[发明专利]一种集成光源的制备方法

说明书

本发明公开了一种集成光源的制备方法，包括在激光芯片的出光口表面设置微透镜；在待集成芯片表面设置光耦合部；将设置有微透镜的激光芯片的出光口朝向光耦合部设置，使激光芯片经微透镜整形的光斑与光耦合部中预设位置相互对位；将相互对位的激光芯片与待集成芯片相互键合以在激光芯片与待集成芯片之间形成具有预设高度的键合柱，使微透镜与待集成芯片之间具有光线传播间隙。通过在激光芯片的出光口表面直接设置微透镜，可以直接将激光芯片产生的激光进行整形，并通过键合柱形成的传播间隙在光耦合部形成一尺寸合适的光斑，便于对该光线进行耦合，从而可以完成集成光源的制备。

技术领域

本发明涉及集成光源技术领域，特别是涉及一种集成光源的制备方法。

背景技术

随着移动互联网技术的发展，5G通信网络、智能物联网、自动驾驶、人工智能等新兴技术逐渐实用化，并慢慢走入人们的生活。以光互连技术为主导的新型网络互连技术因其具有大带宽、低延迟、低功耗等优异性能，近年来获得了广泛的关注。光互连技术中最受关注的是片上光互连技术。片上光互连技术，尤其是基于硅基材料平台的片上光互连技术，因为能有效结合传统的CMOS技术，适合制作大规模的集成光子芯片，具有制作工艺成熟，制作成本低廉，能大大提高网络带宽，网络速率，且可将电互连的能耗降低几个数量级等优异性能。相比于传统的电互连网络，片上光互连网络的成本及性能优势明显。硅基片上光互连技术现已成为突破当前电互连网络瓶颈的重要技术方向之一。

片上光互连是将各种光学功能器件，如光源、放大器、调制器、解调器、探测器，光开关，分路器等集成在一起，形成一个完整的具有综合功能的集成光网络。片上光互连技术具有损耗低、功耗小、速率高、抗干扰性强等诸多优点，是实现超高速、低功耗、低延时、抗干扰的全光互连网络的重要技术。能成熟商业化应用的片上光互连技术将有希望应用到云计算、5G通信前传回传模块、数据中心光互连模块等诸多商业领域。片上光互连网络是信息技术发展的必然趋势已成为当前业界的共识。

在实际应用中，往往更需要一种光源集成方法，以便于将光源与各种基底上芯片直接集成在微芯片系统中，使得无源器件与包括有源器件的其他器件相互光耦合，满足光源集成芯片多样化集成化的实际需求。所以如何提供一种集成光源的制备方法是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成光源的制备方法，可以将不同光学器件之间相互耦合。

为解决上述技术问题，本发明提供一种集成光源的制备方法，包括：

在激光芯片的出光口表面设置微透镜；

在待集成芯片表面设置光耦合部；

将设置有所述微透镜的激光芯片的出光口朝向所述光耦合部设置，使所述激光芯片经所述微透镜整形的光斑与所述光耦合部中预设位置相互对位；

将相互对位的所述激光芯片与所述待集成芯片相互键合以在所述激光芯片与所述待集成芯片之间形成具有预设高度的键合柱，使所述微透镜与所述待集成芯片之间具有光线传播间隙。

可选的，所述在待集成芯片表面设置光耦合部包括：

在待集成芯片表面设置一介质层，所述介质层背向所述待集成芯片一侧表面为斜面；

在所述斜面表面设置波导层；

在所述波导层表面刻蚀出耦合光栅；

所述将设置有所述微透镜的激光芯片的出光口朝向所述光耦合部设置，使所述激光芯片经所述微透镜整形的光斑与所述光耦合部中预设位置相互对位包括：

将设置有所述微透镜的激光芯片的出光口朝向所述耦合光栅设置，使所述激光芯片经所述微透镜整形的光斑与所述耦合光栅中预设位置相互对位。

可选的，所述斜面的倾角的取值范围为6°至12°，包括端点值。