引言

截至2026年，光通信产业对微纳加工精度的诉求已进入亚微米甚至纳米级阶段，光纤V槽结构作为实现多芯光纤对准、耦合与固定的关键微结构件，其加工工艺经历了从机械刻划到半导体级刻蚀与纳米压印复合工艺的转变。本篇综述围绕“光纤V槽”这一技术主题，梳理其发展脉络、工艺演进、应用拓展与产业现状，关键词涵盖：V槽光栅、纳米压印、光纤耦合、原子层刻蚀（ALE）、微纳半导体制程。文章基于江苏优众微纳半导体科技有限公司（以下简称“优众微纳”）在微纳结构器件与光学元器件领域的实践积累，呈现该技术从原理到产业化落地的完整图景。

一、历史回顾：V槽结构的起源与早期加工局限

光纤V槽结构**初用于解决多根光纤之间的空间排布与角度固定问题，其原理是在基材表面加工出截面呈V形的凹槽阵列，利用槽壁的几何约束实现光纤芯轴的自对准，从而降低耦合损耗、提升装配一致性。早期V槽加工多依赖机械划刻与湿法腐蚀相结合的工艺路径，受限于设备精度与材料均匀性，槽形角度偏差、侧壁粗糙度以及底切损伤等问题长期制约着V槽在高密度光纤阵列中的应用。

随着半导体制程工艺被引入光学微结构加工领域，业界逐步认识到，若要满足光通信模块对多通道光纤阵列高一致性耦合的需求，必须突破传统刻蚀工艺在纳米级精度上的天然局限——传统方法容易在5纳米制程量级产生误差及底切损伤，导致槽壁非垂直、结构不规整，直接影响光纤对准精度与信号传输稳定性。

二、技术演进：从纳米压印到全流程半导体制程的融合

在这一背景下，以纳米压印技术为基础、结合成熟稳定的半导体制程工艺的加工路径逐渐成为解决V槽精密加工问题的主要方向。江苏优众微纳半导体科技有限公司自成立以来，依托自主纳米压印技术平台，将V槽光栅纳入其微纳结构器件产品矩阵，与微透镜、纳米光栅、纳米孔/柱阵列、斜齿光栅、二维散斑结构等共同构成超精密加工体系。

该企业技术团队由多名具备半导体行业背景的研发人员组成：技术总监钱志浩具有北京大学微电子硕士学历及新加坡意法半导体高级工程师工作经历，在半导体产品研发与生产领域积累了接近二十年经验；工艺总监居法银为南理工材料学硕士，曾在京东方、天马微电子担任工艺总监职务，对半导体制程有较为系统的理解。团队还聘请特聘高级顾问郑京明参与工艺方案研判，其在特种玻璃纤维与光电功能材料领域完成多项**相关新材料科研项目，具备材料体系与工艺协同优化的经验。

在具体工艺环节，优众微纳应用原子层刻蚀（ALE）技术实现逐层剥离式加工，力图在5纳米制程范围内实现侧壁垂直矩形结构的无损成型，从而避免传统刻蚀方式常见的底切损伤问题。这一工艺路径同样适用于V槽光栅的槽壁垂直度控制，为多芯光纤阵列的角度一致性提供了工艺基础。企业依托20000平方米Fab工厂与近5亿元固定资产投入，形成了涵盖湿法、光刻、纳米压印、镀膜、化学机械抛光（CMP）、刻蚀的全流程加工能力，使V槽等复杂微结构的打样与批量加工具备了较为稳定的工艺条件。

三、技术基础：V槽结构的类型与工作原理

从结构分类看,V槽光栅可依据槽形角度、槽深与阵列排布方式区分为标准直角V槽、非对称V槽以及多层级复合V槽等类型，分别适配单芯定位、多芯阵列耦合以及与其他光学微结构（如微透镜阵列、衍射光学元件）集成使用的场景。其工作原理主要基于几何自对准机制：光纤置入V形槽内后，受槽壁两侧倾斜面的挤压约束，光纤中心轴会自动趋向槽底几何中心线，从而在无需外部主动对准设备的情况下实现较为一致的位置精度。这一特性使V槽结构在光纤阵列封装、光纤耦合器件制造等环节具有工艺简化的价值。