阅读说明：本技术 基于载体的激光器组件及其与光子集成电路的组装方法 (Carrier-based laser assembly and method for assembling same with photonic integrated circuit ) 是由 瑞安·默里·希奇 道格拉斯·J·S·贝克特 杰弗里·奥塔·赫钦斯 于 2021-05-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种载体激光器装置组件,其中当激光器附接到载体时,所述激光器的可见区域对于成像系统是可见的,所述可见区域包括所述激光器的波导的输出部分和/或输出面。可以在所述激光器附接到光子集成电路之前对其进行烧录和/或测试。当所述激光器组件通过所述成像系统经由对所述可见部分的成像附接到PIC时,波导的输出部分和/或输出面可以与PIC的波导的对应输入部分和/或输入面对准。(The invention provides a carrier laser device assembly wherein the visible region of a laser is visible to an imaging system when the laser is attached to a carrier, the visible region comprising the output section and/or output facet of a waveguide of the laser. The laser may be burned and/or tested prior to attachment to a photonic integrated circuit. When the laser assembly is attached to the PIC by the imaging system via imaging of the visible portion, the output portion and/or output facet of the waveguide may be aligned with a corresponding input portion and/or input facet of the waveguide of the PIC.)

具体实施方式

如果激光器在附接之前未被烧录，则激光器装置到光子集成电路(PIC)的当前附接工艺被认为在使用寿命期间有很大概率导致激光器特性劣化或导致故障。如果在附接工艺中使用高温(诸如用于焊接的那些高温)，则尤其如此。并行的非WDM(波分复用)系统通常要求每个“通道”使用一个激光器。例如，对于每种光学布局，100、400和800G系统可能需要1、4和8个激光器。用于单片单芯片电光学的高级封装解决方案包括将这些激光器放置在ePIC(电子光子集成电路)处，并且可能放置在ePIC晶圆上。为了稳定性和可靠性，此类激光器可能需要焊接(例如，Au-Sn焊接)，以及激光器的附接后烧录，以确保整个多激光器组件的可靠性。然而，这种附接后烧录可能导致激光器故障，这可能导致整个激光器组件故障。具体地，在附接到光子集成电路(PIC)之后烧录激光器装置是有问题的，这是由于激光器装置在附接后可能发生故障，这可能导致整个PIC与任何先前附接的激光器和封装的组件一起发生故障，因此降低了生产PIC激光器组件的良率。实际上，最大限度地提高包括一个或多个激光器和PIC的光学引擎的良率对于降低生产成本至关重要，并且由于每个光学引擎模具可能需要多个焊接和烧录的激光器，因此单个组装的激光器模具良率变得非常关键。

一种方法是提供以模式匹配的面对面耦合布置与PIC管芯焊接的倒装有源区域(“p向下”)。然而，具有倒装LD配置的单片PIC管芯系统的问题在于，焊接工艺发生在管芯或晶圆级别处。用于面耦合的倒装激光器要求焊料接缝在有源区域的微米范围内。该焊料接缝的附加应力和应力不均匀性将影响激光器装置的光学性能。使用多个激光器的装置的最终总良率可能极低。

导致进一步良率相关影响的附加问题是光学对准。面对面耦合可能需要在倒装布置中以亚微米级别准确放置激光器芯片，同时要在高于300℃的温度下进行焊接。该工艺可能需要非常昂贵的组装设备，并且需要较长的开发时间。

因此，本文提供了一种工艺，该工艺允许在焊接(例如，经由焊接将激光装置附接到载体)之后但在将激光器组件附接到光子和/或硅光子之前，对该组件进行烧录并通过测试进行筛选，例如，以避免在将激光器组件附接到光子和/或硅光子之后出现装置故障。

本文还提供了一种激光器组件，该激光器组件可以在第一次将激光器附接到与PIC不同的载体时提高激光器PIC组件的良率。选择载体的尺寸和/或配置使得载体与随后附接到PIC兼容。

本文还提供了一种可以降低机器辅助对准要求的技术，其中当将激光器附接到载体时，激光器的波导的输出部分和/或输出面是可见的。例如，选择激光器和附接有激光器的载体(例如，激光器组件)的组合的尺寸和/或配置，使得当激光器附接到载体时，波导的输出部分和/或输出面不会被载体遮盖/或对于外部视觉系统是可见的；因此，当激光器组件附接到PIC时，波导的输出部分和/或输出面可以与PIC的波导的对应输入部分和/或输入面对准。换句话说，激光器在载体上的输出在将激光器组件附接到PIC上期间通常是可见的，和/或不会被PIC遮盖。

本文还提供了一种技术，所述技术可以例如通过使用在PIC和激光器组件两者处与竖直光学平面相关的基于半导体的基准参考平面移除对准轴线中的一者来降低机器辅助对准要求。当激光器组件倒装并与PIC接触时，这些物理平面会配合，这可能导致光学平面对准。

具体地，本文提供了一种装置，所述装置包括：附接有激光器的载体，所述激光器具有对于外部视觉系统可见并且包括激光器的输出面的区域(例如，可见区域)；以及从激光器的激光装置到输出面的波导的一部分，并且允许将激光器更容易地定位在PIC的表面处。例如，可见区域可以从载体突出，并且当激光器被定位在PIC的表面处时，激光器可以被定位在PIC的腔体中，其中载体与PIC的表面对接。还提供了一种用于将装置与PIC组装的方法，所述方法依赖于可见部分将PIC的输出面和相关联的波导与PIC的输入面和相应的相关联的波导对准。

具体地，本说明书的一方面提供了一种装置，所述装置包括：载体，所述载体包括：第一侧、与所述第一侧相对的第二侧以及将所述第一侧与所述第二侧连接的边缘；从所述第一侧到所述第二侧的贯通载体通孔(TCV)，所述TCV包括从其中穿过的电连接件；第一电触点，所述第一电触点用于所述第一侧处的所述电连接件；以及第二电触点，所述第二电触点用于所述第二侧处的所述电连接件；以及激光器，所述激光器附接到所述载体的所述第二侧，所述激光器包括：主体，所述主体支撑所述激光器的部件；被配置为产生光的激光装置，所述激光装置位于所述主体的附接到所述载体的所述第二侧的相应侧处；从所述第二电触点到所述激光装置的相应电连接件；以及所述主体的突出区域，所述突出区域从所述载体的所述边缘突出，所述主体另外具有比所述载体小的覆盖区(footprint)；以及输出部分，所述输出部分被配置为将来自所述激光装置的光从所述激光器传送出去，所述输出部分位于所述主体的所述突出区域处。

本说明书的另一方面提供了一种装置，所述装置包括：光子集成电路(PIC)，所述PIC包括波导、到所述波导的输入部分；以及腔体，所述输入部分位于所述腔体的内边缘处；以及激光器装置，所述激光器装置包括：载体，所述载体包括：相对两侧，所述相对两侧通过边缘连接；所述相对两侧之间的贯通载体通孔(TCV)，所述TCV包括从其中穿过的电连接件；以及激光器，所述激光器附接到所述载体的所述相对两侧中的给定侧，所述激光器包括：主体，所述主体支撑所述激光器的部件；激光装置，所述激光装置被配置为产生用于所述PIC的光，所述激光装置位于所述载体的所述给定侧与所述主体之间；从所述激光装置到所述TCV的所述电连接件的相应电连接件；以及输出部分和相应波导，其被配置为将来自所述激光装置的所述光从所述激光器中传送出来；所述主体的突出区域，其支撑所述输出部分和所述相应波导，所述突出区域从所述载体的所述边缘突出，所述主体另外具有比所述载体小的覆盖区，所述主体位于所述PIC的所述腔体中，其中所述输出部分和所述相应波导分别与所述PIC的所述输入部分和所述波导对准，所述载体附接到所述PIC，所述载体将所述主体支撑在所述腔体中。

本说明书的又一方面提供了一种方法，所述方法包括：烧录激光器装置，所述激光器装置包括：激光器，所述激光器附接到载体；所述激光器的可见区域，所述可见区域包括输出部分以及波导的至少一部分，所述至少一部分被配置为将光从所述激光器中传送出去，所述可见区域对于所述激光器装置外部的成像系统是可见的；使用所述成像系统和机器人装置中的一者或多者将所述激光器装置定位在光子集成电路(PIC)的表面处，使得所述PIC的波导的所述输出部分和输入部分的相应光轴大致对准；以及将所述载体附接到所述PIC的所述表面。

本说明书的又一方面提供了一种装置，所述装置包括：光子集成电路(PIC)，所述PIC包括波导以及到所述波导的输入部分；以及与所述PIC附接的激光器装置，所述激光器装置包括：载体；与所述载体附接的激光器，所述激光器包括：激光装置、相应波导、输出部分以及所述激光器的可见区域，所述可见区域包括所述输出部分和所述波导的至少一部分，所述至少一部分被配置为经由所述输出部分将光从所述激光器传送到所述PIC的所述输入部分，所述输出部分和所述输入部分经由光学耦合装置进行光学耦合，所述可见区域对于所述激光器装置外部的成像系统是可见的。

尽管下文参考“小平面”，例如波导的输出面和输入面，但是此类术语在下文中分别可互换地称为输出部分(例如，波导的输出部分)和输入部分(例如，波导的输入部分)，但是术语(例如，波导的)输出部分和输入部分应当被理解为涵盖用于在波导(例如，除了小平面之外)处发射或接收光的其它结构和/或配置。例如，被描述为经由“小平面”发生的波导之间的光耦合可以替代地经由在波导的任何合适的输入部分和输出部分处发生，包括但不限于聚合物波导(和/或三维打印聚合物波导)与激光波导和/或PIC波导之间的消散波耦合。

关于图1、图2和图3，它们分别描绘了激光器装置100(以下可互换地称为装置100和/或激光器装置组件100和/或组件100)的俯视图、侧视图(例如，穿过图1的A-A线)和端视图。

装置100包括载体101和激光器103。如将在下面更详细地解释的，激光器装置103附接到载体101和激光器装置组件100和/或与它们组装在一起，该激光器装置组件在附接到PIC之前被烧录(例如，并测试)。

载体101通常包括任何合适的材料，该材料可以包括但不限于硅、氮化硅等，和/或载体通常包括被蚀刻和/或切割和/或形成和/或裂解成合适形状的任何其它合适的材料(例如，另一种合适的晶体材料、合适的陶瓷等)。因此，在特定示例中，载体101可以包括硅载体。载体101通常用作激光器103的机械支撑机构，如下面更详细描述的。如图1和图2最佳地所示，激光器103的一部分相对于载体10突出，并且图1中的激光器103的被载体101遮挡的部件以轮廓图描绘以示出相对其相对于装置100其余部件的位置。

载体101通常包括：第一侧111、与第一侧111相对的第二侧112以及将第一侧111与第二侧112连接的边缘113。应当理解，尽管将第一侧111与第二侧112连接的一个边缘113在本文进行了编号和描述，但是其它边缘将侧111、112连接；例如，如所描绘的，侧111、112具有大致矩形形状，因此通过包括边缘113的四个边缘连接。然而，载体101可以具有任何合适的形状，因此具有任何合适数量的边缘。

载体101进一步包括从第一侧111到第二侧112的贯通载体通孔(TCV)115-1、115-2(例如，在本文中可互换地统称为TCV 115)。在图2和图3中，以轮廓图描绘TCV 115，该轮廓图指示它们位于载体101的内部。

当载体101包括硅载体时，TCV可以包括贯通硅通孔(TSV)。TCV通常包括从其中穿过的电连接件；例如，TCV可以被填充有导电材料，诸如铝、金等。载体101进一步包括用于第一侧111处的电连接件的第一电触点117-1、117-2(例如，多个电触点117和/或一个电触点117)；用于第二侧112处的电连接件的第二电触点127-1、127-2(例如，多个电触点127和/或一个电触点127)。如图3最佳地所示，例如在将激光器103组装到载体101期间，电触点127经由相应的焊料连接件119-1、119-2(例如，多个焊料连接件119和/或一个焊料连接件119)电连接到相应的激光器电连接件128-1、128-2(例如，到激光装置123的多个电连接件128和/或一个电连接件128)。同样如图3最佳地所示，载体101在第二侧112处进一步包括凹部120，并且焊料连接件119可以位于第二侧112处的凹部120中，并且类似地，电触点127的与焊料连接件119连接的一部分也可以位于第二侧112处的凹部120中。然而，电连接件128和电触点127可以通过任何合适的方式电连接(例如，使用与焊料连接件不同的电连接件，例如粘合线、导电粘合剂、接触引脚等)。

应当理解，TCV 115可以不(例如，如所描绘)与电连接件128和/或焊料连接件119对准，因此，电触点127可以在TCV 115中的电连接件的处于第二侧112处的一端与电连接件128和/或焊料连接件119之间包括电迹线等。因此，当功率、电压等被供应到电触点117时，功率、电压等经由TCV 115中的电连接件、对应的电触点127(例如，以及其对应的迹线)和对应的焊料连接件119等馈送到对应的电连接件128。例如，电触点117-1和电连接件128-1被电连接，并且电触点117-2和电连接件128-2被电连接。电触点117和电触点127可以由与TCV115中的电连接件相同和/或类似的材料形成，然而，电触点117具有用于将电源和/或电压源连接到其上的形状和尺寸，而电触点127的形状和尺寸使得激光器103的对应电连接件128可以经由焊料连接件119焊接到电触点127。在一些示例中，电连接件128-1包括到激光装置123的“N”电连接件，而电连接件128-2包括到激光装置123的“P”电连接件。

如图1和图2最佳地所示，激光器103通常(例如，经由使用焊料连接件119进行焊接，和/或其它合适的附件机构和/或材料)附接到载体101的第二侧112，例如，如下面更详细地描述的。具体地，激光器103包括：主体121，该主体支撑激光器103的部件；以及被配置为产生光的激光装置123，该激光装置123位于主体121的附接到载体101的第二侧112的相应侧125处。具体地，如下面更详细地描述的，激光装置123可以与波导129组合和/或至少部分地包括波导，和/或至少部分地与波导129组合，和/或激光装置123和波导129可以是重合的，使得波导129将来自激光装置123的光引导到输出面131。在一些示例中，激光装置123可以包括有源引导区域和无源波导区域(例如，波导129)，其中激光装置123的激光增益区域仅构成激光装置123的纵向截面的一部分(例如，波导129可以包括激光装置123的前无源波导部分)；而与激光装置123通常可以包括将光输出到有源引导区域的有源激光截面无关，该有源引导区域将光引导到无源区域和/或波导129。

激光装置123可以包括任何合适的激光装置123，并且可以使用任何合适的工艺形成在主体121和/或波导129处。例如，主体121可以包括在侧125处进行p掺杂(例如，并且在相对侧处进行n掺杂)的InP(磷化铟)，并且激光装置123可以包括在InP主体121的p掺杂侧处形成的InP激光装置。因而，激光器103可以被称为InP P-Up激光器和/或组件等。

尽管没有详细描述，但是应当理解，可以使用本领域技术人员熟悉的技术来制造激光器103，这些技术包括但不限于光刻、蚀刻等(例如，以掺杂的InP等开始)。

如已经描述的，激光器103进一步包括从电触点127到激光装置123的相应电连接件128(例如，经由焊料连接件119)。例如，电触点127-1可以经由焊料连接件119-1焊接到电连接件128-1，而电触点127-2可以经由焊料连接件119-2焊接到电连接件128-2。因此，激光器103可以通过经由相应的焊料连接件119焊接电触点127和电连接件128而至少部分地附接到载体101。然而，激光器103可以经由任何合适的技术和/或材料至少部分地附接到载体101，该技术和/或材料包括但不限于：粘合线、导电粘合剂、接触引脚、焊料等。

换句话说，电触点117和/或电触点127(例如，其电迹线)连接到激光装置123的电气部件，这导致激光装置123发出激光并发光。因此，电触点117-1可以经由TCV 115-1、电触点127-1和焊料连接件119-1电连接到激光装置123的“N”电连接件128-1，而电触点117-2可以经由TCV115-2、电触点127-2和焊料连接件119-2电连接到激光装置123的“P”电连接件128-2，因此可以经由电触点117来操作激光装置123。

如已经描述的，激光器103进一步包括波导129，该波导将来自激光装置123的光传送到输出面131，使得来自激光装置123的光可以离开激光器103。如已经描述的，波导129可以包括激光装置123的无源波导区域。如所描绘的，输出面131通常可以大致垂直于载体101的第二侧112，并且被配置为将来自激光装置123的光从激光器103传送出去(例如，经由波导129)。然而，尽管输出面131被描绘为垂直于载体101的第二侧112，但是输出面131可以与第二侧112成任何合适的角度(例如，在(例如，偏离垂直方向)约0°至约8°的范围内和/或任何其它合适的角度)。

如所描绘的，主体121通常包括突出区域133，该突出区域支撑输出面131并从载体101的边缘113突出。如整个说明书中所描述的，可以替代地使用术语“可见区域”来指代突出区域133。如图1最佳地所示，主体121和/或激光器103的覆盖区另外小于载体101。如将在下面更详细解释的，激光器103的主体121通常被配置(例如，具有合适的形状和大小)为驻留在由载体101支撑的光子集成电路(PIC)腔体中。此外，如图2最佳地所示，输出面131位于突出区域133处，和/或输出面131位于突出区域133的一端132处。

如图1最佳地所示，装置100可以在激光器103的突出区域133和/或主体121处进一步包括可选的对准特征135，该对准特征被配置为促进输出面131和激光器103的在输出面131处终止的对应波导129与装置100所附接的PIC的输入面和相应波导的机器和人类视觉对准中的一项或多项。如所描绘的，对准特征135包括在波导129所处的突出区域133的面处围绕波导129对称地布置的两个交叉部。然而，当存在对准特征135时，其可以包括位于突出区域133处的任何适当位置处的任何适当的标记等。此外，尽管对准特征135被描绘为对称的，但是对准特征135不必是对称的；实际上，对准特征135可以是成像系统和/或机器视觉系统可识别的任何合适的形状，为此具有合适的对比度(例如，与突出区域133的其它部分相比)，并且其中对准特征135相对于波导129和/或输出面131的光轴的坐标在控制该装置100在PIC处的定位的装置处是预定的和/或“已知的”和/或预先配置，如下面更详细地描述。对准特征135可以在激光器103的制造期间在突出区域133处进行光刻。

如图2和图3最佳地所示，装置100可以在载体101和主体121中的一者或多者的配合表面(例如，彼此配合的第二侧112和侧125的表面)处进一步包括基座(例如，被描绘为基座137)和凹部中的一者或多者，其被配置为将输出面131和波导光轴定位在与第二侧112平行的给定平面处。例如，接下来关注图4，其描绘了装置100的立体图，示出了装置100的一端，该端部包括突出区域133和输出面131。如图4所示，尽管输出面131包括波导129的一端，但是输出面131可以凹入激光器103的主体121中(例如，尽管来自激光装置123的光通常由在主体121的表面处形成的波导129引导，但是来自激光装置123的光可以进一步在主体121中在波导129附近传播)；通常，输出面131包括突出区域133的一端的一部分，在该部分中，波导129终止，在该部分处从激光装置123发射光。例如，如图4中进一步描绘的，激光器103进一步包括波导光轴401，该波导光轴可以平行于波导129和/或法向于(例如，垂直于)输出面131，然而波导光轴401可以与波导129和/或输出面131成任何合适的角度。实际上，波导光轴401的角度可以至少部分地取决于输出面131的角度；在一些示例中，由于在输出面131处的折射，波导光轴401的角度可以在约0°至约21°的范围内(和/或任何合适的角度)。波导光轴401通常指示从激光器103发射光的位置和方向。输出面131可以垂直于波导光轴401，或者与波导光轴成另一个角度(例如，约0°至约8°的前述范围和/或任何其它合适的角度)。

同样如图4所描绘，给定平面403由输出面131和波导光轴401限定；例如，给定平面403包括波导光轴401，并且可以大致垂直于输出面131(例如，当输出面131大致垂直于第二侧112时)和/或给定平面403可以大致平行于到载体101和/或激光装置100的配合表面。实际上，如所描绘的，给定平面403进一步平行于载体101的第二侧112。具体地，通常选择基座(例如，被描绘为基座和凹部137)以及在载体101和主体121中的一者或多者的配合表面处的基座或凹部中的一者或多者的尺寸和配置，以将给定平面403定位在如下位置：当装置100相对于PIC的腔体定位时(如下所述)，给定平面403与PIC的相应平面对准(例如，可以大致垂直于其输入面，如下文更详细地描述)。换句话说，基座137(和/或凹部)通常将波导光轴401(例如，和/或输出面131和/或平面403和/或)定位在相对于载体101的第二侧112的给定位置处，如上所述，使得当装置100相对于PIC的腔体定位时，波导光轴401与PIC的相应波导光轴(例如，和/或输入面)对准(和/或当装置100相对于PIC的腔体定位时，相应波导光轴对准)。

接下来关注图5，其描绘了当激光器103附接到载体101时装置100的端视图。例如，与图3相比，可以将载体101和激光器103颠倒，可以将载体101放置在装备(未描绘)和/或用于保持载体101等的装置中，并且可以将激光器103例如通过将电触点127与相应的电连接件128焊接以形成焊接连接件119(例如，由箭头501表示的焊接)来与载体101配合并电连接；如上所述，基座137(和/或凹部)通常将波导光轴401(和/或平面403和/或输出面131)定位在相对于载体101的第二侧112的给定位置处。

一旦组装了装置100，就可以通过操作激光装置123来烧录(例如，并测试)装置100。例如，接下关注图6，其描绘了被烧录(例如，和/或测试)的装置100的立体图。例如，电触点117连接到电源601，并且激光装置123被操作使得光603(例如，激光)沿着波导光轴401从输出面131和/或大致沿着输出面131发射(例如，取决于输出面131的角度)。烧录(和/或测试)工艺可以稳定激光装置123的操作并测试激光装置123的操作。例如，在烧录期间，可以监视光603的强度和/或波长等，并且类似地，可以监视用于在电源601处操作激光装置123的功率和/或电压以确定激光装置123是否在给定参数内操作(例如，与和装置100结合使用(例如，与PIC组合)的PIC和/或电信系统兼容)。烧录工艺可以持续进行任何合适的时间，该时间可以通过试探法确定和/或直到确定激光装置123在给定参数内操作为止和/或直到确定激光装置123没有故障为止。实际上，在附接到PIC之前烧录装置100可以确保装置100在给定参数内操作，这可以提高包括装置100与对应PIC的组合的光学装置的良率(例如，相对于附接到PIC之后的烧录)。

接下来关注图7，其描绘了使用机器人装置710(例如，机械臂等，被描绘为经由载体101等保持装置100)和成像系统712定位在PIC 700处的装置100的立体图，该PIC包括在PIC 700的表面702中的腔体701。表面702可以包括PIC 700的固定配合表面(例如，载体101将附接到该配合表面，如下面更详细地描述的)。应当理解，仅描绘了PIC 700的一部分，并且PIC 700进一步包括波导729、波导729的输入面731；以及腔体701，输入面731位于该腔体701的内边缘741处；输入面731可以垂直于波导光轴751，和/或与波导光轴成另一个角度(例如，类似于输出面131，在约0°至约8°的前述范围内和/或任何其它合适的角度)。还描绘了波导729的波导光轴751和/或输入面731。应当理解，波导729、输入面731和波导光轴751分别与波导129、输出面131和波导光轴401基本类似，但是适于接收光而不是输出光。

尽管未描绘，但是应当理解，PIC 700进一步包括其它光学部件，例如，可以包括但不限于光学调制器等，并且波导729可以与此类光学部件进行光学通信，使得波导729将在输入面731处接收的光引导到此类光学部件，以对其进行调制等。

如所描绘的，如上所述，装置100在定位期间经由电源601操作，使得光603从输出面131发射。这种操作还可以使波导129至少部分地从其表面发射光，使得与不操作装置100时相比，波导129对于成像系统712更可见。作为另一个示例，这种操作还可以使波导129至少部分地将光引导到光电检测器和/或功率检测器和/或光检测器等，使得其输出信号可以用于帮助将输出面131对准到输入面731。然而，在其它示例中，在定位期间不操作装置100。

成像系统712通常被定位成对突出区域133的面以及例如PIC 700的面进行成像，波导129(例如，和输出面131)和对准特征135(例如，当存在时)位于该突出区域的面中，波导129和腔体701的边缘741(例如，和输入面731)位于该PIC的面中。成像系统712可以包括任何合适的成像系统，包括但不限于可以与反馈系统760通信、也与机器人装置710通信的机器视觉系统和/或其控制器。可以在反馈环中控制机器人装置710，其中来自成像系统712的图像用于将激光器103的主体121定位在腔体701中，使得载体101位于表面702(和/或PIC700的表面702处的基座和/或凹部)处，并且激光器103位于PIC 700的腔体701中，使得输出面131和输入面731的相应光轴401、751大致对准。实际上，将装置100定位在PIC 700处的目标是将轴401、751和/或波导129、729(和/或小平面131、731)对准，使得从输出面131离开的光进入输入面731。尽管未描绘，但是表面702也可以包括基座和/或凹部，载体101位于该基座和/或凹部上(和/或其中)，和/或该基座和/或凹部与载体101处的相应特征配合。

在一些示例中，光轴401、751等的对准可以在将载体101附接到表面702的附接期间(例如，经由聚合物粘合剂和/或热固性粘合剂和/或紫外线(UV)粘合剂等)经由成像系统712对突出区域133进行成像来检测。

然而，在其它示例中，在将载体101附接到表面702之前，机器人装置710可以用于移动装置100以使用反馈系统760来更精确地对准相应的光轴401、751等，该反馈系统通常被配置为帮助确定何时对准光轴401、751等。例如，在激光器装置100的移动期间，成像系统712(例如，机器视觉系统)可以用于相对于PIC 700的波导729对突出区域133和对准特征135中的一者或多者进行成像，以确定何时将光轴401、751等更精确地对准。例如，可以包括处理器、控制器、存储器等的任何合适组合的反馈系统760可以被配置为确定对准特征135相对于PIC 700的特征的位置，该PIC的特征对应于被更精确地对准的光轴401、751等。具体地，由于对准特征135相对于光轴401和/或输出面131的坐标已经被预定和/或是“已知的”，并且可以在反馈系统760等处被预先配置，因此，反馈系统760可以依靠对准特征135的图像来相对于PIC 700定位和/或安置装置100。

此外，更精确对准也可以在激光器装置100的操作期间发生，使得当光轴401、751等更精确地对准时，由于光603更精确地进入波导729，因此波导729对于成像系统712可能变得更可见。

在又一示例中，反馈系统760可以进一步包括功率测量装置和光测量装置(未描绘)中的一者或多者，该功率测量装置和光测量装置经由波导729(例如，经由光学抽头等)与位于波导处的输入面731进行光学通信。在光轴401、751等的更精确对准期间，当机器人装置710移动装置100时，反馈系统760监视功率测量装置和/或光测量装置(例如，光电检测器)的输出。反馈系统760可以通过确定功率测量装置和/或光测量装置的输出信号大致在激光器装置100相对于PIC 700的给定位置处最大化来确定光轴401、751等更精确地对准(例如，并且通过本说明书实现这种最大化可能比对准期间的焊接更具优势)。在一些示例中，可以通过放置在输出面131与输入面731之间的折射率匹配的聚合物流体来促进更精确定位(例如，以促进它们之间的光的传输)。

换句话说，在第一步骤中，将装置100定位在表面702处，其中激光器103位于腔体701中，并且小平面131、731大致彼此相对和/或朝向相反方向，但是最初没有考虑光轴401、751等的对准精度；在第二步骤中，装置100被进一步定位以更精确地对准光轴401、751等。换句话说，PIC700和装置100的物理配合表面不必用于对准光轴401、751，而是可以在第二步骤中对准光轴401、751。

此外，在一些示例中，如下文将更详细描述的，PIC 700和装置100的物理配合表面可以用于最初将装置100定位在表面702处，但是机器人装置710等可以用于相对于PIC 700定位装置100(例如，载体101是否正在接触表面702)，并且聚合物粘合剂等可以用于相对于PIC 700将装置100固定在适当位置(例如，相应的配合面是分开的)。可以通过使光轴401、751等对准和/或使从输出面131到输入面731的光最大化和/或使由如上所述的功率和/或光检测装置检测到的光最大化的方式来执行这种“竖直”定位。

例如，接下来关注图8，其描绘了装置100的端视图(例如，类似于图5的视图，但是装置100倒装)，并且激光器103位于PIC 700(其被示意性地描述为没有波导729等)的腔体701中；换句话说，在图8中，发生将装置100定位在表面702处的第一步骤，其中激光器103位于腔体701中，并且小平面131、731大致彼此相对，但是最初没有考虑光轴401、751和/或小平面131、731的对准精度。如所描绘的，如上所述，机器人装置710然后可以将装置100相对于表面702和/或腔体701如箭头801所表示左右移动，直到实现更精确对准为止。类似地，机器人装置710可以使装置100相对于表面702和/或腔体701竖直移动(例如，朝向和远离表面702和/或腔体701)，如双箭头802所表示。

在图9和图10中进一步描绘了这种精确对准，这些图分别描绘了装置100和PIC700的示意性侧视图以及装置100和PIC 700的俯视图。图9中的视图类似于图2中的视图，然而为了简单明了起见，省略了装置100和PIC 700的一些部件，但是它们仍然被理解为存在。

具体地，在图9中，描绘了装置100，其中载体101位于PIC 700的表面702(和/或与表面702可以相同或不同的配合参考表面)处，而激光器103位于腔体701中。PIC 700以横截面描绘以示出载体101和激光器103相对于表面702和腔体701的相对位置(例如，PIC 700被描绘为穿过垂直于表面702的平面)。在图9和图10中还描绘了PIC 700的平面903，该平面包括波导729的波导光轴751并且大致垂直于输入面731。在图9中以侧视图并且在图10中以侧视图描绘了平面903。在图9中还以侧视图中并且在图10以俯视图中描绘了装置100的平面403。将图9和图10与图7进行比较，可以理解，平面903与装置的平面403对准，包括相应波导129的相应波导光轴401并且大致垂直于输出面131。因此，迄今为止参考基座137描述的装置100的大部分基座和凹部通常被选择为具有用于将输出面131和波导光轴401定位在平面403处的大小和配置，当载体101附接到PIC 700时，该平面与平面903对准。具体地，如关于平面403、903使用的术语“对准”和/或“精确对准”可以被理解为表示平面403、903位于同一平面中和/或彼此共面。换句话说，如前所述，基座和凹部(例如，基座137)中的一者或多者被配置为将输出面131和波导光轴401相对于载体101的与PIC 700附接的表面(例如，在第二侧112处)定位在平面403处。

接下来参考图10，其进一步示出了当平面403、903对准时，波导129、729也对准。具体地，如关于波导129、729使用的术语“精确对准”可以被理解为表示波导129、729位于同一条线上和/或彼此共线。然而，如关于波导129、729使用的术语“对准”可以被理解为表示波导129、729被定位成彼此大致平行，其中小平面131、731面向相反方向(例如，当小平面131、731垂直于相应轴线401、751时)；在一些示例中，如关于波导129、729使用的术语“对准”可以进一步被理解为表示波导129、729被定位成彼此大致平行，其中小平面131、731被定位成使得从输出面131发射的光进入输入面731(例如，但是可能没有被最大化)。

实际上，平面403、903可以包括作为基准参考平面和/或基于半导体的(例如，因为它们可以形成和/或作为装置100和PIC 700的半导体表面的参照)基准参考平面的参照和/或与这些基准参考平面相关的光学平面，这些基准参考平面在激光器组件装置100和PIC700两者处；此类基准参考平面可以位于激光器组件装置100的配合表面处，使得在对准时，相应平面403、903对准。换句话说，平面403、903可以包括与在PIC 700和激光器组件100处的基于半导体的基准参考平面相关的竖直光学平面；当激光器组件100倒装并与PIC 700接触时，这些物理基准参考平面会配合，这可能导致光学平面403、903对准。这种技术可以降低机器辅助对准要求。

尽管在图10中未描绘，但是应当理解，当平面403、903对准时，小平面131、731也对准。具体地，如关于小平面131、731使用的术语“精确对准”可以被理解为表示小平面131、731被定位成使从输出面131发射到输入面731中的光最大化。然而，如关于小平面131、731使用的术语“对准”可以被理解为表示小平面131、731被定位成使得从输出面131发射的光进入输入面731(例如，但是可能没有被最大化)。换句话说，在一些示例中，与小平面131、731最初被对准时相比，当小平面131、731精确对准时，更多的光可以从输出面131进入输入面731。然而，初始对准可能导致小平面131、731(和/或波导129、729)被精确对准。

如将在下面解释的，在图10中，已经使用粘合剂1002等将载体101例如沿着载体101的与表面702相邻的两侧附接到PIC 700的表面702。然而，粘合剂1002可以位于将载体101附接到PIC 700的表面702的任何合适的位置处。

粘合剂1002可以包括与装置100和PIC 700兼容并且进一步与将要在其中(例如，在电信系统等中)部署装置100和PIC 700的组合的环境兼容的任何合适的聚合物粘合剂。例如，粘合剂1002可以包括紫外线(UV)粘合剂、热固性粘合剂等，但是任何合适的粘合剂和/或聚合物粘合剂都在本说明书的范围内。在一些示例中，可以使用焊接将载体101附接到PIC700的表面702。

尽管未描绘，但是如本文所述，可以响应于反馈系统760确定装置100和PIC 700对准和/或更精确地对准而例如使用可以由反馈系统760等控制的任何合适的粘合剂分配系统自动地分配粘合剂1002。实际上，粘合剂1002的使用避免将装置100焊接到PIC 700，这可以减少损坏和/或提高良率(例如，相对于使用焊接时)，然而本说明书不排除使用焊料将装置100附接到PIC 700(例如，可以使用焊料将载体101附接到PIC 700的表面702)。

然而，在其它示例中，相比于更精确地对准光轴401、751和/或小平面131、731，而是可以使用聚合物波导和/或三维(3D)打印聚合物波导光学地连接小平面131、731。例如，接下来关注图11，其描绘了如下替代示例：平面403、903对准，然而光轴401、751和/或小平面131、731和/或波导129、729仅大致对准，因为波导129、729不共线，并且小平面131、731没有被布置成使从输出面131发射到输入面731中的光最大化。然而，已经使用聚合物波导1101(例如，3D打印聚合物波导)将输出面131与输入面731光学地连接，使得从输出面131发射的光经由聚合物波导1101被传送到输入面731。然而，可以使用任何合适的光学耦合装置来耦合小平面131、731，包括但不限于消散波导、锥形波导和/或任何其它合适的波导等。

因此，通常，装置100与PIC 700的组合可以形成可以与电信系统等结合使用的光学装置。这种光学装置通常包括：光子集成电路(PIC)700，该PIC包括波导器729、波导729的输入面731(例如，输入部分)；以及腔体701，输入面731位于该腔体701的内边缘741处；以及激光器装置100，该激光器装置包括：载体101，该载体包括：相对两侧111、112，该相对两侧通过边缘113连接；相对两侧111、112之间的贯通载体通孔(TCV)115，该TCV 115包括从其中穿过的电触点117；以及激光器103，该激光器附接到载体101的相对两侧111、112中的给定侧112，该激光器103包括：主体121，该主体支撑激光器103的部件；激光装置123，该激光装置被配置为产生用于PIC 700的光603，该激光装置123位于载体101的给定侧112与主体121之间；从激光装置123到TCV 115的电触点117的相应电连接件127；以及输出面131(例如，输出部分)和相应波导129，其被配置为将来自激光装置123的光603从激光器103中传送出来；主体121的突出区域133，其支撑输出面131和相应波导129，该突出区域从载体101的边缘突出，该主体121另外具有比载体101小的覆盖区，主体121位于PIC 700的腔体701中，其中输出面131和相应波导129分别与PIC 700的输入面731和波导729对准，载体101附接到PIC700，载体101将主体121支撑在腔体701中。在图9、图10、图11中示出了包括激光器装置100和PIC 700的光学装置的示例。

应当进一步理解，可以使用粘合线、导电粘合剂、接触引脚、焊料等中的一者或多者对组件100与电触点117进行电连接，例如以将组件100电连接到PIC 700和/或另一个装置，该另一个装置在其中结合有组件100和PIC 700的光学装置的操作期间操作激光器103。

如已经解释的，在这种光学装置中，PIC 700的第一平面903可以与主体121的第二平面403对准，该第一平面包括波导729的波导光轴751并且可以大致垂直于输入面731，该第二平面包括相应波导129的相应波导光轴401并且大致垂直于输出面131。

类似地，在这种光学装置中，PIC 700的第一平面903可以包括波导729的波导光轴751并且可以大致垂直于输入面731，并且该光学装置可以在载体101的给定侧112和主体121的与给定侧112附接的相应侧125中的一者或多者处进一步包括基座(例如，基座137)和凹部中的一者或多者，该基座和凹部被配置为将波导光轴401定位在第二平面403处，当载体101附接到PIC 700时，该第二平面与第一平面903对准，该第二平面403大致垂直于输出面131。类似地，在这种光学装置中，基座和凹部中的一者或多者可以将输出面131和波导光轴401相对于载体101的与PIC 700附接的表面(例如，在侧面112处)定位在平面403处。

尽管迄今为止已经关于波导129和输出面131位于突出区域133处描述了示例，但是在其它示例中，激光器与载体的组合可以包括激光器的输出面的区域(例如，可见区域)；以及从激光器的激光装置到输出面的波导的一部分，并且允许将激光器更容易地定位在PIC的表面处。例如，迄今为止，这种可见区域包括突出区域133，然而，这种可见区域可以替代地通过将激光器103相对于载体101“倒装(flipping)”来实现(例如，如下文关于图13更详细地描述)。接下来使用装置100和PIC 700作为示例来描述一种用于将包括载体和具有可见区域的激光器的装置与PIC组装的方法。

因此，接下来关于图12，其描绘了可以由本文描述的部件执行的制造光学装置的示例性方法1200。然而，方法1200可以由其它合适的部件执行。

在框1202处，烧录激光装置100。如已经解释的，激光器装置100包括：激光器103，该激光器附接到载体101；激光器103的可见区域(例如，突出区域133)，该可见区域包括输出面131和波导129的至少一部分，该至少一部分被配置为将光从激光器103中传送出去，该可见区域对于激光器装置100外部的成像系统(例如，成像系统712)是可见的。烧录可以经由电源601发生，并且可以通过将激光器装置100放置在烧录装备等中执行，该烧录装备包括与电源601的连接件，该连接件连接到电触点117；烧录可以包括监视激光器103(例如，从激光器发射的光)和/或烧录可以包括经由电源601根据预定协议操作激光器103以测试故障和/或寿命等。

在框1204处，使用成像系统712和/或机器人装置710将激光器装置100定位在PIC700的表面702处，使得(例如，PIC 700的波导729的输出面131和输入面731的)相应光轴401、751大致对准。在特定示例中，如上所述，激光器装置100可以定位在PIC 700的表面702处，使得载体101位于表面702处，并且激光器103位于PIC 700的腔体701中，使得相应光轴401、751大致对准。

在可选框1206处，可以使用反馈系统760以及使用成像系统712和/或机器人装置710来进一步定位激光器装置100以更精确地对准(例如，输出面131和输入面731的)相应光轴401、751。

在框1208处，将载体101附接到PIC 700的表面702。例如，可以使用粘合剂1002、聚合物粘合剂、UV粘合剂、热固性粘合剂等将载体101附接到PIC 700的表面702。当使用UV粘合剂时，框1208可以包括使用UV光固化UV粘合剂。类似地，当使用热固性粘合剂时，框1208可以包括使用热量来固化热固性粘合剂。在一些示例中，框1208可以包括使用焊料将载体101附接到PIC 700的表面702。

通常，可以通过自动化方式执行方法1200。

具体地，当实施框1206时，在于框1208处将载体101附接到PIC700的表面702之前，方法1200可以进一步包括：使用反馈系统760更精确地对准输出面131和输入面731的相应光轴401、751，该反馈系统被配置为辅助确定输出面131和输入面731何时对准；以及响应于使用反馈系统760确定输出面131和输入面731更精确地对准，使用聚合物粘合剂1002将载体101(例如，在框1208处)附接到PIC 700的表面702。例如，当波导129、729共线等时，反馈系统760可以基于来自成像系统712的图像确定输出面131和输入面731更精确地对准。

如前所述，反馈系统760可以包括成像系统712，和/或反馈系统760可以与成像系统712通信。此外，同样如前所述，成像系统712可以包括机器视觉系统，该机器视觉系统被定位成相对于PIC 700的波导729对可见区域(例如，突出区域133)和可见区域(例如，突出区域133)上的对准特征135中的一者或多者进行成像。在一些示例中，方法1200可以进一步包括：在激光器装置103的移动期间(例如，在框1206处)，使用机器视觉系统相对于PIC 700的波导729对可见区域(例如，突出区域133)和对准特征135中的一者或多者进行成像以确定何时将输出面131和输入面731更精确地对准。例如，反馈系统760和/或成像系统712可以被配置为确定当对准特征135和/或波导129相对于波导729位于给定位置处时，小平面131、731被对准和/或更精确地对准。

在一些示例中，方法1200可以进一步包括在激光器装置100的移动期间(例如，在框1204和/或框1206处)操作激光器装置100以帮助机器视觉系统和/或成像系统712相对于PIC的波导729对可见区域(例如，突出区域133)和对准特征135中的一者或多者进行成像。具体地，在激光器装置100的移动期间操作激光器装置100可以帮助机器视觉系统和/或成像系统712确定离开输出面131的光603何时进入输入面731(例如，由于减少光散射等，和或经由波导729发射传播穿过波导729的光603一部分)。

如已经描述的，在一些示例中，可见区域(例如，突出区域133)包括对准特征135。在这些示例中的一些示例中，方法1200可以进一步包括：使用成像系统712对该对准特征135进行成像以帮助进行以下一项或多项：使用成像系统712和/或机器人装置710(例如，在框1204处)将激光器装置100定位在PIC 700的表面处；以及使用成像系统712和/或机器人装置710(例如，在框1206处)移动激光器装置100以将输出面131与输入面731更精确地对准。而且，反馈系统760和/或成像系统712可以被配置为确定当对准特征135和/或波导129相对于波导729位于给定位置处时，小平面131、731被对准和/或更精确地对准。

如已经描述的，在一些示例中，反馈系统760可以包括功率测量装置和光测量装置中的一者或多者，该功率测量装置和光测量装置经由波导729与输入面731进行光学通信；在这些示例中，方法1200可以进一步包括使用反馈系统760来确定相应光轴401、751被更精确地对准：确定功率测量装置和光测量装置中的一者或多者的输出信号在激光器装置相对于PIC的给定位置处大致最大化。

然而，在其它示例中，可以省略框1206，并且方法1200可以进一步包括使用聚合物波导1101将输出面131光学连接到输入面731。在此类示例中，可以使用任何合适的装置和/或材料来形成聚合物波导1101。

在一些示例中，聚合物波导(和/或3D打印聚合物波导)可以与在不包括腔体的其它配置中将激光器装置附接到PIC结合使用。例如，接下来关于图13，其示意性地描绘了激光器装置1300(和/或激光器组件1300等)，该激光器装置包括载体1301和与该载体附接的激光器1303；然而，与载体101和激光器103相比，激光器1303通过激光装置1323以及波导1329和相应的输出面1331(例如，输出部分)在与载体1301相对的一侧附接到载体1301。然而，在其它示例中，激光装置1300可以与激光装置100类似和/或相同。尽管未描绘载体1301和激光器1303的细节，但是应当理解，激光器1303包括与激光装置123类似的激光装置等。

同样如图13所描绘，装置1300例如通过粘合剂等在载体1301的与激光器1303相对的一侧处附接到PIC 1340的表面。与装置100和PIC 700相比，激光器1303并未位于PIC1340的腔体中；实际上，如所描绘的，PIC 1340不包括与腔体701类似的腔体。

此外，激光器1303的包括波导1329和相应输出面1331的一侧可以包括可见区域，该可见区域可以用于在PIC 1340处定位和/或对准装置1300，如上文关于方法1200所描述的。可见区域可以包括与如上所述的对准特征135类似的对准特征。

具体地，如上所述，激光器1303可以在附接到PIC 1340之前被烧录。如所描绘的，PIC 1340包括波导1339和对应输入面1341(例如，输入部分)，它们可以分别类似于波导729和输入面731，然而，波导1339和输入面1341并未位于腔体处。

如所描绘的，小平面1331、1341面向相反方向，但是没有以其它方式对准；此外，小平面1331、1341可以成任何合适的角度，类似于上文关于小平面131、731所描述的。如所描绘的，小平面1331、1341经由聚合物波导1351(例如，3D打印聚合物波导)进行光学通信，使得离开输出面1331的光经由聚合物波导1351被传送到输入面1341。然而，可以使用任何合适的光学耦合装置来耦合小平面1331、1341，包括但不限于消散波导、锥形波导和/或任何其它合适的波导等。

在一些示例中，在将装置1300附接到PIC 1340期间，装置1300可以位于PIC 1340处以最小化和/或减小该小平面1331、1341之间的距离以最小化和/或减小聚合物波导1351的长度。

因此，在这些示例中，装置1300可以在附接到PIC 1340、附接到PIC 1340之前进行制造和/或烧录(和/或通过测试来筛选和/或进行测试)，并且聚合物波导1351可以附接在小平面1331、1341之间以将小平面1331、1341光学地连接。此外，在一些示例中，装置1300可以包括对准特征(例如，类似于对准特征135并且在成像系统可见的表面处与波导1329相邻)以辅助将装置1300定位在PIC 1340处。此外，尽管未描述，但是应当进一步理解，可以使用粘合线、导电粘合剂、接触引脚、焊料等中的一者或多者对组件1300与电触点(例如，类似于电触点117)进行电连接，例如以将组件700电连接到PIC 1340和/或另一个装置，该另一个装置在其中结合有组件1300和PIC 1340的光学装置的操作期间操作激光器1323。

在本说明书中，元件可以被描述为“被配置为”执行一个或多个功能或“被配置用于”此类功能。通常，被配置为执行或被配置用于执行功能的元件被启用以执行该功能，或者适于执行该功能，或者适于执行该功能，或者可操作以执行该功能，或者能够以其它方式执行该功能。

应当理解，出于本说明书的目的，语言“X、Y和Z中的至少一者”和“X、Y和Z中的一者或多者”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z，或两项或更多项X、Y和Z的任何组合(例如，XYZ、XY、YZ、XZ等)。在出现“至少一个...”和“一个或多个...”语言的任何情况下，类似逻辑可以应用于两项或更多项。

例如，如本领域技术人员所理解的，术语“约”、“基本上”、“实质上”、“近似”等被定义为“接近”。在一些示例中，该术语应当被理解为“10％以内”，在其它示例中，为“5％以内”，在又其它示例中，为“1％以内”，并且在又其它示例中，为“0.5％以内”。

本领域技术人员将理解，在一些示例中，本文所述的装置和/或方法和/或过程的功能性可以使用预编程硬件或固件元件(例如，专用集成电路(ASIC)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等)或其它相关部件来实施。在其它示例中，可以使用能够访问代码存储器(未示出)的计算设备来实现本文描述的装置和/或方法和/或过程的功能性，该代码存储器存储用于计算装置的操作的计算机可读程序代码。可以将计算机可读程序代码存储在计算机可读存储介质(例如，可移动磁盘、CD-ROM、ROM、固定磁盘、USB驱动器)上，该计算机可读存储介质是固定的、有形的并且可由这些部件直接读取的。此外，应当理解，计算机可读程序可以被存储为包括计算机可用介质的计算机程序产品。此外，永久性存储装置可以包括计算机可读程序代码。应当进一步理解，计算机可读程序代码和/或计算机可用介质可以包括非暂时性计算机可读程序代码和/或非暂时性计算机可用介质。替代地，计算机可读程序代码可以被远程存储，但是可经由调制解调器或通过传输介质连接到网络(包括但不限于互联网)的其它接口装置传输到这些部件。传输介质可以是非移动介质(例如，光学和/或数字和/或模拟通信线路)或移动介质(例如，微波、红外、自由空间光学或其它传输方案)或其组合。

本领域技术人员应当理解，还有更多替代示例和修改是可能的，并且以上示例仅是对一个或多个实施例的说明。因此，范围仅由所附权利要求书限制。