光互连模块制造技术

本发明专利技术一实施例提供的一种光互连模块包括：第一载板、第二载板、第三载板、光发射模块、至少一个光探测模块和分束模块。至少一个光探测模块设置在第一载板表面，分束模块设置在第二载板表面，光发射模块设置在第三载板表面，第二载板和第三载板设置在第一载板上方，第二载板表面设有至少一个光学通孔。分束模块位于光发射模块和外接光纤之间，用于将光发射模块发出的上行光信号传输给外接光纤，以及将来自外接光纤的至少一个下行光信号分别通过光学通孔传输给光探测模块。本发明专利技术实施例解决了现有光互连产品的光学链路要依赖亚封装实现集成装配问题。

【技术实现步骤摘要】
光互连模块
本专利技术涉及半导体器件
，具体涉及一种光互连模块。
技术介绍
随着带宽需求的不断增长，无源光网络(PON)技术已经成为目前全球各个电信运营商关注的热门技术之一，也是运营商实施“宽带提速”、“光进铜退”工程的技术基础。GPON(Gigabit-CapablePON)技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术，与之并列的还有EPON\BPON。不管是采用上述哪一类无源光网络技术，实现光互连产品的核心在于构建一种单纤双向收发框架。所述双向指的是，在系统中上行和下行的传输光波长是两种，例如1310nm和1490nm，或者1310nm和1550nm。具体选择何种波长来实现上下行的数据传输，取决于具体的系统链路以及数据带宽的要求。但是具有普适需求的是，这类产品通常均为单模光学传输系统，对于单模光纤传输系统，由于单模光学链路中，发光模斑、光纤芯径尺寸都比较小，耦合难度大，工艺要求高，目前比较常见的方案，是采用亚封装的形式实现集成装配，先将发射端和接收端分别采用气密封装，例如TOSA和ROSA的形式，然后将发射端和接收端的亚封装体组装在收发器里面，再配合外围匹配电路实现整个产品。然而，亚封装所采用的封装材料会牺牲光学器件的部分性能，而且会增加成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种光互连模块，解决了现有技术中光互连产品中的光学链路要依赖亚封装实现集成装配问题。本专利技术一实施例提供的一种光互连模块包括：第一载板、第二载板、第三载板、光发射模块、至少一个光探测模块和分束模块；其中，所述至少一个光探测模块设置在所述第一载板表面，所述分束模块设置在所述第二载板表面，所述光发射模块设置在所述第三载板表面，所述第二载板和所述第三载板设置在所述第一载板上方，所述第二载板表面设有至少一个光学通孔；其中，所述分束模块位于所述光发射模块和外接光纤之间，用于将所述光发射模块发出的上行光信号传输给所述外接光纤，以及将来自所述外接光纤的至少一个下行光信号分别通过一个所述光学通孔传输给一个所述光探测模块。进一步地，所述光互连模块进一步包括：至少一个透镜，设置在所述第二载板表面；其中每个所述透镜与一个所述光学通孔光学对准，用于汇聚来自所述分束模块的一个下行光信号。进一步地，所述至少一个透镜为球形透镜，所述至少一个光学通孔的孔壁呈锥形。进一步地，所述分束模块包括：至少一个抗反射膜，用于使得所述光发射模块发出的上行光信号通过，并将来自所述外接光纤的至少一个下行光信号分别反射至所述光束转向棱镜；以及，光束转向棱镜，用于将所述至少一个下行光信号分别转向至一个所述光学通孔。进一步地，所述光互连模块进一步包括：至少一组定位槽，其中的每组定位槽包括位置相对的上定位槽和下定位槽，所述上定位槽位于第二载板下表面，所述下定位槽位于第一载板上表面；以及，至少一个定位隔离器，其中的每个定位隔离器设置在所述第一载板和第二载板之间，用于与一个所述上定位槽和一个所述下定位槽适配。进一步地，所述上定位槽和所述下定位槽的槽壁呈锥形，所述定位隔离器为球形。进一步地，所述光互连模块进一步包括：垫片，设置于所述第三载板和所述第一载板之间，用于调整所述第三载板上所述光发射模块的高度。进一步地，所述光互连模块进一步包括：第一光学耦合块，设置于所述光发射模块和所述分束模块之间；和/或，第二光学耦合块，设置于所述分束模块和所述外接光纤之间。进一步地，所述第一光学耦合块和/或第二光学耦合块所采用的耦合元件为透镜或折射率渐变的光纤；和/或，所述第一光学耦合块和/或第二光学耦合块采用光学胶体与所述分束模块胶合在一起。进一步地，所述光互连模块进一步包括：监控探测模块，设置在所述第三载板上，用于对所述光发射模块发出的光信号进行功率监测。本专利技术实施例提供的一种光互连模块，利用三个载板来分别搭载光互连模块中的光发射模块、光探测模块和分束模块，并通过该三个载板的集成形成了包括光发射端和光探测端的完整光学链路，避免了亚封装工艺对光学器件的性能影响。此外，由于采用载板集成技术形成了亚装配体，更有利于实现整个产品的小型化。附图说明图1所示为本专利技术一实施例提供的一种光互连模块的结构示意图。图2所示为本专利技术另一实施例提供的一种光互连模块的结构示意图。图3所示为本专利技术另一实施例提供的一种光互连模块中分束模块的结构示意图。图4所示为本专利技术另一实施例提供的一种光互连模块的结构俯视图。图5所示为图4所示的光互连模块的结构侧视图。图6所示为本专利技术一实施例提供的一种光互连模块中第一光学耦合块的结构示意图。图7所示为本专利技术一实施例提供的一种光互连模块中第二光学耦合块的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1所示为本专利技术一实施例提供的一种光互连模块的结构示意图。如图1所示，该光互连模块包括：第一载板1、第二载板2、第三载板3、光发射模块、至少一个光探测模块和分束模块6。其中的光发射模块可具体包括一个激光器41(例如发射光波长为1310nm的分布式反馈激光器)和与该激光器41连接的激光器驱动芯片42，光探测模块可具体包括一个光电探测器51和一个与该光电探测器51连接的跨阻放大芯片52。至少一个光探测模块设置在第一载板1表面，分束模块6设置在第二载板2表面，光发射模块设置在第三载板3表面，第二载板2和第三载板3设置在第一载板1上方，第二载板2表面设有至少一个光学通孔21。分束模块6位于光发射模块和外接光纤7之间，用于将光发射模块发出的上行光信号传输给外接光纤7，以及将来自外接光纤7的至少一个下行光信号分别通过一个光学通孔21传输给一个光探测模块。基于以上结构，该光互连模块中光学链路的实现过程可为：在第三载板3上激光器驱动芯片42的驱动下，激光器41发出上行光信号，并通过分束模块6传输给外接光纤7；而对于来自外接光纤7的下行光信号，则被分束模块6转向至一个光学通孔21，并进一步通过该光学通孔21传输各一个光探测模块，光探测模块中的光电探测器51将光信号转换为电信号后，跨阻放大芯片52将该电信号放大并解码。应当理解，外接光纤7可能会返回多个波长不同的下行光信号，其中的每个下行光信号都对应一个第二载板2上的光学通孔21和一个第一载板1上的光探测模块，因此本专利技术对下行光信号、光学通孔21和光探测模块的数量均不做限定。由此可见，本专利技术实施例是利用三个载板来分别搭载光互连模块中的光发射模块、光探测模块和分束模块6，并通过该三个载板的集成形成了包括光发射端和光探测端的完整光学链路，避免了亚封装工艺对光学器件的性能影响。此外，由于采用载板集成技术形成了亚装配体，更有利于实现整个产品的小型化。在本专利技术一实施例中，由于第一载板1负责为整个光互连模块提供刚性支撑，因此可采用陶瓷或玻璃材料制成。在本专利技术一实施例中，如图2所示，当需要对光发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光互连模块，其特征在于，包括：第一载板、第二载板、第三载板、光发射模块、至少一个光探测模块和分束模块；其中，所述至少一个光探测模块设置在所述第一载板表面，所述分束模块设置在所述第二载板表面，所述光发射模块设置在所述第三载板表面，所述第二载板和所述第三载板设置在所述第一载板上方，所述第二载板表面设有至少一个光学通孔；其中，所述分束模块位于所述光发射模块和外接光纤之间，用于将所述光发射模块发出的上行光信号传输给所述外接光纤，以及将来自所述外接光纤的至少一个下行光信号分别通过一个所述光学通孔传输给一个所述光探测模块。

【技术特征摘要】
1.一种光互连模块，其特征在于，包括：第一载板、第二载板、第三载板、光发射模块、至少一个光探测模块和分束模块；其中，所述至少一个光探测模块设置在所述第一载板表面，所述分束模块设置在所述第二载板表面，所述光发射模块设置在所述第三载板表面，所述第二载板和所述第三载板设置在所述第一载板上方，所述第二载板表面设有至少一个光学通孔；其中，所述分束模块位于所述光发射模块和外接光纤之间，用于将所述光发射模块发出的上行光信号传输给所述外接光纤，以及将来自所述外接光纤的至少一个下行光信号分别通过一个所述光学通孔传输给一个所述光探测模块。2.根据权利要求1所述的光互连模块，其特征在于，进一步包括：至少一个透镜，设置在所述第二载板表面；其中每个所述透镜与一个所述光学通孔光学对准，用于汇聚来自所述分束模块的一个下行光信号。3.根据权利要求2所述的光互连模块，其特征在于，所述至少一个透镜为球形透镜，所述至少一个光学通孔的孔壁呈锥形。4.根据权利要求1所述的光互连模块，其特征在于，所述分束模块包括：至少一个抗反射膜和光束转向棱镜，所述至少一个抗反射膜，用于使得所述光发射模块发出的上行光信号通过，并将来自所述外接光纤的至少一个下行光信号分别反射至所述光束转向棱镜；所述光束转向棱镜，用于将所述至少一个下行光信号分别转向至少一个所述光学通...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛海韵，
申请(专利权)人：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：江苏;32