一种集成PLC平面波导型器件的光收发模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种集成PLC平面波导型器件的光收发模块，其包括至少一个平面光波导回路芯片、至少一个具有高度的支撑盖板、至少一个垂直腔面发射激光器、至少一个面接收光探测器以及至少一块印刷电路板；其中，所述平面光波导回路芯片支撑于支撑盖板上；所述支撑盖板和印刷电路板相平行设置，两者相粘接；所述垂直腔面发射激光器和面接收光探测器分别安装于印刷电路板上，并和平面光波导回路芯片连接并实现信号传输。本实用新型专利技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块具有低成本，高速率，可实现多通道通信，并且结构紧凑，可扩展性强等诸多有点。

【技术实现步骤摘要】
一种集成PLC平面波导型器件的光收发模块
本技术涉及一种有源光缆的光收发模块，具体涉及一种集成PLC平面波导型器件的光收发模块，属于光纤通信

技术介绍
有源光缆(AOC)作为高速大容量光互联传输的解决方案之一，其技术与成本相比于传统的铜传输电缆具有相当的优势。传统的铜线有电缆笨重，弯曲半径大，功耗高，传输距离短，速率低等缺点。而AOC有源光缆与之相比有众多优势，比如在链路上传输功率更低，重量仅为直连铜缆的四分之一，体积约为铜缆的一半，弯曲半径可以做的更小，在数据中心机房布线更方便，具有更好的空气流动散热性，传输距离远。有源光缆的核心部分为其中的光收发模块，而收发模块中关键的部分之一就是其光学器件封装。目前，诸多有源光缆所用的光收发模块，采用的是TOSA和ROSA分立封装的形式，大量占用了模块内有限的设计空间，压缩了印刷电路板PCB设计的灵活性，并增加了整个模块组装的复杂度。因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的集成PLC平面波导型器件的光收发模块，以克服现有技术中的所述缺陷。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种具有低成本，高速率，可实现多通道通信，并且结构紧凑，可扩展性强的集成PLC平面波导型器件的光收发模块。为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种集成PLC平面波导型器件的光收发模块，其包括至少一个平面光波导回路芯片、至少一个具有高度的支撑盖板、至少一个垂直腔面发射激光器、至少一个面接收光探测器以及至少一块印刷电路板；其中，所述平面光波导回路芯片支撑于支撑盖板上；所述支撑盖板和印刷电路板相平行设置，两者相粘接；所述垂直腔面发射激光器和面接收光探测器分别安装于印刷电路板上，并和平面光波导回路芯片连接并实现信号传输。本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块进一步为：所述平面光波导回路芯片包括至少一个矩形氧化硅光波导、至少一个45°抛光端面、至少一个0°或8°抛光端面、至少两个1*N阵列波导光栅AWG结构或两个N*N直波导阵列结构。本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块进一步为：所述矩形氧化硅光波导由高折射率氧化硅芯层和位于其周围的低折射率氧化硅包层组成。本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块进一步为：所述45°抛光端面与水平面成45°夹角；且所述45°抛光端面上镀有反射金属膜。本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块进一步为：所述0°或8°抛光端面与垂直面成0°或8°夹角。本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块进一步为：所述两个1*N阵列波导光栅AWG结构分别和垂直腔面发射激光器、面接收光探测器信号连接；所述N＝4。本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块进一步为：所述两个N*N直波导阵列结构分别和垂直腔面发射激光器、面接收光探测器信号连接；所述N＝4。本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块进一步为：所述支撑盖板的高度为150um-200um。本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块还为：所述印刷电路板上进一步连接有接收驱动芯片、发射控制芯片以及微控制器芯片；所述接收驱动芯片和面接收光探测器信号连接；所述发射控制芯片和垂直腔面发射激光器信号连接；所述微控制器芯片分别控制所述接收驱动芯片、面接收光探测器、发射控制芯片和垂直腔面发射激光器。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：1.本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块结构紧凑，其解决了传统依靠分立器件封装的光收发模块的成本问题以及组装复杂度问题，具有高速率，可实现多通道通信，且可扩展性强等优点。2.本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块相比于传统的分立形式的光收组件，可有效降低成本，并可大大缩小光学部分的体积，且为片上波分复用WDM等丰富的光学设计提供基础。3.本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块具有耦合效率高，功耗低，组装方便等优点，因此可以大大提高PLC设计部分的灵活性，如：方便集成波分复用功能等，并且大大减小光学部分封装体积。【附图说明】图1是本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块的结构示意图。图2是本技术中含有两个1*4阵列波导光栅AWG结构的立体示意图。图3是本技术中含有两个1*4阵列波导光栅AWG结构的局部俯视图。图4是本技术中含有两个4*4直波导阵列结构的立体示意图。图5是本技术中含有两个4*4直波导阵列结构的局部俯视图。图6是本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块的侧视图。图7是本技术的集成PLC平面波导型器件的光收发模块另一视角的侧视图。【具体实施方式】请参阅说明书附图1至附图7所示，本技术为一种集成PLC平面波导型器件的光收发模块，其由至少一个平面光波导回路(PlanarLightwaveCircuit，简称PLC)芯片1、至少一个具有高度的支撑盖板2、至少一个垂直腔面发射激光器4、至少一个面接收光探测器3以及至少一块印刷电路板(PrintedCircuitBoard，简称PCB)8等几部分组成。其中，所述平面光波导回路芯片1支撑于支撑盖板2上。所述支撑盖板2和印刷电路板8相平行设置，两者相粘接。所述垂直腔面发射激光器4和面接收光探测器3分别安装于印刷电路板8上，并和平面光波导回路芯片1连接并实现信号传输。具体的说，所述平面光波导回路芯片1中包括至少一个矩形氧化硅光波导9、至少一个45°抛光端面10、至少一个0°或8°抛光端面11、至少两个1*N阵列波导光栅AWG结构1-(1)或两个N*N直波导阵列结构1-(2)。其中，所述矩形氧化硅光波导9由高折射率氧化硅芯层和位于其周围的低折射率氧化硅包层组成。所述45°抛光端面10由矩形氧化硅波导切割并研磨而成，切割后的截面与水平面成45°夹角；且所述45°抛光端面上镀有反射金属膜1-(3)。所述45°抛光端面10先由划片机在平面光波导回路芯片1上切割然后进行抛光，再然后采用真空电子束热蒸发工艺在45°端面上镀上金属膜1-(3)。所述0°或8°抛光端面11由矩形氧化硅波导切割并研磨而成，切割后的截面与垂直面成0°或8°夹角，该端面与外界光纤12或光纤阵列13连接。所述两个1*N阵列波导光栅AWG结构1-(1)分别和垂直腔面发射激光器4、面接收光探测器3信号连接。所述1*N阵列波导光栅AWG结构1-(1)可将N路不同特定波长的信号光合为一路，同时也可将一路信号光中N个不同特定波长的信号分成N路，从而实现片上N路粗波分复用CWDM功能。在本实施方式中，所述N＝4，故，可以将4个不同波长激光器发出来的光合为一路，也可将一路光波中的4个不同波长的光分离为4路，从而实现4路粗波分复用CWDM4的功能，该结构可扩展成：将N路不同波长的光合为一路，将一路中N个不同波长的光分离为N路。从而实现CWDMN。所述两个N*N直波导阵列结构1-(2)分别和垂直腔面发射激光器4、面接收光探测器3信号连接。所述N*N直波导阵列结构1-(2)可将N路特定波长的信号光并行传输，配合单模光纤阵列13从而实现N通道并行单模传输PSMN功能。在本实施方式中，所述N＝4，由于氧化硅波导芯层采用了4*4直波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成PLC平面波导型器件的光收发模块，其特征在于：包括至少一个平面光波导回路芯片、至少一个具有高度的支撑盖板、至少一个垂直腔面发射激光器、至少一个面接收光探测器以及至少一块印刷电路板；其中，所述平面光波导回路芯片支撑于支撑盖板上；所述支撑盖板和印刷电路板相平行设置，两者相粘接；所述垂直腔面发射激光器和面接收光探测器分别安装于印刷电路板上，并和平面光波导回路芯片连接并实现信号传输。

【技术特征摘要】
1.一种集成PLC平面波导型器件的光收发模块，其特征在于：包括至少一个平面光波导回路芯片、至少一个具有高度的支撑盖板、至少一个垂直腔面发射激光器、至少一个面接收光探测器以及至少一块印刷电路板；其中，所述平面光波导回路芯片支撑于支撑盖板上；所述支撑盖板和印刷电路板相平行设置，两者相粘接；所述垂直腔面发射激光器和面接收光探测器分别安装于印刷电路板上，并和平面光波导回路芯片连接并实现信号传输。2.如权利要求1所述的集成PLC平面波导型器件的光收发模块，其特征在于：所述平面光波导回路芯片包括至少一个矩形氧化硅光波导、至少一个45°抛光端面、至少一个0°或8°抛光端面、至少两个1*N阵列波导光栅AWG结构或两个N*N直波导阵列结构。3.如权利要求2所述的集成PLC平面波导型器件的光收发模块，其特征在于：所述矩形氧化硅光波导由高折射率氧化硅芯层和位于其周围的低折射率氧化硅包层组成。4.如权利要求2所述的集成PLC平面波导型器件的光收发模块，其特征在于：所述45°抛光端面与水平面成45°夹角；且所述45°抛光端...

【专利技术属性】
技术研发人员：周璇，刘露露，阮子良，王世平，谢燕，刘柳，时尧成，
申请(专利权)人：绍兴柯芯光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33