[发明专利]光波导与单模光纤的耦合方法和耦合装置

权利要求书

1.一种光波导与单模光纤的耦合方法，其特征在于，包括：

在衬底上设置定位槽，其中，所述衬底上还设置有第一光波导，所述第一光波导的一端具有宽度逐渐减小的倒锥形结构，且所述倒锥形结构的通过锥尖的中心线与所述定位槽的中心线平行；

将一端具有直径逐渐减小的光纤锥结构的单模光纤固定于所述定位槽内，使得所述第一光波导与所述单模光纤的中心线平行，其中，所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端与所述第一光波导的具有倒锥形结构的一端相对设置；

根据所述第一光波导的位置和所述单模光纤的位置，在所述衬底上设置第二光波导，以使得所述第二光波导位于所述第一光波导与所述单模光纤之间，所述第二光波导通过所述第一光波导的具有倒锥形结构的一端与所述第一光波导光耦合，且所述第二光波导通过所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端与所述单模光纤光耦合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一光波导的位置和所述单模光纤的位置，在所述衬底上设置第二光波导，以使得所述第二光波导位于所述第一光波导与所述单模光纤之间，所述第二光波导通过所述第一光波导的具有倒锥形结构的一端与所述第一光波导光耦合，且所述第二光波导通过所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端与所述单模光纤光耦合，包括：

根据所述第一光波导的位置和所述单模光纤的位置，在所述衬底上设置第二光波导，以使得所述第一光波导的具有倒锥形结构的一端和所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端均包埋于所述第二光波导内。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一光波导的位置和所述单模光纤的位置，在所述衬底上设置第二光波导，以使得所述第二光波导位于所述第一光波导与所述单模光纤之间，所述第二光波导通过所述第一光波导的具有倒锥形结构的一端与所述第一光波导光耦合，且所述第二光波导通过所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端与所述单模光纤光耦合，包括：

根据所述第一光波导的位置和所述单模光纤的位置，在所述衬底上设置第二光波导，以使得所述第一光波导的具有倒锥形结构的一端包埋于所述第二光波导内，且所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端与所述第二光波导通过倏逝场光耦合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一光波导的位置和所述单模光纤的位置，在所述衬底上设置第二光波导，包括：

确定所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端的端头位置和所述第一光波导的具有倒锥形结构的一端的端头位置；

根据所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端的端头位置和所述第一光波导的具有倒锥形结构的一端的端头位置，确定所述第二光波导在所述衬底上的路径；

根据所述第二光波导在所述衬底上的路径，在所述衬底上设置所述第二光波导。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端的端头位置和所述第一光波导的具有倒锥形结构的一端的端头位置，确定所述第二光波导在所述衬底上的路径，包括：

根据所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端的端头位置和所述第一光波导的具有倒锥形结构的一端的端头位置，确定所有可能的路径中耗损最小的路径；

将所述损耗最小的路径作为所述第二光波导在所述衬底上的路径。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二光波导在所述衬底上的路径，在所述衬底上设置所述第二光波导，包括：

在所述衬底上旋涂一层紫外光敏感聚合物材料；

采用紫外激光沿着所述第二光波导在所述衬底上的路径直写所述紫外光敏感聚合物材料，以形成所述第二光波导。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述定位槽为U型槽、V型槽或矩形槽。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述在所述衬底上设置定位槽，包括：

设置所述定位槽的截面尺寸，以使得当所述单模光纤水平固定于所述定位槽内时，所述单模光纤的具有光纤锥结构的一端的端头高于所述衬底的上表面。