一种光波导反射镜加工方法、系统及光波导的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微加工制造技术领域，尤其涉及一种光波导反射镜微加工方法、系统及光波导。
【背景技术】
[0002]互连技术在超级计算机、宽带通信系统、大数据中心等具有广泛的应用，目前，机柜之间、背板之间大多采用宽带光纤互连技术，但是，背板上子板之间、子板上的处理器之间、处理器与存储器之间大多采用电路互连技术，但金属导线的数据传输率受电互连的寄生电阻、电容和电感的影响，并且随着大规模电路的集成化，金属导线布线密度增大，使得散热、电迁移、信号串扰、信号损失和噪音等影响更为突出。随着互连带宽的不断提升，传统的电互连技术越来越显现出局限性，而光互连有并行、高带宽、能降低外界串扰和磁场干扰等优点，能很好地代替金属，提高传输速率和互连可靠性。
[0003]近几年来，因光媒质的优异特性，光互连倍受青睐，尤其是板级光互连发展迅速，有逐渐取代电互连并实现产业化的趋势。在光互连系统中，如何实现光源/探测器或收发光纤与光波导之间的光耦合，通常需要采用具有一定角度的微反射镜，例如45°，以实现光束从垂直方向转到水平方向，在背板上的光波导中传播，光互连系统对微反射镜最重要的要求就是耦合效率。目前，已经有多种方法可以制造具有光反射功能的微镜，例如激光烧蚀法、光刻法、模具法等。以加工45°的微反射镜为例，在激光烧蚀法中，通常将光波导与激光出射方向倾斜一定角度。但是由于激光聚焦位置固定，随着烧蚀深度变化，在不同深度激光能量的差异，激光光束不能保持垂直向下，在离焦点越远的地方，烧蚀的面积越小。如果将焦点聚焦在光波导表面，烧蚀出的将是上宽下窄的梯形。此时若要烧蚀45°斜面，光波导与激光出射方向倾斜小于45°，倾斜角度和激光出射能量以及激光聚焦位置有关，从而增加工艺的复杂度，并且制得的反射镜的精度也不高。同时，倾斜放置光波导需要较大的空间，长距离光波导倾斜放置需要更大的空间。对于光刻法同样需要将光波导倾斜放置，光刻法的原理是直接在光波导制造过程中用紫外光固化出45°微反射镜，由于紫外光在光刻胶和空气中折射率不同，根据折射定律，如果需要在光刻胶中形成45°角，那么紫外光在空气与光刻胶分界面上必须以大于45°的入射角照射，此时就需要将样品倾斜放置。综上可见，现有技术中，在在加工光波导反射镜时需将光波导倾斜放置从而导致需要较大放置空间及加工精度不高的问题。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的主要技术问题是，提供一种光波导反射镜加工方法、系统及光波导，解决现有技术中在加工反射镜时需将光波导倾斜放置从而导致需要较大放置空间及导致加工精度不高的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种光波导反射镜加工方法，包括:在光波导的侧面确定至少两个连续的或至少部分重合的加工区域，并确定在各加工区域待加工形成反射子槽的槽深度；
[0006]根据确定的各加工区域对应的反射子槽的深度，在各加工区域进行加工形成对应的反射子槽，各反射子槽相通形成至少有一个面为阶梯面的反射槽，将阶梯面作为光波导的反射镜。
[0007]在本发明的一种实施例中，当在光波导的侧面确定至少三个部分重合的加工区域时，该步骤包括:
[0008]在光波导上确定第一加工区域，在第一加工区域的基础上沿着光波导的轴向移动一定距离，获得移动后的加工区域，且保证移动后的加工区域与第一加工区域有重合；在移动后的加工区域的基础上再沿相同方向移动一定距离，获得新的移动后的加工区域，且保证新的移动后的加工区域与之前的所有加工区域都有重合，重复执行上述移动操作从而确定多个加工区域。
[0009]在本发明的一种实施例中，每次加工区域移动的距离s都相同和/或各加工区域对应的反射子槽的深度d都相同。
[0010]在本发明的一种实施例中，当每次加工区域移动的距离s都相同，且各加工区域对应的反射子槽的深度d都相同时，采用以下式子根据所需的反射镜与光波导轴所在直线的锐角Θ确定加工区域移动距离s和各加工区域对应的反射子槽的深度d的关系:tan Θ=d/s。
[0011]在本发明的一种实施例中，当在光波导的侧面确定的加工区域为连续的时，确定在各加工区域待加工形成反射子槽的槽深度包括:确定连续的加工区域待加工形成反射子槽的槽深度依次增大。
[0012]在本发明的一种实施例中，根据确定的各加工区域对应的反射子槽的深度，在各加工区域进行加工形成对应的反射子槽包括:沿着同一个方向，根据确定的各加工区域对应的反射子槽的深度，逐次对各加工区域进行加工形成对应的反射子槽。
[0013]在本发明的一种实施例中，每次确定的加工区域沿光波导轴向的长度L都相同。
[0014]本发明还提供了一种光波导反射镜加工系统，包括控制平台和加工平台；控制平台用于在光波导的侧面确定至少两个连续的或至少部分重合的加工区域，并确定在各加工区域待加工形成反射子槽的槽深度；以及用控制加工平台根据确定的各加工区域对应的反射子槽的深度，在各加工区域进行加工形成对应的反射子槽，各反射子槽相通形成至少有一个面为阶梯面的反射槽，将阶梯面作为光波导的反射镜
[0015]在本发明的一种实施例中，控制平台采用下述方法在光波导的侧面确定至少三个部分重合的加工区域:
[0016]在光波导上确定第一加工区域，在第一加工区域的基础上沿着光波导的轴向移动一定距离，且保证移动后的加工区域与第一加工区域有重合；在移动后的加工区域的基础上再沿相同方向移动一定距离，获得新的移动后的加工区域，且保证新的移动后的加工区域与之前的所有加工区域都有重合，重复执行上述移动操作从而确定多个加工区域。
[0017]在本发明的一种实施例中，当控制平台在光波导的侧面确定的加工区域为连续的时，确定连续的加工区域待加工形成反射子槽的槽深度依次增大。
[0018]本发明还提供了一种光波导，该光波导上设置有反射镜，反射镜采用上述的光波导反射镜加工方法制得。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]本发明提供了一种光波导反射镜加工方法、系统及光波导，该光波导反射镜加工方法包括:在光波导的侧面确定至少两个连续的或至少部分重合的加工区域，并确定在各加工区域待加工形成反射子槽的槽深度；根据确定的各加工区域对应的反射子槽的深度，在各加工区域进行加工形成对应的反射子槽，各反射子槽相通形成至少有一个面为阶梯面的反射槽。本发明提供的方法通过在光波导上加工出至少有一个面为阶梯面的反射槽，并将阶梯面作为光波导的反射镜，从而加工出光波导的反射镜。在该方法中，不需要将光波导相对于加工机器(例如激光器)倾斜放置，加工机器可与光波导垂直的方式加工各反射子槽，通过控制加工区域的位置和各加工区域待加工形成反射子槽的槽深度，从而在光波导上加工出至少有一个面为阶梯面的反射槽，并将阶梯面作为反射镜。可见，采用本发明提供的方法制作反射镜，光波导一直处于水平放置状态，不需要倾斜，节省空间，且过程简单。
【附图说明】
[0021]图1为本发明实施例一提供的光波导反射镜加工方法流程示意图；
[0022]图2为采用本发明实施例一提供的光波导反射镜加工方法获得的一种反射槽的截面图；
[0023]图3为采用本发明实施例一提供的光波导反射镜加工方法获得的另一种反射槽的截面图；
[0024]图4为采用本发明实施例一中的示例一提供的光波导反射镜加工方法对光波导进行第一次加工获得的反射槽的截面图；
[0025]图5为采用本发明实施例一中的示例一提供的光波导反射镜加工方法对光波导进行第二次加工获得的反射槽的截面图；
[0026]图6为采用本发明实施例一中的示例一提供的光波导反射镜加工方法对光波导进行第三次加工获得的反射槽的截面图；
[0027]图7为采用本发明实施例一中的示例二提供的光波导反射镜加工方法对光波导进行第一次加工获得的反射槽的截面图；
[0028]图8为采用本发明实施例一中的示例二提供的光波导反射镜加工方法对光波导进行第二次加工获得的反射槽的截面图；
[0029]图9为采用本发明实施例一中的示例二提供的光波导反射镜加工方法对光波导进行第三次加工获得的反射槽