本發(fā)明涉及光電子器件領(lǐng)域，尤其是一種任意纖芯距離的M×N二維光纖陣列及其制造方法。

背景技術(shù)：

二維光纖陣列是指多根光纖按二維形式有序地精確地排列在一起的一種光纖組件，在光學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用的二維光纖陣列對(duì)光纖定位精度要求達(dá)到微米級(jí)。二維光纖陣列在光波導(dǎo)器件、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、集成光學(xué)、光學(xué)成像等有廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也是多通道光學(xué)準(zhǔn)直器陣列的其中關(guān)鍵部件。

在現(xiàn)有二維光纖陣列技術(shù)中，通常使用V型槽、平板或凹槽作外圍定位，多根光纖緊密堆疊在一起，成矩形(見圖1)或菱形(見圖2)排列。這種二維光纖陣列，其光纖纖芯距離由光纖直徑所決定，這樣，當(dāng)光纖類型一旦確定下來，光纖纖芯距離也就固定不變。但在實(shí)際應(yīng)用中，二維光纖陣列作為一個(gè)光學(xué)部件，需要與其它光學(xué)部件(如透鏡陣列、光波導(dǎo)芯片、MEMS微反射鏡陣列)配套使用，因而往往有不同的纖芯距離要求，現(xiàn)有技術(shù)會(huì)局限了二維光纖陣列的使用范圍。

同時(shí)，現(xiàn)有二維光纖陣列排列結(jié)構(gòu)中光纖互相影響，當(dāng)其中一根光纖錯(cuò)位時(shí)，其周圍光纖也會(huì)受影響產(chǎn)生錯(cuò)位，因此，當(dāng)光纖層數(shù)越多時(shí)，越容易造成排列失真(有畸變的矩形或菱形)，尤其是矩形排列，當(dāng)外圍定位有誤差時(shí)更容易產(chǎn)生光纖錯(cuò)位現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種任意纖芯距離的M×N二維光纖陣列及其制造方法，可按實(shí)際使用需要改變纖芯距離，且各根光纖獨(dú)立定位，不會(huì)互相干擾。

本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種任意纖芯距離的M×N二維光纖陣列，其中，M為每層的光纖數(shù)量，N為光纖層，M、N均為正整數(shù)，包括：二維微孔玻璃塊和M×N根光纖，所述二維微孔玻璃塊用于固定光纖，所述二維微孔玻璃塊上設(shè)有若干個(gè)呈二維排列的微小通孔，所述微小通孔穿入所述光纖的一側(cè)設(shè)有微小倒角，M×N根所述光纖貫穿所述微小通孔，并通過固化膠粘結(jié)。

作為優(yōu)選，若干個(gè)所述微小通孔的內(nèi)徑為0.3～0.7μm。

作為優(yōu)選，相鄰所述微小通孔的圓心距離為0.8μm～1.5μm。

一種任意纖芯距離的M×N二維光纖陣列的制造方法，包括以下步驟：

步驟1：將二維玻璃微孔塊進(jìn)行超聲波清洗，以去除微孔內(nèi)雜質(zhì)；

步驟2：將M×N根光纖的前端一小段光纖(比微孔玻璃塊厚度長約5～10毫米)的涂覆層剝除，然后用無塵紙蘸酒精進(jìn)行清潔已剝涂覆層部份；

步驟3：在顯微鏡下將光纖已剝除涂覆層的一端對(duì)準(zhǔn)微小通孔穿入，直至已剝除涂覆層部份全部進(jìn)入微孔內(nèi)，此時(shí)光纖已在二維微孔玻璃塊前端突出；

步驟4：重復(fù)上述步驟3，將M×N根光纖全部穿入二維微孔玻璃塊中；

步驟5：在二維玻璃微孔塊的前端點(diǎn)膠水A，在顯微鏡下可觀察到膠水沿微孔內(nèi)壁與光纖之間的微小間隙流動(dòng)，直至充滿整個(gè)微孔；

步驟6：固化膠水A；

步驟7：在二維玻璃微孔塊的后端點(diǎn)膠水B，膠水B需要將所有光纖根部包裹?。?/p>

步驟8：固化膠水B；

步驟9：整個(gè)二維光纖陣列放入高溫烘箱進(jìn)行烘烤，溫度在70℃～90℃，烘烤時(shí)間在90min～150min，以徹底固化膠水；

步驟10：對(duì)二維光纖陣列進(jìn)行端面研磨和拋光；

步驟11：檢查二維光纖陣列研磨端面。

本發(fā)明提供的一種任意纖芯距離的M×N二維光纖陣列及其制造方法，其有益效果在于：

1.光纖纖芯距離不受限于光纖芯徑，可按實(shí)際使用需要改變纖芯距離；

2.在此二維光纖陣列中光纖可等距離排列，也可不等距離排列；

3.各根光纖獨(dú)立定位，不會(huì)互相干擾從而影響位置精度；

4.使用高精度的二維微孔玻璃塊作為光纖的定位裝置，相對(duì)現(xiàn)有靠人工操作進(jìn)行光纖堆疊排列的制作方法，其精度更高更可控，制作難度也更低。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有矩形二維光纖陣列示意圖；

圖2是現(xiàn)有菱形二維光纖陣列示意圖；

圖3是本發(fā)明任意纖芯距離的M×N二維光纖陣列的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是為圖3的主視圖。

圖中：1-平面光波導(dǎo)分路器芯片；11-微小通孔；2-單通道保偏光纖陣列。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說明各實(shí)施例，本發(fā)明提供有附圖。這些附圖為本發(fā)明揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實(shí)施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實(shí)施例的運(yùn)作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實(shí)施方式以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號(hào)通常用來表示類似的組件。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖3、4所示，本實(shí)施提供的一種任意纖芯距離的M×N二維光纖陣列，其中，M為每層的光纖數(shù)量，N為光纖層，M、N均為正整數(shù)，包括：二維微孔玻璃塊1和M×N根光纖2，二維微孔玻璃塊1用于固定光纖2，二維微孔玻璃塊1上設(shè)有若干個(gè)呈二維排列的微小通孔11，這些微小通孔11具有高精度位置和孔內(nèi)徑，成二維排列，通過超精密加工而成，其中本實(shí)施例的微小通孔11的內(nèi)徑為0.5μm，相鄰微小通孔11的圓心距離為1μm。在微小通孔11穿入光纖2的一側(cè)設(shè)有微小倒角(未圖示)，以便于光纖進(jìn)入，M×N根光纖貫穿所述微小通孔，并通過固化膠粘結(jié)。

相應(yīng)的，該任意纖芯距離的M×N二維光纖陣列的制造方法，包括以下步驟：

步驟1：將二維玻璃微孔塊進(jìn)行超聲波清洗，以去除微孔內(nèi)雜質(zhì)；

步驟2：將M×N根光纖的前端一小段光纖(比微孔玻璃塊厚度長約5～10毫米)的涂覆層剝除，然后用無塵紙蘸酒精進(jìn)行清潔已剝涂覆層部份；

步驟3：在顯微鏡下將光纖已剝除涂覆層的一端對(duì)準(zhǔn)微小通孔穿入，直至已剝除涂覆層部份全部進(jìn)入微孔內(nèi)，此時(shí)光纖已在二維微孔玻璃塊前端突出；

步驟4：重復(fù)上述步驟3，將M×N根光纖全部穿入二維微孔玻璃塊中；

步驟5：在二維玻璃微孔塊的前端點(diǎn)膠水A，在顯微鏡下可觀察到膠水沿微孔內(nèi)壁與光纖之間的微小間隙流動(dòng)，直至充滿整個(gè)微孔；

步驟6：固化膠水A；

步驟7：在二維玻璃微孔塊的后端點(diǎn)膠水B，膠水B需要將所有光纖根部包裹??；

步驟8：固化膠水B；

步驟9：整個(gè)二維光纖陣列放入高溫烘箱進(jìn)行烘烤，溫度在85℃，烘烤時(shí)間在120min，以徹底固化膠水；

步驟10：對(duì)二維光纖陣列進(jìn)行端面研磨和拋光；

步驟11：檢查二維光纖陣列研磨端面。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。