本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)中心多波長光接收器件技術領域，具體涉及一種多波長混合集成接收器。

背景技術：

數(shù)據(jù)中心是支撐目前云計算服務的硬件基礎設施，數(shù)據(jù)中心互連速率是決定云計算能力的主要因素，采用4x10Gb/s及4x25Gb/s多波長數(shù)據(jù)中心光互連是國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心建設的熱點研究開發(fā)項目，4x10Gb/s及4x25Gb/s多波長光接收器件是其中的核心器件之一。

目前，關于數(shù)據(jù)中心2-10km距離互連，采用1271nm、1291nm、1311nm和1331nm，每個波長的接收速率可達到10Gb/s，總速率達到40Gb/s?；蛘卟捎?295.56nm、1300.05nm、1304.58nm和1309.14nm，每個波長的接收速率可達到25Gb/s，總速率達到100Gb/s。對于四個波長接收解復用，目前可商用的有分立濾波器緊湊型封裝形式，該方案有聚焦透鏡、TFF濾波器和探測器多個分立元件構成，需大量人工組裝時間，且單獨封裝分立器件成本較高。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術中描述的不足，本發(fā)明的目的是提供一種大大降低混合集成工藝難度，降低多波長接收器件成本，減少接收器件集成元件數(shù)和耦合次數(shù)，結構緊湊，簡化了制作工藝，節(jié)約成本的多波長混合集成接收器。

為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種多波長混合集成接收器，包括襯底，在襯底上設置有陣列波導光柵，第一輸入光纖固定在陣列波導光柵上并與陣列波導光柵一端的輸入波導連接；陣列波導光柵的另一端在與輸出波導末端相對應的位置設置有斜面，輸出波導通過斜面與探測器陣列的接收窗口配合；探測器陣列的輸出電極與跨阻放大器陣列的輸入電極連接；跨阻放大器陣列的輸出電極與過渡塊陣列的輸入電極連接；探測器陣列、跨阻放大器陣列和過渡塊陣列間隔設置在襯底上，且跨阻放大器陣列位于探測器陣列和過渡塊陣列之間；探測器陣列位于輸出波導的下方；所述探測器陣列包括若干探測器組，每個探測器組包括若干探測器，探測器與輸出波導一一對應；所述跨阻放大器陣列包括若干跨阻放大器組，每個跨阻放大器組包括若干跨阻放大器，跨阻放大器與探測器一一對應；所述過渡塊陣列包括若干過渡塊組，每個過渡塊組包括若干過渡塊，過渡塊與跨阻放大器一一對應。

所述斜面的傾斜角度為45°。

所述輸出波導與探測器陣列的接收窗口之間設置有間距，所述間距為250μm或750μm或1mm。

所述輸出波導的端面上蒸渡有金屬膜或反射介質(zhì)膜。

所述探測器陣列的輸出電極與跨阻放大器陣列的輸入電極通過金絲引線連接；所述跨阻放大器陣列的輸出電極與過渡塊陣列的輸入電極通過金絲引線連接。

所述輸入波導為公用波導，傳輸信號波長為1271nm、1291nm、1311nm和1331nm，相應的探測器陣列及跨阻放大器陣列每個通道的接收速率達到10Gb/s，總速率達到40Gb/s。

所述輸入波導為公用波導，傳輸信號波長為1271nm、1291nm、1311nm和1331nm，相應的探測器陣列及跨阻放大器陣列每個通道的接收速率達到25Gb/s，總速率達到100Gb/s。

所述輸入波導為公用波導，傳輸信號波長為1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm和1309.14nm，相應的探測器陣列及跨阻放大器陣列接收速率達到25Gb/s，總速率達到100Gb/s。

所述的輸出波導為四個，每個探測器組有四個探測器，每個跨阻放大器組有四個跨阻放大器，每個過渡塊組有四個過渡塊。

所述輸出波導為8-40個，每個探測器組有8-40個探測器，每個跨阻放大器組有8-40個跨阻放大器，每個過渡塊組有8-40個過渡塊。

所述襯底由導熱良好的銅板制作而成。

所述陣列波導光柵的材料為硅基二氧化硅或絕緣層上硅；二氧化硅波導的折射率差為0.75-2.5%。

本發(fā)明采用陣列波導光柵代替TFF，通過輸出波導末端45度拋光，在輸出波導下方安裝探測器陣列，大大降低了混合集成工藝難度，降低了多波長接收器件成本。本發(fā)明具有工藝簡單、低成本和混合集成的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種多波長混合集成接收器，包括襯底100，所述襯底100由導熱良好的銅板制作而成。

在襯底100上設置有陣列波導光柵11。所述陣列波導光柵11的材料為硅基二氧化硅或絕緣層上硅；二氧化硅波導的折射率差為0.75-2.5%。具體可為0.75%，還可為0.9%或1.0%或1.3%或1.6%或2.0%或2.2%或2.5%。

第一輸入光纖10固定在陣列波導光柵11上并與陣列波導光柵11一端的輸入波導16連接。陣列波導光柵11的另一端在與輸出波導17末端相對應的位置設置有斜面，所述斜面的傾斜角度為45°。輸出波導17通過斜面與探測器陣列13的接收窗口配合。所述輸出波導17與探測器陣列13的接收窗口之間設置有間距，所述間距為250μm，還可為750μm或1mm。

為了便于傳輸，提高傳輸效率和傳輸質(zhì)量，所述輸出波導17的端面上蒸渡有金屬膜或反射介質(zhì)膜。

探測器陣列13的輸出電極與跨阻放大器陣列14的輸入電極連接。具體地，所述探測器陣列13的輸出電極與跨阻放大器陣列14的輸入電極通過金絲引線連接。

跨阻放大器陣列14的輸出電極與過渡塊陣列15的輸入電極連接。具體地，所述跨阻放大器陣列14的輸出電極與過渡塊陣列15的輸入電極通過金絲引線連接。

探測器陣列13、跨阻放大器陣列14和過渡塊陣列15間隔設置在襯底100上，且跨阻放大器陣列14位于探測器陣列13和過渡塊陣列15之間。探測器陣列13位于輸出波導17的下方。

所述探測器陣列13包括若干探測器組，每個探測器組包括若干探測器，探測器與輸出波導17一一對應。所述跨阻放大器陣列14包括若干跨阻放大器組，每個跨阻放大器組包括若干跨阻放大器，跨阻放大器與探測器一一對應。所述過渡塊陣列15包括若干過渡塊組，每個過渡塊組包括若干過渡塊，過渡塊與跨阻放大器一一對應。

具體地，所述的輸出波導17為四個，每個探測器組有四個探測器，每個跨阻放大器組有四個跨阻放大器，每個過渡塊組有四個過渡塊。

所述輸入波導16為公用波導，傳輸信號波長為1271nm、1291nm、1311nm和1331nm，相應的探測器陣列13及跨阻放大器陣列14每個通道的接收速率達到25Gb/s，總速率達到100Gb/s。

所述輸入波導16為公用波導，傳輸信號波長分別為1271nm、1291nm、1311nm和1331nm，還可分別傳輸波長為1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm和1309.14nm的信號。這可以通過設計陣列波導光柵11兩側(cè)輸出波導的輸出波長來確定。

本發(fā)明中，所述輸出波導17可擴展為8-40個，相應地，每個探測器組有8-40個探測器，每個跨阻放大器組有8-40個跨阻放大器，每個過渡塊組有8-40個過渡塊。

本發(fā)明采用陣列波導光柵11將波長為1271nm、1291nm、1311nm和1331nm的信號或者波長為1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm和1309.14nm的信號解復用，取代了常用的濾波片，減少了接收器件集成元件數(shù)和耦合次數(shù)，結構更緊湊，簡化了制作工藝，節(jié)約成本。

本發(fā)明可用于數(shù)據(jù)中心高速接收光模塊中，傳輸速率最高可達4*25Gb/s。