在半导体激光器列阵光纤耦合模块的研制过程中，光纤的焊接固定是一个关键的技术，由于半导体激光器列阵由很多个单独的半导体激光器组成，要把列阵所产生的激光全部耦合到光纤中，
那么每个单独的半导体激光器就需要一根光纤。半导体激光器列阵芯片的长度一般为1cm，在这1cm的长度内，有大约20个以上的单个半导体激光器。所以，把这些光纤牢固的固定是项关键技术。在半导体激光器中，一般不使用环氧树脂做粘接剂，由于环氧树脂为有机材料在高温下轻易挥发有机物质,而这些有机物质很轻易沉积在半导体激光器的腔面上。在半导体激光器工作时，激光器的腔面温度很高，沉积在腔面的有机物质就会被碳化，影响激光器的出光率，会造成半导体激光器腔面局部过热，严重的甚至使激光器烧毁。
金属焊膏中由于有有机助焊剂，这些有机助焊剂很难清洗干净，在高温下也轻易挥发有机物质，在激光器工作时会附着在激光器的腔面上，影响激光器的出光率，造成大量能量聚集在激光器的腔面上，导致激光器的烧毁。所以应尽量避免使用金属焊膏。在制作光纤耦合模块的过程中，采用电场辅助焊接的方法[1-4]对光纤进行固定，取得了较好的效果。并且电场辅助焊接过程中没有有机物，减少了有机物的污染。大大降低了激光器烧毁的可能。焊接温度较低，一般为350℃，低于用金属焊膏焊接的温度，减少了由于高温对半导体激光器
芯片的损坏，进步了半导体激光器的可靠性。
选择较完好的硅片，硅片的方向为(100)，按合适的大小解理开。对硅片要进行彻底的处理。使硅片有较高的清洁度、较好的完整性。
(1)首先对硅片进行清洗，清洗的目的是往除硅片表面的颗粒、有机物、金属和自然氧化层。先用H，SO4：H2O2=7：3清洗液对硅片进行清洗，把解理好的硅片放在清洗槽中，加热到130℃，时间持续20min，然后取出，用往离子水彻底冲洗。这样清洗的目的是往除有机物和金属。然后用稀HF溶液清洗硅片，目的是往除硅片表面的自然氧化层。用HF浸泡后，硅片表面完全被氢原子终止，在空气中具有很高的稳定性，避免了再氧化。氢原子终止的硅表面保持着与体硅晶体相同的状态。接着用大量往离子水冲洗，以往除硅片表面残余的HF。用NH4OH：H2O2：H2O=1：1：50溶液清洗硅片，温度加热到80℃，时间为9min，以往除硅片表面的颗粒。接着用往离子水清洗，清洗干净后，放在烘箱里烘干，温度为120℃，时间为10min。
(2)用热氧化方法在硅片两个表面各生长一层SiO2，厚度为0．5μm，这样生长的氧化膜牢固、致密性好，并且生长时问短。两个表面生长SiO2的目的是在腐蚀V型槽时避免背面被腐蚀，起到保护的作用，同时减少腐蚀反应的剧烈程度，并能使V型槽保持清洁。
(3)在表面抛光的一面光刻出要腐蚀的窗口。要求腐蚀的窗口无毛刺、无钻蚀，并且窗孔光滑陡直。同时要求窗口的SiO2要刻蚀干净，由于残留的SiO2，会影响V型槽的腐蚀。窗口刻蚀完毕后，用大量往离子水清洗硅片，以往除窗口处残留的SiO2，和其他污染物。
(4)清洗完毕后，用强碱性溶液腐蚀V型槽[5]。腐蚀的V型槽深度要与光纤的高度相符，切点高会使光纤重心上升，放置不稳，切点低会使光纤底部和槽的底部之间的间隔变小，槽底小丘高度过高时，光纤会被小丘顶出，光纤在槽放置不稳定。所以要求V型槽边沿清楚、整洁，槽底无小丘和花纹。V型槽腐蚀到合适的深度后，把硅片清洗干净，放在烘箱里干燥。
(5)用溅射的方法在有V型槽的一面先溅射0．5μm的硅，再溅射1μm的铝，最后溅射0．1μm的钛。溅射硅的目的是减慢铝与硅的反应，由于当铝与硅在加热时，硅将开始溶解在铝中，直到浓度达到0．5％为止。在溶解的过程中，硅片中会留下空洞，这些空洞会对焊接的寿命造成威胁[6]，由于铝很轻易氧化为A12O3，溅射金属钛的目的是防止金属铝在加热时氧化。假如表面有AI2O3，就会影响焊接强度。由于AI2O3的熔点很高，在焊接时假如焊接层有AI2O3，需要很高的温度才能进行焊接，这样对激光器和光纤的寿命会有很大影响。所以，防止铝的氧化是一个关键的题目。
(6)光纤的处理：把光纤的外包层剥往，把裸光纤清洗干净，干燥后在裸光纤的外层溅射一层1μm的含有Na2O的玻璃。要求玻璃层要均匀、平整、无气泡、表面无颗粒。
我们先对不同的焊接温度下的焊接强度进行了研究。焊接方法：把光纤位置放好后，在光纤一端加负电压，在硅片一端加正电压，电压大小为110V。使用的温度范围从200℃～410℃，剪切力测试结果如表1。
从实验可知，焊接温度在350℃时效果最好，温度过高或过低都不好，温度低时，硅片和光纤中间的焊接层还没有熔化，焊接不牢固。温度高时，焊接层损耗大、金属问扩散严重，焊接效果不好。在以下的实验中，我们选择350℃作为焊接温度，进行了多次实验。
把光纤位置放好后，在光纤一端加负电压，在硅片一端加正电压，电压大小为110V。同时对硅片加热到350℃，持续时间5min。焊接后，让硅片自然冷却到室温，
用同样的方法，反复做10次，分别对焊接强度进行了剪切强度测试。测试结果见表2，从测试结果可以看出，焊接剪切强度最大为35MPa，最小为30MPa，符合光纤模块的要求。
在电场辅助焊接过程中，在溅射铝之前，适当地溅射一层Si，防止了铝在硅片中的扩散。在铝的最外层又溅射了一层钛，减少了铝的氧化。通过增加这两层金属，防止了焊接处的退化，有效地进步焊接的强度。从而进步了半导体激光器光纤耦合模块的使用寿命。利用电场辅助焊接，可以不使用有机粘接剂(如环氧树脂)，也可以不用有助焊剂的金属焊膏。这样避免了有机物对半导体激光器腔面的污染，进步了半导体激光器光纤耦合模块的可靠性。
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