二维光纤阵列的制作方法

本实用新型属于光纤通信技术领域，具体来说涉及一种二维光纤阵列。

背景技术：

全光交换机是全光通信网络的技术核心。其出入光接口是通过制造出高精度2D光纤阵列和利用模压或蚀刻制作出准直微透镜阵列，再利用高精度的调整仪器将光纤阵列和准直微透镜阵列整体对准耦合，从而获得准直的发射或接收光路。现在一般采用等离子刻蚀通孔的方式来制作2D高精度光纤阵列、在硅片上形成高度一致的光纤通孔，但受到现有刻蚀工艺能力的限制，只能在厚度为几百微米的硅片上产生光纤通孔。而时间中为了更好的固定光纤，一般需要深度为毫米级的光纤通孔。而为了克服这个问题，现有技术中采用将两片500μm的硅片键合在一起，形成厚度为1mm的二维阵列。这种方案存在的问题是硅片键合精度不高，容易产生两块硅片的键合错位、造成光纤无法穿过通孔或者错位位置划伤光纤。

如何开发出一种新型的二维光纤阵列，能够克服上述问题，是本领域技术人员需要研究的方向。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种二维光纤阵列，用于解决现有技术中存在的因硅片键合错位产生的光纤无法穿过通孔或错位位置划伤光纤的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种二维光纤阵列中：包括相向设置的第一硅片和第二硅片；所述第一硅片上设有第一光纤贯穿孔，所述第一光纤贯穿孔由圆孔和倒金字塔孔构成；所述圆孔一端导通至第一硅片背向第二硅片一侧表面、另一端与倒金字塔孔的小孔端连接；所述倒金字塔孔的大孔端导通至第一硅片朝向第二硅片一侧表面；所述第二硅片上设有第二光纤贯穿孔，且所述第一光纤贯穿孔和第二光纤贯穿孔呈手性对称分布。

通过采用这种技术方案：第一倒金子塔孔的大孔端远大于圆孔的孔径，故而能够在第一硅片和第二硅片键合面处形成一个较大的空腔，键合后，光纤两端被圆孔固定，而中间不受应力，故而克服了当第一硅片和第二硅片出现键合错位时，不会出现光纤无法插入的问题。

于本实用新型的一实施例中，优选的是，上述二维光纤阵列中：还包括第三硅片，所述第三硅片位于第一硅片和第二硅片之间；所述第三硅片上设有贯穿通孔，所述贯穿通孔两侧分别与第一光纤贯穿孔、第二光纤贯穿孔导通，且所述贯穿通孔的孔径大于圆孔。

采用这种技术方案：实践中，先第一将硅片1与第三硅片键合，再将第三硅片的另一侧与第二硅片键合。因为第三硅片上的贯穿通孔孔径大于圆孔孔径，故同样能够避免当键合错位时，出现的光纤无法插入的问题。而通过在第一硅片和第二硅片之间设置第三硅片的厚度，对二维光纤阵列的整体高度进行有效调节。

于本实用新型的一实施例中，更优选的是，上述二维光纤阵列中：所述第一硅片和第二硅片的厚度为500～800μm。

于本实用新型的一实施例中，更优选的是，上述二维光纤阵列中：所述圆孔的深度为300～500μm。

于本实用新型的一实施例中，更优选的是，上述二维光纤阵列中：所述贯穿通孔的孔径比圆孔的孔径大20～50μm。

如上所述，本实用新型的一种二维光纤阵列，结构合理，能够避免两片硅片在键合过程中产生错位而导致光纤无法穿过通孔或光纤划伤的问题，并自由调节二维光纤阵列高度，推广应用具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2的结构示意图。

图中：1.第一硅片；2.第二硅片；11.第一光纤贯穿孔；21.第二光纤贯穿孔；111.圆孔；112.倒金字塔孔；31.贯穿通孔。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型提供一种二维光纤阵列，包括相向设置的第一硅片1和第二硅片2；所述第一硅片1上设有第一光纤贯穿孔11，所述第一光纤贯穿孔11由圆孔111和倒金字塔孔112构成；所述圆孔111一端导通至第一硅片1背向第二硅片2一侧表面、另一端与倒金字塔孔112的小孔端连接；所述倒金字塔孔112的大孔端导通至第一硅片1朝向第二硅片2一侧表面；所述第二硅片2上设有第二光纤贯穿孔21，且所述第一光纤贯穿孔11和第二光纤贯穿孔21呈手性对称分布；

还包括第三硅片3，所述第三硅片3位于第一硅片1和第二硅片2之间；所述第三硅片3上设有贯穿通孔31，所述贯穿通孔31两侧分别与第一光纤贯穿孔11、第二光纤贯穿孔21导通，且所述贯穿通孔31的孔径大于圆孔111；

所述第一硅片1和第二硅片2的厚度为500～800μm；

所述圆孔111的深度为300～500μm；

所述贯穿通孔31的孔径比圆孔111的孔径大20～50μm。

实施例1、如图1所示，本实用新型提供一种二维光纤阵列，其包括相向设置的第一硅片1和第二硅片2；所述第一硅片1上设有第一光纤贯穿孔11，所述第一光纤贯穿孔11由圆孔111和倒金字塔孔112构成；所述圆孔111一端导通至第一硅片1背向第二硅片2一侧表面、另一端与倒金字塔孔112的小孔端连接；所述倒金字塔孔112的大孔端导通至第一硅片1朝向第二硅片2一侧表面；所述第二硅片2上设有第二光纤贯穿孔21，且所述第一光纤贯穿孔11和第二光纤贯穿孔21呈手性对称分布。在本例中，所述第一硅片1和第二硅片2的厚度为600μm的双抛片。其中第一光纤贯穿孔11上所述圆孔111的深度为300μm，孔径为126μm，通过刻蚀加工构成；而倒金字塔孔112通过湿法腐蚀构成。

实施例2、如图2所示，实施例2与实施例1的区别点在于，在第一硅片1和第二硅片2之间还设有一片第三硅片3，所述第三硅片3上设有贯穿通孔31，所述贯穿通孔31两侧分别与第一光纤贯穿孔11、第二光纤贯穿孔21导通，且所述贯穿通孔31的孔径比圆孔111的孔径大20～50μm。

综上所述，本实用新型提供一种二维光纤阵列，结构合理，能够避免两片硅片在键合过程中产生错位而导致光纤无法穿过通孔或光纤划伤的问题，并自由调节二维光纤阵列高度。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。