一种基于多模平面光波导耦合的并行光模块制造技术

技术编号:12433363 阅读:113 留言:0更新日期:2015-12-03 17:02
本发明专利技术公开一种基于多模平面光波导耦合的并行光模块,所述并行光模块包括:耦合结构,包括:基底,制作有多模波导,所述多模波导间隔设置,所述基底的第一端面切割有45度的倾角,使得所述多模波导的端部被处理成45度;波导盖片,盖设于所述多模波导的顶面;多模光纤阵列;用于固定所述多模光纤阵列的上夹具和下夹具。本申请通过将具有多模波导的基底切割有45度的倾角,使得所述多模波导的端部被处理成45度,由于基底切割的工艺成熟,因此能够大规模生产、易于实现,解决了现有采用直接耦合时光纤研磨的质量和耦合效率很难控制的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电集成
,尤其涉及一种基于多模平面光波导耦合的并行光模块
技术介绍
随着通信容量的增加,芯片与芯片之间的互连变得越来越重要。光学互连具有大的距离带宽积、低损耗、高密度的优点,能够满足大高速、高容量的通信需要。基于多模光纤的传输系统,具有更大耦合公差、降低了封装难度和成本,从而得到了广泛的应用。当前和多模光纤对应的光子器件是VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔面发射激光器)和PIN阵列。随着技术的发展,短波长如850nm的VCSEL和PIN型H)速率越来越快,同时长波长VCSEL性能正在改善。如何解决光子器件和光纤或者波导的耦合,成为紧凑、高可靠、低成本的光电封装的主要挑战之一,基于VCSEL垂直发射的特点,针对多模传输親合方式有很多。第一种是:间接耦合,在激光器光和光纤或者波导之间加入光学元件如透镜,提高耦合效率。然而,因为VCSEL和PIN阵列采用金丝压焊与电路连接,采用透镜提高了 VCSEL和PIN阵列和光纤或者波导的耦合,但没解决光路90°转向的问题,同时增加了封装成本。第二种是:直接耦合,激光器光直接耦合进入光纤或者波导,即将光纤阵列研磨成45°反射角,VCSEL和PIN阵列和光纤阵列耦合,实现90°的光路转向输出。但是光纤研磨时,光纤与光纤之间的角度控制,基片粘结的胶量,光纤薄层的厚度衰减等,决定了光纤研磨的质量以及光耦合的效率,同时研磨方法很难提高大规模生产的效率。
技术实现思路
本申请提供一种基于多模平面光波导耦合的并行光模块,解决了现有技术中采用间接耦合不能解决光路90°转向、增加了封装成本,采用直接耦合时光纤研磨的质量和耦合效率很难控制的技术问题。本申请提供一种基于多模平面光波导耦合的并行光模块,所述并行光模块包括:耦合结构,包括:基底,制作有多模波导,所述多模波导间隔设置,所述基底的第一端面切割有45度的倾角,使得所述多模波导的端部被处理成45度的反射结构;波导盖片,盖设于所述多模波导的顶面;多模光纤阵列;用于固定所述多模光纤阵列的上夹具和下夹具;支撑装置,包括支撑块、固定于所述支撑块上并间隔设置的激光器支座和电路支座;激光器,设置于所述激光器支座上,所述激光器为VCSEL阵列或PIN阵列的贴片;电路,设置于所述电路支座上;焊丝,连接所述激光器和所述电路;其中,所述波导盖片固定于所述支撑块上,且所述多模波导的端部的端面与VCSEL阵列的发光面或者PIN阵列的受光面对准。优选地,所述基底为玻璃、铌酸锂、塑料中的一种材料制成。优选地,所述盖片的材料与所述基底的材料相同。优选地,多模波导的端部的端面镀有金属膜增强反射。优选地,所述支撑块、所述激光器支座和所述电路支座由金属、玻璃、硅、陶瓷其中的一种材料制成。本申请有益效果如下:本申请通过将具有多模波导的基底切割或者研磨有45度的倾角,使得所述多模波导的端部被处理成45度,由于基底切割或者研磨具有一定的优势,工艺成熟,因此能够大规模生产、易于实现,解决了现有技术中采用间接耦合不能解决光路90°转向、增加了封装成本,采用直接耦合时光纤研磨的质量和耦合效率很难控制的技术问题。另外,通过采用具有45度的端面的多模波导将多个并行的波导集成在基底上,在与VCSEL阵列和PIN阵列耦合更容易,避免了 VCSEL阵列和PIN阵列与具有45°的端面并行光纤耦合时,光纤之间的距离以及角度的一致性影响。又采用的多模波导,使得波导距离上包层的距离很小,减少耦合和波导包层的损耗。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例。图1为本申请较佳实施方式一种基于多模平面光波导耦合的并行光模块的结构示意图;图2为图1中的并行光模块的耦合结构的结构示意图;图3为图1中的并行光模块除耦合结构外的结构示意图。【具体实施方式】本申请实施例通过提供一种基于多模平面光波导耦合的并行光模块,解决了现有技术中采用间接耦合不能解决光路90°转向、增加了封装成本,采用直接耦合时光纤研磨的质量和耦合效率很难控制的技术问题。本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:—种基于多模平面光波导耦合的并行光模块,所述并行光模块包括:耦合结构,包括:基底,制作有多模波导,所述多模波导间隔设置,所述基底的第一端面切割有45度的倾角,使得所述多模波导的端部被处理成45度的反射结构;波导盖片,盖设于所述多模波导的顶面;多模光纤阵列;用于固定所述多模光纤阵列的上夹具和下夹具;支撑装置,包括支撑块、固定于所述支撑块上并间隔设置的激光器支座和电路支座;激光器,设置于所述激光器支座上,所述激光器为VCSEL阵列或PIN阵列的贴片;电路,设置于所述电路支座上;焊丝,连接所述激光器和所述电路;其中,所述波导盖片固定于所述支撑块上,且所述多模波导的端部的端面与VCSEL阵列的发光面或者PIN阵列的受光面对准。本申请通过将具有多模波导的基底切割或者研磨有45度的倾角,使得所述多模波导的端部被处理成45度的反射结构,由于基底切割或者研磨的工艺成熟,因此能够大规模生产、易于实现,解决了现有技术中采用间接耦合不能解决光路90°转向、增加了封装成本,采用直接耦合时光纤研磨的质量和耦合效率很难控制的技术问题。为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。实施例一当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多模平面光波导耦合的并行光模块,其特征在于,所述并行光模块包括:耦合结构,包括:基底,制作有多模波导,所述多模波导间隔设置与光子器件发光面或者受光面间距相同,所述基底的第一端面切割有45度的倾角,使得所述多模波导的端部被处理成45度的反射结构;波导盖片,盖设于所述多模波导的顶面;多模光纤阵列;用于固定所述多模光纤阵列的上夹具和下夹具;支撑装置,包括支撑块、固定于所述支撑块上并间隔设置的激光器支座和电路支座;激光器,设置于所述激光器支座上,所述激光器为VCSEL阵列或PIN阵列的贴片;电路,设置于所述电路支座上;焊丝,连接所述激光器和所述电路;其中,所述波导盖片固定于所述支撑块上,且所述多模波导的端部的端面与VCSEL阵列的发光面或者PIN阵列的受光面对准。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘丰满曹立强郝虎
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所华进半导体封装先导技术研发中心有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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