0.7，511，258)而實(shí)現(xiàn)光學(xué)部件在內(nèi)插件上的可視調(diào)準(zhǔn)。另外，可使用基準(zhǔn)和接觸墊的組合。例如，墊可用于將光學(xué)部件帶至與內(nèi)插件的隆起的基準(zhǔn)接觸。在本公開的啟示下還有其他的對(duì)齊技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯見。
[0042]應(yīng)當(dāng)理解的是，其他已知的特征可被結(jié)合進(jìn)本發(fā)明的子組件中。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，基底包括貫穿基底過孔(TSV)和熱過孔180，如圖1所示。類似地，基底101的底部可包括用于有助于實(shí)現(xiàn)通過接口與印刷電路板或柔性電路的本領(lǐng)域中已知的電連接的墊。
[0043]基于文中的描述，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是具有沿著V形溝槽端部刻面的晶面形成的反射鏡面的內(nèi)插件。內(nèi)插件基底提供了用于將具有DOE的表面安裝的光電IC芯片與反射鏡面對(duì)齊的裝置。DOE構(gòu)造為向反射鏡面發(fā)送光和接收來自于反射鏡面的光，提供了到保持在內(nèi)插件的V形溝槽中的光纖導(dǎo)管的充分耦合。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)插件包括:(a)晶體基底，具有頂部平坦表面和晶面角度；(b)至少一個(gè)溝槽，該溝槽限定在頂部平坦表面中，并且從基底的邊緣延伸到終端，該溝槽具有側(cè)壁和在終端處的第一刻面，該第一刻面具有相對(duì)于頂部平坦表面的第一角度，該第一角度精確地處于基底的晶面角度，該第一刻面被制為反射性的；(c)內(nèi)插件結(jié)合墊，其形成在頂部平坦表面上，構(gòu)造為處于相對(duì)于第一刻面的精確位置處；(d)重分布層電互連，形成在頂部平坦表面上，以將內(nèi)插件結(jié)合墊連結(jié)到頂側(cè)重分布層接觸墊，(e)可選的貫穿基底過孔，以將頂側(cè)重分布層接觸墊電互連到背側(cè)接觸墊；以及(f)可選的背側(cè)重分布層電互連，形成在基底的底部平坦表面上，以在內(nèi)插件的背側(cè)上的交替位置處將貫穿基底過孔連結(jié)到背側(cè)接觸墊。
[0044]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是具有至少一個(gè)光學(xué)波導(dǎo)的光電IC芯片，該光學(xué)波導(dǎo)通過絕熱過渡而有效地耦合到波導(dǎo)DOE耦合器，以用于通往芯片和來自于芯片的光學(xué)互連。波導(dǎo)DOE耦合器設(shè)計(jì)為經(jīng)由內(nèi)插件的反射鏡刻面將擴(kuò)展的波導(dǎo)成像在光纖導(dǎo)管端面上，匹配光纖模式尺寸和數(shù)值孔徑特征。芯片還具有結(jié)合墊，其構(gòu)造為精確地將結(jié)合墊構(gòu)造匹配在內(nèi)插件上。結(jié)合墊提供光電IC特征到內(nèi)插件特征的定位和機(jī)械組件，并且提供光電IC和內(nèi)插件之間的電互連和熱互連。光電IC芯片上的特定墊與光纖導(dǎo)管相互作用以提供機(jī)械的光纖止動(dòng)件。機(jī)械光纖止動(dòng)件定位墊的位置可相對(duì)于波導(dǎo)DOE耦合器的位置精確地定位在光電IC芯片上。
[0045]在又一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是這樣的組件，其包括如上文所述的具有如上文所述的光電IC與之組合，并且可選地具有光纖導(dǎo)管和電氣印刷電路板或柔性電路的內(nèi)插件。通過使用匹配的結(jié)合墊，光電IC安裝在內(nèi)插件的頂部表面上，以構(gòu)造內(nèi)插件刻面反射鏡相對(duì)于光電IC波導(dǎo)DOE耦合器的精確定位。光電IC的底面以由結(jié)合墊決定的精確高度而從內(nèi)插件的頂部表面隔開。內(nèi)插件V形溝槽的結(jié)合高度和幾何構(gòu)型決定了為光纖導(dǎo)管的插入提供的間隙的量。光電IC上的機(jī)械光纖止動(dòng)件定位墊被設(shè)計(jì)為防止光纖端部在插入期間在內(nèi)插件刻面反射鏡的表面上上爬。光纖端面-反射鏡-波導(dǎo)DOE耦合器的對(duì)齊的幾何構(gòu)型由內(nèi)插-光電IC子組件決定。光纖導(dǎo)管的角度控制由插入間隙和插入距離決定。從光電IC的邊緣到耦合位置的距離足夠提供對(duì)光纖導(dǎo)管的角度對(duì)齊的控制和提供用于波導(dǎo)到光電IC上的波導(dǎo)DOE耦合器幾何構(gòu)型的絕熱過渡的長度。在一個(gè)實(shí)施例中，子組件包括:(a)晶體基底，具有頂部平坦表面和晶面角度；(b)至少一個(gè)溝槽，該溝槽限定在頂部平坦表面中，并且從基底的邊緣延伸到終端，該溝槽具有側(cè)壁和在終端處的第一刻面，該第一刻面具有相對(duì)于頂部平坦表面的第一角度，該第一角度精確地處于晶面角度，該第一刻面被制為反射性的；(c)光纖導(dǎo)管，其具有光軸和與第一刻面光學(xué)耦合的端面，該光纖導(dǎo)管與光電IC的機(jī)械止動(dòng)特征和底面以及與基底溝槽協(xié)作；(d)波導(dǎo)DOE耦合器，其設(shè)置在第一刻面上方并被構(gòu)造為以第二組角度向第一刻面發(fā)送光/接收來自于第一刻面的光，該第二組角度非垂直于基底頂部平坦表面；(e)光電IC部件，具有至少一個(gè)波導(dǎo)，該至少一個(gè)波導(dǎo)通過絕熱過渡而光學(xué)耦合到波導(dǎo)DOE耦合器；以及(f)柔性電路或印刷電路板，其在內(nèi)插件的頂部或底部表面上電連接到該內(nèi)插件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光學(xué)組件，包括: 晶體基底(101)，具有頂部平坦表面(1la)和晶面角度； 至少一個(gè)溝槽(102)，該溝槽限定在所述頂部平坦表面中，并且具有從所述基底的邊緣(315)延伸到終端(103)的側(cè)壁(104)，所述溝槽(102)具有在所述終端(103)處的第一刻面(105)，所述第一刻面(105)具有相對(duì)于所述頂部平坦表面的第一角度，所述第一刻面(105)是反射性的; 光學(xué)導(dǎo)管(110)，具有光學(xué)軸線和與所述第一刻面(105)光學(xué)耦合的端面； 波導(dǎo)(131);以及 衍射光學(xué)元件，即DOE (140)，其設(shè)置在所述第一刻面(105)上方，并構(gòu)造為隨著光被所述第一刻面(105)反射而在所述波導(dǎo)和所述光學(xué)導(dǎo)管之間耦合光。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)內(nèi)插件，其中所述第一刻面(105)通過對(duì)所述基底(101)進(jìn)行濕式蝕刻而產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)組件，其中所述第一角度是所述晶面角度。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)組件，其中所述基底為硅，并且所述第一角度約為54.7°。
5.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)組件，其中在所述DOE(HO)和所述第一刻面(105)之間的光束是處于名義第二角度的，所述第二角度非垂直于所述平坦表面信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其中所述波導(dǎo)(131)被集成進(jìn)光學(xué)部件(130)中。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)組件，其中所述光學(xué)部件(130)是光電集成電路。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，其中所述光學(xué)導(dǎo)管(110)是光纖。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)組件，其中所述端面正交于所述光學(xué)軸線。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)組件，還包括光學(xué)部件(530)，該光學(xué)部件光學(xué)地耦合到所述波導(dǎo)(531)，其中所述光學(xué)部件包括用于將所述光纖軸向定位在所述溝槽(502)中的至少一個(gè)止動(dòng)件。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)組件，其中所述止動(dòng)件包括設(shè)置在所述第一刻面(105)上方的至少一個(gè)柱，以防止所述光纖向上移動(dòng)。
12.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)組件，還包括光學(xué)地耦合到所述波導(dǎo)的光學(xué)部件，其中所述基底和所述光纖部件包括一定高度的互補(bǔ)的柱，以確保在所述溝槽中用于所述光學(xué)導(dǎo)管的合適的間隙。
13.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)組件，其中所述間隙約2微米，并且所述溝槽足夠長以將所述光學(xué)軸線相對(duì)于所述平坦表面的角度未對(duì)齊限制為不超過0.5°。
14.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)組件，其中所述柱為銅柱。
【專利摘要】本發(fā)明的光學(xué)組件包括：(a)晶體基底(101)，具有頂部平坦表面(101a)和晶面角度；(b)至少一個(gè)溝槽(102)，該溝槽限定在頂部平坦表面中，并且具有從基底的邊緣(315)延伸到終端(103)的側(cè)壁(104)，該溝槽(102)具有在終端(103)處的第一刻面(105)，該第一刻面(105)具有相對(duì)于頂部平坦表面的第一角度，該第一刻面(105)是反射性的；(c)光學(xué)導(dǎo)管(110)，具有光學(xué)軸線和與第一刻面光學(xué)地耦合的端面；(d)波導(dǎo)(131)，以及(e)衍射光學(xué)元件(DOE)(140)，其設(shè)置在第一刻面上方，并構(gòu)造為隨著光被第一刻面反射而在波導(dǎo)和光學(xué)導(dǎo)管之間耦合光。
【IPC分類】G02B6-42
【公開號(hào)】CN104603657
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380046128
【發(fā)明人】T.P.鮑恩
【申請(qǐng)人】泰科電子公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年7月15日
【公告號(hào)】EP2877887A1, US20140029894, WO2014018289A1