板110可以具有通孔112，当从平面图中观察时，通孔112可以具有圆形形状、多边形形状或任何其他形状(例如，方形、卵形、椭圆形等)。如图1所示，通孔112可以具有上部114，上部具有比下部116 (参见图4A)大的宽度(或半径)。更具体地，通孔112的上部可以台阶的形状与通孔112的下部耦合。另外，可以由金属材料制成的电极150可以形成在基板110的上表面的一部分。
[0032]在一些实施例中，光学元件120可以具有光发射部122，诸如激光的光可以从光发射部122沿着通过树脂160朝向通孔112的方向辐照。来自光学元件120的光发射部122的光可用来运载光通信系统中的光通信信号。在一个实施例中，光学元件120可以附加地设有在光学元件120的下侧面上的电极140 (例如，金属电极、或某其他导电或半导电电极)和/或在光学元件120的上侧面上的电极130。可以通过光学元件120的电极130和140来提供正向电偏压，这可以使得从光发射部122产生光。在一些示例中，光学元件120可以是表面发射激光器二极管、边缘发射激光器、LED(发光二极管)、或诸如光电二极管、CCD传感器和线传感器的光学传感器。
[0033]如图1所示，光学元件120可以通过树脂160附接到或者形成在基板110上方的位置处。在用于制造光学设备100的方法中的对准工艺期间，光学元件120的光发射部122的中心可以与基板110的通孔112的中心自对准，这将在下面进行更详细地说明。在特定的示例中，光学元件120可以通过执行如下的方法而附接到基板110上，即，液态树脂注入基板I1中的通孔112中。作为树脂注入工艺的结果，光学元件120可以形成在基板110上，使得由于液态树脂的表面张力而使光发射部122的中心与通孔112的中心自对准。随后，可以固化树脂，使得光学元件120绕着通孔112固定到基板110上。
[0034]在一些实施例中，树脂160可以对应于紫外线固化树脂、热固性树脂或其组合。在使用紫外线固化树脂的情况下，可以通过将紫外光辐照到树脂160上来固化树脂160。例如，通过辐照能量在约10至1，OOOmJ范围内的紫外光或者亮度在约100至1，000mW/cm2范围内、曝光时间在约I至5秒范围内的紫外光，可以固化所述树脂160。具体地，如果树脂160具有约10至100微米的厚度，则通过辐照能量在约1，OOOmJ的范围内的紫外光来固化树脂160，该紫外光可以等同于亮度为约l，000mW/cm2、曝光时间为约I秒的紫外光或者亮度为约200mW/cm2、曝光时间为约5秒的紫外光。可替代地，在使用热固性树脂的情况下，通过在大约100摄氏度的温度下加热树脂160大约10分钟到几小时，来固化树脂160。
[0035]如图1所示，树脂160的一部分可以至少部分地填充到通孔112的上部中，而树脂160的一些其他部分可至少部分地填充到通孔112的下部中。此外，树脂160的底面可以具有弯曲表面，其曲率是根据通孔112的侧表面的接触角来确定的。通孔112的侧表面的接触角可以根据通孔112的侧表面的防水性或粗糙度来确定。在一些实施例中，基板110中的通孔112的侧表面可以具有防水结构，诸如楔状形状，或者可以涂有防水材料。通过这种方式，可以控制树脂160的底面的曲率，并且因此，可以控制从光学元件120发射的光束的特性。也即，通过利用树脂160的透镜效应，从光学元件120入射到诸如光纤或光波导(未示出)的光信道中的光的耦合效率能够得到提高。
[0036]在一些实施例中，光学元件120的电极140可以附接到基板110的电极150，以确保光学元件120与基板110之间的电连接。更具体地，在通过固化树脂160将基板110附接到光学元件120之后，可以执行诸如焊料回流工艺的热处理。例如，电极140和150的金属材料可以在大约200至250度的温度下加热，从而熔化且彼此接合。为避免在热处理期间树脂160变形，具有优良耐热性的树脂可用作树脂160。
[0037]图2示意性地示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的、包括光学元件的示例性的光学设备的剖视图，该光学元件通过基板中的通孔与光波导对准。如图所示，光学设备200可以包括基板110和形成在基板110上或上方的光学元件120。此外，光学元件120可以通过树脂160附接、耦合或形成在相对于基板110的某位置处。光学设备200的上述元件可以具有类似于如图1所示的光学设备100的构造。如图2所示的光学设备200可用作光通信系统的部分，以充当用于产生光通信信号且将光通信信号传输到另一设备的单
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[0038]在一些实施例中，光学设备200可进一步包括基板210，基板210附接到附接到基板110的下表面的部分。基板210可以利用单晶硅、玻璃或其任意组合来形成。而且，基板210可以具有在基板210的一侧面上的镜面212。镜面212可以涂有诸如铝(Al)和金(Au)的反射性材料且可以相对于基板210的底面具有预定角度，例如，约44至46度(更具体地约为45度)。基板210的镜面212可构造为接收从光学元件120产生的光230且朝向光纤或光波导220反射光230。
[0039]在一些实施例中，光波导220的光轴224可以基本上与光学元件120的光轴124对准。而且，如上所述，因为树脂160的下表面具有基本上通过基板110中通孔112的侧表面的粗糙度所确定的曲率，所以树脂160的该曲率可以具有透镜效应，这能够提高从光学元件120入射到光波导220的光的耦合效率。
[0040]图3图示出依照本文所描述的至少一些实施例的适于制造光学设备的方法的示例流程图。图3中的示例的方法300可以利用例如包括适于制造光学设备的处理器的计算设备(例如，图6中的计算机600)来实现。
[0041]此外，图4A至4E示意性地示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的、根据制造光学设备的一些所述方法制造的示例性光学设备的剖面图。下面，将参考图4A至4E详细描述方法300。
[0042]方法300可以包括如框S310、S320、S330和/或S340中的一个或多个所示的一个或多个操作、动作或功能。虽然图示为离散的框，根据期望的实现方式，各个框可以划分成附加的框，组合成较少的框，或者去除。在一些进一步的示例中，各所述的框可以实现为并行的过程，而不是顺序的过程，或者实现为其组合。方法300可以开始于框S310，“设置基板，在所述基板的要安装光学元件的位置处具有通孔”。
[0043]在框S310中，可以设置基板，以在基板的要安装光学元件的位置处具有通孔。如图4A所示，基板110可以设置为具有通孔112，当从平面图中观察时，通孔112可以具有圆形形状、多边形形状或任何其他形状(例如，方形、卵形、椭圆形等)。基板110可以利用单晶硅、玻璃或其任意组合来形成。基板110中的通孔112可以利用高纵横比MEMS干蚀刻工艺来形成。另外，可以由金属材料制成的电极150可以形成在基板110的上表面的一部分上。
[0044]在一些实施例中，如图4A中的放大部分A所示，基板110的通孔112可以具有上部114，上部114具有比下部116大的宽度(或半径)。更具体地，通孔112的上部114可以台阶的形状与通孔112的下部116耦合。此外，基板110中的通孔112的侧表面的至少一部分，例如下部116，可以具有能够根据将在稍后注入通孔112中的树脂的曲率特性来调节的润湿性。例如，通孔112的下部116可以具有可利用表面精加工工艺形成的诸如楔状形状的防水结构。在使用硅作为基板110的情况下，干蚀刻工艺可用来对通孔112的下部116执行表面精加工工艺。虽然在图4A中示出了楔状结构，诸如翅片形状的结构的任何其他类型的结构可以形成在通孔112的下部116上以提供防水性质。可替代地和/或另外地，通孔112的下部116可以涂有诸如含氟聚合物的防水材料。通过这种方式，可以控制稍后将描述的树脂的底面的曲率。
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