【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合多波长光源和关联方法
技术介绍
[0001]光学数据通信系统通过调制激光以编码数字数据模式来操作。调制的激光通过光学数据网络从发送节点发送到接收节点。到达了接收节点的调制激光被解调以获得原始数字数据模式。因此,光学数据通信系统的实现和操作依赖于具有可靠且高效的激光光源。此外,希望光学数据通信系统的激光光源具有最小的形状因子并且在费用和能耗方面设计得尽可能高效。正是在这种背景下出现本专利技术。
技术实现思路
[0002]在示例性实施例中,公开一种多波长光源。所述多波长光源包括衬底,该衬底包括用于容纳芯片的第一区域和相对于第一区域升高的第二区域。该第二区域通过沟槽与第一区域分离,该沟槽具有在衬底内的比第一区域低的高度处的底部。该衬底还包括与第二区域相邻的第三区域。第三区域具有在衬底内的比第二区域低的高度。所述多波长光源还包括设置在第一区域中的激光器阵列芯片。所述激光器阵列芯片具有面向第二区域的光输出。所述多波长光源还包括设置在第二区域中的平面光波电路。平面光波电路具有面向激光器阵列芯片的相应光输出并与所述相应光输出对准的光输入。平面光 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多波长光源,包括:衬底,包括用于容纳芯片的第一区域和相对于所述第一区域升高的第二区域,所述第二区域通过沟槽与所述第一区域分离,所述沟槽具有在所述衬底内的比所述第一区域低的高度处的底部,所述衬底包括与所述第二区域相邻的第三区域,所述第三区域具有在所述衬底内的比所述第二区域低的高度;激光器阵列芯片,设置在所述第一区域中,所述激光器阵列芯片具有面向所述第二区域的光输出;平面光波电路,设置在所述第二区域中,所述平面光波电路具有面向所述激光器阵列芯片的相应光输出并且与所述相应光输出对准的光输入,所述平面光波电路具有面向所述第三区域的光输出;以及光纤对准装置,设置在所述第三区域中,所述光纤对准装置被配置成容纳多个光纤,使得所述多个光纤的光芯分别与所述平面光波电路的光输出对准。2.根据权利要求1所述的多波长光源,其中,所述衬底由电介质材料形成。3.根据权利要求1所述的多波长光源,其中,所述衬底由氧化铝、或氮化铝、或陶瓷材料形成。4.根据权利要求1所述的多波长光源,其中,所述沟槽沿着所述激光器阵列芯片的面向所述平面光波电路的一侧的全长延伸。5.根据权利要求1所述的多波长光源,其中,所述激光器阵列芯片包括多个(N)分布式反馈激光器,其中,N大于一,所述多个(N)分布式反馈激光器中的每个配置成产生不同波长的连续波激光,所述多个(N)分布式反馈激光器中的每个被光学连接以将所述不同波长的连续波激光发送到所述激光器阵列芯片的相应光输出,使得所述激光器阵列芯片的每个光输出都输出一个唯一波长的连续波激光。6.根据权利要求5所述的多波长光源,其中,所述激光器阵列芯片包括分别光学连接到所述多个(N)分布式反馈激光器的多个(N)半导体光放大器,所述多个(N)半导体光放大器中的每个配置成产生从所述多个(N)分布式反馈激光器中的相应一个接收的连续波激光的放大版本并且将所述连续波激光的所述放大版本提供给所述激光器阵列芯片的相应光输出。7.根据权利要求5所述的多波长光源,其中,所述平面光波电路具有多个(N)光输入,所述多个(N)光输入定位成从所述激光器阵列芯片的多个(N)光输出接收连续波激光,使得所述平面光波电路的所述多个(N)光输入中的每个接收不同波长的连续波激光,所述平面光波电路具有多个(M)光输出,所述平面光波电路被配置成将在所述平面光波电路的所述光输入中的每个接收的所述连续波激光的一部分分配到所述平面光波电路的所述多个(M)光输出中的每个,使得通过所述平面光波电路的所述多个(N)光输入接收的所述不同波长的连续波激光共同地发送通过所述平面光波电路的所述多个(M)光输出中的每个。8.根据权利要求7所述的多波长光源,其中,所述光纤对准装置被配置成容纳所述多个(M)光纤。9.根据权利要求8所述的多波长光源,其中,所述光纤对准装置是包括所述多个(M)v形槽的v形槽阵列。10.根据权利要求7所述的多波长光源,其中,所述激光器阵列芯片包括第一对准激光
器,所述第一对准激光器被配置和连接以将连续波激光提供到所述激光器阵列芯片上的第一对准光输出,所述第一对准光输出面向所述第二区域,所述第一对准光输出位于所述多个(N)分布式反馈激光器的第一侧,其中,所述激光器阵列芯片包括第一对准光电检测器,所述第一对准光电检测器光学连接到所述激光器阵列芯片上的第一对准光输入,所述第一对准光输入面向所述第二区域,所述第一对准光输入被定位成与所述第一对准光输出相邻,其中,所述平面光波电路包括第一对准波导,所述第一对准波导被配置成从所述平面光波电路上的第一对准光输入延伸到所述平面光波电路上的第一对准光输出,使得进入所述平面光波电路上的所述第一对准光输入的光被传送通过所述第一对准波导并且通过所述平面光波电路上的所述第一对准光输出,所述平面光波电路的所述第一对准光输入和所述第一对准光输出两者都面向所述第一区域,并且其中,当所述平面光波电路的第一对准光输入与所述激光器阵列芯片的第一对准光输出对准时并且当所述平面光波电路的第一对准光输出与所述激光器阵列芯片的第一对准光输入对准时,所述平面光波电路与所述激光器阵列芯片适当地对准,使得从所述第一对准激光器发送的连续波激光行进通过所述第一对准波导并且回到所述激光器阵列芯片中以由所述第一对准光电检测器检测。11.根据权利要求10所述的多波长光源,其中,所述激光器阵列芯片包括第二对准激光器,所述第二对准激光器被配置和连接以将连续波激光提供到所述激光器阵列芯片上的第二对准光输出,所述第二对准光输出面向所述第二区域,所述第二对准光输出位于所述多个(N)分布式反馈激光器的第二侧,其中,所述激光器阵列芯片包括第二对准光电检测器,所述第二对准光电检测器光学连接到所述激光器阵列芯片上的第二对准光输入,所述第二对准光输入面向所述第二区域,所述第二对准光输入被定位成与所述第二对准光输出相邻,其中,所述平面光波电路包括第二对准波导,所述第二对准波导被配置成从所述平面光波电路上的第二对准光输入延伸到所述平面光波电路上的第二对准光输出,使得进入所述平面光波电路上的所述第二对准光输入的光被传送通过所述第二对准波导并且通过所述平面光波电路上的所述第二对准光输出,所述平面光波电路的第二对准光输入和第二对准光输出两者都面向所述第一区域,并且其中,当所述平面光波电路的第二对准光输入与所述激光器阵列芯片的第二对准光输出对准时并且当所述平面光波电路的第二对准光输出与所述激光器阵列芯片的第二对准光输入对准时,所述平面光波电路与所述激光器阵列芯片适当地对准,使得从所述第二对准激光器发送的连续波激光行进通过所述第二对准波导并且回到所述激光器阵列芯片中以由所述第二对准光电检测器检测。12.根据权利要求1所述的多波长光源,其中,所述激光器阵列芯片使用球栅阵列或受控塌陷芯片连接凸块而被倒装芯片连接到所述第一区域。13.根据权利要求12所述的多波长光源,其中,所述衬底包括多个导电结构,所述多个导电结构电连接到在所述第一区域内暴露的多个导电焊盘,所述多个导电焊盘被配置成容纳所述球栅阵列。14.根据权利要求13所述的多波长光源,还包括:
环氧树脂底部填充材料,所述环氧树脂底部填充材料在所述第一区域内设置在所述激光器阵列芯片与所述衬底之间以及在所述球栅阵列的焊球之间,其中,所述沟槽促进所述环氧树脂底部填充材料的沉积。15.根据权利要求14所述的多波长光源,还包括:折射率匹配的环氧树脂材料,所述折射率匹配的环氧树脂材料设置在所述平面光波电路与所述衬底之间,所述折射率匹配的环氧树脂材料设置成填充所述沟槽以及在所述激光器阵列芯片与所述平面光波电路之间的间隙,所述折射率匹配的环氧树脂材料还设置在所述光纤对准装置与所述衬底之间,所述折射率匹配的环氧树脂材料设置成填充所述平面光波电路与所述光纤对准装置之间的间隙。16.根据权利要求15所述的多波长光源,还包括:加强结构,设置在所述衬底上以围绕所述第一区域和所述第二区域的联合体延伸而不侵占在所述第三区域内,所述加强结构具有在所述衬底上方的与所述激光器阵列芯片的顶表面基本相同的高度处的顶表面;热界面材料,所述热界面材料跨越所述加强结构、所述激光器阵列芯片和所述平面光波电路的顶表面设置;以及盖结构,所述盖结构设置在所述热界面材料上,所述盖结构被配置成覆盖所述激光器阵列芯片和所述平面光波电路,所述盖结构还被配置成在所述加强结构上延伸。17.根据权利要求1所述的多波长光源,其中,所述激光器阵列芯片和所述平面光波电路被共同地配置成在所述激光器阵列芯片设置在所述衬底的第一区域中之后通过所述激光器阵列芯片的操作来提供所述平面光波电路与所述激光器阵列芯片的主动对准。18.一种用于制造多波长光源的方法,包括:形成衬底以包括用于容纳芯片的第一区域;形成所述衬底以包括相对于所述第一区域升高的第二区域;形成所述衬底以包括在所述第一区域和所述第二区域之间的沟槽,所述沟槽具有在所述衬底内的比所述第一区域低的高度处的底部;形成所述衬底以包括与所述第二区域相邻的第三区域,所述第三区域具有在所述衬底内的比所述第二区域低的高度;在所述第一区域中设置激光器阵列芯片,使得所述激光器阵列芯片的光输出面向第二区域;在所述第二区域中设置平面光波电路,使得所述平面光波电路的光输入面向所述激光器阵列芯片的相应光输...
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