一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构制造技术

本实用新型专利技术涉及光通信领域，具体涉及一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构，其中包括激光器芯片、光子耦合线、光芯片、基板，光芯片上集成有调制器和接收器；激光器芯片和光芯片固定在基板上，激光器芯片出光口和光芯片第一进光口相对，且激光器芯片出光口和光芯片第一进光口间有间隙，激光器芯片出光口和光芯片第一进光口的一侧由光子耦合线连接，调制器出光口和光芯片出光口相连，光芯片第二进光口和光芯片接收器光进口相连；还包括分光器，光芯片第一进光口的另一侧和分光器进光口相连，分光器第一出光口和调制器进光口相连，分光器第二出光口和接收器进光口相连。本实用新型专利技术提供的混合集成的结构便于加工，且可实现相干解调功能。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构
本技术涉及光通信领域，特别是涉及一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构。
技术介绍
随着高密度，高速率，小型化的发展，光电芯片的混合集成早已成为发展的趋势。光通信系统中，光源是不可缺少的部分。激光器与光芯片的混合集成更是通信发展中关键的技术。为了解决激光器芯片膜斑小，发散角大的问题，目前激光器芯片与光芯片的混合集成的常见方法有：在激光器芯片出光口处添加透镜、激光器芯片直接键合到其他光芯片表面和单片集成，这些方式存在集成难度高、装配精度要求高、成本高或使用材料限制等问题。另一方面，某些应用场景中，激光器芯片和光芯片的混合集成需要能够实现相干解调，目前的混合集成方式需要附加额外的功能部件才能实现相干解调的功能。鉴于此，如何克服该现有技术所存在问题，是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术解决了激光器芯片和光芯片混合集成时集成难度高、装配精度要求高、成本高、无法进行相干解调等问题。本技术实施例采用如下技术方案:本技术提供了一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构，其特征在于：包括激光器芯片100、光子耦合线300、光芯片400、基板500，光芯片400上集成有调制器600和接收器700；激光器芯片100和光芯片400固定在基板500上，激光器芯片出光口101和光芯片第一进光口401相对，且激光器芯片出光口101和光芯片第一进光口401间有间隙，激光器芯片出光口101和光芯片第一进光口401的一侧由光子耦合线300连接，调制器出光口601和光芯片调制器出光口402相连，接收器本征光进光口701和光芯片第二进光口403相连；结构还包括分光器800，光芯片第一进光口401的另一侧和分光器进光口801相连，分光器第一出光口802和调制器进光口602相连，分光器第二出光口803和接收器进光口701相连。优选的，光子耦合线300上覆盖有涂覆保护层200，涂覆保护层200包裹住光子耦合线300、激光器芯片出光口101和光芯片第一进光口401，涂覆保护层200涂覆材料折射率低于光子耦合线300。优选的，激光器芯片100和光芯片400的粘接固定在基板500上，粘接使用的材料不溶于涂覆保护层200的涂覆材料。优选的，若存在多个激光器芯片100，每个激光器芯片100的激光器芯片出光口101和光芯片第一进光口401间由一条光子耦合线300连接。优选的，激光器芯片出光口101和光芯片第一进光口401的间隙小于等于300um，且大于等于50um。优选的，包括多个基板500的组合，以便于使激光器芯片出光口101和光芯片第一进光口401处于同一高度。优选的，激光器芯片出光口101和光芯片第一进光口401的高度差小于等于100um。优选的，激光器芯片出光口101和光芯片第一进光口401的最大水平偏差小于等于100um。优选的，光子耦合线300的材料具体为光子耦合材料制成的半柔性线状波导。优选的，光芯片400为硅光收发集成芯片。与现有技术相比，本技术实施例的有益效果在于：使用光子耦合线连接激光器芯片和光芯片，减小加工难度、降低结构复杂度和成本。在光芯片上集成调制器和接收器，并进行相应的光路连接，实现相干解调功能。本技术提供的激光器芯片与光芯片的混合集成的结构，还通过使用涂覆结构，通过对基板结构的调整降低了加工难度。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构示意图；图2是本技术实施例提供的另一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构示意图；图3是本技术实施例提供的另一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构示意图；图4是本技术实施例提供的另一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构示意图；图5是使用本技术实施例提供的激光器芯片与光芯片的混合集成结构的光信号收发系统结构示意图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术是一种特定功能系统的体系结构，因此在具体实施例中主要说明各结构模组的功能逻辑关系，并不对具体软件和硬件实施方式做限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本技术。在光通信系统中，作为光源的激光器芯片和作为信号调制解调设备的光芯片需互相耦合完成信号收发，为了提高光通信设备的集成度，激光器芯片与光芯片的混合集成是通信发展中的关键技术。另一方面，光通信中的某些场景中，会使用相干调制技术提高解调效果，提高光源的使用效率，因此激光器芯片与光芯片混合集成的结构需能够进行相干解调。实施例1：本实施例提供的激光器芯片与光芯片的混合集成的结构中，采用光耦合线对激光器芯片的出光口和光芯片的第一进光口进行耦合，避免了使用透镜耦合的复杂结构，也避免了将激光器芯片直接集成在光芯片上的造成的过高技术难度和过高成本。下面结合图1说明本技术激光器芯片与光芯片的混合集成的结构的具体结构：本实施例提供的混合集成结构包括：激光器芯片100、光子耦合线300、光芯片400、基板500。其中，光芯片400上还集成有调制器600和接收器700。基板500位于本实施例提供的混合集成结构的最下方，其它光器件都集成在基板500。光子耦合线300是一种半柔性的线性波导，可将一端口进入的光低损耗的传输到另一端口，实现光路耦合。激光器芯片100为光通信的光源，光芯片400为光信号的调制解调设备，激光器芯片100发出的光信号需耦合入光芯片400的光路中，即激光器芯片出光口101出射光路和光芯片第一进光口401的入射光路需位于同一水平面内的同一直线上，以实现光的传输。因此，激光器100和光信号400混合集成时，激光器芯片出光口101和光芯片第一进光口401需相对设置。为了使激光器芯片100发出的光信号准确传输且不损失功率，激光器芯片100的出射光路和光芯片400的本征光入射光路必须精确匹配。但是，在实际生产过程中，精确耦合光路加工难度较高，激光器芯片出光口101出射光路和光芯片第一进光口401的水平位置或高度有误差，或相对角度有误差，都会使光路无法精确耦合。激光器芯片100自激光器芯片出光口101发出出射光，光芯片400通过光芯片第一进光口401接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构，其特征在于：/n包括激光器芯片(100)、光子耦合线(300)、光芯片(400)、基板(500)，所述光芯片(400)上集成有调制器(600)和接收器(700)；/n所述激光器芯片(100)和光芯片(400)固定在基板(500)上，激光器芯片出光口(101)和光芯片第一进光口(401)相对，且激光器芯片出光口(101)和光芯片第一进光口(401)间有间隙，激光器芯片出光口(101)和光芯片第一进光口(401)的一侧由光子耦合线(300)连接，调制器出光口(601)和光芯片出光口(402)相连，接收器进光口(701)和光芯片第二进光口(403)相连；/n所述结构还包括分光器(800)，光芯片第一进光口(401)的另一侧和分光器进光口(801)相连，分光器第一出光口(802)和调制器进光口(602)相连，分光器第二出光口(803)和接收器进光口(701)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光器芯片与光芯片的混合集成的结构，其特征在于：
包括激光器芯片(100)、光子耦合线(300)、光芯片(400)、基板(500)，所述光芯片(400)上集成有调制器(600)和接收器(700)；
所述激光器芯片(100)和光芯片(400)固定在基板(500)上，激光器芯片出光口(101)和光芯片第一进光口(401)相对，且激光器芯片出光口(101)和光芯片第一进光口(401)间有间隙，激光器芯片出光口(101)和光芯片第一进光口(401)的一侧由光子耦合线(300)连接，调制器出光口(601)和光芯片出光口(402)相连，接收器进光口(701)和光芯片第二进光口(403)相连；
所述结构还包括分光器(800)，光芯片第一进光口(401)的另一侧和分光器进光口(801)相连，分光器第一出光口(802)和调制器进光口(602)相连，分光器第二出光口(803)和接收器进光口(701)相连。


2.根据权利要求1所述激光器芯片与光芯片的混合集成的结构，其特征在于：所述光子耦合线(300)上覆盖有涂覆保护层(200)，所述涂覆保护层(200)包裹住光子耦合线(300)、激光器芯片出光口(101)和光芯片第一进光口(401)，所述涂覆保护层(200)涂覆材料折射率低于光子耦合线(300)。


3.根据权利要求2所述激光器芯片与光芯片的混合集成的结构，其特征在于：所述激光器芯片(100)和所述光芯片(400)的粘接固定在基板(500)上，粘接使用的材料不溶于所述涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁兰，张博，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42