[发明专利]一种芯片耦合器件及芯片耦合方法

权利要求书

1.一种芯片耦合器件，其特征在于，包括基板和贴合于所述基板上的芯片；

所述芯片包括硅波导和与所述波导前端连接的模斑转换器；

所述模斑转换器的前端设置有V型沟槽；

所述V型沟槽包括面积相同的第一空隙端面和第二空隙端面；

所述第一空隙端面与所述模斑转换器的端面相对应，且所述第一空隙端面与所述模斑转换器的端面之间具有耦合空隙；

所述耦合空隙在所述V型沟槽延伸方向的宽度满足预设值，所述耦合空隙的面积大于所述模斑转换器的端面面积；

所述第二空隙端面与所述芯片的对应端面对齐；

所述耦合器件还包括光纤，且将所述光纤放入所述V型沟槽后，所述光纤的端面中心与所述模斑转换器的端面中心在所述V型沟槽的延伸方向吻合。

2.根据权利要求1所述的芯片耦合器件，其特征在于，所述预设值在0至50um之间。

3.根据权利要求1所述的芯片耦合器件，其特征在于，所述芯片包括接收芯片和发射芯片，所述光纤包括发射光纤和接收光纤，所述发射光纤通过所述V型沟槽与所述发射芯片耦合，所述接收光纤通过V型沟槽与所述接收芯片耦合。

4.根据权利要求3所述的芯片耦合器件，其特征在于，所述发射光纤和接收光纤均具有4根光纤，且所述4根光纤分别通过对应的V型沟槽以及耦合间隙与所述接收芯片和发射芯片中模斑转换器的对应端面耦合。

5.根据权利要求1所述的芯片耦合器件，其特征在于，所述V型沟槽的两个槽面与所述芯片上表面之间的夹角在40度与60度之间。

6.根据权利要求1所述的芯片耦合器件，其特征在于，所述芯片耦合器件还包括第一盖板和第二盖板；

所述第一盖板的下侧贴合于所述基板上，所述第一盖板的上侧设置有放置所述光纤的所述V型沟槽；

所述第二盖板用于与贴合于所述第一盖板的上侧以固定所述光纤。

7.一种芯片的耦合方法，其特征在于，所述方法包括：

基于与所述芯片耦合的光纤的端面的尺寸，在所述芯片的模斑转换器前端刻蚀V型沟槽，所述V型沟槽包括面积相同的第一空隙端面和第二空隙端面，所述第一空隙端面与所述模斑转换器的端面相对应，且所述第一空隙端面与所述模斑转换器的端面之间具有耦合空隙，所述耦合空隙在所述V型沟槽延伸方向的宽度满足预设值，所述耦合空隙的面积大于所述模斑转换器的端面面积，所述第二空隙端面与所述芯片的对应端面对齐；

将所述芯片贴合于基板上的第一预设位置；

提供第一盖板和第二盖板，并在所述第一盖板上刻蚀所述V型沟槽后，将所述第一盖板贴合于所述基板上的第二预设位置，所述第二预设位置与所述第一预设位置相对；

将光纤前部去除涂覆层留下纤芯后放入所述第一盖板上的V型沟槽，并将所述第二盖板放置在所述第一盖板上固定光纤；

将延伸出所述第一盖板上的V型沟槽的光纤放入所述芯片中的V型沟槽，使所述纤芯的端面与所述第一空隙端面对齐；

在所述耦合间隙中注满光学胶，使所述模斑转换器前端与所述光纤的端面通信耦合。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将延伸出所述第一盖板上的V型沟槽的光纤放入所述芯片中的V型沟槽之后，所述方法还包括：

将所述光纤的端面中心与所述模斑转换器的端面中心在所述V型沟槽的延伸方向吻合。