一种光纤焊接方法

摘要

本发明公开一种光纤焊接方法，是按照下述步骤进行的：a、在光纤圆周镀上1~3μm的银层，之后镀上5~20μm的铟层；b、在硅片的V型槽上镀上一层1~6μm的银层，之后再填充一层10~100μm的硼硅酸玻璃层或者NaSiO2层；c、将步骤a中得到的光纤放入步骤b的V型槽内，在100~700v电压下、加热硅片至80~200℃，持续1-50分钟。本发明在光纤外镀上金属铟，由于铟是软焊料，有较大的延展性，减少光纤与硅片之间由于热膨胀系数造成的危害，防止热膨胀系数不同使光纤与硅片脱离。与现有技术相比，本发明避免使用环氧树脂。另外，在V型槽中先镀上一层银，增加了焊接时的导电性；而V型槽底部填充满硼硅酸玻璃，增加光纤与V型槽接触面积，焊接更牢固。

权利要求

1.一种光纤焊接方法，其特征在于是按照下述步骤进行的：a、在光纤圆周镀上1~3μm的银层，之后镀上5~20μm的铟层；b、在硅片的V型槽上镀上一层1~6μm的银层，之后再填充一层10~100μm的硼硅酸玻璃层或者NaSiO2层；c、将步骤a中得到的光纤放入步骤b的V型槽内，在100~700v电压下、加热硅片至80~200℃，持续1-50分钟。

2.根据权利要求1所述的光纤焊接方法，其特征在于：所述步骤b中硼硅酸玻璃是利用热蒸发或者磁控溅射方法完成的。

3.根据权利要求1所述的光纤焊接方法，其特征在于：所述步骤b中的NaSiO2制备方法是将NaSiO2溶液充满V型槽，之后在150~350℃保温30~120分钟。

说明书

一种光纤焊接方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种集成光学器件的制备方法，具体涉及一种光纤和硅芯片的V型槽结合的方法。

背景技术

[0002] 集成光学器件在许多领域得到了广泛的应用。在制作工艺中，光纤和Si芯片之间需要结合在一起。一般采用的方法是在Si基体上腐蚀出V型槽，把光纤放入槽中，利用环氧树脂、激光焊接等方法将光纤和V型槽结合起来。而激光焊接需要一个铁箍、比较麻烦，环氧树脂容易老化，并且环氧树脂干时光纤容易移位，与激光耦合时，光纤移位后，光线不能进入光纤；另外，环氧树脂是有机物，会对半导体激光器腔面造成危害。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对上述现有方法的不足，提供一种光纤焊接方法，能够使光纤与硅片稳定的结合，并且光线很容易进入光纤。

[0004] 本发明的技术方案是以下述步骤进行的：一种光纤焊接方法，是按照下述步骤进行的：a、在光纤圆周镀上1~3μm的银层，之后镀上5~20μm的铟层；b、在硅片的V型槽上镀上一层1~6μm的银层，之后再填充一层10~100μm的硼硅酸玻璃层或者NaSiO2层；c、将步骤a中得到的光纤放入步骤b的V型槽内，在100~700v电压下、加热硅片至80~200℃，持续1-50分钟。

[0005] 所述步骤b中硼硅酸玻璃是利用热蒸发或者磁控溅射方法完成的。

[0006] 所述步骤b中的NaSiO2制备方法是将NaSiO2溶液充满V型槽，之后在150~350℃保温30~120分钟。

[0007] 本发明在光纤外镀上金属铟，由于铟是软焊料，有较大的延展性，减少光纤与硅片之间由于热膨胀系数造成的危害，防止热膨胀系数不同使光纤与硅片脱离。与现有技术相比，本发明避免使用环氧树脂。另外，在V型槽中先镀上一层银，增加了焊接时的导电性；而V型槽底部填充满硼硅酸玻璃，增加光纤与V型槽接触面积，焊接更牢固。

附图说明

[0008] 图1是本发明的光纤在V型槽中焊接状态示意图。

具体实施方式

[0009] 实施例1：一种光纤焊接方法，是按照下述步骤进行的：

[0010] a、在光纤1圆周镀上1μm的银层2，之后镀上5μm的铟层3；在光纤的周围镀上银是因为银可以形成好的反射，避免光纤中的光逸出。在银上镀铟之后铟容易氧化，另外铟具有延展性，可以调节光纤使光纤的热膨胀系数和硅片的热膨胀系数接近，防止由于热膨胀系数不同导致光纤脱落，不会因为温度变化导致器件损毁。

[0011] b、在硅片6的V型槽上镀上一层1μm的银层5，之后再填充一层10μm的硼硅酸玻璃层4，其中硼硅酸玻璃层的制备可以采用热蒸发法或者磁控溅射法；在V型槽上镀银可以在电场辅助焊接时增加导电性。

[0012] c、将步骤a中得到的光纤放入步骤b的V型槽内，在100~700v电压下、加热硅片至80~200℃，持续1-50分钟，加电场的时候光纤接正极、硅片接负极，加热硅片之后可以促进离子的移动。

[0013] 实施例2：一种光纤焊接方法，是按照下述步骤进行的：

[0014] a、在光纤圆周镀上2μm的银层，之后镀上8μm的铟层；

[0015] b、在硅片的V型槽上镀上一层2μm的银层，之后再填充一层20μm的NaSiO2层，制备时先将NaSiO2溶液充满V型槽，之后在150~350℃保温30~120分钟；NaSiO2层可以把V型槽底部填充满，使光纤与硅片有充分的接触，增大了焊接面积，使得焊接更牢固。

[0016] c、将步骤a中得到的光纤放入步骤b的V型槽内，在100~700v电压下、加热硅片至80~200℃，持续1-50分钟。

[0017] 其他同实施例1。

[0018] 实施例3：一种光纤焊接方法，是按照下述步骤进行的：

[0019] a、在光纤圆周镀上3μm的银层，之后镀上12μm的铟层；

[0020] b、在硅片的V型槽上镀上一层3μm的银层，之后再填充一层30μm的硼硅酸玻璃层，其中硼硅酸玻璃的制备可以采用热蒸发法或者磁控溅射法；

[0021] c、将步骤a中得到的光纤放入步骤b的V型槽内，在100~700v电压下、加热硅片至80~200℃，持续1-50分钟。

[0022] 其他同实施例1。

[0023] 实施例4：一种光纤焊接方法，是按照下述步骤进行的：

[0024] a、在光纤圆周镀上3μm的银层，之后镀上15μm的铟层；

[0025] b、在硅片的V型槽上镀上一层4μm的银层，之后再填充一层50μm的NaSiO2层，制备时先将NaSiO2溶液充满V型槽，之后在150~350℃保温30~120分钟。；

[0026] c、将步骤a中得到的光纤放入步骤b的V型槽内，在100~700v电压下、加热硅片至80~200℃，持续1-50分钟。

[0027] 其他同实施例1。

[0028] 实施例5：一种光纤焊接方法，是按照下述步骤进行的：

[0029] a、在光纤圆周镀上2μm的银层，之后镀上18μm的铟层；

[0030] b、在硅片的V型槽上镀上一层5μm的银层，之后再填充一层70μm的硼硅酸玻璃层，其中硼硅酸玻璃的制备可以采用热蒸发法或者磁控溅射法；

[0031] c、将步骤a中得到的光纤放入步骤b的V型槽内，在100~700v电压下、加热硅片至80~200℃，持续1-50分钟。

[0032] 其他同实施例1。

[0033] 实施例6：一种光纤焊接方法，是按照下述步骤进行的：

[0034] a、在光纤圆周镀上1μm的银层，之后镀上20μm的铟层；

[0035] b、在硅片的V型槽上镀上一层6μm的银层，之后再填充一层100μm的NaSiO2层，制备时先将NaSiO2溶液充满V型槽，之后在150~350℃保温30~120分钟。；

[0036] c、将步骤a中得到的光纤放入步骤b的V型槽内，在100~700v电压下、加热硅片至80~200℃，持续1-50分钟。

[0037] 其他同实施例1。