[发明专利]M×N二维光纤阵列及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子器件领域，特别是涉及M×N二维光纤阵列及其制作方法。

背景技术

本发明涉及的二维光纤阵列主要应用于高密度的PLC(平面光学波导)产品中，如WSS(波长选择型光开关)以及MEMS(光微机电系统)光开关等。

目前的二维双层光纤阵列及其制作方法(申请人中国科学院半导体研究所，申请号200810112204.9)中涉及的二维双层光纤阵列是制作于同一块硅片的上下两个表面，如图1所示，但是本发明的发明人发现，这种设置在空间上形成大量浪费，不易工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种M×N二维光纤阵列及其制作方法，能够大大提高了光纤阵列的密度，节约了空间，适合于工业化生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种M×N二维光纤阵列，其中，N为二维光纤阵列的层数，M为最顶层光纤的数量，底层的光纤数为L，M、N和L均为整数，且M≥N，L≥M+N；而且上层光纤数比相邻下层数量少m，m为整数，m≥1，其特征在于，底层光纤阵列固定在带有固定槽的定位基板内，第二层光纤阵列固定在所述底层光纤阵列的两相邻光纤组成的固定槽上，使第二层光纤阵列中的每根光纤与第一层光纤阵列的两相邻光纤相切；重复叠加到第N层，第N层光纤阵列固定在第N-1层光纤阵列的两相邻光纤组成的V型槽上，使第N层光纤阵列中的每根光纤与第N-1层光纤阵列的两相邻光纤相切；所述第N层光纤阵列上盖有固定盖板。

所述定位基板的固定槽的槽间距为P，其中，D+2μm≤P≤2D-2μm，D为光纤包层直径。

所述两层光纤阵列之间的间距为H，其中，H＝SQRT{D*D-(P/2)*(P/2)}，P为固定槽的槽间距，D为光纤包层直径。

所述相邻两层光纤阵列之间错位距离为F，F＝D/2；其中，D为光纤包层直径。

所述的第偶数层光纤阵列由假光纤组成，实现调节光纤的间距以及调整光纤阵列的层间距H或相邻光纤的间距以及相邻层光纤的错位距离F。

所述定位基板的固定槽为V型槽或U型槽。

所述固定盖板是平板或具有定位槽的盖板，有定位槽的盖板的下表面带有和定位基板一致的固定槽。

所述两相邻光纤组成的固定槽为类V槽。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种M×N二维光纤阵列的制作方法，包括以下步骤：

(1)准备光纤，去除光纤包层外的保护层；

(2)准备假光纤，去除光纤阵列的保护层，将用于调节间距的假光纤在剥纤部位处用光纤切割刀沿径向划一条切割线；

(3)将裸露包层的光纤的包层部分放置到定位基板内，光纤依顺序排列在定位基板的固定槽内，加盖定位盖板并施以压力固定；

(4)在定位基板的尾部光纤的下侧点胶，胶水沿着光纤往定位槽前端进行渗透，控制胶水的使用量避免胶水渗入光纤与定位盖板之间；

(5)胶水固化后，取下定位盖板；

(6)将第二层光纤放置在第一层光纤阵列的两相邻光纤组成的类V型槽上，将定位盖板置于第二层光纤上，光纤依顺序排列在第一层相邻光纤组成的类V槽内并与这两相邻光纤相切，然后施以压力使光纤定位，同步骤(3)进行点胶，同步骤(4)进行固化，取下定位盖板，以此类推，实现第N-1层光纤阵列的固定；

(7)将第N层光纤放置在第N-1层光纤阵列的两相邻光纤组成的类V型槽上，将固定盖板放置在第N层光纤上，施加压力使定位盖板与第N层相切，然后点胶，让胶水充满固定盖板和定位基板以及中间的裸光纤，胶水固化；

(8)对端面进行抛光。

所述步骤(8)中对端面进行抛光的角度为8度或0度。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明将第一层光纤固定在固定槽定位基板内，第二层光纤固定在第一层光纤的上表面，若需要第三层光纤固定在第二层光纤的上表面，以此类推，可以制作2-256层的二维光纤阵列，由于通道数量比一层光纤阵列的通道数量提高，故大大提高了光纤阵列的密度，节约了空间。其中，第偶数层光纤可以为假光纤，假光纤是基于结构上实现间距的调整。

附图说明

图1是现有技术中二维双层光纤阵列结构示意图；

图2是本发明的二维光纤阵列结构示意图；

图3是本发明的两层光纤阵列间距示意图；

图4是本发明制作工艺流程图；

图5-图9是本发明各步骤示意图。

具体实施方式