[发明专利]提供绝热耦合的聚合物波导阵列和硅波导阵列的对准

说明书

技术领域

本发明涉及提供使得光在聚合物波导（PWG）阵列和硅波导（SiWG）阵列之间传输的耦合。

特别是，本发明涉及单模聚合物波导（PWG）中的阵列高精度对准的技术，从而提供绝热耦合。

背景技术

多模和单模聚合物波导（PWG）二者都广泛地以刚性形式应用于印刷板上或者以柔性形式应用于聚合物基膜上。

光学波导（WG）的原理是提供芯和包层的结合物，是具有不同折射系数的两种不同类型聚合物的结合物，并且芯用作光传输通道。

另一方面，也广泛地采用硅波导（SiWG），其中光传输通道形成在硅（Si）芯片上。

在聚合物波导（PWG）和在硅波导（SiWG）二者中，多通道波导（WG）在彼此平行的一个方向上以阵列方式形成，从而提供多通道的光传输通道。

已经进行了各种努力来在聚合物波导（PWG）和硅波导（SiWG）之间传输光。然而，使光在微观级别下有效传输的耦合要求高精度的定位。

在多模波导（WG）的情况下，在波导彼此耦合时或者在波导耦合到多模光纤时，大截面的芯以及几乎相同尺寸的芯截面和几乎相同的数值孔径可提供这样具有可接受级别损耗的耦合，只要在彼此连接的截面之间保证邻接截面的精确定位。

实际上，所谓的“端面耦合”用于提供上述的耦合。

然而，当单模波导（WG）耦合到硅波导（SiWG）时，芯的截面非常小，并且连接的波导在芯截面的尺寸上和数值孔径上非常不同。因此，甚至难以采用端面耦合。

在此情况下，绝热耦合可作为选择性的方法，通过该方法，在光轴方向上预定距离处捕获和传输沿阵列的光轴方向上的瞬逝光（evanescent light）。

然而，当单模波导（WG）耦合到硅波导（SiWG）时，提供高精度对准的阵列以提供绝热耦合的技术仍是未知的。

关于用于形成聚合物波导（PWG）或者定位多通道聚合物波导（PWG）的创新方法，已经知晓各种基本的技术，例如专利文件1至11中描述的那些技术。

然而，仍然没有文献提供绝热耦合或者涉及高精度对准，例如用于提供绝热耦合的自对准。

[引用列表]

[专利文件]

[专利文件1]日本专利申请公开No.2000-75158A

[专利文件2]日本专利申请公开No.2004-102220A

[专利文件3]日本专利申请公开No.2008-58530A

[专利文件4]日本专利申请公开No.6-109936A

[专利文件5]日本专利申请公开No.2006-139147A

[专利文件6]日本专利申请公开No.2005-208187A

[专利文件7]日本专利申请公开No.2008-89879A

[专利文件8]日本专利申请公开No.2009-31780A

[专利文件9]日本专利申请公开No.2007-212786A

[专利文件10]日本专利申请公开No.7-45811A

[专利文件11]日本专利申请公开No.11-258455A

发明内容

[技术问题]

本发明的目的是对准形成在聚合物上的（单模）聚合物波导（PWG）阵列和形成在硅（Si）芯片上的硅波导（SiWG）阵列，并且因此实现绝热耦合。

[解决问题的技术方案]

形成在聚合物上的（单模）聚合物波导（PWG）阵列和形成在硅（Si）芯片上的硅波导（SiWG）阵列根据两侧上高精度形成的端头和凹槽的结合而自对准。

[本发明的优点]

本发明能够高精度对准形成在聚合物上的（单模）聚合物波导（PWG）阵列和形成在硅（Si）芯片上的硅波导（SiWG）阵列，从而实现绝热耦合。

附图说明

图1是示出其中提供了本发明的绝热耦合的区域以及包含该区域的封装结构的总图；

图2是用于说明硅波导（SiWG）阵列和聚合物波导（PWG）阵列重叠以及用于说明绝热耦合中涉及的瞬逝波的俯视图；

图3是用于说明重叠硅波导（SiWG）阵列和聚合物波导（PWG）阵列的对准重要性的俯视图；

图4是示出形成在聚合物上的端头和形成在硅芯片上的凹槽的结合的总图，该结合使得能够对准形成在聚合物上的（单模）聚合物波导（PWG）阵列和形成在硅（Si）芯片上的硅波导（SiWG）阵列，从而根据本发明实现绝热耦合；

图5是示出在聚合物上高精度形成（单模）聚合物波导（PWG）阵列和端头的本发明方法的示意图；