專利名稱：溫度不敏感型陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
常用于傳輸大帶寬信息的WDM遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)通過單個(gè)光纖線路同時(shí)利用“N”個(gè)波 長(zhǎng)傳輸光信號(hào)。由于在遠(yuǎn)距離傳輸中需要在單個(gè)光纖線路上傳輸最大的帶寬，所以通常采 用DWDM傳輸來運(yùn)載多個(gè)由1. Onm以下的光學(xué)間隔分開的波長(zhǎng)。陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器 /解復(fù)用器(AWG)裝置常用于接收器單元的端部以對(duì)具有多個(gè)復(fù)用波長(zhǎng)的光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用。傳統(tǒng)的AWG需要利用外部電源進(jìn)行溫度控制，從而在一定的保溫環(huán)境下操作。這 是因?yàn)锳WG對(duì)于操作溫度變化表現(xiàn)出波長(zhǎng)選擇敏感性。因此，對(duì)溫度不敏感型AWG的需求 日益快速增加。
背景技術(shù)：
圖1示出了傳統(tǒng)AWG裝置的示意圖。AWG的波長(zhǎng)復(fù)用和解復(fù)用特性可以根據(jù)相關(guān) 公式從以特定波長(zhǎng)聚焦在特定位置上的光的特性而表示出。從而，進(jìn)入輸出波導(dǎo)電路2的 光的波長(zhǎng)可以在初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia的位置水平(圖1中的χ方向)移動(dòng)時(shí)偏移。在 初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia的位置從輸入平板波導(dǎo)3的焦點(diǎn)中心沿水平方向(圖1中的χ 方向)移動(dòng)dx時(shí)，在輸出條形波導(dǎo)電路2處的波長(zhǎng)可改變cU。該位置關(guān)系在公式1中示 出，dx/cU = [Lf*AL/(ns*cU。)]*ng (公式 1)其中Lf是平板波導(dǎo)的焦距，ng是陣列波導(dǎo)的群折射率?？蓮墓?導(dǎo)出公式2，其 中T定義為溫度變化。dx = [Lf* Δ L/ (ns*d λ ) ] *ng* (d λ /dT) *Τ (公式 2)如公式2所述，在初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia的位置沿水平方向(圖1中的χ方 向)移動(dòng)時(shí)，盡管在輸出條形波導(dǎo)電路2處的波長(zhǎng)在溫度變化下偏移，但也可以補(bǔ)償波長(zhǎng)的 溫度相關(guān)性。例如，假設(shè)焦距Lf為13mm，陣列波導(dǎo)中的波導(dǎo)長(zhǎng)度差A(yù)L為40μπι，在陣列波 導(dǎo)與輸出平板波導(dǎo)之間的界面處陣列波導(dǎo)管節(jié)的波導(dǎo)節(jié)距為14 μ m，并且衍射率m為38，那 么初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia的位置移動(dòng)dx的距離可計(jì)算為dx = 0. 28T ( μ m)，以補(bǔ)償在 溫度變化下的波長(zhǎng)偏移。從而，在輸入條形波導(dǎo)電路沿水平方向(圖1中的χ方向)移動(dòng) 14 μ m時(shí)可補(bǔ)償50°C溫度變化的波長(zhǎng)偏移。為了使初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia的位置在溫度改變時(shí)從動(dòng)地移動(dòng)，必須使附接 有CTE比基板大的橫向滑動(dòng)桿9的初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia的位置水平(χ方向)移動(dòng)， 該水平移動(dòng)在橫向滑動(dòng)桿9發(fā)生熱膨脹和熱收縮時(shí)實(shí)現(xiàn)。
在如圖1所示的溫度不敏感型AWG的示意圖中，繪出了以下功能:AWG結(jié)構(gòu)，其由 AWG芯片的兩個(gè)子芯片部件(輸入子芯片部件6a，主子芯片部件6b)構(gòu)成；對(duì)準(zhǔn)底基板7， 其將AWG芯片的這兩個(gè)子芯片部件6a、6b再對(duì)準(zhǔn)并附接；薄膜墊片8，其設(shè)計(jì)成控制和保持 兩個(gè)子芯片部件6a、6b之間的對(duì)準(zhǔn)間隙10 ；以及橫向滑動(dòng)桿9，其通過根據(jù)熱膨脹和熱收縮 而使定位有初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia的輸入子芯片部件6a沿水平χ方向移動(dòng)而補(bǔ)償波長(zhǎng) 偏移。光的復(fù)用光波長(zhǎng)從輸入光纖進(jìn)入AWG芯片上的初始輸入條形波導(dǎo)電路la，然后這些 波長(zhǎng)依次傳輸?shù)捷斎肫桨宀▽?dǎo)3、陣列波導(dǎo)5、輸出條形波導(dǎo)電路2，最后解復(fù)用的波長(zhǎng)到達(dá) 輸出光纖。然而，不可避免的是光學(xué)特性發(fā)生改變的程度與由切分處理中基板的切分切口 寬度(切分刀片移除的寬度)引起的光路長(zhǎng)度差一樣，而與溫度不敏感型AWG的效率無(wú)關(guān)。 特別的是，由于AWG芯片基板的切分切口寬度引起的該光路長(zhǎng)度差導(dǎo)致輸出信號(hào)光譜的帶 寬發(fā)生較小的改變，從而導(dǎo)致光插入損耗以及其它光學(xué)特性的改變。雖然這些改變較小， 但其導(dǎo)致裝置在光學(xué)特性的臨界點(diǎn)處發(fā)生故障。因此，必須提出技術(shù)方案來補(bǔ)償由于AWG 芯片基板的切分切口寬度引起的光學(xué)特性的改變。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明涉及溫度不敏感型AWG裝置及其制造方法，該溫度不敏感型AWG裝置補(bǔ)償 了不期望的由于昂貴的溫度不敏感型AWG制造處理伴隨的切分移除處理引起的光學(xué)特性 的改變。為了說明圖1所示的溫度不敏感型AWG的制造處理，傳統(tǒng)的AWG芯片在連接到AWG 的輸入平板波導(dǎo)3的初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia與輸入平板波導(dǎo)3之間的界面處切割。然 后，將兩個(gè)子芯片部件6a、6b再對(duì)準(zhǔn)并組裝到對(duì)準(zhǔn)底基板7的頂面上。使用粘性劑將包含 AWG芯片的AWG主體的主子芯片部件6b附接并固定到對(duì)準(zhǔn)底基板的表面上。在再對(duì)準(zhǔn)處理 中，通過插入具有一定厚度的薄膜墊片8而容易地調(diào)節(jié)兩個(gè)子芯片部件6a、6b之間的對(duì)準(zhǔn) 間隙10的寬度，從而保持理想的間隙寬度。通過在用橫向滑動(dòng)桿9連接兩個(gè)再對(duì)準(zhǔn)的子芯 片部件6a、6b時(shí)固定這兩個(gè)子芯片部件6a、6b而完成溫度不敏感型AWG的封裝處理，其中 橫向滑動(dòng)桿9對(duì)于從動(dòng)地保持溫度不敏感特性具有重要作用。溫度不敏感型封裝處理的傳統(tǒng)切割方法是使用最常用于切割諸如硅晶片之類的 平面基板的切分鋸。在該切割或切分處理中，通過高速旋轉(zhuǎn)的切分刀片將AWG芯片基板切 分，并通過切分刀片的厚度確定基板的切分切口寬度。通過待切分的基板厚度選擇切分刀 片的厚度，并且通常建議使用最小100 μ m厚度的切分刀片來對(duì)傳統(tǒng)的光學(xué)波導(dǎo)芯片基板 進(jìn)行切分。因此，AWG芯片的初始光路長(zhǎng)度12a發(fā)生與基板11的切分切口寬度相等的不可 避免的改變，從而使裝置的光學(xué)特性隨之變化。圖2示出了由于基板的切分切口寬度11的移除而引起的切分前的AWG芯片初始 光路長(zhǎng)度12a和切分后的AWG芯片光路長(zhǎng)度12b中的光路長(zhǎng)度變化。由基板的切分切口寬度11引起的光路長(zhǎng)度改變導(dǎo)致的最敏感的特性是帶寬的改 變，這又導(dǎo)致光插入損耗以及其它光學(xué)特性的改變。在硅石基AWG芯片的情況下，通常觀察 到基板的切分切口寬度11越大，帶寬變得越窄。圖3示出了由于基板的切分寬度11改變 引起的帶寬和光插入損耗的改變。技術(shù)方案
在本發(fā)明中，提出了兩種適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償由光路長(zhǎng)度改變引起的光學(xué)特性改變的 方法1)光路長(zhǎng)度補(bǔ)償方法，其中在波導(dǎo)設(shè)計(jì)處理與制造處理期間在AWG芯片的待切分 (diced-to-be)波導(dǎo)部分上增設(shè)與基板的切分切口寬度11相等的附加光路長(zhǎng)度12c，以在 切分之后保持補(bǔ)償后的光路長(zhǎng)度12d ；以及2)位置補(bǔ)償方法，其中在偏移了與基板的切口 寬度11相等的距離的位置處增設(shè)附加波導(dǎo)，從而使附加輸入條形波導(dǎo)電路Ib在切分后發(fā) 生最小光路長(zhǎng)度改變。有利效果本發(fā)明提出的方法使得由基板11的切口寬度引起的光路長(zhǎng)度改變最小，因而使 溫度不敏感型AWG的光學(xué)特性改變最小。因此，在溫度不敏感型AWG中同時(shí)實(shí)現(xiàn)了光學(xué)性 能改進(jìn)和產(chǎn)率提高。


在說明書的總結(jié)部分中特別指出了被看作是本發(fā)明的主題并明確要求保護(hù)該主 題。然而本發(fā)明在關(guān)于實(shí)踐的組織和方法以及其進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)的方面，都可通過參 照以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述以及附圖而得到最好的理解，附圖中圖1是溫度不敏感型AWG的示意圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明由于基板的切分切口寬度11弓丨起的溫度不敏感型AWG的 光路長(zhǎng)度改變(12b與12a的差)的示意圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明由于基板的各種切分切口寬度11引起的溫度不敏感型AWG 的3dB帶寬改變的曲線圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的用于補(bǔ)償溫度不敏感型AWG的光學(xué)特性的光路長(zhǎng)度補(bǔ) 償方法的實(shí)施例的示意圖；圖5是表示在使用根據(jù)本發(fā)明的光路長(zhǎng)度補(bǔ)償方法時(shí)，AffG芯片的待切分部分和 待補(bǔ)償(compensated-to-be)部分的實(shí)施例的示意圖；圖6是表示在使用根據(jù)本發(fā)明的光路長(zhǎng)度補(bǔ)償方法時(shí)，平頂式AWG情況下的基板 的切分切口寬度11的光路長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)膶?shí)施例的示意圖；圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的用于補(bǔ)償溫度不敏感型AWG的光學(xué)特性的改變的位置補(bǔ) 償方法的實(shí)施例的示意圖；圖8是表示在根據(jù)本發(fā)明的位置補(bǔ)償方法中附加輸入條形波導(dǎo)電路Ib的詳細(xì)結(jié) 構(gòu)的實(shí)施例的示意圖；并且圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的溫度不敏感型AWG的3dB帶寬特性補(bǔ)償?shù)那€圖。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明中，該光路長(zhǎng)度補(bǔ)償方法必須增設(shè)附加光路長(zhǎng)度12c，附加光路長(zhǎng)度12c 與在初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia與輸入平板波導(dǎo)3之間的界面處AWG芯片的待切分部分上 的基板的切分切口寬度11相等。該增設(shè)發(fā)生在初始的光掩模設(shè)計(jì)處理期間，之后進(jìn)行AWG 芯片的波導(dǎo)制造處理。具體地說，通過將與基板切分切口寬度11相等的長(zhǎng)度減量加上與兩 個(gè)子芯片部件6a、6b之間的對(duì)準(zhǔn)間隙10相等的長(zhǎng)度增量相加，而測(cè)量光路長(zhǎng)度改變。最終 的光路長(zhǎng)度12d、Lf通過公式3和公式4確定
L0 = LD+Lk(公式 3)LF = L。LK+LG+Lc (公式 4)其中Ltj是在切分之前原始設(shè)計(jì)的光路長(zhǎng)度12a，Ld是切分之后的光路長(zhǎng)度12b，Lc 是用于光路長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)母郊庸饴烽L(zhǎng)度12c，Le是兩個(gè)子芯片部件6a、6b之間的對(duì)準(zhǔn)間隙10， Lk是切分切口寬度11。光路長(zhǎng)度改變對(duì)AWG特性改變的影響根據(jù)AWG的個(gè)體敏感性而變化。考慮AWG 的這種敏感性變化，用于光路長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)母郊庸饴烽L(zhǎng)度12c在實(shí)踐中可實(shí)現(xiàn)為L(zhǎng)p的5% 200%，其中Lp是Lk與Le之間的光路長(zhǎng)度差。例如，當(dāng)LkS 150μπι且Le為IOym時(shí)，1^大 致確定為7 μ m 280 μ m。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的用于補(bǔ)償溫度不敏感型AWG的光學(xué)特性的光路長(zhǎng)度補(bǔ)償 方法的實(shí)施例的示意圖。如圖4所示，當(dāng)初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia在其與輸入平板波導(dǎo)3 之間的界面處的一部分被切分并且移除時(shí)，通過在該初始輸入波導(dǎo)電路部分處增設(shè)附加光 路長(zhǎng)度L。而補(bǔ)償光路長(zhǎng)度。待移除和補(bǔ)償?shù)牟糠植粌H覆蓋初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia的一 部分，而且覆蓋所有用于溫度不敏感型AWG封裝的相關(guān)部分，包括輸入平板波導(dǎo)3的一部 分、陣列波導(dǎo)5的一部分以及輸出平板波導(dǎo)4的一部分。圖5是表示在使用根據(jù)本發(fā)明的 光路長(zhǎng)度補(bǔ)償方法時(shí)，AffG的待切分部分和待補(bǔ)償部分的實(shí)施例的示意圖。而且，在平頂式AWG的情況下，必須具有特殊的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)以向AWG提供平頂操作功 能。該平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)Ic是光路長(zhǎng)度為幾百微米的拋物線形或Y分支形，并且其形 成在初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia朝向輸入平板波導(dǎo)3的端部上。為了在AWG中進(jìn)行有效的 平頂操作，該平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)Ic必須在對(duì)AWG芯片切分之后保持在初始輸入條形波 導(dǎo)電路Ia的端部。圖6是表示在使用根據(jù)本發(fā)明的光路長(zhǎng)度補(bǔ)償方法時(shí)，在平頂式AWG情 況下的切分切口寬度11的補(bǔ)償?shù)膶?shí)施例的示意圖。圖6所示的切分部分是輸入平板波導(dǎo)3的一部分而不是初始輸入條形波導(dǎo)Ia的 一部分。更具體地說，該切分部分在其從初始輸入條形波導(dǎo)Ia的拋物線形平頂操作功能波 導(dǎo)結(jié)構(gòu)Ic鏈接的時(shí)候位于輸入平板波導(dǎo)3的開始部分，切分之后的剩余部分必須包含輸入 平板波導(dǎo)3的附加長(zhǎng)度以在切分之后保持必需的光路長(zhǎng)度。在對(duì)AWG芯片切分之后，其分 為兩個(gè)不同部分初始輸入波導(dǎo)電路Ia的具有拋物線形平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)Ic的部分， 以及輸入平板波導(dǎo)3的部分。此外，如圖5在先所示，待移除和補(bǔ)償?shù)牟糠植粌H覆蓋初始輸 入條形波導(dǎo)電路Ia的一部分，而且覆蓋所有用于溫度不敏感型AWG封裝的相關(guān)部分，包括 輸入平板波導(dǎo)3的一部分、陣列波導(dǎo)5的一部分以及輸出平板波導(dǎo)4的一部分。當(dāng)在對(duì)AWG芯片切分之前難以精確地估計(jì)光學(xué)特性時(shí)，位置補(bǔ)償方法是比光路長(zhǎng) 度補(bǔ)償方法更加有效的方法。鑒于光路長(zhǎng)度補(bǔ)償方法增設(shè)了與切分部分處基板的切分切口 寬度11相等的附加光路長(zhǎng)度，在位置補(bǔ)償方法中在偏移了基板的切分切口寬度11的距離 的位置處增設(shè)了附加波導(dǎo)，然后在切分之后將發(fā)生最小光路長(zhǎng)度改變的附加輸入條形波導(dǎo) 電路Ib用于光路對(duì)準(zhǔn)。初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia用于檢驗(yàn)AWG芯片特性，并且用于在AWG 芯片切分之前將輸出光纖或光纖陣列附接到AWG芯片的輸出波導(dǎo)電路2上。然后，輸入光 纖或輸入光纖陣列13從初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia偏移到附加輸入條形波導(dǎo)電路lb，從而 補(bǔ)償基板的切分切口寬度11的改變，并且附接輸入光纖或輸入光纖陣列13。最后對(duì)AWG芯 片切分并將切分的子芯片部件6a、6b再對(duì)準(zhǔn)。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的用于補(bǔ)償溫度不敏感型AWG的光學(xué)特性的改變的位置補(bǔ) 償方法的實(shí)施例的示意圖。在該圖中，還示出了從切分之前輸入光纖陣列13與初始輸入條 形波導(dǎo)電路Ia之間的初始對(duì)準(zhǔn)位置14a到切分之后輸入光纖陣列13與附加輸入條形波導(dǎo) 電路Ib之間的最終對(duì)準(zhǔn)位置14b的位置偏移。此外，不必在對(duì)附加輸入條形波導(dǎo)電路Ib 進(jìn)行光學(xué)對(duì)準(zhǔn)之前對(duì)初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia進(jìn)行光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。圖8是表示在根據(jù)本發(fā)明的位置補(bǔ)償方法中附加輸入條形波導(dǎo)電路Ib的詳細(xì)結(jié) 構(gòu)的實(shí)施例的示意圖。如圖8所示，在附加輸入波導(dǎo)Ib與輸入平板波導(dǎo)3之間的待切分部 分處形成寬度比附加輸入條形波導(dǎo)Ib寬度大的虛擬波導(dǎo)ld，用于之后附接輸入光纖或輸 入光纖陣列。此外，虛擬波導(dǎo)Id形成在位于附加輸入條形波導(dǎo)Ib端部處的拋物線形平頂操 作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)Ic與輸入平板波導(dǎo)3之間的界面處。該虛擬波導(dǎo)Id的大部分需要在切分 處理期間移除。該移除可以在切分處理期間有效地進(jìn)行，此時(shí)使用尺15來精確指示切分角 和切分位置。這些尺15在制造波導(dǎo)的同時(shí)制造。此外，如圖5在先所示，需要移除和補(bǔ)償 的部分不僅覆蓋輸入波導(dǎo)電路的一部分，而且覆蓋所有用于溫度不敏感型AWG封裝的相關(guān) 部分，包括輸入平板波導(dǎo)3的一部分、陣列波導(dǎo)5的一部分以及輸出平板波導(dǎo)4的一部分。圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的溫度不敏感型AWG的3dB帶寬特性補(bǔ)償?shù)那€圖。示出 了用于制造溫度不敏感型AWG以補(bǔ)償在溫度不敏感型AWG的制造處理期間發(fā)生的光學(xué)特性 的改變的實(shí)施例。特別地，對(duì)于根據(jù)光路長(zhǎng)度補(bǔ)償為平頂式溫度不敏感型AWG補(bǔ)償光學(xué)特 性改變的制造實(shí)施例，與AWG芯片中位于初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia的端部處的Y分支式平 頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)Ic相鏈接的輸入平板波導(dǎo)3的剛開始部分預(yù)定為待切分。切分刀片的 厚度為120 μ m，用于兩個(gè)子芯片部件6a、6b之間的對(duì)準(zhǔn)間隙10的膜8的墊片厚度為10 μ m。 通過基于110 μ m對(duì)補(bǔ)償長(zhǎng)度的5% 200%估計(jì)，基于AWG芯片的熱特性確定100 μ m的補(bǔ) 償長(zhǎng)度。因此，在AWG芯片設(shè)計(jì)階段，輸入平板波導(dǎo)3的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)為額外增加100 μ m，并且 根據(jù)附加輸入平板長(zhǎng)度制備光掩模。利用半導(dǎo)體制造工藝在硅晶片上制造AWG芯片，例如 薄膜沉積、光刻法和反應(yīng)離子蝕刻。然后，從處理后的晶片將AWG芯片個(gè)體分離，并將這些 個(gè)體AWG芯片的切割面拋光。在將輸入光纖陣列和輸出光纖陣列對(duì)準(zhǔn)并附接到AWG芯片相應(yīng)的輸入切割面和 輸出切割面上后，通過配備有120 μ m刀片厚度的切分鋸將AWG芯片切分。在該切分處理中， 將輸入平板波導(dǎo)3的預(yù)定開始部分切分并且從輸入平板波導(dǎo)3移除120 μ m的長(zhǎng)度作為切 分切口寬度11。通過在對(duì)準(zhǔn)底基板7上將10 μ m厚的膜墊片11插入被切分的兩個(gè)子芯片 部件6a、6b之間而將它們?cè)賹?duì)準(zhǔn)。因此，包括對(duì)準(zhǔn)間隙10的光路長(zhǎng)度的總變化為10 μ m。 最后，通過如圖1所示的組裝完成溫度不敏感型AWG。對(duì)于根據(jù)位置補(bǔ)償來補(bǔ)償光學(xué)特性改變的制造實(shí)施例，預(yù)定在輸入平板波導(dǎo)3與 AffG芯片中位于初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia的端部處的Y分支式平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)Ic 之間的界面處增設(shè)虛擬波導(dǎo)ld，而且預(yù)定在虛擬波導(dǎo)Id處將AWG芯片切分。切分刀片的厚 度為120 μ m，用于兩個(gè)子芯片部件6a、6b之間的再對(duì)準(zhǔn)間隙10的膜8的厚度為10 μ m。通 過基于110 μ m對(duì)補(bǔ)償長(zhǎng)度的5% 200%估計(jì)，基于AWG芯片的熱特性確定100 μ m的補(bǔ)償 長(zhǎng)度。因此，在光掩模設(shè)計(jì)階段，與初始輸入條形波導(dǎo)電路Ia —起，增加在其端部具有虛擬 波導(dǎo)Id的附加輸入條形波導(dǎo)電路lb。在光掩模設(shè)計(jì)階段，虛擬波導(dǎo)Id的寬度為300 μ m， 長(zhǎng)度為115 μ m。利用半導(dǎo)體制造工藝在硅晶片上制造AWG芯片，例如薄膜沉積、光刻法和反應(yīng)離子蝕刻。然后，從處理后的晶片將個(gè)體AWG芯片分離，并將這些個(gè)體AWG芯片的切 割面拋光。在將輸入光纖陣列和輸出光纖陣列對(duì)準(zhǔn)到AWG芯片的初始輸入條形波導(dǎo)電路 Ia和輸出條形波導(dǎo)電路2之后，檢驗(yàn)AWG芯片的光學(xué)特性，然后將輸入光纖陣列從初始輸 入條形波導(dǎo)電路Ia的位置偏移到附加輸入波導(dǎo)電路Ib的位置。在將輸入光纖陣列和輸出 光纖陣列對(duì)準(zhǔn)并附接到附加輸入波導(dǎo)電路Ib和輸出條形波導(dǎo)電路2上之后，通過使用配備 有120 μ m刀片厚度的切分鋸在虛擬波導(dǎo)Id部分處將AWG芯片切分。在該切分處理中，將 輸入平板波導(dǎo)3的開始部分與虛擬波導(dǎo)Id —起移除5 μ m的長(zhǎng)度。通過在對(duì)準(zhǔn)底基板7上 使用附加輸入條形波導(dǎo)電路Ib將被切分的兩個(gè)子芯片部件6a、6b再對(duì)準(zhǔn)，并且將10 μ m厚 的膜墊片11插入這兩個(gè)子芯片部件6a、6b之間。因此，包括對(duì)準(zhǔn)間隙10的光路長(zhǎng)度的總 變化為5μπι。最后，通過如圖1所示的組裝完成溫度不敏感型AWG。在上述本實(shí)施例中，平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)Ic必須總是位于包含輸入條形波導(dǎo) 電路Ia或Ib的輸入子芯片部件6a中，而且平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)Ic必須總是位于輸入 條形波導(dǎo)電路Ia或Ib與切分的切割面之間，或者位于輸入條形波導(dǎo)電路Ia或Ib與輸入 平板波導(dǎo)3的切分部分之間，或者位于輸入條形波導(dǎo)電路Ia或Ib與未切分的輸入平板波 導(dǎo)3之間。工業(yè)實(shí)用性在切分處理期間，不可避免地需要移除溫度不敏感型AWG芯片的與切分刀片的厚 度相等的一定部分，該不理想的移除處理導(dǎo)致溫度不敏感型AWG芯片的光學(xué)特性改變，特 別是3dB帶寬改變。在本發(fā)明中，提出了兩種容易地補(bǔ)償由光路長(zhǎng)度改變引起的光學(xué)特性 改變的方法1)光路長(zhǎng)度補(bǔ)償方法，其中在波導(dǎo)設(shè)計(jì)處理與制造處理期間在AWG芯片的待 切分部分上增設(shè)與基板的切分切口寬度11相等的附加光路長(zhǎng)度12c，以確保在切分之后保 持補(bǔ)償后的光路長(zhǎng)度12d ；以及2)位置補(bǔ)償方法，其中在使用切分后發(fā)生最小光路長(zhǎng)度改 變的附加輸入條形波導(dǎo)電路Ib之前，在偏移了基板的切分切口寬度11的距離的位置處增 設(shè)附加波導(dǎo)。
權(quán)利要求
一種制造溫度不敏感型陣列波導(dǎo)光柵裝置的方法，該方法補(bǔ)償了在對(duì)該陣列波導(dǎo)光柵芯片的光路長(zhǎng)度進(jìn)行切分時(shí)由基板的切分切口寬度引起的光路長(zhǎng)度的減量而導(dǎo)致的光學(xué)特性改變，該方法包括以下步驟在對(duì)陣列波導(dǎo)光柵芯片進(jìn)行切分時(shí)將平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(1c)定位在包含輸入條形波導(dǎo)電路的輸入子芯片部件(6a)中的步驟；通過包含具有平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(1c)的輸入條形波導(dǎo)電路的輸入子芯片部件(6a)將陣列波導(dǎo)光柵芯片的光路再對(duì)準(zhǔn)的步驟。
2.一種溫度不敏感型陣列波導(dǎo)光柵裝置，該裝置補(bǔ)償了在對(duì)該陣列波導(dǎo)光柵芯片的光 路長(zhǎng)度進(jìn)行切分時(shí)由基板的切分切口寬度引起的光路長(zhǎng)度的減量而導(dǎo)致的光學(xué)特性改變， 該裝置包括以下部件平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(Ic)，該平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)在對(duì)所述陣列波導(dǎo)光柵芯片 進(jìn)行切分之后定位在陣列波導(dǎo)光柵芯片的包含輸入條形波導(dǎo)電路的輸入子芯片部件(6a) 中；平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(Ic)，該平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)在對(duì)兩個(gè)子芯片部件的光路再 對(duì)準(zhǔn)之后定位在陣列波導(dǎo)光柵芯片的包含輸入條形波導(dǎo)電路的輸入子芯片部件(6a)中。
3.—種如權(quán)利要求2所述的溫度不敏感型陣列波導(dǎo)光柵中的平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)， 該結(jié)構(gòu)包括以下部件之一平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(Ic)，該平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)定位在輸入條形波導(dǎo)電路(la 或lb)與切分的切割面之間；平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(Ic)，該平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)定位在所述輸入條形波導(dǎo)電路 (la或lb)與所述輸入平板波導(dǎo)(3)的切分部分之間；或者平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(Ic)，該平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)定位在所述輸入條形波導(dǎo)電路 (la或lb)與未切分的輸入平板波導(dǎo)(3)之間。
4.一種溫度不敏感型陣列波導(dǎo)光柵裝置中的平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括以下 部件平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(Ic)，該平頂操作功能波導(dǎo)結(jié)構(gòu)在對(duì)所述陣列波導(dǎo)光柵芯片進(jìn) 行切分之前定位在附加輸入條形波導(dǎo)電路(Ib)與虛擬波導(dǎo)(Id)之間。
全文摘要
在本發(fā)明中，提出了兩種適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償由光路長(zhǎng)度改變引起的光學(xué)特性改變的方法1)光路長(zhǎng)度補(bǔ)償方法，其中在波導(dǎo)設(shè)計(jì)處理與制造處理期間在AWG芯片的待切分波導(dǎo)部分上增設(shè)與基板的切分切口寬度(11)相等的附加光路長(zhǎng)度(12c)，以在切分之后保持補(bǔ)償后的光路長(zhǎng)度(12d)；以及2)位置補(bǔ)償方法，其中在偏移了與基板的切口寬度(11)相等的距離的位置處增設(shè)附加波導(dǎo)，從而使附加波導(dǎo)(1b)在切分后發(fā)生最小光路長(zhǎng)度改變。
文檔編號(hào)G02B6/12GK101900854SQ20101023603
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2007年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者俞炳權(quán), 李泰衡, 李炯宰, 金泰勲 申請(qǐng)人:坡因特可株式會(huì)社