專利名稱：陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，特別涉及一種用于波分復(fù)用光通信系統(tǒng)的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器及其制造方法。
近來(lái)，在光的波分復(fù)用通信系統(tǒng)的光通信的研究和發(fā)展中，一直在追求一種極大的增加傳輸容量的方法，其研究成果正投入實(shí)用。例如，光的波分復(fù)用通信采用一種技術(shù)，能分開多路從不同的發(fā)射源傳來(lái)的具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光束，對(duì)于采用這種光的波分復(fù)用技術(shù)的通信系統(tǒng)，光接收機(jī)在波分復(fù)用情況下，能夠以自己的波長(zhǎng)為基準(zhǔn)分別接收對(duì)應(yīng)的光發(fā)射設(shè)備或類似的設(shè)備傳輸?shù)墓馐?，光發(fā)射設(shè)備僅發(fā)射某一給定波長(zhǎng)的光信號(hào)。


圖15表示現(xiàn)有的一種光發(fā)射設(shè)備，其包括一種含有平面光波電路(PLC,Planar Lightwave Circuit)的陣列波導(dǎo)光柵(AWG)，該陣列波導(dǎo)光柵有一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)10，其形成在由硅或相似材料制成的襯底1的石英基玻璃上，波導(dǎo)形成區(qū)10具有如圖15所示的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)并從中心形成。
陣列波導(dǎo)光柵的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)并排排列的光輸入波導(dǎo)2；與光輸入波導(dǎo)2的輸出端相連的第一個(gè)平板波導(dǎo)3；與第一個(gè)平板波導(dǎo)3的輸出端相連的陣列波導(dǎo)4；與第二個(gè)平板波導(dǎo)5的輸出端相連接的并排排列的多個(gè)光輸出波導(dǎo)6，可以設(shè)置陣列波導(dǎo)光柵的尺寸，如設(shè)置A=B=40毫米。
陣列波導(dǎo)4傳播由第一個(gè)平板波導(dǎo)3輸出的光信號(hào)，并且包括多個(gè)并排排列的信道波導(dǎo)4a，相鄰的信道波導(dǎo)4a的長(zhǎng)度是互不相同的，并且相差一預(yù)先設(shè)定的差值(ΔL)，光輸出波導(dǎo)6的數(shù)目由陣列波導(dǎo)光柵來(lái)決定，例如對(duì)應(yīng)于具有多少不同波長(zhǎng)的光信號(hào)通過(guò)陣列波導(dǎo)光柵將產(chǎn)生導(dǎo)致光信號(hào)的多路復(fù)用或多路分離的數(shù)目。信道波導(dǎo)4a組成陣列波導(dǎo)4，一般是較大的數(shù)目，例如100，由于圖15是簡(jiǎn)圖，因此信道波導(dǎo)4a，光輸出波導(dǎo)6和光輸入波導(dǎo)2的數(shù)目在圖中不反映實(shí)際情況。
光輸入波導(dǎo)2例如與發(fā)射端的光纖(未顯示)相連，使得光信號(hào)在波分復(fù)用的作用下被導(dǎo)入到光輸入波導(dǎo)2，從光輸入波導(dǎo)2輸出的光信號(hào)被導(dǎo)入第一個(gè)平板波導(dǎo)3，其信號(hào)由于衍射效應(yīng)而產(chǎn)生衍射，其進(jìn)入陣列波導(dǎo)4并沿著陣列波導(dǎo)4傳播。
在通過(guò)陣列波導(dǎo)4傳播后，光信號(hào)到達(dá)第二個(gè)平板波導(dǎo)5，然后被集中進(jìn)入光輸出波導(dǎo)6準(zhǔn)備從那里輸出。由于在陣列波導(dǎo)4相鄰的信道波導(dǎo)4a之間預(yù)先設(shè)置不同的長(zhǎng)度，經(jīng)過(guò)陣列波導(dǎo)4的傳輸后光束互相具有不同的相位，從陣列波導(dǎo)4輸出的大量光束的光前相位被賦予使其與該差值對(duì)應(yīng)，并且光被集中的位置由賦予的角度來(lái)決定。
因此，具有不同波長(zhǎng)的光束被集中在互不相同的位置上，通過(guò)在這些位置上形成的光輸出波導(dǎo)6，具有不同波長(zhǎng)的光束λ1,λ2…λn能從提供各自的波長(zhǎng)的光輸出波導(dǎo)6輸出。
換句話說(shuō)，陣列波導(dǎo)光柵具有光信號(hào)多路復(fù)用/多路分離的功能，由于這個(gè)功能，陣列波導(dǎo)光柵能多路分解由光輸入波導(dǎo)2輸入的光信號(hào)，其光信號(hào)事先經(jīng)過(guò)波分復(fù)用并擁有互相不同的波長(zhǎng)，輸入一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)的光束，然后從他們各自的光輸出波導(dǎo)6輸出光束。被復(fù)用的光信號(hào)的中心波長(zhǎng)是與組成陣列波導(dǎo)4的相鄰信道波導(dǎo)4a的長(zhǎng)度差值(ΔL)及信道波導(dǎo)4a的有效折射率ne成比例。
由于上述特性，陣列波導(dǎo)光柵能被用作一種光發(fā)射設(shè)備，應(yīng)用于波分復(fù)用發(fā)射系統(tǒng)，如圖15所示，在波分復(fù)用作用下具有波長(zhǎng)λ1,λ2,λ3…λn(n是整數(shù)等于或大于2)的光束，分別輸入光輸入波導(dǎo)2的一個(gè)，光束在第一個(gè)平板波導(dǎo)3中被衍射，到達(dá)陣列波導(dǎo)4，并且通過(guò)陣列波導(dǎo)4和第二個(gè)平板波導(dǎo)5，如上所述，光束被分別集中在由波長(zhǎng)所決定的不同位置上，并進(jìn)入不同光輸出波導(dǎo)6，沿著各自的光輸出波導(dǎo)6傳播并且在輸出端輸出。
具有不同波長(zhǎng)的光束能進(jìn)一步通過(guò)連接到光輸出波導(dǎo)6輸出端上的光纖而輸出光信號(hào)(未顯示)，分別準(zhǔn)備光纖矩陣，連接到光輸出波導(dǎo)6和光輸入波導(dǎo)2上，光纖的連接終端面排列并固定成一個(gè)一維陣列，光纖陣列固定到光輸出波導(dǎo)6和光輸入波導(dǎo)2連接端面，由此而連接光纖到光輸出波導(dǎo)6或到光輸入波導(dǎo)2。
上面提到的陣列波導(dǎo)光柵有這樣的光發(fā)射特性(在陣列波導(dǎo)光柵中發(fā)射光強(qiáng)度的波長(zhǎng)特性)，從光輸出波導(dǎo)6輸出的光束有各自的光發(fā)射中心波長(zhǎng)(例如，λ1,λ2,λ3…λn)作為中心，輸出光束的光發(fā)射強(qiáng)度隨著波長(zhǎng)偏離各自的中心波長(zhǎng)而越來(lái)越小。
每個(gè)光發(fā)射中心波長(zhǎng)λo由陣列波導(dǎo)4的有效折射率ne決定，陣列波導(dǎo)4的相鄰信道波導(dǎo)4a的長(zhǎng)度差值(ΔL)和衍射等級(jí)m以下列公式(1)表示λo=ne.ΔL/m………………(1)因此，光發(fā)射特性的波長(zhǎng)表示對(duì)應(yīng)的光輸出波導(dǎo)6的波導(dǎo)并不總是一個(gè)，而根據(jù)設(shè)置的衍射等級(jí)有可能是多個(gè)中心波長(zhǎng)，多路分解光信號(hào)成為多個(gè)具有某個(gè)波長(zhǎng)間隔Δλ(nm)和具有中心發(fā)射波長(zhǎng)λo的信號(hào)是可能的，所以，下面僅討論中心波長(zhǎng)為λo的情況。
陣列波導(dǎo)光柵利用光電路的互逆原理，因此既具有光信號(hào)多路復(fù)用功能，也具有多路分離功能，亦即如圖15所討論過(guò)的具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光束可能輸入到各自的光輸出波導(dǎo)6，輸入光束從光輸入波導(dǎo)2的一個(gè)波導(dǎo)輸出，沿著上面圖15討論過(guò)的傳播路徑傳輸，在陣列波導(dǎo)4和第一個(gè)平板波導(dǎo)3中形成多路復(fù)用。
上述的陣列波導(dǎo)光柵，其光柵的波長(zhǎng)分辨率與陣列波導(dǎo)4中的相鄰信道波導(dǎo)4a之間的長(zhǎng)度差值(ΔL)成比例，是光柵的部件之一。當(dāng)陣列波導(dǎo)光柵設(shè)計(jì)為有一個(gè)大的ΔL時(shí)，在一個(gè)窄的波長(zhǎng)間隔內(nèi)完成光信號(hào)的多路復(fù)用/多路分離，其理論上是可行的。正是這種理論上的可行性，使陣列波導(dǎo)光柵具有多路復(fù)用/多路分離大量光束信號(hào)的功能，特別是具有對(duì)大量光信號(hào)波長(zhǎng)間隔為1納米(nm)或更小時(shí)的光信號(hào)多路復(fù)用/多路分離功能，這正是高密度光的波分復(fù)用通信所必需的功能。
為了制造上述的陣列波導(dǎo)光柵，例如，首先使用水解沉積物(flamehydrolysis deposition)，在硅襯底上形成一個(gè)下覆蓋層和一個(gè)中心層，然后準(zhǔn)備一個(gè)繪制的陣列波導(dǎo)光柵的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的遮光膜，利用影印石板法通過(guò)遮光膜實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，將陣列波導(dǎo)光柵的模式通過(guò)離子浸蝕轉(zhuǎn)換在中心層上，然后再使用水解沉淀物形成上覆層，這樣，陣列波導(dǎo)光柵就制造完了。
圖15給出的陣列波導(dǎo)光柵是常規(guī)形式，其采用石英材料作為主要元件，根據(jù)石英玻璃材料的溫度變化，陣列波導(dǎo)光柵的光傳輸中心波長(zhǎng)λo隨溫度的變化而漂移，例如，當(dāng)溫度變化50度或更多時(shí)，由于陣列波導(dǎo)光柵在底基上采用一般設(shè)定值設(shè)計(jì)和制造，溫度的變化將導(dǎo)致極大程度的漂移，如光傳輸波長(zhǎng)漂移0.5nm或更多。而0.5nm對(duì)采用非常窄的波長(zhǎng)間隔如1nm或更小光波長(zhǎng)間隔要求的用于光信號(hào)多路復(fù)用/多路分離的陣列波導(dǎo)光柵來(lái)說(shuō)是致命的漂移。
本發(fā)明認(rèn)為能控制影響傳輸中心波長(zhǎng)的溫度對(duì)陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器是極為重要的，根據(jù)本發(fā)明的方法，陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的制造容易，插入損耗小，作為波分復(fù)用通信的復(fù)用/去復(fù)用設(shè)備更容易實(shí)用。
本發(fā)明的目的是致力于解決上述問(wèn)題，提供一種陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其制造容易，能減少影響光傳輸中心波長(zhǎng)的溫度變化，能減少插入損耗并且提供其制造方法。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，在本發(fā)明提出的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器中，一個(gè)平板波導(dǎo)被相交面分成兩部分，相交面和沿著平板波導(dǎo)傳輸?shù)墓庑盘?hào)的路徑相交，相交面作為一個(gè)分割面并將波導(dǎo)形成區(qū)分割為包括平板波導(dǎo)一部分的第一波導(dǎo)形成區(qū)和包括平板波導(dǎo)另一部分的第二波導(dǎo)形成區(qū)，第一波導(dǎo)形成區(qū)和第二波導(dǎo)形成區(qū)的一個(gè)或兩個(gè)通過(guò)一個(gè)位置漂移片沿著分割面移動(dòng)，因此，隨著位置漂移片的使用，可以補(bǔ)償由溫度變化引起的陣列波導(dǎo)光柵光傳輸波長(zhǎng)的漂移。
在本發(fā)明提出的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器中，位置漂移片的配置是這樣，其一端固定在第一波導(dǎo)形成區(qū)，另一端固定在第二波導(dǎo)形成區(qū)，該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度提高，而且設(shè)備費(fèi)用降低，應(yīng)用范圍更加廣泛。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的其他目的，我們給出陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的制造方法，至少一個(gè)平板波導(dǎo)被相交面分成兩部分，相交面和沿著平板波導(dǎo)傳輸?shù)墓獾穆窂较嘟?，波?dǎo)形成區(qū)被分割面分為包括平板波導(dǎo)一部分的第一波導(dǎo)形成區(qū)和包括平板波導(dǎo)另一部分的第二波導(dǎo)形成區(qū)，位置漂移片固定其一端在第一波導(dǎo)形成區(qū)和固定其另一端在第二波導(dǎo)形成區(qū)之前是固定的，且具有沿著分割面移動(dòng)第一和第二波導(dǎo)形成區(qū)中的一個(gè)或兩個(gè)的功能，因此，第一波導(dǎo)形成區(qū)和第二波導(dǎo)形成區(qū)的相對(duì)位置在分割之前和分割之后基本上是相同的。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提出的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器作詳細(xì)說(shuō)明如下，使對(duì)本發(fā)明有更完整的評(píng)價(jià)和更好的理解。
圖1A和圖1B是本發(fā)明實(shí)施例一中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的主要部分的結(jié)構(gòu)圖，其中，圖1A是平面示圖，圖1B是側(cè)視圖。
圖2A到圖2C是實(shí)施例一中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器部分制造步驟的平面示意圖。
圖3A到圖3B是實(shí)施例一中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器對(duì)應(yīng)圖2A到圖2C的后續(xù)制造步驟的平面示意圖。
圖4是實(shí)施例一中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的外形平面示意圖。
圖5是實(shí)施例一中所用夾子的透視圖。
圖6A和圖6B是本發(fā)明實(shí)施例二中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的主要部分的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖6A是平面圖，圖6B是側(cè)視圖。
圖7A和圖7B是實(shí)施例二中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器制造步驟的平面示意圖。
圖8A到圖8D是實(shí)施例二中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器對(duì)應(yīng)圖7A到圖7B的后續(xù)制造步驟的示意圖，圖8A和圖8C是側(cè)視圖，圖8B和圖8D是平面圖。
圖9是實(shí)施例一和二中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的從光輸出波導(dǎo)中輸出的光的溫度特性圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施例三的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的主要部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11A到圖11D是實(shí)施例三中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器制造步驟的示意圖，圖11A是平面圖，圖11B和圖11D是側(cè)視圖。
圖12A到圖12D是本發(fā)明實(shí)施例四的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的主要部分的結(jié)構(gòu)示意圖，圖12A和圖12C是側(cè)視圖，圖12B和圖12D是平面圖。
圖13A到圖13C是實(shí)施例四中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器制造步驟的示意圖，圖13A和圖13C是平面圖，圖13B是側(cè)視圖。
圖14A到圖14B是陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器帶有通孔的波導(dǎo)成型區(qū)的示意圖，圖14A是平面示意圖，圖14B是帶通孔的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15是現(xiàn)有技術(shù)的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的示意圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。在描述實(shí)施方案的過(guò)程中，所有附圖中同樣的引用符號(hào)用來(lái)表示相同或者對(duì)應(yīng)的部件，因此，不再對(duì)它們進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。
圖1A和1B為本發(fā)明中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的第一個(gè)實(shí)施方案示意圖。圖1A是這一實(shí)施方案中光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的一個(gè)設(shè)計(jì)示意。圖1B是從右邊看圖1A中同一裝置的側(cè)視圖。
如圖1A和1B所示，在第一個(gè)實(shí)施方案里，具有圖15所示結(jié)構(gòu)的陣列波導(dǎo)光柵的第一個(gè)平板波導(dǎo)3被相交分割面8分成兩個(gè)部分，這個(gè)相交分割面8跟經(jīng)過(guò)第一個(gè)平板波導(dǎo)3傳播的光的路徑相交。在一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10上提供這個(gè)相交分割面8，這個(gè)相交分割面從波導(dǎo)形成區(qū)域10的一端(圖1A的上部)開始，延伸到它的中間部位。形成不跟第一個(gè)平板波導(dǎo)3相交的非相交分割面18，以便跟相交分割面8連接。非相交分割面18可以跟相交分割面8成直角，雖然這不是必需的。
在這第一個(gè)實(shí)施方案里，相交分割面8和非相交分割面18將波導(dǎo)形成區(qū)域10分成(1)第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a，在它的一邊包括分割出來(lái)的平板波導(dǎo)3a，和(2)第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b，在它的另一邊，它包括分割出來(lái)的平板波導(dǎo)3b。
采用了熱膨脹系數(shù)大于波導(dǎo)形成區(qū)域10熱膨脹系數(shù)的一個(gè)位置漂移片(a position shifting member)17，使它的一端固定在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a，使它的另一端固定在第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b。位置漂移片17發(fā)生膨脹和收縮，使得第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a相對(duì)于第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b沿著相交分割面8滑動(dòng)。
這一實(shí)施方案中的位置漂移片17這樣來(lái)放置，它允許位置漂移片17將它的一端固定在波導(dǎo)形成區(qū)域10a的正面，它的另一端固定在波導(dǎo)形成區(qū)域10b的正面。滑動(dòng)波導(dǎo)形成區(qū)域10a的時(shí)候，這種布局能夠禁止波導(dǎo)形成區(qū)域10a相對(duì)于基底9向上移動(dòng)(在垂直于X-Y平面的Z軸方向上)。
位置漂移片17是用，例如，熱膨脹系數(shù)為1.65×10-5(1/K)的銅片形成的。在位置漂移片17下面，每一個(gè)固定點(diǎn)291、292中都填充有焊料30，在圖1A中以斜虛線表示。在每一焊料30的下面，鍍一層金屬膜(圖1A和圖1B中沒有畫出)。位置漂移片17的一端在固定點(diǎn)291上通過(guò)金屬膜和焊料30固定在波導(dǎo)區(qū)域10a上，另一端以同樣的方式在另一個(gè)固定點(diǎn)292上固定在波導(dǎo)形成區(qū)域10b上。
第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b在空間上是被分開的。舉例來(lái)說(shuō)，在圖1A的區(qū)域A里，區(qū)域10a和10b之間的距離(非相交分割面18之間的距離)可以是大約100微米，圖1A中區(qū)域B里，它的距離(相交分割面8之間的距離)可以是大約25微米。
在這第一個(gè)實(shí)施方案里，在基片1下面有一個(gè)基底9。在從基底9的邊緣向外延伸的附件部分91～93形成通孔15。嵌入通孔15的固定部件(比方說(shuō)螺絲)用于將有波導(dǎo)形成區(qū)域10的片子和基片1固定到圖4所示的外殼16上(陣列波導(dǎo)光柵的一種保護(hù)性封裝)。第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b可以用圖5所示的夾子19a，固定到基底9上，作為夾具夾住這個(gè)區(qū)域的兩個(gè)位置。
在這個(gè)實(shí)施方案中，還可以在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b之間邊界區(qū)域的一部分上(如圖1A上部所示)，采用一塊硅片(silicon plate)35，作為防止位置漂移的片子。這一硅片35能夠防止第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b在垂直于基片1所在面的方向移動(dòng)。具有平坦表面的片狀材料可以用來(lái)形成這一硅片35?？梢赃@樣來(lái)放置硅片35，使它的平坦表面跟基片1的背面接觸，并由夾子19b夾住。硅片35被夾子19b夾住并不妨礙第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a沿著相交分割面8滑動(dòng)。夾子19b夾住硅片35，從而使位置漂移片17能夠沿著相交分割面8相對(duì)于第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b滑動(dòng)第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a。
如上所述，圖1A和圖1B所示的本發(fā)明提供了一種操作，從而使位置漂移片17會(huì)隨著溫度的改變而膨脹和收縮。將本發(fā)明中位置的移動(dòng)方式設(shè)計(jì)成移動(dòng)分割開來(lái)的平板波導(dǎo)3a的兩個(gè)部分，以補(bǔ)償陣列波導(dǎo)光柵中溫度的變化。于是，為了使本發(fā)明的裝置正常工作，位置漂移片17隨著溫度的改變以適當(dāng)?shù)乃俣扰蛎浐褪湛s是非常重要的。位置漂移片17的位置移動(dòng)主要取決于材料和兩個(gè)固定端之間的距離J，因?yàn)槭俏恢闷破?7未固定部分沿著長(zhǎng)度J的方向延伸，它會(huì)膨脹和收縮。就象下面將討論的一樣，給出了一個(gè)具體的實(shí)例，說(shuō)明如何正確地計(jì)算這一長(zhǎng)度J。
第一個(gè)實(shí)施方案中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器是這樣一種陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，它能夠多路復(fù)合和多路分離對(duì)應(yīng)于例如16路頻率間隔為100 GHz的光，并具有下列參數(shù)。這些參數(shù)包括設(shè)置成25.6納米的FSR(自由光譜范圍)，設(shè)置成59的衍射m級(jí)，以及在25攝氏度的溫度下設(shè)置成63.1微米的相鄰信道波導(dǎo)4a之間的長(zhǎng)度差ΔL。
這些參數(shù)還包括設(shè)置成12327.06微米的第一個(gè)和第二個(gè)平板波導(dǎo)3和5的焦距Lf，設(shè)置成20微米的陣列波導(dǎo)4的間距D，設(shè)置成1.45115的陣列波導(dǎo)4的有效折射指數(shù)ne，設(shè)置成1.47512的陣列波導(dǎo)的群折射指數(shù)ng，設(shè)置成1.453的第一個(gè)和第二個(gè)平板波導(dǎo)3和5的有效折射指數(shù)ns，以及設(shè)置成1.551微米的陣列波導(dǎo)光柵的中心波長(zhǎng)λo。
在這個(gè)實(shí)施方案里，dx是光輸入波導(dǎo)2輸出端20的移動(dòng)距離，這些輸出端是跟分割的平板波導(dǎo)3a一側(cè)的運(yùn)動(dòng)一起運(yùn)動(dòng)的。由于這一實(shí)施方案中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器具有上述參數(shù)，當(dāng)代表移動(dòng)距離dx和中心波長(zhǎng)移動(dòng)量dλ之間相互關(guān)系的值按照以下數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)計(jì)算出來(lái)的時(shí)候，它就是0.4納米(中心波長(zhǎng)偏移量dλ)/1.021微米(移動(dòng)距離dx)。
dx/dλ=(Lf×ΔL)/(ns×D×λo)×ng(2)相對(duì)于陣列波導(dǎo)光柵中心波長(zhǎng)對(duì)溫度的依賴性0.011nm/℃，利用位置漂移片17的銅片區(qū)域，J由必需的熱膨脹系數(shù)的長(zhǎng)度給出。于是得到1.65×10-5×(J×103)×(0.4/10.21)=0.011。利用這個(gè)表達(dá)式計(jì)算J(忽略了基片的熱膨脹，因?yàn)樗且粋€(gè)很小的值)，在這個(gè)實(shí)例中，長(zhǎng)度J的計(jì)算值Jc是17毫米。
在這一實(shí)施方案中，根據(jù)計(jì)算出來(lái)的Jc值，將實(shí)際的長(zhǎng)度J賦予不同的值(圖1A所示的J)，以驗(yàn)證當(dāng)溫度從5℃變化到75℃的時(shí)候，陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器表現(xiàn)出什么樣的特性。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)驗(yàn)證過(guò)下列情況(1)陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器是在J被設(shè)置成計(jì)算值Jc(17毫米)的情況下制作出來(lái)(2)陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器是在J被設(shè)置成計(jì)算值Jc+5毫米(22毫米)的情況下制作出來(lái)和(3)陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器是在J被設(shè)置成計(jì)算值Jc-5毫米(12毫米)的情況下制作出來(lái)。
根據(jù)從以上驗(yàn)證過(guò)程中獲得的代表長(zhǎng)度J跟光傳輸?shù)闹行牟ㄩL(zhǎng)與溫度的相關(guān)性之間相互關(guān)系的數(shù)據(jù)，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，為了使光傳輸中心波長(zhǎng)與溫度的相關(guān)系數(shù)近乎為0，長(zhǎng)度J應(yīng)當(dāng)設(shè)置成20毫米。因此，制作這一陣列波導(dǎo)光柵的時(shí)候，確定了位置漂移片17的長(zhǎng)度和形成焊料30的位置，從而長(zhǎng)度J被設(shè)置成20。相應(yīng)地，圖1A所示的長(zhǎng)度E和Q分別是60毫米和5毫米。
上述金屬膜是按照以下方式(見圖2A)形成的。首先，在陣列波導(dǎo)形成區(qū)域10的正面涂上抗蝕層。用一個(gè)預(yù)先設(shè)置的圖案對(duì)這個(gè)抗蝕層進(jìn)行曝光，然后經(jīng)過(guò)顯影形成一個(gè)抗蝕層掩模。通過(guò)這一抗蝕層掩模，在波導(dǎo)形成區(qū)域10正面每一個(gè)固定點(diǎn)291、292上進(jìn)行蒸發(fā)或者濺射，形成一層金屬膜31。金屬膜31被用作焊料30的基底模，制作它的目的是改善焊料30在波導(dǎo)形成區(qū)域10正面(玻璃表面)的附著能力。這一過(guò)程采用一般的半導(dǎo)體制作工藝，這種半導(dǎo)體工藝采用了光刻技術(shù)，從而使高精度的定位不難實(shí)現(xiàn)。
可以用作金屬膜31的薄膜有包括按照敘述順序分層的鎘(0.1微米)和銅(0.5微米)的疊層膜，包括按照敘述順序分層的鎘(0.1微米)、鈦(0.1微米)、鉑(0.1微米)和金(0.6微米)的疊層膜以及包括按照敘述順序分層的鈦(0.1微米)、鉑(0.1微米)和金(0.6微米)的疊層膜。
形成了金屬膜31以后，剝開抗蝕層掩模，并且用一種溶劑去掉它。這一溶劑只溶解抗蝕層，例如，丙酮適合于用作這種溶劑。
在這一實(shí)施方案中，可以在相交分割面8之間的空間里填充與波導(dǎo)形成區(qū)域10的折射指數(shù)相匹配的匹配油。除此以外，匹配油可以填充在裝有陣列波導(dǎo)光柵的外殼中。如果外殼中不填充匹配油，可以換成在相交分割面8之間的空間里涂上高粘性的匹配脂。這樣一來(lái)，即使是在濕熱環(huán)境里，也可以保護(hù)光波電路模塊免受潮氣帶來(lái)的不利影響。它還能防止陣列波導(dǎo)光柵的相交分割面8之間空間里折射指數(shù)匹配劑的蒸發(fā)。因此，它能夠防止陣列波導(dǎo)光柵開裂，并能避免在濕熱環(huán)境中由于吸潮而導(dǎo)致相交分割面8上連接損耗的增大。
第一個(gè)實(shí)施方案中的結(jié)構(gòu)按照以上方式選取。下面，根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方所述方法，給出一個(gè)關(guān)于陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的制作方法具體的實(shí)例。
首先，如圖2A所示，制作一個(gè)陣列波導(dǎo)光柵(陣列波導(dǎo)光柵片)，它的結(jié)構(gòu)跟圖15所示現(xiàn)有技術(shù)中陣列波導(dǎo)光柵的結(jié)構(gòu)一樣。事先設(shè)置好分割線80，用于形成包括相交分割面8、18(這一實(shí)施方案中的相交分割面8和非相交分割面18)在內(nèi)的分割面。這些分割面用于將波導(dǎo)形成區(qū)10分割成第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)10b。
沿著分開非相交分割面18的線切開陣列波導(dǎo)光柵片。在陣列波導(dǎo)光柵片正面的每一固定點(diǎn)291、292里形成金屬膜31。沿著分割線80在陣列波導(dǎo)光柵片的背面形成一道刻槽。然后，在臨時(shí)固定區(qū)域32里，將陣列波導(dǎo)光柵片的背面臨時(shí)固定到用平板玻璃制作的臨時(shí)固定片49上。
用一種膠水，例如Cemedine Super 5(商標(biāo)名)，用畫虛線圓的方式，涂到每一個(gè)臨時(shí)固定區(qū)域32上，從而以后能夠很輕易地從臨時(shí)固定片49上將陣列波導(dǎo)光柵片剝下來(lái)。用劃片機(jī)之類切開陣列波導(dǎo)光柵片，形成非相交分割面18。它的寬度是，例如，大約100微米。如圖2C所示，在陣列波導(dǎo)光柵片的背面形成一道刻槽38，這道刻槽通過(guò)相交分割面8的分割線80。這道刻槽38的寬度可以是，例如，大約300微米，深度大約是0.7毫米。
在陣列波導(dǎo)光柵片臨時(shí)固定到臨時(shí)固定片49上以后，形成如圖2B和2C里所示的一道刻槽37。這道刻槽37通過(guò)陣列波導(dǎo)光柵正面相交分割面8的分割線，它的寬度可以是大約20微米。如圖2C所示，這道刻槽37跟陣列波導(dǎo)光柵背面形成的刻槽38一起，形成相交分割面8。然后在每一個(gè)區(qū)域內(nèi)加上焊料30，例如用錫/鉛(60％/40％)制作的焊料，用于形成金屬膜31。
然后，將銅片制作的位置漂移片17放置在圖3A所示的位置上時(shí)，熔化焊料30，這樣就用焊料30將位置漂移片17固定在波導(dǎo)形成區(qū)域10上。焊料30是用來(lái)將金屬膜31牢牢地粘在位置漂移片17上的。焊料30是用，例如，一個(gè)加熱板將陣列波導(dǎo)光柵加熱到230℃來(lái)熔化的。
接下來(lái)，被臨時(shí)固定到臨時(shí)固定片49上的具有上述結(jié)構(gòu)的陣列波導(dǎo)光柵片被浸入丙酮，將它從臨時(shí)固定片49上剝落下來(lái)，如圖3B所示。到這個(gè)時(shí)候，波導(dǎo)形成區(qū)域10就被相交分割面8和非相交面18分割成第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b。
下一步將光纖陣列21和22(圖1A)連接到陣列波導(dǎo)光柵上去。在光纖陣列21和22里分別有光纖23和24(圖4)。對(duì)齊光纖23和24，從而使它們的芯線分別連接到陣列波導(dǎo)光柵的光輸入波導(dǎo)2和陣列波導(dǎo)光柵的光輸出波導(dǎo)6的芯線上去。在這第一個(gè)實(shí)施方案里，夾子19a將波導(dǎo)形成區(qū)域10b和它下面的基片1固定到基底9上去。硅片35用于跟第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b之間邊界區(qū)域(基片背面)的背面接觸。夾子19b將硅片35固定起來(lái)，從而使第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a能夠滑動(dòng)。可以在波導(dǎo)形成區(qū)域10的背面或者波導(dǎo)形成區(qū)域10的正面安裝硅片35。
這一陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器安裝在圖4所示的外殼16內(nèi)。用基底9的通孔15將這一陣列波導(dǎo)光柵固定到外殼16上去。然后，在外殼16中充滿匹配油，并密封好。
根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方案，隨著溫度的變化，位置漂移片17將第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a沿著相交分割面8滑動(dòng)。這一滑動(dòng)補(bǔ)償了陣列波導(dǎo)光柵光傳輸中心波長(zhǎng)對(duì)溫度的依賴性。此外，這一位置移動(dòng)機(jī)制包括位置漂移片17，它的一端固定在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a上，另一端固定在第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b上，簡(jiǎn)化了這一裝置的整體結(jié)構(gòu)。因而降低了這一裝置的成本，提高了成品率。
第一個(gè)實(shí)施方案采用了上述制作方法。根據(jù)這一制作方法，事先設(shè)置好將波導(dǎo)形成區(qū)域10分割成第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b的分割線80。將位置漂移片17固定下來(lái)，從而使它的一端固定在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a上，它的另一端固定在第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b上。然后沿著分割線80，通過(guò)將它剝離臨時(shí)固定片49，將波導(dǎo)形成區(qū)域10分割成第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b。因此，在分割前后，第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b在Y方向上的相對(duì)位置相同。根據(jù)這一個(gè)實(shí)施方案，陣列波導(dǎo)光柵片在分割以前的光傳輸特性在分割完成以后得以維持，從而降低了插入損耗。
本發(fā)明的發(fā)明人還驗(yàn)證了第一個(gè)實(shí)施方案中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，以評(píng)估當(dāng)陣列波導(dǎo)光柵的溫度從5℃變到75℃時(shí)，插入損耗是否增大。作為這一驗(yàn)證的結(jié)果，插入損耗被發(fā)現(xiàn)增大了0.2分貝，可以認(rèn)為根本沒有任何增加。
根據(jù)這第一個(gè)實(shí)施方案，位置漂移片17通過(guò)金屬膜31和焊料30固定到波導(dǎo)形成區(qū)域10的正面。因此，跟采用膠水將位置漂移片17固定到波導(dǎo)形成區(qū)域的情形不一樣，焊料30將不會(huì)超出設(shè)計(jì)的模式，而是會(huì)包容在波導(dǎo)形成區(qū)域10內(nèi)，位置漂移片17也會(huì)固定在波導(dǎo)形成區(qū)域10上，完全符合設(shè)計(jì)要求。這使得制作對(duì)陣列波導(dǎo)光柵的光傳輸中心波長(zhǎng)對(duì)溫度的依賴性能夠進(jìn)行精確補(bǔ)償?shù)年嚵胁▽?dǎo)光柵成為可能。
此外，在第一個(gè)實(shí)施方案里，夾子19a夾住第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b和它下面的基片1。于是，第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b很難受到基底9熱膨脹的影響，使得它能夠相對(duì)于波導(dǎo)形成區(qū)域10b更加精確地滑動(dòng)波導(dǎo)形成區(qū)域10a。這樣就消除了陣列波導(dǎo)光柵的光傳輸中心波長(zhǎng)對(duì)溫度的依賴性。
在這第一個(gè)實(shí)施方案里，可以在相交分割面8之間的空間里采用匹配油，陣列波導(dǎo)光柵裝在充滿匹配油的外殼16內(nèi)。因此，如上所述，這樣就能制作出品質(zhì)極佳的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，即使在濕熱的環(huán)境里，它也能避免插入損耗的增加。即使這一陣列波導(dǎo)光柵的防潮性能較差，也有可能可靠地防止陣列波導(dǎo)光柵由于吸潮而發(fā)生開裂。
圖6A和6B說(shuō)明本發(fā)明中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器第二個(gè)實(shí)施方案的主要部分的結(jié)構(gòu)。圖6A是這一實(shí)施方案中光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的平面圖。圖6B是從圖6A的右側(cè)看去，沒有光纖24和光纖陣列22的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的側(cè)視圖。
第二個(gè)實(shí)施方案中的結(jié)構(gòu)跟第一個(gè)實(shí)施方案中的結(jié)構(gòu)幾乎相同。但第二個(gè)實(shí)施方案跟第一個(gè)實(shí)施方案不同，在于它省去了第一個(gè)實(shí)施方案中第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b之間邊界區(qū)域里的硅片35。
第二個(gè)實(shí)施方案中位置漂移片17上形成了一道槽50，以便跟非相交分割面18相吻合。按照第二個(gè)實(shí)施方案制作陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的方法的一個(gè)實(shí)例在圖7A到圖8D里說(shuō)明。
在第二個(gè)實(shí)施方案里，圖6A到8D所示的尺寸E到U的取值為，例如，E=60毫米，F(xiàn)=1毫米，G=2.5毫米，H=K=5毫米，J=20毫米，P=30毫米，Q=5毫米，R=5毫米，S=1毫米，T=25毫米，U=10毫米。
在制作第二個(gè)實(shí)施方案中的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的時(shí)候，制備了圖7A所示的陣列波導(dǎo)光柵片。按照類似于第一個(gè)實(shí)施方案的方式設(shè)置分割線80(沒有畫出)，并為位置漂移片17的每一端在它的上面形成了金屬膜31(在圖7A中沒有畫出)。然后按照?qǐng)D7B所示的方式在每一金屬膜31上形成焊料30。
然后，如圖8A和8B所示，用焊料將位置漂移片17固定好，使它的一端固定在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a上，另一端固定在第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b上。
如圖8C和8D所示，選擇一塊片子，使相交分割面8內(nèi)波導(dǎo)形成區(qū)域10a跟波導(dǎo)形成區(qū)域10b之間的距離(相交分割面8之間的距離)為大約25微米，在非相交分割面18內(nèi)波導(dǎo)形成區(qū)域10a跟波導(dǎo)形成區(qū)域10b之間的距離(非相交分割面18之間的距離)為大約100微米。用一個(gè)劃片機(jī)之類沿著分割線80切割這塊片子，形成相交分割面8和非相交分割面18，并將波導(dǎo)形成區(qū)域10分割成第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b。
在采用這樣一種制作方法制作陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器時(shí)，在形成相交分割面8和非相交分割面18的時(shí)候，會(huì)從分割的尖端開始產(chǎn)生裂縫。但是，就象第一個(gè)實(shí)施方案中一樣，如果形成相交分割面8的時(shí)候?qū)㈥嚵胁▽?dǎo)光柵臨時(shí)固定到臨時(shí)固定片49上，然后將波導(dǎo)形成區(qū)域10分割成第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b，就可以完全避免這一裂縫的出現(xiàn)。
在第二個(gè)實(shí)施方案里，在位置漂移片17里形成刻槽50。然而，并不是總是需要形成這一刻槽50，它可能會(huì)被省略。在位置漂移片17用焊料固定好以后，刻槽50能夠方便地用劃片機(jī)之類的工具切割波導(dǎo)形成區(qū)域10和基片1。
第二個(gè)實(shí)施方案采用上述結(jié)構(gòu)，幾乎跟第一個(gè)實(shí)施方案有同樣的效果。
由于第二個(gè)實(shí)施方案中省去了第一個(gè)實(shí)施方案中的硅片35，跟第一個(gè)實(shí)施方案相比，在防止第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和10b在垂直于基片面的方向上移動(dòng)它們的位置方面，不是那么有效。然而，第二個(gè)實(shí)施方案通過(guò)安排好位置漂移片17，使它的一端固定在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a上，它的另一端固定在第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b上，在位置移動(dòng)問(wèn)題上也可達(dá)到上述預(yù)防效果。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)陣列波導(dǎo)光柵的溫度從5℃變到75℃的時(shí)候，第二個(gè)實(shí)施方案成功地將插損限制在0.8分貝上。
通過(guò)制作第二個(gè)實(shí)施方案三個(gè)陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，本發(fā)明的發(fā)明人驗(yàn)證了這些光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的光傳輸中心波長(zhǎng)對(duì)溫度的依賴性。圖9給出了這一結(jié)果。圖9證實(shí)第二個(gè)實(shí)施方案中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器是與溫度無(wú)關(guān)的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，幾乎沒有發(fā)現(xiàn)光傳輸波長(zhǎng)對(duì)溫度的任何依賴性。
圖10說(shuō)明了本發(fā)明中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器第三個(gè)實(shí)施方案主要部分的結(jié)構(gòu)。第三個(gè)實(shí)施方案中的結(jié)構(gòu)跟第一個(gè)實(shí)施方案中的結(jié)構(gòu)幾乎完全相同。但是，第三個(gè)實(shí)施方案跟第一個(gè)實(shí)施方案略有不同，因?yàn)樗鼪]有形成非相交分割面18，只采用相交分割面8將波導(dǎo)形成區(qū)域10分割成第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b，差別還在于位置漂移片17是在第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和10b之間邊界區(qū)域的正面形成的。
雖然在圖10里沒有說(shuō)明，但是在第三個(gè)實(shí)施方案里，采用了基底9，第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b用夾子19a固定在基底9上。
在制作第三個(gè)實(shí)施方案的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的時(shí)候，如圖11A所示，設(shè)定了分割線80，并為位置漂移片17的每一端形成了金屬膜31。然后，如圖11B所示，在波導(dǎo)形成區(qū)域10上形成例如寬度為大約20微米、深度為大約0.2微米的一道刻槽37。通過(guò)焊料(沒有畫出)，位置漂移片17的相應(yīng)端固定在膜正面的每一金屬膜31上。位置漂移片17的固定方式使得位置漂移片17能夠?qū)⑺囊欢斯潭ㄔ诘谝粋€(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a上，將它的另一端固定在第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域。然后在陣列波導(dǎo)光柵片的背面形成一道寬度為大約300微米的刻槽38，以形成相交分割面8。
第三個(gè)實(shí)施方案也能得到第一個(gè)實(shí)施方案那樣的效果，當(dāng)陣列波導(dǎo)光柵的溫度從5℃變到75℃的時(shí)候，成功地將插入損耗限制在0.2分貝。
注意，本發(fā)明并不局限于以上實(shí)施方案，而是能夠進(jìn)行各種修改。舉例說(shuō)來(lái)，在前面討論的實(shí)施方案中，公開的位置漂移片17是用銅片制作的。然而，除了銅以外，還能夠采用其它的金屬材料來(lái)制作位置漂移片17。如果不是金屬，但熱擴(kuò)散系數(shù)大于陣列波導(dǎo)形成區(qū)域10的材料也可以采用。
以上討論的實(shí)施方案中的制作方法還可以進(jìn)行修改，金屬膜31可以按照以下方式形成。首先，在波導(dǎo)形成區(qū)域10正面的一個(gè)區(qū)域里形成金屬膜31，這個(gè)區(qū)域包括形成焊料30的區(qū)域。然后，在它上面做一個(gè)抗蝕層，用設(shè)定的模型曝光和顯影，也就是進(jìn)行光刻。通過(guò)蝕刻去掉金屬膜31(反應(yīng)離子蝕刻或者濕蝕刻)，只留下用于形成焊料30的區(qū)域。然后將它浸入前面提到的溶劑里或者氧氣等離子體里，除去抗蝕層。
如果金屬膜31是用這種方法形成的，跟前面討論的實(shí)施方案中采用的制作方法類似，那就可以在波導(dǎo)形成區(qū)域10正面，在形成預(yù)置圖案的焊料30的區(qū)域里，精確地形成金屬膜31。然后，按照前面討論的實(shí)施方案中相同的方式，在每一個(gè)金屬膜31上制作跟金屬膜31的尺寸幾乎一樣的焊料片。這樣就用焊料將位置漂移片17固定在波導(dǎo)形成區(qū)域10。其余的過(guò)程跟前面的實(shí)施方案中制作方法里的過(guò)程一樣。按照這種方式制作的這一陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器跟上述實(shí)施方案里的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器一樣，有相同的效果。用于固定的焊料30可以固定在金屬膜31的整個(gè)表面。但是如果焊料30不是涂滿金屬膜31的整個(gè)區(qū)域，這樣做也不麻煩。
在本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器中，用于固定位置漂移片17的焊料30的材料不限于上述實(shí)施方案中提到的那些，而是可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。
在前面討論過(guò)的實(shí)施方案里，在波導(dǎo)形成區(qū)域10的正面采用了位置漂移片17。但是，這一位置漂移片17也可以放在基片1的背面。
陣列波導(dǎo)光柵的形成利用了光電路的互易性。因此，雖然是第一個(gè)平板波導(dǎo)3在前面討論的實(shí)施方案里被分割成了兩個(gè)部分，但是，也可以改成分割第二個(gè)平板波導(dǎo)5。當(dāng)?shù)诙€(gè)平板波導(dǎo)5被分割成兩個(gè)部分的時(shí)候，一個(gè)或者兩個(gè)分割出來(lái)的平板波導(dǎo)被位置漂移片17沿著相交分割面8滑動(dòng)，其方向使得光傳輸中心波長(zhǎng)對(duì)溫度的依賴性更小。這樣做也能獲得前面討論過(guò)的實(shí)施方案中同樣的效果，并消除光傳輸中心波長(zhǎng)對(duì)溫度的依賴性。
第一個(gè)平板波導(dǎo)3或者第二個(gè)平板波導(dǎo)5的相交分割面8并不是象前面討論的實(shí)施方案中一樣，局限于幾乎跟X軸平行的面。這些面可以在X軸上傾斜。只要這些分割面跟沿著要分割的平板波導(dǎo)傳播的光的路徑相交就足夠了。
前面討論的實(shí)施方案中，陣列波導(dǎo)光柵的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中采用了多個(gè)光輸入波導(dǎo)2。但是，采用的光輸入波導(dǎo)2的數(shù)量也可以是1。
雖然在前面討論的實(shí)施方案里，用夾子19a夾住波導(dǎo)形成區(qū)域10b，固定在基底9上，但是，也可以采用除了夾子19a以外的夾具將波導(dǎo)形成區(qū)域10b固定到基底9上。還可以通過(guò)夾住波導(dǎo)形成區(qū)域10a的邊，將區(qū)域10a固定到基底9上，然后沿著相交分割面8移動(dòng)波導(dǎo)形成區(qū)域10b，將波導(dǎo)形成區(qū)域10a和10b的角色反過(guò)來(lái)。
前面討論的實(shí)施方案中的位置漂移片17被這樣安排，使得位置漂移片17的一端固定在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a上，它的另一端固定在第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b上。位置漂移片17還可以按照?qǐng)D12A和12B的方式安排，仍然控制著陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的插入損耗。在圖12A和12B里，位置漂移片17的一端放在基底9上，它的另一端放在第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和10b的一個(gè)或者兩個(gè)上(在圖12(a)、12(b)中的第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a上)。這種布局是通過(guò)以下制作方法來(lái)獲得的。
將一個(gè)陣列波導(dǎo)光柵片放在石英片之類做成的基底9上，它的形狀跟字母U一樣，如圖13A所示。事先設(shè)置好分割線80。只有第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b利用熱熔性膠之類固定到基底9上。如圖13B和13C所示，然后將位置漂移片17固定下來(lái)，使位置漂移片17的一端固定在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a上，它的另一端固定在基底9上。然后沿著分割線80將波導(dǎo)形成區(qū)域10分成第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b。
這一方式可保持第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a跟第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b在相交分割面8內(nèi)的距離。
因此，在波導(dǎo)形成區(qū)域10被分割之前光的傳輸特性可以在分割以后得以維持。
雖然在圖12A到12D中沒有說(shuō)明，但是其中陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器可以包括一個(gè)防止位置漂移的部件，比方說(shuō)圖1A所示的在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b之間的邊界區(qū)域內(nèi)的硅片35。通過(guò)采用這種防止位置漂移的部件，第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b在Z方向上的相對(duì)位置的精度可以得到提高。在這樣構(gòu)成的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器里，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)陣列波導(dǎo)光柵的溫度從5℃變到75℃的時(shí)候，插入損耗增加了0.5分貝。
在采用了上述制作方法的這一陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器里，基底9的結(jié)構(gòu)并沒有特別的限制。然而，前面通過(guò)形成一個(gè)U形槽40獲得的U形基底9方便了沿著分割線80對(duì)陣列波導(dǎo)光柵的分割。
跟圖12B所示的位置漂移片17比較，圖12A所示的位置漂移片17更適合于精確地控制第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a的移動(dòng)距離。這是因?yàn)閳D12B所示的結(jié)構(gòu)使得膠13能夠不受控制地沿著位置漂移片17的縱向從它的指定位置向內(nèi)流動(dòng)，而在圖12A所示的結(jié)構(gòu)里，膠水13不會(huì)出現(xiàn)這種不受控制的局面。圖12B中流動(dòng)的膠水13會(huì)使移動(dòng)第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a的位置漂移片17在縱向的長(zhǎng)度J’比精確地移動(dòng)的一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a的長(zhǎng)度J短。圖12A的結(jié)構(gòu)可以防止膠水13自由流動(dòng)，這樣，位置漂移片17就可以更加精確地固定住。
因此，在本發(fā)明里，最好采用具有圖12A所示結(jié)構(gòu)的位置漂移片17，或者通過(guò)金屬膜31和焊料30，將位置漂移片17固定在波導(dǎo)形成區(qū)域10的正面或者基片1的背面，就象前面討論的實(shí)施方案里一樣。
通孔25可以在上述結(jié)構(gòu)中形成，其中，如圖14A所示，跟第一個(gè)平板波導(dǎo)3和第二個(gè)平板波導(dǎo)5(圖14A中的第一個(gè)平板波導(dǎo)3)中的一個(gè)或者兩個(gè)相交的相交分割面8，從波導(dǎo)形成區(qū)域10的一端延伸到它的中部。如圖14A和14B所示，通孔25(25a和25b)從正面穿透波導(dǎo)形成區(qū)域10(這里，也就是區(qū)域10b)，到達(dá)基片1，分別跟相交分割面8之間的空間和非相交分割面18之間的空間連接。
通孔25a和25b是在形成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的區(qū)域以外形成的。通孔的側(cè)壁具有光滑的表面。在圖14A和14B所示的實(shí)例里，通孔25a在X-Y面內(nèi)是方形的。這一方形的每一邊可以是大約4毫米，它的每一個(gè)角的曲率半徑可以是0.5毫米。通孔25b在X-Y面內(nèi)也可以是圓形的，它的直徑可以是2.5毫米。
分別跟相交分割面8之間的空間和非相交分割面18之間的空間連接的通孔25a和25b將陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器進(jìn)一步加固，如圖14A和14B所示。它的強(qiáng)度得到加強(qiáng)，如果，例如，封裝這一陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的模塊在處理過(guò)程中被不小心掉到了地上，可防止相交分割面8和非相交分割面18的端開裂或者破碎。
在具有圖14A和14B所示結(jié)構(gòu)的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器里，通孔25a和25b可以分別在設(shè)置了分割線以后，在分割線的端點(diǎn)形成。這些分割線是用來(lái)形成分割面的，包括相交分割面8(這里指的是相交分割面8和非相交分割面18)。這些分割面是用來(lái)將波導(dǎo)形成區(qū)域10分割成第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10a和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域10b的?；蛘?，這些通孔25a和25b可以在設(shè)置好分割線并形成了金屬膜31以后形成。
圖14A和14B所示的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器有可能在通孔25a和25b形成以后，利用氫氧化鉀之類進(jìn)行蝕刻，在基片1中形成一個(gè)通孔。
像相交分割面8和非相交分割面18這樣的分割面是在上述實(shí)施方案模式里通過(guò)切割形成的。然而，其它方法也可以用來(lái)形成這些分割面。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案，在制作陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的方法中，通過(guò)跟沿著一個(gè)平板波導(dǎo)傳播的光的路線相交的相交面，將第一個(gè)平板波導(dǎo)和第二個(gè)平板波導(dǎo)中的一個(gè)或者兩個(gè)分割成兩個(gè)部分。這一波導(dǎo)形成區(qū)域被分割面分割成包括一個(gè)分割出來(lái)的平板波導(dǎo)的第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域和包括另一分割出來(lái)的平板波導(dǎo)的第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域。在分割之前固定能夠沿著分割面移動(dòng)第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域的一個(gè)或者兩個(gè)的位置漂移片，從而使位置漂移片的一端固定在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域，另一端固定在第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域。因此，分割以前第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域的相對(duì)位置幾乎跟分割以后的一樣。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，在制作陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的一種方法中，陣列波導(dǎo)光柵安裝在基底上。就像在本發(fā)明的第一個(gè)方面中一樣，波導(dǎo)形成區(qū)域被分割成第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域。在分割之前固定能夠?qū)⒌谝粋€(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)中的一個(gè)或者兩個(gè)形成區(qū)域沿著分割面移動(dòng)的位置漂移片，從而使這一部件將它的一端固定在基底上，將它的另一端固定在第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域中的一個(gè)或者兩個(gè)里。因此，在分割以前第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域的相對(duì)位置幾乎跟分割以后一樣。
采用本發(fā)明的制作方法制作的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，在分割了波導(dǎo)形成區(qū)域以后，能夠?qū)⒎指钜郧肮鈧鬏數(shù)奶匦跃S持下來(lái)。
根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，第一個(gè)和第二個(gè)平板波導(dǎo)中的一個(gè)或者兩個(gè)被跟沿著波導(dǎo)傳播的光的路線相交的相交面分割成兩個(gè)部分。這些相交面作為分割面，將波導(dǎo)形成區(qū)域分割成包括一個(gè)分割出來(lái)的平板波導(dǎo)的第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域和包括另一個(gè)分割出來(lái)的平板波導(dǎo)的第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域。一個(gè)位置漂移片將第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域中的一個(gè)或者兩個(gè)沿著分割面移動(dòng)。因此，有可能利用位置漂移片的移動(dòng)來(lái)補(bǔ)償陣列波導(dǎo)光柵，例如，陣列波導(dǎo)光柵的溫度變化而引起的陣列波導(dǎo)光柵光傳輸中心波長(zhǎng)的漂移。
在本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器中，當(dāng)位置漂移片的一端固定在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域，它的另一端固定在第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域的時(shí)候，這個(gè)裝置就得到了簡(jiǎn)化，精度得到了提高。此外，還降低了這個(gè)裝置的成本，提高了成品率。
根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，金屬膜是在波導(dǎo)形成區(qū)域中形成的，焊料是在用于形成金屬膜的區(qū)域的正面形成的，位置漂移片通過(guò)焊料和金屬膜固定在波導(dǎo)形成區(qū)域。例如，跟位置漂移片是用膠水固定的情況不同，位置漂移片可以準(zhǔn)確地按設(shè)計(jì)固定，而不用擔(dān)心膠水不受控制地流動(dòng)。這樣就能夠制作出對(duì)陣列波導(dǎo)光柵光傳輸波長(zhǎng)具有很高的溫度補(bǔ)償精度的良好的陣列波導(dǎo)光柵。
根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域中的一個(gè)被固定，而另一個(gè)則用位置漂移片移動(dòng)。固定的波導(dǎo)形成區(qū)域用夾具夾住，并固定在陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的基底上。固定一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域使得其它的波導(dǎo)形成區(qū)域能夠很容易平滑地移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，固定第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域和第二個(gè)形成區(qū)域中的一個(gè)，其中的另一個(gè)用位置漂移片移動(dòng)。至少在第一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域之間的邊界區(qū)域的一部分里，采用一個(gè)防止位置漂移的部件，用于防止第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域朝著垂直于基片面的方向移動(dòng)。就這樣防止第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域朝著垂直于基片面的方向移動(dòng)。因此，這種位置移動(dòng)帶來(lái)的插入損耗可以得到控制。
根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，位置移動(dòng)防止部件是用一個(gè)具有平坦表面的片狀材料做成的，它的平坦表面跟波導(dǎo)形成區(qū)域的正面或者跟基片的背面接觸。這一位置移動(dòng)防止部件能夠用片狀材料很容易地形成，第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域朝著垂直于基片面的方向的位置移動(dòng)可以得到預(yù)防。
根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器， 當(dāng)位置漂移片是一個(gè)金屬片的時(shí)候，采用具有大熱擴(kuò)散速率的金屬片來(lái)形成這一位置漂移片。這樣就能夠很容易地制作出本發(fā)明的這一陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器。
根據(jù)本發(fā)明的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)以外的區(qū)域中，從波導(dǎo)形成區(qū)域的正面形成穿透波導(dǎo)形成區(qū)域到達(dá)基片的通孔。通孔的側(cè)壁表面光滑。跟第一個(gè)平板波導(dǎo)和第二個(gè)平板波導(dǎo)中的一個(gè)或者兩個(gè)相交的分割面，從波導(dǎo)形成區(qū)域的一端開始，延伸到它的中間部分，跟通孔連接。當(dāng)例如，封裝這一陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的模塊在處理過(guò)程中被不小心地掉到的上的時(shí)候，這樣做增加了它防止分割面的端開裂或者破裂的能力。
在以上討論中，位置漂移片17能夠膨脹和收縮，將第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)域中的一個(gè)或者兩個(gè)沿著分割面移動(dòng)。在這種情況下，位置漂移片17相當(dāng)于一個(gè)膨脹/收縮片。然而，對(duì)于本領(lǐng)域里的技術(shù)人員而言應(yīng)當(dāng)是顯而易見，可以換成采用其它的機(jī)制來(lái)相對(duì)地移動(dòng)第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)中的一個(gè)或者兩個(gè)，而不是依賴于膨脹和收縮的裝置，如同前面說(shuō)明的實(shí)施方案中一樣。作為一個(gè)具體的實(shí)例，有可能根據(jù)感知的溫度采用一個(gè)步進(jìn)馬達(dá)來(lái)相對(duì)地移動(dòng)第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)中的一個(gè)或者兩個(gè)。本發(fā)明的一個(gè)重要特征是第一個(gè)和第二個(gè)波導(dǎo)中的一個(gè)或者兩個(gè)互相移動(dòng)，也可以采用能夠引起這種移動(dòng)的其它機(jī)制，而不會(huì)偏離本發(fā)明的范圍。
顯然，考慮到以上思想，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種另外的改進(jìn)和改變也是可能的。因此，應(yīng)當(dāng)明白，在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以用不同于這里具體描述的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1．一種陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的制造方法，其特征在于包括以下步驟準(zhǔn)備一個(gè)陣列波導(dǎo)光柵，其具有用于構(gòu)成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)形成區(qū)和至少一個(gè)平板波導(dǎo)；設(shè)置一個(gè)決定分割面的分割線，其分割面和沿著所述至少一個(gè)平板波導(dǎo)傳輸?shù)墓獾穆窂较嘟?，該分割面將所述至少一個(gè)平板波導(dǎo)分割為第一和第二平板波導(dǎo)部分，并將該波導(dǎo)形成區(qū)分割為包括平板波導(dǎo)第一部分的第一波導(dǎo)形成區(qū)、和包括平板波導(dǎo)第二部分的第二波導(dǎo)形成區(qū)；固定一個(gè)位置漂移片，使其第一端固定在所述的第一波導(dǎo)形成區(qū)及第二端固定在所述的第二波導(dǎo)形成區(qū)；沿著所述的分割線，將該波導(dǎo)形成區(qū)分割為第一波導(dǎo)形成區(qū)和第二波導(dǎo)形成區(qū)。
2．按權(quán)利要求1所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的制造方法，其特征在于，還包括以下步驟在設(shè)置分割線之前，將該陣列波導(dǎo)光柵放置在一個(gè)底基上。
3．按權(quán)利要求1所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的制造方法，其特征在于，所述的至少一個(gè)平板波導(dǎo)包括第一平板波導(dǎo)和第二平板波導(dǎo)，該陣列波導(dǎo)光柵還包括一個(gè)或多個(gè)并排排列的光輸入波導(dǎo)；該第一平板波導(dǎo)連接到所述光輸入波導(dǎo)的輸出端；一個(gè)陣列波導(dǎo)，連接到該第一平板波導(dǎo)的輸出端，并且包括許多并排排列的信道波導(dǎo)，用來(lái)發(fā)送通過(guò)所述第一平板波導(dǎo)傳播的光信號(hào)。該信道波導(dǎo)具有不同的預(yù)先確定的長(zhǎng)度；所述的第二平板波導(dǎo)連接到該陣列波導(dǎo)的輸出端；一個(gè)或多個(gè)輸出波導(dǎo)，并排排列并且連接到第二平板波導(dǎo)的輸出端。
4．按權(quán)利要求3所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器的制造方法，其特征在于，還包括以下步驟在設(shè)置所述分割線之前，將該陣列波導(dǎo)光柵放置在一個(gè)底基上。
5．一種陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，包括一個(gè)波導(dǎo)形成區(qū)，配置為形成一個(gè)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，并包括至少一個(gè)平板波導(dǎo)，其中，所述的至少一個(gè)平板波導(dǎo)被分割面分為二部分，其分割面和沿著所述至少一個(gè)平板波導(dǎo)傳輸?shù)墓庑盘?hào)的路徑相交，該分割面將所述至少一個(gè)平板波導(dǎo)分割為第一和第二平板波導(dǎo)區(qū)部分，其中，所述的波導(dǎo)形成區(qū)被分割所述至少一個(gè)平板波導(dǎo)的分割面分割為包括平板波導(dǎo)第一部分的第一波導(dǎo)形成區(qū)、和包括平板波導(dǎo)第二部分的第二波導(dǎo)形成區(qū)；一個(gè)位置漂移片，其第一端固定在所述的第一波導(dǎo)形成區(qū)、及第二端固定在所述的第二波導(dǎo)形成區(qū)，所述的位置漂移片設(shè)置成能沿著該分割面，至少移動(dòng)該第一波導(dǎo)形成區(qū)和該第二波導(dǎo)形成區(qū)中的一個(gè)。
6．按權(quán)利要求5所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，所述的位置漂移片可以擴(kuò)大和縮小。
7．按權(quán)利要求5所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，還包括一個(gè)底基，該陣列波導(dǎo)光柵放置在其上。
8．按權(quán)利要求5所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，所述的至少一個(gè)平板波導(dǎo)包括第一平板波導(dǎo)和第二平板波導(dǎo)，還包括一個(gè)或多個(gè)并排排列的光輸入波導(dǎo)；所述第一平板波導(dǎo)連接到所述光輸入波導(dǎo)的輸出端；一個(gè)陣列波導(dǎo)，連接到該第一平板波導(dǎo)的輸出端，并且包括許多并排排列的信道波導(dǎo)，其配置為用來(lái)發(fā)送通過(guò)所述第一平板波導(dǎo)傳播的光信號(hào)，所述信道波導(dǎo)具有不同的預(yù)先確定的長(zhǎng)度；所述的第二平板波導(dǎo)連接到該陣列波導(dǎo)的輸出端；并且，一個(gè)或多個(gè)輸出波導(dǎo)，并排排列并且連接到第二平板波導(dǎo)的輸出端。
9．按權(quán)利要求5所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，還包括金屬膜，在所述的波導(dǎo)形成區(qū)形成；焊料，位于金屬膜上；其中所述的位置漂移片通過(guò)所述焊料和金屬膜固定到所述波導(dǎo)形成區(qū)。
10．按權(quán)利要求7所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，所述的第一波導(dǎo)形成區(qū)和第二波導(dǎo)形成區(qū)中的一個(gè)被固定，而另一個(gè)通過(guò)所述位置漂移片而移動(dòng)，還包括鉗位構(gòu)件，配置為將固定的波導(dǎo)形成區(qū)鉗住到所述的底基。
11．按權(quán)利要求5所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，所述的第一波導(dǎo)形成區(qū)和第二波導(dǎo)形成區(qū)中的一個(gè)被固定，而另一個(gè)通過(guò)所述的位置漂移片移動(dòng)，還包括一個(gè)防止位置漂移片，可防止所述的第一和第二波導(dǎo)形成區(qū)沿垂直于基片平面的方向漂移，該防止位置漂移片位于第一波導(dǎo)成型區(qū)和第二波導(dǎo)成型區(qū)之間的結(jié)合部位的至少一部分。
12．按權(quán)利要求11所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于所述的防止位置漂移片由盤形材料制成，該盤形材料具有扁平的表面，并且該扁平表面鄰接著所述的波導(dǎo)形成區(qū)的前側(cè)面或所述的底基的后側(cè)面。
13．按權(quán)利要求6所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于所述的位置漂移片是金屬片。
14．按權(quán)利要求5所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，還包括通孔，穿過(guò)所述的波導(dǎo)形成區(qū)到達(dá)底基，并且形成在所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)外圍區(qū)域的波導(dǎo)形成區(qū)；其中所述通孔的側(cè)面具有光滑的表面；并且，其中所述與至少一個(gè)平板波導(dǎo)相交的分割面從一個(gè)所述的波導(dǎo)形成區(qū)的末端開始并延伸到和所述通孔連接。
15．一種陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于包括，波導(dǎo)形成裝置，用來(lái)形成一個(gè)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)并且包括至少一個(gè)平板波導(dǎo)裝置，其中所述的至少一個(gè)平板波導(dǎo)裝置被分割裝置分為二部分，其分割裝置與沿著所述至少一個(gè)平板波導(dǎo)裝置傳輸?shù)墓庑盘?hào)的路徑相交，該分割裝置分割所述至少一個(gè)平板波導(dǎo)裝置為第一和第二平板波導(dǎo)裝置部分，其中，該波導(dǎo)形成裝置被分割所述至少一個(gè)平板波導(dǎo)裝置的分割裝置分割為包括平板波導(dǎo)裝置第一部分的第一波導(dǎo)形成區(qū)裝置和包括平板波導(dǎo)裝置第二部分的第二波導(dǎo)形成區(qū)裝置；位置漂移裝置，能沿著該分割裝置至少移動(dòng)該第一波導(dǎo)形成區(qū)裝置和該第二波導(dǎo)形成區(qū)裝置中的一個(gè)。
16．按權(quán)利要求15所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于其中所述的位置漂移裝置可以擴(kuò)大和縮小。
17．按權(quán)利要求15所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，還包括一個(gè)底基裝置，該陣列波導(dǎo)光柵放置在其上。
18．按權(quán)利要求15所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，所述的至少一個(gè)平板波導(dǎo)裝置包括第一和第二平板波導(dǎo)裝置，還包括光輸入波導(dǎo)裝置；所述第一平板波導(dǎo)裝置連接到所述光輸入波導(dǎo)裝置的輸出端；陣列波導(dǎo)裝置，連接到該第一平板波導(dǎo)裝置的輸出端，用來(lái)發(fā)送通過(guò)第一平板波導(dǎo)傳播的光信號(hào)；所述的第二平板波導(dǎo)裝置連接到該陣列波導(dǎo)的輸出端；光輸出波導(dǎo)裝置，連接到所述的第二平板波導(dǎo)裝置的輸出端。
19．按權(quán)利要求15所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，還包括金屬膜裝置，在所述的波導(dǎo)形成裝置中形成；焊接裝置，位于金屬膜上；其中所述的位置漂移裝置通過(guò)所述焊接裝置和金屬膜裝置固定到所述波導(dǎo)形成裝置。
20．按權(quán)利要求19所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，還包括鉗位裝置，用來(lái)鉗住所述的第一和第二波導(dǎo)形成區(qū)裝置中的一個(gè)到所述的底基裝置。
21．按權(quán)利要求19所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于，還包括一個(gè)防止位置漂移裝置，用來(lái)防止所述的第一和第二波導(dǎo)形成區(qū)裝置沿著與底層平面正交的方向漂移。
22．按權(quán)利要求19所述的陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器，其特征在于還包括通孔裝置，穿過(guò)所述的波導(dǎo)形成區(qū)到達(dá)底基；其中所述的與至少一個(gè)平板波導(dǎo)裝置相交的分割裝置從一個(gè)所述的波導(dǎo)形成區(qū)的末端開始并延伸到與所述通孔裝置連接。
全文摘要
一種陣列波導(dǎo)光柵類型的光信號(hào)多路復(fù)用器/多路分離器,其第一個(gè)平板波導(dǎo)、陣列波導(dǎo)、第二個(gè)平板波導(dǎo)和多個(gè)并排排列的光輸出波導(dǎo)依次順序連接,分割線通過(guò)相交分割面將第一平板波導(dǎo)分成兩部分,相交分割面和沿著第一平板波導(dǎo)傳輸?shù)墓獾穆窂降南嘟?一個(gè)位置漂移片回定在分開的平板波導(dǎo)的一側(cè)的波導(dǎo)形成區(qū)的基底,并且能在分開的平板波導(dǎo)另一側(cè)的波導(dǎo)形成區(qū)滑動(dòng),陣列波導(dǎo)光柵在分割線上被分成第一和第二波導(dǎo)形成區(qū)。
文檔編號(hào)G02B6/12GK1302131SQ0013777
公開日2001年7月4日 申請(qǐng)日期2000年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月27日
發(fā)明者柏原一久, 奈良一孝, 根角昌伸 申請(qǐng)人:古河電氣工業(yè)株式會(huì)社