摘要
通过光纤把外部光源引入ｓｏＩ集成光路时，为减少偶然因素对耦合效率的影响．需解决光纤定位问题，以及为提高多通道波导型器件、半导体激光器阵列、光开关阵列等与圯纤的耦合效率问题，作者利用单晶硅材料，设计并制作出具有高精度光纤定位功能的硅Ｖ型槽及其阵列。 本文围绕硅Ｖ型槽的设计和制作．从理论上详细分析了单模光纤与脊形波导的模式特点，得出最佳的耦合条件，在此基础上设计出最合适的硅Ｖ型槽结构。在实践上．对制作工艺积极探索，提出新的制备硅掩蔽膜的工艺方案，对影响光刻质量的因素深入分析，
试验摸索出适用于Ｖ型槽的各向异性湿法腐蚀的腐蚀液配方，独立优化设计了制作硅Ｖ型槽的相关３－艺，制作出高质量的硅Ｖ型槽。
关键词：光纤定位，Ｖ型槽，掩蔽膜，各向是。缈蚀
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｅｍｐｈａｓｉｓｉｓｐｕｔｏｌｌｉｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄ
ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆ～一ｇｒｏｏｖｅａｒｒａｙｓ．Ｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｗｅｕｓｅｉｓ
ｍｏｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｍ·ｓｉｌｉｃｏｎ．ＳｉｌｉｃｏｎＶ—ｇｒｏｏｖｅｓｔｌｕｃｔｕｒｅｃａｎｐｒｏｖｉｄｅ
ｆｉｂｅｒｗｉｔｈｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｓｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｂｏｕｔｈｏｗ
ｔｏｍａｋｅｌｉｇｈｔｉｎｔｏＳ０１ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙａｎｄｃｏｕｐｌｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ
仿古建筑ｗａｖｅｇｕｉｄｅｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｆｉｂｅｒｓｃａｎｂｅｓｏｌｖｅｄ．
Ｔｈｅｃｏｕｐｌｅｄｍｏｄｅｔｈｅｏｒｙｏｆｓｉｎｇｌｅ—ｍｏｄｅｆｉｂｅｒａｎｄｒｉｄｇｅ
ｗａｖｅｇｕｉｄｅｈａｓｂｅｅｎｄｅｓｃｒｉｂｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｂｅｓｔｃｏｕｐｌｉｎｇ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉＳｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｍａｋｅｓａ
ｒｅａｓｏｎａｂｌｅｐｒｏｇｒａｍ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｒｙｗｉｔｈ
ｐｒａｃｔｉｃｅ，ａｌｏｔｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｏｎｅ．Ｍａｓｋ—ｍａｋｉｎｇ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｈｏｔｏｅｔｃｈｉｎｆｉａｎｄｗｅｔ—ｅｔｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｈａｖｅｂｅｅｎ
ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｔｈｅａｕｔｈｏｒａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ
ｖａｌｕｅｏｆｓｉｌｉｃｏｎＶ—ｇｒｏｏｖｅａｒｒａｙｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｉｂｅｒｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ，Ｖｇｒｏｏｖｅ，Ｍａｓｋ，
Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｅｔｃｈｉｎｇ．
手动抽油泵
第一章绪论
§１．１引言
去腐生肌膏
在人类进入信息社会的重要历史时期，发展信息产业已成为各发达国家着眼于２１世纪综合国力竞争的焦点，信息产业将是下世纪衡量和表现一个民族创造与发展能力、生存能力的重要领域。随光纤通信技术的进步和光纤新品种的开发，世界光纤通信应用高潮迭起。西欧北美国家走在技术发展前沿，先后经历了陆路干线、海缆、局域网、信息高速公路和光纤用户网的发展，亚太、东欧、中东地区随经济的崛起，也加快了光纤通信应用步伐。１９９６年，世界光纤用量达到２６１５ｘ１０’ｋｍ，比１９９３年增长一倍，相当于１９９０年底以前世界光纤用量的总和。１９９５年底，世界人均占有光纤１５．５ｍ． 管光纤应用技术亦受到各国军队的高度重视。光纤虽不是具有直接杀伤力的武器，但大大扩展了现代作战系统的时域、空域和频域，走大提高了发现、跟踪、识别、命中和通信能力，使武器装备的快速反应能力和战时生存能力以及战场整体指挥效能均呈几倍或几个数量级的提高。因此光纤应用已成为现代电子战和高技术兵器发展的趋势，是赢得一场大纵深、全天时、地空一体化、各类软硬武器相结合的现代战争的重要技术基础。美国第一批光纤制导导弹已于１９８９年初进入工业化批量生产阶段，１９９０年开始装备部队并成功地用于海湾战争。
六氢邻苯二甲酸酐
光纤通信应用技术发展如此迅速与它的优点是分不开的。光纤通信具有以下几个优点：
传输容量大。光纤的一个低损耗窗口可容纳上百万个
６ＭＨ：带宽的电视频道或几千万条数字话路的电话信号，
如果使用波分复用或时分复用技术，一根光纤可容纳几
亿路数字电话。
光纤传输损耗低，可做到几十公里无中继站。
在光的传输过程中无电磁辐射，也不受电磁干扰，因而
不易被窃听，保密性好，而且可以在强电磁环境中工作。
除上述优点外，用光纤代替电缆还可节省大量金属，１０００ｋｍ光纤可以节省铜１５０ｔ，铅５００ｔ，而且光纤的抗腐蚀性明显优于金属。
随着通信容量的增大和通信速率要求的不断提高，一些新的技术不断推出。如：非对称数字用户（ＡＤＳＬ）…，高速数字用户线（ＨＤＳＬ），光纤同辐混合（ｔｔＦＣ），密集型波分复用技术【Ｄ
豆袋弹ＷＤＭ）。光纤作为传输光信息的载体，有着“取之不竭”的带宽开发潜力。Ｌｕｃｅｎｔ（朗讯）推出了新型的全波光纤（Ａｌｌ—ｗａｖｅＦｉｂｅｒ）。它消除了常规光纤在１．３８５ｐｍ附近ＯＨ根离子吸收造成的损耗，将损耗由原来的２ｄＢ／ｋｍ降到０．３ｄＢ／ｋｍ，这一技术使光纤在１．３１ｕｍ一１．６９ｍ都趋于平坦。从而使光纤可利用的波长增加１００ｎｍ左右，相当于１２５个波长通道（１００ＧＨ。通道间隔）。康宁和朗讯还分别推出了ＬＥＡＦ和Ｒｓ—Ｔ川ｅＷａｖｅ光纤它们都是第二代的非零散位移光纤，可承载更高功率的光信号，这意味着更多的波长通道数、更低的误码率、更长的放大间距和更少的放大器。以上这些，使光通信成本也不断降低，与８０年代相比，降低了两个数量级。
以全光网络为核心的未来信息网络技术的发展必须依赖于一些新的光电子器件的支持。器件是系统和网络的基础，在相当宽的波长范围内构成以Ｉ）ＷＤＭ为基础的全光网络，对光电子器件的性能将提出更苛刻的要求。光集成（ＯＩＣ）和光电子集成（ＯＥＩＣ）是全光网络发展的必然趋势。目前，ＯＩｃ和ｏＥＩＣ的研究工作主要集中
２
在铌酸锂（ＬｉＮｂＯ，）和ＩＩＩ—Ｖ（或ＩＩ—ＶＩ）族化合物半导体上，但随着Ｓｉ基光电子学研究的不断深入，ｓｉ在微电子学中将继续发展巨大作用。７０年代，曾因硅不具备电光效应和受
激辐射的作用，排除在硅片上实现单片集成光路的可能性。但后来的研究表明，在硅的弗朗兹一凯尔迪什（Ｆｒａｎｚ－－－Ｋｅｌｄｙｓｈ）效应、克尔（Ｋｅｒｒ）效应和等离子体散效应（Ｐ１ａｓｍａＢｉｓｐｅｒｓｉＯｉｌＥｆｆｅｃｔ）当中，等离子体散效应是足以实现电光调制。硅的发光现象已被发现。多孔硅发光是目前半导体技术研究的热点之一。１．３－１．６ｇｍ波长的硅集成光路的可行性已经得到初步论证。同时硅材料还有其本身独特的优点：
１）它是半导体中应用最广泛的一种材料，成本低、加工工艺成熟
２）在１．３－１．６ｇｍ波长范围内，它是透明的，而这正是石英光纤的长波长低损耗窗口。
０ＩＣ和０ＥＩｃ是在光纤通信和计算机的高速发展下提出来的。电子计算机中列入光互连，即混合光／电子计算机，如果用集成光路取代集成电路，就是光计算机，速度可超过ｌＯ”ｂｉｔ／ｓ。由于目前先进电子计算机中的ＣＰＵ几乎都是硅的ＶＬＳＩ电路构成的，因此，无论是用集成光路还是用集成光电子回路来取代ＣＰＵ中硅的ＶＬＳＩ，都必须从硅入手。综上所述，刺激了硅（包括ＳＯＩ）光集成有源和无源器件的研究。如在ｓｉ衬底上形成光学器件，完成光调制、光开关、波长可调谐衰减器、ＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ一Ａｄｄ／ＤｒｏｐＭｕｌｔｉＰｌｅｘｅｒ）波长路由等，且大小仅为ｉｌｌｍ量级。还可将微小的ｓｉ片作为“光学平台”，在其上形成连接光学元件的光波导，连接电子元件的电路和供焊接的金属头，在其单片上集成或混合集成ＬＤ、探测器、滤波器、ＷＤＭ等，其中包括目前最热门的器件：ＡＷＧ（阵列波导光栅）。
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