一種基于多模平面光波導(dǎo)耦合的并行光模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電集成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多模平面光波導(dǎo)耦合的并行光模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信容量的增加，芯片與芯片之間的互連變得越來(lái)越重要。光學(xué)互連具有大的距離帶寬積、低損耗、高密度的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足大高速、高容量的通信需要?；诙嗄９饫w的傳輸系統(tǒng)，具有更大耦合公差、降低了封裝難度和成本，從而得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前和多模光纖對(duì)應(yīng)的光子器件是VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面發(fā)射激光器)和PIN陣列。隨著技術(shù)的發(fā)展，短波長(zhǎng)如850nm的VCSEL和PIN型H)速率越來(lái)越快，同時(shí)長(zhǎng)波長(zhǎng)VCSEL性能正在改善。如何解決光子器件和光纖或者波導(dǎo)的耦合，成為緊湊、高可靠、低成本的光電封裝的主要挑戰(zhàn)之一，基于VCSEL垂直發(fā)射的特點(diǎn)，針對(duì)多模傳輸親合方式有很多。
[0003]第一種是:間接耦合，在激光器光和光纖或者波導(dǎo)之間加入光學(xué)元件如透鏡，提高耦合效率。然而，因?yàn)閂CSEL和PIN陣列采用金絲壓焊與電路連接，采用透鏡提高了 VCSEL和PIN陣列和光纖或者波導(dǎo)的耦合，但沒(méi)解決光路90°轉(zhuǎn)向的問(wèn)題，同時(shí)增加了封裝成本。
[0004]第二種是:直接耦合，激光器光直接耦合進(jìn)入光纖或者波導(dǎo)，即將光纖陣列研磨成45°反射角，VCSEL和PIN陣列和光纖陣列耦合，實(shí)現(xiàn)90°的光路轉(zhuǎn)向輸出。但是光纖研磨時(shí)，光纖與光纖之間的角度控制，基片粘結(jié)的膠量，光纖薄層的厚度衰減等，決定了光纖研磨的質(zhì)量以及光耦合的效率，同時(shí)研磨方法很難提高大規(guī)模生產(chǎn)的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于多模平面光波導(dǎo)耦合的并行光模塊，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用間接耦合不能解決光路90°轉(zhuǎn)向、增加了封裝成本，采用直接耦合時(shí)光纖研磨的質(zhì)量和耦合效率很難控制的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于多模平面光波導(dǎo)耦合的并行光模塊，所述并行光模塊包括:
[0007]耦合結(jié)構(gòu)，包括:基底，制作有多模波導(dǎo)，所述多模波導(dǎo)間隔設(shè)置，所述基底的第一端面切割有45度的傾角，使得所述多模波導(dǎo)的端部被處理成45度的反射結(jié)構(gòu)；波導(dǎo)蓋片，蓋設(shè)于所述多模波導(dǎo)的頂面；多模光纖陣列；用于固定所述多模光纖陣列的上夾具和下夾具;
[0008]支撐裝置，包括支撐塊、固定于所述支撐塊上并間隔設(shè)置的激光器支座和電路支座；
[0009]激光器，設(shè)置于所述激光器支座上，所述激光器為VCSEL陣列或PIN陣列的貼片；
[0010]電路，設(shè)置于所述電路支座上；
[0011]焊絲，連接所述激光器和所述電路；
[0012]其中，所述波導(dǎo)蓋片固定于所述支撐塊上，且所述多模波導(dǎo)的端部的端面與VCSEL陣列的發(fā)光面或者PIN陣列的受光面對(duì)準(zhǔn)。
[0013]優(yōu)選地，所述基底為玻璃、鈮酸鋰、塑料中的一種材料制成。
[0014]優(yōu)選地，所述蓋片的材料與所述基底的材料相同。
[0015]優(yōu)選地，多模波導(dǎo)的端部的端面鍍有金屬膜增強(qiáng)反射。
[0016]優(yōu)選地，所述支撐塊、所述激光器支座和所述電路支座由金屬、玻璃、硅、陶瓷其中的一種材料制成。
[0017]本申請(qǐng)有益效果如下:
[0018]本申請(qǐng)通過(guò)將具有多模波導(dǎo)的基底切割或者研磨有45度的傾角，使得所述多模波導(dǎo)的端部被處理成45度，由于基底切割或者研磨具有一定的優(yōu)勢(shì)，工藝成熟，因此能夠大規(guī)模生產(chǎn)、易于實(shí)現(xiàn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用間接耦合不能解決光路90°轉(zhuǎn)向、增加了封裝成本，采用直接耦合時(shí)光纖研磨的質(zhì)量和耦合效率很難控制的技術(shù)問(wèn)題。
[0019]另外，通過(guò)采用具有45度的端面的多模波導(dǎo)將多個(gè)并行的波導(dǎo)集成在基底上，在與VCSEL陣列和PIN陣列耦合更容易，避免了 VCSEL陣列和PIN陣列與具有45°的端面并行光纖耦合時(shí)，光纖之間的距離以及角度的一致性影響。又采用的多模波導(dǎo)，使得波導(dǎo)距離上包層的距離很小，減少耦合和波導(dǎo)包層的損耗。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例。
[0021]圖1為本申請(qǐng)較佳實(shí)施方式一種基于多模平面光波導(dǎo)耦合的并行光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中的并行光模塊的耦合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖1中的并行光模塊除耦合結(jié)構(gòu)外的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)提供一種基于多模平面光波導(dǎo)耦合的并行光模塊，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用間接耦合不能解決光路90°轉(zhuǎn)向、增加了封裝成本，采用直接耦合時(shí)光纖研磨的質(zhì)量和耦合效率很難控制的技術(shù)問(wèn)題。
[0025]本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，總體思路如下:
[0026]—種基于多模平面光波導(dǎo)耦合的并行光模塊，所述并行光模塊包括:耦合結(jié)構(gòu)，包括:基底，制作有多模波導(dǎo)，所述多模波導(dǎo)間隔設(shè)置，所述基底的第一端面切割有45度的傾角，使得所述多模波導(dǎo)的端部被處理成45度的反射結(jié)構(gòu)；波導(dǎo)蓋片，蓋設(shè)于所述多模波導(dǎo)的頂面；多模光纖陣列；用于固定所述多模光纖陣列的上夾具和下夾具；支撐裝置，包括支撐塊、固定于所述支撐塊上并間隔設(shè)置的激光器支座和電路支座；激光器，設(shè)置于所述激光器支座上，所述激光器為VCSEL陣列或PIN陣列的貼片；電路，設(shè)置于所述電路支座上；焊絲，連接所述激光器和所述電路；其中，所述波導(dǎo)蓋片固定于所述支撐塊上，且所述多模波導(dǎo)的端部的端面與VCSEL陣列的發(fā)光面或者PIN陣列的受光面對(duì)準(zhǔn)。
[0027]本申請(qǐng)通過(guò)將具有多模波導(dǎo)的基底切割或者研磨有45度的傾角，使得所述多模波導(dǎo)的端部被處理成45度的反射結(jié)構(gòu)，由于基底切割或者研磨的工藝成熟，因此能夠大規(guī)模生產(chǎn)、易于實(shí)現(xiàn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用間接耦合不能解決光路90°轉(zhuǎn)向、增加了封裝成本，采用直接耦合時(shí)光纖研磨的質(zhì)量和耦合效率很難控制的技術(shù)問(wèn)題。
[0028]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0029]實(shí)施例一