C型微槽陣列基板的製作方法

2024-02-09 13:54:15 4

專利名稱：C型微槽陣列基板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及光通訊技術領域，具體涉及ー種陣列器件的輸入或輸出耦合接ロ的用於光纖定位的微槽陣列基板。
背景技術：
光纖到戶(FTTH)是實現語音、數據和有線電視融合接入的最佳解決方案，FTTH接入一般採用無源光網絡(P0N)。光分路器是PON中的核心器件之一，用以實現光信號的分配。光分路器包括基於平光光路(PLC)技術的分光晶片和輸入/輸出光纖陣列。光纖陣列定位組件用於光纖的精確定位，是製作光纖陣列的最關鍵光學元件。密集波分復用(DWDM)系統中常用的陣列波導光柵(AWG)器件，其核心是基於PLC 技術的波分晶片，其中的輸入/輸出端ロ也需要採用光纖陣列，因此光纖陣列定位組件在AffG器件中也是必須的光學元件。印刷行業中常用的脫機直接製版(CTP)技術，需要一個光纖密排頭，用以產生點光源陣列。光纖密排頭中也需要光纖陣列定位組件來進行光纖定位，與前述光分路器和AWG器件不同的是，此處被定位的是多模光纖，而非單模光纖。因此光纖陣列定位組件在CTP印刷技術中也有著重要的應用。在現有技術中，主要有兩種微槽陣列基板，分別是V型微槽陣列基板和U型微槽陣列基板。其中，V型微槽陣列基板以精密工具機切削加工而成。參見圖I、圖2，V型微槽陣列基板通過V型槽3'的兩個側壁對光纖4'進行定位，光纖4'均勻排列於V型微槽陣列基板上，並由蓋板I'壓緊固定。參見圖3，光纖4'被壓入V型槽3'中，V型槽3'的兩個側面支撐光纖4'，光纖4'的柱面與V型槽3'的側面相切於兩條切線5'。光纖4'的垂直定位精度取決於這兩條切線5'的高度，如果工具機的刀頭磨損，就會造成加工出的V型槽3'的槽面變形，使V型槽3'的深度的精確性受到影響，使光纖4'與V型槽3'的側壁的切點產生高度差異，對應的光纖4'將產生垂直定位誤差。因此，上述V型微槽陣列基板對加工精度的要求較高，大線數的V型微槽陣列基板的加工成品率較低。U型微槽陣列基板以微電子技術中常用的光刻和離子刻蝕等エ藝加工而成，其通過基板的U型槽的兩個稜邊進行光纖的定位，並由蓋板壓緊固定，其定位精度較高，大線數的U型微槽陣列基板的加工成品率高，但是離子刻蝕エ藝的加工效率較低、加工成本較高。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供ー種對加工精度要求較低、易於加工、對光纖的定位精度高的C型微槽陣列基板。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的ー種C型微槽陣列基板，包括基板本體，所述基板本體的上表面均勻設置有多個用於定位光纖的長條狀的微槽，這些微槽的大小一致、間距相同，所述微槽為橫截面為半圓或小於半圓的扇形的C型微槽。[0010]上述C型微槽陣列基板的加工方法，包括如下步驟a、將石英玻璃基板的上下兩面進行拋光加工山、通過離子濺射的方法在上下兩面拋光的石英玻璃基板的上表面上鍍ー層金屬層；c、在金屬層上覆蓋ー層光刻膠層；d、採用高精度的掩模板進行光刻加工，在需要進行腐蝕加工的位置對應的光刻膠上留出加工縫隙；e、選用對應於金屬層的腐蝕液去掉加工縫隙下方的金屬層，暴露出石英玻璃基板的上表面ば、採用石英玻璃腐蝕液通過各向同性腐蝕過程在石英玻璃基板的上表面加工出C型微槽；g、去除剰餘的光刻膠和金屬層，得到C型微槽陣列基板。本實用新型的有益效果是在本實用新型中，C型微槽的寬度小於光纖的直徑，以C型微槽兩側的稜邊來支撐光纖，光纖的水平定位精度和垂直定位精度分別取決於C型微槽的間距和C型微槽的寬度的一致性。C型微槽 陣列以微電子技術中常用的離子濺射、光刻和化學腐蝕エ藝加工而成，高精度的光刻掩模板和各向同性的化學腐蝕エ藝，有效保證微槽間距的精度和微槽寬度的一致性，從而加工出高定位精度的C型微槽陣列。

圖I為現有技術的V型微槽陣列基板的結構示意圖；圖2為現有技術的V型微槽陣列基板的使用狀態的結構示意圖；圖3為現有技術的V型微槽陣列基板的使用過程中的正常情況與存在誤差情況的對比視圖；圖4為本實用新型的C型微槽陣列基板的結構示意圖；圖5為本實用新型的C型微槽陣列基板的使用狀態的結構示意圖；圖6為本實用新型的理想的C型微槽與存在誤差的C型微槽的使用狀態的對比視圖；圖7為本實用新型的C型微槽陣列基板的加工方法示意圖。在圖I至圖3中I'-蓋板；2'-基板；3' -V型槽；4'-光纖；5'-切線；在圖4至圖7中；I-蓋板；2_基板；3_C型微槽；4_光纖；5_稜邊；6_石英玻璃基板;7_金屬層；8_光刻膠層。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作詳細描述。如圖4所示，ー種C型微槽陣列基板，包括基板本體，基板本體的上表面均勻設置有多個用於定位光纖4的長條狀的微槽，這些微槽的大小一致、間距相同，該微槽為橫截面為半圓或小於半圓的扇形的C型微槽3。如圖5所示，使用過程中，光纖4由C型微槽3的兩側的稜邊5定位，並由蓋板I壓緊固定。在圖6中，左側是理想槽面的C型微槽陣列基板與光纖4配合的狀態圖，左側是存在深度誤差的C型微槽陣列基板與光纖4配合的狀態圖。如圖6所示，光纖4被壓在C型微槽3上,光纖4的側面與C型微槽3的兩條稜邊5相切。由於對石英玻璃的化學腐蝕具有各向同性的特點，在腐蝕過程中，微槽寬度與深度同步增加，當腐蝕深度出現誤差時，微槽寬度也發生誤差。參見圖6，C型微槽3的寬度D2>D1，右側的C型微槽3對光纖4的定位高度低於左側的C型微槽3對光纖4的定位高度，由於微電子エ藝固有的高度一致性特點，在發生腐蝕深度誤差的同一個C型微槽陣列基板中，各個C型微槽3的深度和寬度能夠保持良好的一致性，使得光纖4之間的垂直定位精度得到良好保證。如圖7所示，上述C型微槽陣列基板的加工方法，包括如下步驟a、將石英玻璃基板6的上下兩面進行拋光加工；b、通過離子濺射的方法在上下兩面拋光的石英玻璃基板6的上表面上鍍ー層金屬層7 ;c、在金屬層7上覆蓋ー層光刻膠層8 ;d、米用高精度的掩模板進行光刻加工，在需要進行腐蝕加工的位置對應的光刻膠上留出加工縫隙；e、選用對應於金屬層7的腐蝕液去掉加工縫隙下方的金屬層7，暴露出石英玻璃基板6的上表面ば、採用石英玻璃腐蝕液通過各向同性腐蝕過程在石英玻璃基板6的上表面加工出C型微槽3 ;g、去除剰餘的光刻膠和金屬層7，得到C型微槽陣列基板。由於對石英玻璃基板6的腐蝕過程是各向同性的，在加工過程中，C型微槽3的 寬度與深度同步增加，最終得到的C型微槽3的寬度大於縫隙寬度。因此在設計光刻掩模板吋，需考慮側蝕過程的影響，根據腐蝕エ藝調整掩模板上的線條寬度。在加工過程中，最好採用高精度的掩模板進行光刻，這樣可以保證微槽間距的精度和一致性，從而保證光纖4的水平定位精度。最後應當說明的是，以上內容僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護範圍的限制，本領域的普通技術人員對本實用新型的技術方案進行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本實用新型技術方案的實質和範圍。
權利要求1.一種C型微槽陣列基板，包括基板本體，所述基板本體的上表面均勻設置有多個用於定位光纖的長條狀的微槽，這些微槽的大小一致、間距相同，其特徵在於所述微槽為橫截面為半圓或小於半圓的扇形的C型微槽。
專利摘要本實用新型公開了一種C型微槽陣列基板，包括基板本體，所述基板本體的上表面均勻設置有多個用於定位光纖的長條狀的微槽，這些微槽的大小一致、間距相同，所述微槽為橫截面為半圓或小於半圓的扇形的C型微槽。本實用新型的C型微槽陣列基板對加工精度要求較低、易於加工、對光纖的定位精度高。
文檔編號G02B6/122GK202472032SQ201220085620
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者楊開發 申請人:上海坤騰光電科技有限公司