一种激光器与光栅耦合器的封装结构及其方法技术

本发明专利技术提供一种激光器与光栅耦合器的封装结构及其方法，其中：激光器与光栅耦合器的封装结构包括设在硅光芯片上的激光器单元、准直透镜、隔离器及反射棱镜；硅光芯片包括表平面上设有的第一电极、第一和第二标记、光栅耦合器以及波导层；激光器单元包括过渡基板和激光器；准直透镜包括第一、第二透镜，第一透镜垂立于表平面，第二透镜对位第二标记设于表平面，使得光栅耦合器位于第二透镜光路主轴的中心区域，以及隔离器安装在介于第一、第二透镜之间表平面，使得激光器输出的发散光经过第一透镜准直后，透过隔离器入射到反射棱镜上，经过反射棱镜的角度偏转后由第二透镜汇聚，汇聚点位于光栅耦合器表面，藉由前述构造，解决了精确对位封装的技术问题，达成了方便制成，提升产品良率的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器与光栅耦合器的封装结构及其方法
本专利技术提供一种硅光子集成器件，尤其是指提供一种激光器与光栅耦合器的封装结构及其方法。
技术介绍
基于硅基之单片集成的光电芯片，是目前国际上研究的热点，硅基光电子集成技术是将光波导/调制器、光电探测器及驱动电路和接收器电路进行单片集成，即将光学元件和电学元件集成在一个芯片上，所有器件均采用标准集成电路工艺制备，其优点在于制作工艺成熟、成本低、体积小，适合于数据中心等中短距离光通信的应用。虽然硅基材料可以制作光纤通信中的大部分光器件和电器件，但由于硅是间接半导体材料，其导带和价带的极值对应于不同的波矢，辐射复合几率很低，而且存在两个强非辐射跃迁过程：俄歇复合和自由载流子吸收。因此，目前无法制作成激光器元件。现在很多研究旨在克服硅的这种限制，例如，杂质掺杂、量子限制、硅-锗合金等。但还未出现完全满足性能要求的设计，故在硅基的单片集成光电芯片中，目前比较简单可行的方式，是采用外部混合集成三五族激光器的方式来实现光源的功能。因此，如何提高耦合效率，简化耦合工艺是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的主要目的在于提供一种激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光器与光栅耦合器的封装结构，包括设在硅光芯片上的激光器单元、准直透镜、隔离器及反射棱镜，其特征在于：硅光芯片包括表平面及其依序在表平面上设有的第一电极、第一标记、第二标记、光栅耦合器以及波导层；激光器单元包括过渡基板和激光器，还包括暴露在过渡基板顶表面上的第二电极；准直透镜包括第一、第二透镜，其中：第一透镜以光路对准激光器形式垂立于表平面，第二透镜对位第二标记设于表平面，使得光栅耦合器位于第二透镜光路主轴的中心区域，以及隔离器安装在介于第一、第二透镜之间表平面，使得激光器输出的发散光经过第一透镜准直后，透过隔离器入射到反射棱镜上，经过反射棱镜的角度偏转后由第二透镜汇聚，汇聚点位于光栅耦合...

【技术特征摘要】
1.一种激光器与光栅耦合器的封装结构，包括设在硅光芯片上的激光器单元、准直透镜、隔离器及反射棱镜，其特征在于：硅光芯片包括表平面及其依序在表平面上设有的第一电极、第一标记、第二标记、光栅耦合器以及波导层；激光器单元包括过渡基板和激光器，还包括暴露在过渡基板顶表面上的第二电极；准直透镜包括第一、第二透镜，其中：第一透镜以光路对准激光器形式垂立于表平面，第二透镜对位第二标记设于表平面，使得光栅耦合器位于第二透镜光路主轴的中心区域，以及隔离器安装在介于第一、第二透镜之间表平面，使得激光器输出的发散光经过第一透镜准直后，透过隔离器入射到反射棱镜上，经过反射棱镜的角度偏转后由第二透镜汇聚，汇聚点位于光栅耦合器表面。2.如权利要求1所述的激光器与光栅耦合器的封装结构，其特征在于：顶表面还设有焊料部，焊料部靠近顶表面右侧边设置，且与第二电极电性相连，靠近焊料部的顶表面还设有第三标记。3.如权利要求2所述的激光器与光栅耦合器的封装结构，其特征在于：过渡基板对位第一标记安装在表平面上，激光器在对位第三标记时通过焊料部固定在顶表面上。4.如权利要求3所述的激光器与光栅耦合器的封装结构，其特征在于：过渡基板采用硅、氮化铝和/或氧化铝材料成型。5.一种如权利要求1所述的激光器与光栅耦合器的封装方法，其特征在于：该方法包括：先在过渡基板上制作有第二电极、焊料部以及第三标记，激光器与第三标记精确对位后，通过焊料部贴装在过渡基板上，激光器顶层具有顶层电极，顶层电极通过金丝线连接第二电极；再在硅光芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世瑜，张玓，胡胜磊，余少华，
申请(专利权)人：武汉电信器件有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42