[发明专利]一种高可靠性的光纤阵列U槽及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤阵列U槽及其制造方法，尤其是一种高可靠性的光纤阵列U槽及其制造方法，属于光纤通讯的技术领域。

背景技术

当前，我国FTTx(光纤接入网)建设逐步展开，三大运营商及广电系统都确定了“加快光进铜退、推进接入网战略转型”的思路，实现FTTC(光纤到路边)、FTTB(光纤到大楼)、FTTH(光纤到家庭)、FTTD(光纤到桌面)、三网融合(语音网、数据网、有线电视网)等多媒体传输以及PDS(综合布线系统)方案。FTTX中比较关键的器件就是光纤阵列分路器，分路器中的关键器件之一就是光纤阵列，而V型槽就是光纤阵列中的关键。

目前国内外生产光纤阵列V型槽大都分为三类。第一类采用机械加工的方法，采用金刚砂切割刀在玻璃片上切割出所需的V槽，玻璃成本低，但切割过程中金刚刀被磨损，需不断修磨，磨损的金刚刀也导致V槽形状改变，不能满足精度要求；制作多槽的V型槽时，如大于32槽时，由于设备不断积累的误差从而导致精度降低，良率下降，因此采用机械方法加工大于32槽的V型槽的成本很高。

第二类采用硅晶片作为基材用湿法腐蚀的方法加工V型槽，此方法采用光刻的技术，各向异性湿法刻蚀硅晶片，没有机械加工导致的累积误差，故精度不受V槽数量的限制，利用硅片的各向异性的特点，腐蚀出的V槽形状一致；但是由于光纤和PLC芯片等均是石英材质，硅和石英的热膨胀系数相差约1个数量级，分路器使用过程中会因为温度变化导致光纤位置偏移，从而增加损耗，降低分路器的可靠性。

第三类目前鲜有采用石英片作为基材用湿法腐蚀的方法加工U型槽，此方法采用光刻的技术，湿法刻蚀石英片，精度不受槽数量限制，且材质为石英，与光纤及PLC芯片材料一致，热稳定性好。但是由于各向同性腐蚀率为1∶1，得到的U槽的侧壁与槽面的夹角约为90°，侧壁与槽面的交界处应力较大，受力易崩坏，且光纤容易损坏，传输损耗增加，影响光纤阵列的性能及良率，同时也降低了光纤阵列受力时的可靠性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高可靠性的光纤阵列U槽及其制造方法，其结构紧凑，能降低传输损耗，提高光纤阵列组装的良率，降低组装成本，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述高可靠性的光纤阵列U槽，包括基板；所述基板内凹设有若干均匀分布的U槽，相邻U槽间通过棱间隔；U槽的侧壁与基板表面间的夹角θ小于90度。

所述基板的材料为玻璃或石英。所述U槽的侧壁与基板表面间的夹角θ为70～80°。

所述U槽开口的宽度大于U槽在基板内的深度；且U槽的深度低于基板的厚度。

所述U槽内通过UV胶层安装有光纤，并在基板的上方压盖有盖板。

一种高可靠性的光纤阵列U槽制造方法，所述光纤阵列U槽制造方法包括如下步骤：

a、提供所需的基板，并在所述基板的表面上淀积第一遮挡层；

b、在上述基板的表面上淀积第二遮挡层，所述第二遮挡层覆盖于第一遮挡层上；

c、在上述第二遮挡层上旋涂光刻胶层，并选择性地掩蔽和刻蚀光刻胶层，得到第一定位孔，所述第一定位孔从光刻胶层的表面延伸到第二遮挡层；

d、在第一定位孔导向定位下，对第二遮挡层进行湿法刻蚀，得到第二定位孔，所述第二定位孔从光刻胶层的表面延伸到第一遮挡层；

e、在第二定位孔导向定位下，对第一遮挡层进行湿法刻蚀，得到第三定位孔，所述第三定位孔从光刻胶层的表面延伸到基板的表面；

f、去除基板上方的光刻胶层；

g、在第三定位孔导向定位下，采用湿法腐蚀对基板进行刻蚀，在基板内得到U槽，所述U槽与上方对应的第三定位孔相连通；

h、去除上述基板上方的第二遮挡层；

i、去除上述基板表面上的第一遮挡层。

所述第一遮挡层的材料包括Cr或Ti，第一遮挡层的厚度为5～20nm。

所述第二遮挡层的材料包括Au、Cu、或Mo；第二遮挡层的厚度为300nm～1000nm。

所述步骤g中，采用氢氟酸溶液对基板进行腐蚀。