【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于光電調(diào)制領域，特別是涉及一種分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法。
技術介紹
1、隨著現(xiàn)代通信技術的飛速發(fā)展，對高速、穩(wěn)定、高效的光纖通信系統(tǒng)的需求日益增長。分布式反饋激光器(distr?ibuted?feedback?laser，簡稱dfb)和電吸收調(diào)制器(electro-absorption?modu?lator，簡稱eam)作為光纖通信系統(tǒng)中的關鍵組件，分別具有優(yōu)異的單色性和高速調(diào)制能力。然而，在面向光電共封裝領域實際應用中，如何在較小尺寸下實現(xiàn)分布式反饋激光器與eam之間的高效、穩(wěn)定耦合，以提高整個光纖通信系統(tǒng)的性能，一直是行業(yè)內(nèi)的研究熱點和難點。
2、分布式反饋激光器與eam的耦合本質上是兩者模場之間的耦合，即兩者模場之間的匹配程度，匹配程度越高，耦合效率越高。在耦合過程中，主要是將分布式反饋激光器發(fā)出的光線耦合到eam的輸入端，以實現(xiàn)光信號的調(diào)制。目前，分布式反饋激光器與eam的耦合方法多種多樣，但都存在一些不足之處。如：直接將分布式反饋激光器的輸出端與eam的輸入端對接，由于分布式反饋激光器和eam的模場分布可能存在不匹配，因此直接耦合可能會導致較大的耦合損耗；通過在分布式反饋激光器和eam之間添加透鏡(如球透鏡、非球透鏡等)，對分布式反饋激光器發(fā)出的光線進行準直和聚焦，以更好地匹配eam的模場，雖然透鏡耦合可以顯著提高耦合效率，但增加了系統(tǒng)的復雜性和成本，且占用空間較大，不利于光電共封裝應用；將分布式反饋激光器的輸出通過光纖連接到eam的輸入端，這種光纖耦合具有靈活性高、傳輸損
技術實現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有技術的不足，本專利技術所要解決的技術問題是：提供一種分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，包括以下步驟：
4、取一襯底，所述襯底上形成有電吸收型調(diào)制器和波導；
5、在所述襯底上對應波導的輸入耦合端面的位置處形成帶有定位結構的自對準微腔，所述自對準微腔的形狀和尺寸與分布式反饋激光器的形狀和尺寸相適配；
6、在所述自對準微腔中對應激光器金屬薄膜電極下方的位置處制作微腔金屬薄膜電極，并在微腔金屬薄膜電極上制作焊料層；
7、在分布式反饋激光器上制作自對準標記，所述自對準標記的形狀與定位結構的形狀相適配，以便于對分布式反饋激光器進行限位，使分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器的波導對準；
8、將分布式反饋激光器放入自對準微腔中，所述分布式反饋激光器在定位結構的限位作用下，其輸出端自動與波導的輸入耦合端面對準；
9、采用倒扣焊鍵合工藝完成分布式反饋激光器和電吸收型調(diào)制器波導的自對準高精度光路耦合。
10、進一步的，所述自對準微腔為在襯底上制作完分布式反饋激光器的電吸收型調(diào)制器和波導后，在波導的輸入耦合端面通過光刻及i?cp刻蝕方法形成。
11、進一步的，所述定位結構用于在豎直方向上和各水平方向上分別對分布式反饋激光器進行定位。
12、進一步的，所述分布式反饋激光器具有相對設置的第一側面和第二側面，所述定位結構包括在自對準微腔中對應分布式反饋激光器第一側面的位置處設置的至少兩個第一支撐柱和對應分布式反饋激光器第二側面的位置處設置的至少兩個第二支撐柱；
13、所述自對準標記包括設置在分布式反饋激光器第一側面上的至少兩個第一側面定位槽以及設置在分布式反饋激光器第二側面上的至少兩個第二側面定位槽；所述第一側面定位槽和第一支撐柱一一對應，所述第二側面定位槽和第二支撐柱一一對應，所述第一側面定位槽和第二側面定位槽均為刻蝕在分布式反饋激光器底面的半通槽。
14、進一步的，還在第一支撐柱和第二支撐柱的表面淀積si?n薄膜，通過控制s?i?n薄膜的厚度對第一支撐柱和第二支撐柱的高度以及第一支撐柱和第二支撐柱之間的高度差進行補償。
15、進一步的，所述焊料層的厚度與分布式反饋激光器放入自對準微腔中后，激光器金屬薄膜電極和微腔金屬薄膜電極之間的間距相適配。
16、進一步的，所述微腔金屬薄膜電極為通過pecvd工藝形成的典型材料為t?i/pt/au的金屬薄膜。
17、進一步的，所述焊料層包括設置于微腔金屬薄膜電極上的阻擋層和設置于阻擋層上的多層焊料薄膜。
18、進一步的，所述阻擋層包括設置于微腔金屬薄膜電極上的pt金屬薄膜層和設置于pt金屬薄膜層上的t?i金屬薄膜層。
19、進一步的，所述焊料薄膜包括sn焊料薄膜層和au焊料薄膜層，所述焊料薄膜的層數(shù)根據(jù)焊料層所需的厚度決定。
20、本專利技術中，通過在制作電吸收型調(diào)制器和波導的襯底上形成具有定位結構的自對準微腔，并在分布式反饋激光器上制作自對準標記，通過定位結構和自對準標記的相互匹配實現(xiàn)分布式反饋激光器和電吸收型調(diào)制器的波導的自對準高精度光路耦合。從而面向光電共封裝應用領域提供了一種dfb與eam的片上異構集成方法，實現(xiàn)了高效、穩(wěn)定、緊湊的光路耦合，具有耦合效率高、成本低、周期短、結構緊湊的優(yōu)點，是實現(xiàn)優(yōu)異單色性和高速調(diào)制光源的理想選擇。
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1.一種分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述自對準微腔為在襯底上制作完電吸收型調(diào)制器和波導后，在波導的輸入耦合端面通過光刻及ICP刻蝕方法形成。
3.如權利要求1所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述定位結構用于在豎直方向上和各水平方向上分別對分布式反饋激光器進行定位。
4.如權利要求1所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述分布式反饋激光器具有相對設置的第一側面和第二側面，所述定位結構包括在自對準微腔中對應分布式反饋激光器第一側面的位置處設置的至少兩個第一支撐柱和對應分布式反饋激光器第二側面的位置處設置的至少兩個第二支撐柱；
5.如權利要求4所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：還在第一支撐柱和第二支撐柱的表面淀積SiN薄膜，通過控制SiN薄膜的厚度對第一支撐柱和第二支撐柱的高度以及第一支撐柱和第二支撐柱之間的高度差進
6.如權利要求4所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述焊料層的厚度與分布式反饋激光器放入自對準微腔中后，激光器金屬薄膜電極和微腔金屬薄膜電極之間的間距相適配。
7.如權利要求1所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述微腔金屬薄膜電極為通過PECVD工藝形成的典型材料為Ti/Pt/Au的金屬薄膜。
8.如權利要求1所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述焊料層包括設置于微腔金屬薄膜電極上的阻擋層和設置于阻擋層上的多層焊料薄膜。
9.如權利要求8所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述阻擋層包括設置于微腔金屬薄膜電極上的Pt金屬薄膜層和設置于Pt金屬薄膜層上的Ti金屬薄膜層。
10.如權利要求9所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述焊料薄膜包括Sn焊料薄膜層和Au焊料薄膜層，所述焊料薄膜的層數(shù)根據(jù)焊料層所需的厚度決定。
...【技術特征摘要】
1.一種分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述自對準微腔為在襯底上制作完電吸收型調(diào)制器和波導后，在波導的輸入耦合端面通過光刻及icp刻蝕方法形成。
3.如權利要求1所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述定位結構用于在豎直方向上和各水平方向上分別對分布式反饋激光器進行定位。
4.如權利要求1所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：所述分布式反饋激光器具有相對設置的第一側面和第二側面，所述定位結構包括在自對準微腔中對應分布式反饋激光器第一側面的位置處設置的至少兩個第一支撐柱和對應分布式反饋激光器第二側面的位置處設置的至少兩個第二支撐柱；
5.如權利要求4所述的分布式反饋激光器與電吸收型調(diào)制器波導的耦合方法，其特征在于：還在第一支撐柱和第二支撐柱的表面淀積sin薄膜，通過控制sin薄膜的厚度對第一支撐柱和第二支撐柱的高度以及第一支撐柱和第...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：高煜寒，羅杰仙，瞿鵬飛，孫力軍，張妮，邢光琴，張永恒，郭安然，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第四十四研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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