相连通。所述下夹具203安装在所述夹具安装槽106内，所述上夹具202将所述光纤201压于所述下夹具203之上，所述光纤201的端部位于所述光纤导向槽105内，使得所述光纤201与垂直于所述体娃103表面的方向的夹角β与光栅散射角一致，即所述光纤201的布局方向与所述光栅的衍射方向一致，并且所述下夹具203可在所述夹具安装槽106内移动，以带动所述光纤201的端部可在所述光纤导向槽105内移动，以调整所述光纤201在光纤传输方向的耦合位置，保证光纤201能够达到最大的耦合点。
[0038]优选地，所述光纤导向槽在垂直于所述光纤传输方向上的宽度比单模裸光纤的直径大2-6微米，从而保证±2um的移动范围，达到最佳的耦合效率。
[0039]另外，在本实施方式中，所述光纤201的端部的端面为垂直端面，在其它实施方式中，如图8所示，所述光纤201的端部的端面可以为斜面端面。
[0040]上述光子芯片通过将体硅部分刻蚀掉，形成相连通的夹具安装槽和光纤导向槽，并在夹具安装槽内安装下夹具，再通过上夹具将所述光纤压于所述下夹具之上，所述光纤的端部位于所述光纤导向槽内，使得所述光纤与垂直于所述体硅表面的方向的夹角与光栅散射角一致，最后通过下夹具可在所述夹具安装槽内移动，以带动所述光纤的端部在所述光纤导向槽内移动，以调整所述光纤在光纤传输方向上的耦合位置，从而保证光纤201能够达到最大的耦合点，解决了现有技术中的光子芯片采用倒装时很难寻找到耦合功率最大的位置的技术问题。
[0041]实施例二
[0042]基于同样的发明构思，本申请还提供一种背向散射光栅耦合封装结构的光子芯片的制造方法。如图4所示，为本申请另一较佳实施方式光子芯片的制造方法的流程图，所述制造方法用于制造实施例一种的光子芯片，所述制造方法包括以下步骤:
[0043]步骤S110，获得所述光电子器件10。如图5所示，所述光电子器件10带有背向散射光栅104，所述光电子器件包括埋氧层101、顶层硅102和体硅103，所述埋氧层101设置于所述顶层硅102和所述体硅103之间，所述背向散射光栅104设置于所述顶层硅102上。
[0044]步骤S120，将所述体硅103部分刻蚀掉，形成所述夹具安装槽106和所述光纤导向槽 105。
[0045]如图6和图7所示，假定XY焦点O位置为最大的耦合效率点，光纤导向槽105的长度为W，宽度为H。长度W限制光纤在X方向上的自由度，保证足够长度W，使光纤在光线传输方向(X)有足够的移动自由度，即在W范围内达到最大的耦合效率。宽度H限制光纤的Y方向的自由度，H比单模裸光纤的直径大2-4um。
[0046]夹具安装槽106在光线传输方向X的宽度为L，在Y方向的宽度为Hl，夹具安装槽106的尺寸能保证在光纤达到最大耦合点时候，下夹具203仍能放在夹具安装槽106内。
[0047]所述夹具安装槽106和所述光纤导向槽105的蚀刻深度均为体硅的厚度，蚀刻到埋氧层停止，采用一次蚀刻成型。
[0048]步骤S130，将所述下夹具203安装在所述夹具安装槽106内，通过所述上夹具202将所述光纤201压于所述下夹具203之上，且将所述光纤201的端部置于所述光纤导向槽105内，使得所述光纤201与垂直于所述体硅103表面的方向的夹角β与光栅散射角一致。
[0049]步骤S140，控制所述下夹具203在所述夹具安装槽106内移动，带动所述光纤201的端部在所述光纤导向槽105内移动，以调整所述光纤201在光纤传输方向的耦合位置，保证光纤201能够达到最大的耦合点，获得如图1所示的光子芯片。
[0050]在如图8所示的光纤201的端部的端面为斜面端面时，可采用上述同样的方法制造获得。
[0051]上述制造方法通过获得所述光电子器件10，将所述体硅103部分刻蚀掉，形成所述夹具安装槽106和所述光纤导向槽105，再将所述下夹具203安装在所述夹具安装槽106内，通过所述上夹具202将所述光纤201压于所述下夹具203之上，且将所述光纤201的端部置于所述光纤导向槽105内，使得所述光纤201与垂直于所述体硅103表面的方向的夹角β与光栅散射角一致，最后控制所述下夹具203在所述夹具安装槽106内移动，带动所述光纤201的端部在所述光纤导向槽105内移动，以调整所述光纤201在光纤传输方向的耦合位置，保证光纤201能够达到最大的耦合点，获得所述的光子芯片，解决了现有技术中的光子芯片采用倒装时很难寻找到耦合功率最大的位置的技术问题。
[0052]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0053]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种背向散射光栅耦合封装结构的光子芯片，其特征在于，所述光子芯片包括: 光纤; 光电子器件，带有背向散射光栅，所述光电子器件包括: 顶层硅，所述背向散射光栅设置于所述顶层硅上； 体硅，被部分刻蚀掉形成相连通的夹具安装槽和光纤导向槽； 埋氧层，设置于所述顶层硅和所述体硅之间； 下夹具，安装在所述夹具安装槽内； 上夹具，将所述光纤压于所述下夹具之上，所述光纤的端部位于所述光纤导向槽内，使得所述光纤与垂直于所述体硅表面的方向的夹角与所述背向散射光栅的散射角一致； 其中，所述下夹具可在所述夹具安装槽内移动，以带动所述光纤的端部在所述光纤导向槽内移动，以调整所述光纤在光纤传输方向上的耦合位置。2.如权利要求1所述的光子芯片，其特征在于，所述光纤导向槽在垂直于所述光纤传输方向上的宽度比单模裸光纤的直径大2-6微米。3.如权利要求1所述的光子芯片，其特征在于，所述光纤的端部的端面为垂直端面或斜面端面。4.一种背向散射光栅耦合封装结构的光子芯片的制造方法，用于制造如权利要求1-3中任一权利要求所述的光子芯片，其特征在于，所述制造方法包括: 获得所述光电子器件； 将所述体硅部分刻蚀掉，形成所述夹具安装槽和所述光纤导向槽； 将所述下夹具安装在所述夹具安装槽内，通过所述上夹具将所述光纤压于所述下夹具之上，且将所述光纤的端部置于所述光纤导向槽内，使得所述光纤与垂直于所述体硅表面的方向的夹角与所述背向散射光栅的散射角一致； 控制所述下夹具在所述夹具安装槽内移动，带动所述光纤的端部在所述光纤导向槽内移动，以调整所述光纤在光纤传输方向的耦合位置，获得所述光子芯片。5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述夹具安装槽和所述光纤导向槽的蚀刻深度均为体硅的厚度。6.如权利要求4或5所述的制造方法，其特征在于，所述夹具安装槽和所述光纤导向槽采用一次蚀刻成型。
【专利摘要】本发明公开一种背向散射光栅耦合封装结构的光子芯片及其制造方法，所述光子芯片包括：光纤；光电子器件，带有背向散射光栅；下夹具，安装在所述夹具安装槽内；上夹具，将所述光纤压于所述下夹具之上，所述光纤的端部位于所述光纤导向槽内，使得所述光纤与垂直于所述体硅表面的方向的夹角与所述背向散射光栅的散射角一致；其中，所述下夹具可在所述夹具安装槽内移动，以带动所述光纤的端部在所述光纤导向槽内移动，以调整所述光纤在光纤传输方向上的耦合位置，从而保证光纤能够达到最大的耦合点，解决了现有技术中的光子芯片采用倒装时很难寻找到耦合功率最大的位置的技术问题。
【IPC分类】H01L31/18, H01L31/0203
【公开号】CN105226107
【申请号】CN201510530381
【发明人】刘丰满, 曹立强, 郝虎
【申请人】中国科学院微电子研究所, 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月26日