硅光多通道并行光组件及其耦合方法技术

本发明专利技术涉及光通信技术领域，提供了一种硅光集成芯片，包括集成于芯片内部的发射输入波导单元、分路器单元、调制器单元、发射输出波导单元、接收输入波导单元以及接收探测器单元。还提供了一种硅光多通道并行光组件。还提供了一种硅光多通道并行光组件的耦合方法。本发明专利技术采用集成的硅光芯片，发射部分仍采用两路直流激光器组，接收芯片集成在硅光芯片内部，光接口采用业界成熟的FA‑MPO，具有工艺成熟，集成程度高，成本相对较低，耦合工序少等优点，是400G以上速率的优势选择之一。

【技术实现步骤摘要】
硅光多通道并行光组件及其耦合方法
本专利技术涉及光通信
，具体为一种硅光集成芯片、硅光多通道并行光组件及其耦合方法。
技术介绍
对于多通道并行光组件，多用于40Gpbs以上速率的场景，如40G、100G、200G以及400G、800G等应用中，在数据中心的应用中，通常是中短距离的数据传输，传输距离为50-2Km，使用的是SR、DR、FR等多种产品。通过400G、800G等高速光模块而言，光纤的色散是制约光模块传输距离的主要因素，EML型激光器以获得窄谱宽、外调制的方法是获得稳定调制并且色散低的技术方案，也是现今市场的主流的选择，如专利CN110764202A。然而应用于400G、800G速率的EML型激光器芯片，属于高端有技术瓶颈的核心芯片，价格昂贵，而并行光组件意味着采用多路EML芯片，所以光组件的物料成本很高。如何降低并行光组件的成本一直是业界努力的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种硅光集成芯片、硅光多通道并行光组件及其耦合方法，通过硅光集成芯片进行并行光组件的封装可以极大地降低成本。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种硅光集成芯片，包括激光器组204、FA组件210以及硅光集成芯片203，所述发射输出波导单元和所述接收输入波导均与所述FA组件210对接，所述发射输入波导单元与所述激光器组204同路设置，沿所述激光器组204至所述硅光集成芯片203的方向，所述激光器组204和硅光集成芯片203之间还依次设有耦合透镜组205、隔离器206、棱镜组207以及发射端玻璃条208。进一步，沿所述FA组件210至所述硅光集成芯片203的方向，所述FA组件210和所述硅光集成芯片203之间还设有接收端玻璃条209。进一步，还包括PCBA板201，所述PCBA板201上开设有贯通所述PCBA板201的上下表面的窗口215，所述硅光集成芯片203、所述激光器组204、所述耦合透镜组205、所述隔离器206、所述棱镜组207、所述发射端玻璃条208、所述接收端玻璃条209以及所述FA组件210均置于所述窗口215中。进一步，所述窗口215内设置有热沉401，所述硅光集成芯片203、所述激光器组204、所述耦合透镜组205、所述隔离器206、所述棱镜组207、所述发射端玻璃条208、所述接收端玻璃条209以及所述FA组件210均设在热沉401上。进一步，所述热沉401呈台阶状，所述台阶状的较高的平台上设有所述硅光集成芯片203，较低的平台上设有所述激光器组204、所述耦合透镜组205、所述隔离器206。进一步，所述PCBA板201下表面设有封堵所述窗口215的支撑板402，所述热沉401置于所述支撑板402上。进一步，还包括发射端driver芯片212以及接收端TIA芯片213，所述发射端driver芯片212和所述接收端TIA芯片213均位于所述硅光集成芯片203远离所述激光器组204和所述FA组件210的一侧，所述发射端driver芯片212位于所述激光器组204至所述硅光集成芯片203的方向上，所述接收端TIA芯片213位于所述FA组件210至所述硅光集成芯片203的方向上。进一步，所述激光器组204包括第一激光器204-1和第二激光器204-2，所述第一激光器204-1和所述第二激光器204-2均包括激光器芯片501和陶瓷热沉502，激光器芯片501共晶在所述陶瓷热沉502上方，所述陶瓷热沉502的上表面具有所述激光器芯片501的正电极和负电极。进一步，所述FA组件210端面研磨角度，角度等于硅光集成芯片203中接收输入波导单元的倾斜角θ，并且FA组件210的主体是向整个光组件中心轴的方向倾斜，所述FA组件210远离所述硅光集成芯片203的一侧通过光纤线缆211连接有MPO/MT光接口202。本专利技术实施例提供另一种技术方案：一种硅光多通道并行光组件的耦合方法，包括如下步骤：S1，完成硅光集成芯片203、激光器组204、耦合透镜组205、隔离器206以及棱镜组207在PCBA板201上的组装；S2，开启所述激光器组204，使得监控探测器单元的响应电流最大，固化所述耦合透镜组205；S3，打开接收探测器单元的响应电流监控，并使FA组件210外接跳线701；S4，所述跳线701接外部光器件，固定所述FA组件210，完成耦合。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用集成的硅光芯片，发射部分仍采用两路直流激光器组，接收芯片集成在硅光芯片内部，光接口采用业界成熟的FA-MPO，具有工艺成熟，集成程度高，成本相对较低，耦合工序少等优点，是400G以上速率的优势选择之一。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种硅光集成芯片的示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种硅光集成芯片的硅光多通道并行光组件的示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种硅光集成芯片的硅光多通道并行光组件的俯视视角的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种硅光集成芯片的硅光多通道并行光组件的侧视视角的剖视图；图5为本专利技术实施例提供的一种硅光集成芯片的硅光多通道并行光组件的激光器组的示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种硅光集成芯片的硅光多通道并行光组件的接收部分的侧视视角的示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种硅光集成芯片的硅光多通道并行光组件的耦合接纤示意图。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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：请参阅图1，本专利技术实施例提供一种硅光集成芯片，包括集成于芯片内部的发射输入波导单元、分路器单元、调制器单元、发射输出波导单元、接收输入波导单元以及接收探测器单元；所述发射输入波导单元，用于在发射部分接收外界输入的光信号；所述分路器单元，用于分光；所述调制器单元，用于调制光信号；所述发射输出波导单元，用于向外界输出所述调制器单元调制后的光信号；所述接收输入波导单元，用于在接收部分接收外部链路输入的光信号；所述接收探测器单元，用于将光信号转换成光电流。在本实施例中，在芯片中集成发射输入波导单元、分路器单元、调制器单元、发射输出波导单元、接收输入波导单元以及接收探测器单元，其中将发射区域和接收区域均集成于芯片中，既降低了成本还减少了后续的耦合工序。作为本专利技术实施例的优化方案，请参阅图1，所述发射输入波导单元包括第一发射输入波导101-1和第二发射输入波导101-2，所述分路器单元包括第一3db分路器102-1、第二3db分路器102-2、第一比例分路器103-1、第二比例分路器103-2、第三比例分路器103-3以及第四比例分路器103-4，所述调制器单元包括第一MZ波导型调制器104-1、第二MZ波导型调制器10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅光多通道并行光组件，其特征在于：包括激光器组(204)、FA组件(210)以及硅光集成芯片(203)，所述发射输出波导单元和所述接收输入波导均与所述FA组件(210)对接，所述发射输入波导单元与所述激光器组(204)同路设置，沿所述激光器组(204)至所述硅光集成芯片(203)的方向，所述激光器组(204)和硅光集成芯片(203)之间还依次设有耦合透镜组(205)、隔离器(206)、棱镜组(207)以及发射端玻璃条(208)。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅光多通道并行光组件，其特征在于：包括激光器组(204)、FA组件(210)以及硅光集成芯片(203)，所述发射输出波导单元和所述接收输入波导均与所述FA组件(210)对接，所述发射输入波导单元与所述激光器组(204)同路设置，沿所述激光器组(204)至所述硅光集成芯片(203)的方向，所述激光器组(204)和硅光集成芯片(203)之间还依次设有耦合透镜组(205)、隔离器(206)、棱镜组(207)以及发射端玻璃条(208)。


2.如权利要求1所述的硅光多通道并行光组件，其特征在于：沿所述FA组件(210)至所述硅光集成芯片(203)的方向，所述FA组件(210)和所述硅光集成芯片(203)之间还设有接收端玻璃条(209)。


3.如权利要求2所述的硅光多通道并行光组件，其特征在于：还包括PCBA板(201)，所述PCBA板(201)上开设有贯通所述PCBA板(201)的上下表面的窗口(215)，所述硅光集成芯片(203)、所述激光器组(204)、所述耦合透镜组(205)、所述隔离器(206)、所述棱镜组(207)、所述发射端玻璃条(208)、所述接收端玻璃条(209)以及所述FA组件(210)均置于所述窗口(215)中。


4.如权利要求3所述的硅光多通道并行光组件，其特征在于：所述窗口(215)内设置有热沉(401)，所述硅光集成芯片(203)、所述激光器组(204)、所述耦合透镜组(205)、所述隔离器(206)、所述棱镜组(207)、所述发射端玻璃条(208)、所述接收端玻璃条(209)以及所述FA组件(210)均设在热沉(401)上。


5.如权利要求4所述的硅光多通道并行光组件，其特征在于：所述热沉(401)呈台阶状，所述台阶状的较高的平台上设有所述硅光集成芯片(203)，较低的平台上设有所述激光器组(204)、所述耦合透镜组(205)、所述隔离器(206)。


6.如权利要求4所述的硅光多通道并行光组件，其特征在于：所述PCBA板(201)下表面设有封堵所述窗口(215)的支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡百泉，林雪枫，李林科，吴天书，杨现文，张健，
申请(专利权)人：武汉联特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42