[發明專利]一種同軸封裝光通信器件

有效

• 申請號: 201610988647.9
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN106526763B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 柴廣躍
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

本發明公開一種同軸封裝光通信器件，包括管座、設置于管座上的分布有微帶線的陶瓷基板以及光電芯片；管座沿軸向設置有插孔，陶瓷基板穿設于插孔內并與管座結合為一體，光電芯片安裝在陶瓷基板位于管座內側的微帶線上，并通過位于管座外側的微帶線與外部系統進行電連接。通過這種方式，本發明采用同軸封裝的結構，大幅減小光通信器件的體積，降低器件成本及與光纖耦合的難度，同時制作過程簡單，制作成本較低；利用陶瓷基板及在陶瓷基板上制作的微帶線，減少高頻信號連接的次數，更好地實現高速高頻光信號的調制，可廣泛應用于速率高于10G的高速光纖通信系統中。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，尤其涉及一種同軸封裝光通信器件。

背景技術

光纖通信蓬勃發展，100G光通訊系統已在骨干網商用，10G系統正在邁進接入網，16G系統正在光纖通道穩步推進。高速光收發一體模塊是完成這些高速光纖系統光電變換的關鍵部件，而在這些部件中的核心組件是具有標準光接口的光發射組件和光接收組件。光發射組件是將激光器(Laser Device，LD)高精度地安裝在具有標準光纖接口的金屬套件中，光接收組件是將光探測器(Photodetector，PD)高精度地安裝在具有標準光纖接口的金屬套件中。

目前，對速率低于10G的光發射組件和光接收組件均采用同軸封裝的結構，對于速率高于10G的光發射組件和光接收組件多采用蝶形封裝的結構。高速蝶形封裝采用金屬陶瓷長方形管殼設計，具有很好的高頻特性，可以裝配半導體制冷器(Thermal ElectricalRefrigerator，TEC)，多用于40G的光發射組件和光接收組件的高端封裝，但是高速蝶形封裝成本高昂、制造復雜、光纖耦合復雜困難，而且其只有固定模式的光接口，難于制作可插拔式光接口。

發明內容

本發明的目的在于提供一種同軸封裝光通信器件，旨在解決高速蝶型封裝成本高、制作復雜、光纖耦合復雜及難于制作可插拔式光接口的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種同軸封裝光通信器件，包括管座、設置于管座上的分布有微帶線的陶瓷基板以及光電芯片；

管座沿軸向設置有插孔，陶瓷基板垂直穿設于插孔內并與管座結合為一體，光電芯片安裝于陶瓷基板位于管座內側的微帶線上，并通過位于管座外側的微帶線與外部系統進行電連接；

其中，微帶線為共面波導微帶線，共面波導微帶線包括中心導體帶和接地帶，中心導體帶位于陶瓷基板的主表面的中間區域，接地帶位于中心導體帶的周邊區域且包圍中心導體帶，光電芯片安裝在接地帶上；陶瓷基板的主表面上還分布有低頻引線，低頻引線分別位于接地帶兩側的區域。

其中，光電芯片為激光器芯片，激光器芯片的貼裝于接地帶遠離管座的上方。

其中，激光器芯片為側面發光型激光器芯片，激光器芯片的正電極通過金絲球焊技術焊接在中心導體帶上，激光器芯片的負電極通過共晶焊接技術焊接在接地帶上。

其中，管座內側連接有帶光窗的密封管帽，密封管帽上設有聚焦透鏡，聚焦透鏡與激光器芯片的發光區處于同一光軸。

其中，還包括光探測器芯片，光探測器芯片裝載在一陶瓷墊片上，陶瓷墊片焊接或貼裝于接地帶上，使得光探測芯片的光敏面與管座主表面之間的角度為銳角。

其中，還包括多個管腳，多個管腳從管座外側穿過管座，并凸出于管座內側。

其中，還包括光探測器芯片，光探測器芯片裝載在一陶瓷墊片上，陶瓷墊片焊接或貼裝于管腳凸出管座內側的表面上，光探測器芯片的正負電極分別電連接對應的管腳。其中，還包括管座散熱器及半導體制冷器；

管座散熱器設置于管座上，半導體制冷器的制冷面貼裝于陶瓷基板的主表面對應的背面，半導體制冷器的散熱面貼裝于管座散熱器的表面。

其中，管座散熱器與管座為一體沖壓制成。