光模块制造技术

本发明专利技术实施例提供一种光模块，包括：硅基光芯片、设置在硅基光芯片上方的基底、设置在基底上方的激光芯片和反射面，基底设置有准直透镜，硅基光芯片设置有聚光透镜，反射面，用于将激光芯片发出的光反射到准直透镜上；准直透镜，用于将反射到准直透镜上的光转换成平行光出射到聚光透镜；聚光透镜，用于将入射到聚光透镜上的平行光转换成会聚光射入硅基光芯片中。该光模块，光发射端与硅基光芯片之间平行光传输，进而大大提高了光发射端与硅基光芯片的位置容差和耦合效率，降低了耦合成本。

Optical module

Including the embodiment of the invention provides an optical module, silicon chip, light is disposed on the substrate, above the silicon based optical chip arranged on the laser chip substrate and a reflective surface, the base is provided with a collimating lens, the silicon chip is provided with a light condensing lens, reflector, for laser light chip will be issued the reflection to the collimating lens; the collimating lens for collimating lens will be reflected to the conversion of light into parallel light emitted to the condensing lens; lens, lens for incident to the parallel light into converging into the silicon chip. The optical module is parallel to light transmission between the light emitting terminal and the silicon based optical chip, which greatly improves the location tolerance and coupling efficiency of the optical emission terminal and the silicon based optical chip, and reduces the coupling cost.

【技术实现步骤摘要】
光模块
本专利技术实施例涉及光电通讯技术，尤其涉及一种光模块。
技术介绍
基于硅基集成的光电芯片是目前的研究热点，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。但是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失，辐射复合几率很低，而且存在两个强非辐射跃迁过程，即俄歇复合和自由载流子吸收，因此，硅材料无法制作成激光器元件。目前的硅基光芯片，通常采用外置的Ⅲ-Ⅴ族激光器来做光源，通过耦合对准的方式实现光源的输入。传统激光器与光栅耦合结构中，通过聚焦透镜将发散的激光器光斑聚焦到光栅位置，以将光源输入到光电芯片中。但是在这种结构中，激光器与光栅耦合器的相对位置容差往往受限，耦合效率低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种光模块，以解决现有的光模块位置容差受限，使得耦合效率低的问题。本专利技术实施例提供一种光模块，包括：硅基光芯片、设置在所述硅基光芯片上方的基底、设置在所述基底上方的激光芯片和反射面，所述基底设置有准直透镜，所述硅基光芯片设置有聚光透镜；所述反射面，用于将所述激光芯片发出的光反射到所述准直透镜上；所述准直透镜，用于将反射到所述准直透镜上的光转换成平行光出射到所述聚光透镜；所述聚光透镜，用于将入射到所述聚光透镜上的平行光转换成会聚光射入所述硅基光芯片中。在本实施例的一种可能的实现方式中，所述硅基光芯片设置有光栅耦合器，所述光栅耦合器设置在所述聚光透镜的下方；所述聚光透镜，具体用于将所述会聚光出射到所述光栅耦合器，以使所述光栅耦合器对所述会聚光进行耦合，并将耦合后的光射入所述硅基光芯片中。在本实施例的另一种可能的实现方式中，所述基底上罩设有上盖，所述上盖的内侧壁为斜面侧壁，所述斜面侧壁形成所述反射面。在本实施例的另一种可能的实现方式中，所述硅基光芯片上方的设置有反射镜，所述反射镜形成所述反射面。在本实施例的另一种可能的实现方式中，所述准直透镜设置在所述基底的上表面；或者，所述准直透镜设置在所述基底的内部；或者，所述准直透镜设置在所述基底的下表面。在本实施例的另一种可能的实现方式中，所述聚光透镜设置在所述硅基光芯片的上表面；或者，所述聚光透镜设置在所述硅基光芯片的内部。在本实施例的另一种可能的实现方式中，所述准直透镜为凸透镜，用于将反射到所述准直透镜上的发散光转换成平行光，并出射到所述聚光透镜；或者，所述准直透镜为凹透镜，用于将反射到所述准直透镜上的会聚光转换成平行光，并出射到所述聚光透镜。在本实施例的另一种可能的实现方式中，所述激光芯片与所述反射面之间设置有透镜，所述透镜用于对所述激光芯片发出的光进行会聚，并将会聚后的光出射到所述反射面。在本实施例的另一种可能的实现方式中，所述反射面与所述透镜之间设置有隔离器。在本实施例的另一种可能的实现方式中，所述准直透镜与所述基底的位置容差小于或等于1um，所述聚光透镜与所述光栅耦合器的位置容差小于或等于1um。本专利技术实施例提供的光模块，通过设置硅基光芯片、在硅基光芯片上方设置基底、在基底上方设置激光芯片和反射面，基底设置有准直透镜，硅基光芯片设置有聚光透镜。其中，反射面，用于将激光芯片发出的光反射到准直透镜上，准直透镜，用于将反射到准直透镜上的光转换成平行光出射到聚光透镜，聚光透镜，用于将入射到聚光透镜上的平行光转换成会聚光射入硅基光芯片中。这样使得激光芯片、反射面和准直透镜构成的光发射端发射平行光，硅基光芯片接收平行光，由于平行光可以长距离传输，且传输损耗低，进而提高了光发射端与硅基光芯片的位置容差。同时，聚光透镜对入射到硅基光芯片的平行光进行会聚，形成会聚光，并将该会聚光射入硅基光芯片，进而提高了耦合效率。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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为已有的光模块的结构示意图；图2为本专利技术提供的光模块实施例一的结构示意图；图3为本专利技术提供的光模块实施例二的结构示意图；图4为本专利技术提供的光模块实施例二的另一结构示意图。附图标记说明：100：激光盒；110：基底；111：刻蚀槽；120：激光芯片；130：反射面；140：准直透镜；150：隔离器；160：透镜；170：上盖；171：斜面侧壁。200：硅基光芯片；210：光栅耦合器；220：材料平台；230：聚光透镜。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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为已有的光模块的结构示意图。如图1所示，已有的光模块由LaserBox(即，激光盒100)以及硅基光芯片200组成，其中激光盒100为激光源，将激光盒100与硅基光芯片200的相对位置对准，使得激光盒100发出的光耦合到硅基光芯片200中。激光盒100由上盖170、基底110、激光芯片120、透镜160和隔离器150共同组成。首先通过激光芯片120产生光，透镜160将激光芯片120发出的发散光进行会聚，会聚的光依次经过隔离器150和激光盒100的斜面侧壁171，反射到基底110上，并从基底110的下底面出射到硅基光芯片200上。硅基光芯片200由材料平台220和光栅耦合器210共同组成。光栅耦合器210的主要功能是对从硅基光芯片200上表面入射的光进行收集，并将其耦合进材料平台220中。在已有的激光盒100与硅基光芯片200的耦合结构中，由于光从激光芯片120出射，到光栅耦合器210接收，其空间距离较长，因而必须引入透镜160进行光束的会聚，通过合理的参数设计，最终使得入射到光栅耦合器210的光斑大小与光栅耦合器210的尺寸相匹配，从而形成较高的耦合效率。然而在这种结构中，激光盒100与硅基光芯片200的相对位置容差往往受限。这主要是，一方面，会聚光的发射与接收，会给高度方向上的位置容差带来限制；另一方面，由于光栅耦合器210的接收光斑面积往往受设计的限制，其尺寸较小，因此激光盒100与硅基光芯片200在横向上的位置容差也仅仅在1～2um。当激光器与光栅耦合器210的相对位置容差受限时，要求激光盒100与硅基光芯片200的制作精度高，这样无疑增大了耦合成本，降低了耦合总体效率。本专利技术实施例提供的光模块，通过在光发射端设置准直透镜，使光发射端出射平行光，而硅基光芯片接收平行光。由于平行光可以长距离传输，且传输损耗低，进而增大了耦合的位置容差。同时，聚光透镜对入射到硅基光芯片的平行光进行会聚，形成会聚光，并将该会聚光射入硅基光芯片，进而提高了耦合效率。同时，本实施例的光模块通过控制透镜的参数可以设计平行光斑的大小，当平行光斑非常大时，其耦合的水平位置容差也相应增大。下面以具体地实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光模块，其特征在于，包括：硅基光芯片、设置在所述硅基光芯片上方的基底、设置在所述基底上方的激光芯片和反射面，所述基底设置有准直透镜，所述硅基光芯片设置有聚光透镜；所述反射面，用于将所述激光芯片发出的光反射到所述准直透镜上；所述准直透镜，用于将反射到所述准直透镜上的光转换成平行光出射到所述聚光透镜；所述聚光透镜，用于将入射到所述聚光透镜上的平行光转换成会聚光射入所述硅基光芯片中。

【技术特征摘要】
1.一种光模块，其特征在于，包括：硅基光芯片、设置在所述硅基光芯片上方的基底、设置在所述基底上方的激光芯片和反射面，所述基底设置有准直透镜，所述硅基光芯片设置有聚光透镜；所述反射面，用于将所述激光芯片发出的光反射到所述准直透镜上；所述准直透镜，用于将反射到所述准直透镜上的光转换成平行光出射到所述聚光透镜；所述聚光透镜，用于将入射到所述聚光透镜上的平行光转换成会聚光射入所述硅基光芯片中。2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述硅基光芯片设置有光栅耦合器，所述光栅耦合器设置在所述聚光透镜的下方；所述聚光透镜，具体用于将所述会聚光出射到所述光栅耦合器，以使所述光栅耦合器对所述会聚光进行耦合，并将耦合后的光射入所述硅基光芯片中。3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述基底上罩设有上盖，所述上盖的内侧壁为斜面侧壁，所述斜面侧壁形成所述反射面。4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述硅基光芯片上方的设置有反射镜，所述反射镜形成所述反射面。5.根据权利要求1-4任一项所述的光模块，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思涛，
申请(专利权)人：青岛海信宽带多媒体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37