[實用新型]芯片陣列與并行光纖耦合對準的組件

有效

• 申請號: 201420181842.7
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN203799070U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 邵乾;陳曦;蔣維楠;蔣文斌;郭建渝;劉讓;劉維偉
• 申請（專利權）人: 昆山柯斯美光電有限公司
• 主分類號: G02B6/43
• 分類號: G02B6/43
• 代理公司: 昆山四方專利事務所 32212
• 代理人: 盛建德

技術領域

本實用新型涉及一種芯片陣列與并行光纖耦合對準的組件，具體是涉及一種激光器或光電二極管的芯片陣列與并行光纖耦合對準的組件。

背景技術

為了適應人們對通信帶寬需求的日益增加，增加傳輸容量及減小功耗是光纖通信領域的重中之重，并行光學技術由此日益發展。目前利用并行光學技術的產品主要有QSFP光模塊、雷電（Thunderbolt）線纜和光有源HDMI線纜等。并行光學技術的主要特征是在一個單獨器件或模塊中有多路激光二極管或光電二極管對準多路光纖。因此，如何將多路光纖與多路激光二極管或光電二極管同時對準，這就涉及到耦合對準的方法。

如圖6揭示了一種芯片陣列與并行光纖耦合對準的傳統方法：多路光纖利用V型糟或MPO/MT插芯加工成并行光纖3，先將并行光纖耦合對準透鏡陣列6固定，再將并行光纖與透鏡陣列固定到多維調整架上，通過反復調節調整架，同時觀測VCSEL（垂直腔面發射激光器）的光功率或者PD（光電二極管）光電流的大小，才能實現透鏡陣列6與芯片陣列1（VCSEL芯片陣列或PD芯片陣列）的耦合對準。

一般VCSEL及PD芯片陣列兩兩之間的間距為250μm，間距精度誤差約為0.2μm，要想將VCSEL芯片陣列并行發射的每一路激光均勻的耦合對準到每條光纖中，然后再將每條光纖中的激光均勻的耦合到PD芯片陣列中，這需要透鏡陣列和并行光纖的精度誤差必須控制到1μm之內，所以制備透鏡陣列和并行光纖的技術要求較高，同樣成本也居高不下。而且還需要通過反復調節調整架同時觀測VCSEL的光功率及PD光電流來實現耦合對準，工藝復雜且耗時較長。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提出一種芯片陣列與并行光纖耦合對準的組件，該組件結構簡單，制作成本低，通過該組件能夠簡單易行的實現芯片陣列與并行光纖的耦合對準，且對準精度高，耦合效率高，易于實現，適用于各種采用并行光纖技術的產品。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種芯片陣列與并行光纖耦合對準的組件，包括一芯片陣列、一基板、一并行光纖和一電路板，所述芯片陣列的光電轉換面上間隔形成有若干個光電轉換區，對應每個光電轉換區，所述基板上形成有與所述光電轉換區尺寸相匹配的通孔；所述芯片陣列具有光電轉換面的一側貼裝到所述基板的一側，使每個光電轉換區的中心與對應的通孔的中心正對；所述基板定位于所述電路板上，所述芯片陣列與所述電路板上所需連接的其他電子元件電連接；對應每個通孔，所述并行光纖設有一路具有裸光纖部的光纖，每路光纖的裸光纖部從背向所述芯片陣列的一側插置于所述基板上對應的通孔內。

作為本實用新型的進一步改進，所述芯片陣列的光電轉換面上間隔形成有四個所述光電轉換區，且每個光電轉換區和對應的通孔均為圓形。

作為本實用新型的進一步改進，所述芯片陣列為VCSEL芯片陣列和PD芯片陣列中的一種，所述芯片陣列為VCSEL芯片陣列時，所述光電轉換區為VCSEL芯片陣列的發光區；所述芯片陣列為PD芯片陣列時，所述光電轉換區為PD芯片陣列的感光區。

作為本實用新型的進一步改進，所述芯片陣列的光電轉換面上間隔形成有若干個芯片焊盤；對應每個芯片焊盤，所述基板一側形成有一基板焊盤，所述芯片陣列的每個芯片焊盤與所述基板上對應的基板焊盤焊接在一起。

作為本實用新型的進一步改進，所述基板上形成有與所述電路板上所需連接的其他電子元件的電路圖形相對應的金線圖形，所述金線圖形與所述電路圖形電連接，且所述金線圖形與所述芯片陣列電連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述基板的材質為單晶硅片和陶瓷板中的一種，所述基板焊盤的材質為金錫合金。

作為本實用新型的進一步改進，所述金線圖形與所述電路圖形電連接的方式為導電膠固定、金錫焊料焊接和金線鍵合中的一種。

作為本實用新型的進一步改進，所述通孔的內徑比所述裸光纖的外徑大2微米到9微米。

作為本實用新型的進一步改進，另設有一用于支撐所述并行光纖的固定塊，所述固定塊位于所述基板背向所述芯片陣列的一側，所述并行光纖的每路光纖固設于所述固定塊上。