掩膜版若为阳版,则和正性包层胶配合使用,掩膜版若为阴版,则和负性包层胶配合使用,以获取波导和套刻标记结构。

5.根据权利要求1所述的双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构,其特征在于,所述s3中,中间层包层胶厚度要远大于第一层芯层胶厚度,包层胶若为负胶,则对整个样品进行曝光,包层胶若为正胶,则不进行曝光。

6.根据权利要求1所述的双层聚合物光波导与阵列光纤的垂直耦合结构,其特征在于,所述s4中,所述准分子激光刻蚀通过控制光刻的路径、掩膜版图形和轰击次数,实现所需的反射微镜,并采用磁控溅射或热蒸发设备进行金属膜或介质高反射膜的制备,所述反射微镜不限于斜面镜或球形凹面镜或非球形凹面镜或自由曲面镜,所述反射微镜个数与波导保持一致,所述反...

【专利技术属性】
技术研发人员:王廷云张芳邓传鲁黄怿张小贝
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:

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