[發明專利]一種多通道高速通信光器件

在審

• 申請號: 201911171609.4
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110806624A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 段耀宇;王宗旺;夏曉亮
• 申請（專利權）人: 杭州芯耘光電科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種多通道高速通信光器件，包括金手指、管殼，所述金手指用于光器件內部與外部通信，所述管殼內裝配襯底、濾波器、合波器、光偏轉鏡，所述襯底上設置激光器驅動、激光器、背光檢測模塊、分光透鏡；所述分光透鏡將所述激光器的發射光按比例分割，一部分光透射，一部分光反射；所述背光檢測模塊用于接收所述分光透鏡反射光；所述激光器驅動與所述激光器連接；所述分光透鏡的透射光路上設置濾波器合波器、光偏轉鏡。解決高速通信中光電互聯采用的多通道轉接方式而導致的信號衰減和阻抗突變的問題，效降低器件光電互聯部分的難度，提高器件光電性能。

技術領域

本發明屬于光通信領域，具體涉及一種多通道高速通信光器件，主要應用于高速通信領域。

背景技術

高速光通信器件是高速光通信系統中高速光模塊最為重要的組成部分，也是最為核心的部分，每年配套光通信模塊的使用量為幾千萬只的量級。隨著5G網路的陸續鋪設和數據中心爆發式建設，其用量還會持續增加，尤其是多通道高速光通信器件。光通信器件的性能優劣直接決定了光通信系統的性能優劣，其成本也直接影響著光通信系統的建設成本，因為光通信器件占據光通信模塊BOM成本的70%以上。在通信、網絡、數據存儲和云計算已經進入到百姓日常生活的情況下，對光通信系統的建設成本提出了很大的挑戰，即對光模塊的成本也提出了很大的挑戰，故占用光模塊成本70%以上的光器件成本控制對光通信系統成本控制是至關重要的。在既要保證器件性能又要考慮其制作成本的雙重壓力下，對器件的設計帶來新挑戰的同時也提出了新的要求；其中多通道高速光通信器件的電光互聯就是器件設計中的一大難點。

傳統的多通道器件的設計框圖如圖1所示，其中11代表管殼的金手指，9代表激光器驅動，10代表襯底，6代表背光檢測模塊，8代表高速半導體激光器。一般情況下8的前向出光和背向出光的比例為10：1，背光檢測模塊6可以檢測到8的背向出光，根據比例可以計算出前向出光，進而可以知道整個器件的出光校準。此設計是一種沿用設計，從設計的角度講，其缺陷是關鍵器件激光器8與激光器驅動9的連接由于中間背光檢測模塊6的原因，需要通過多道轉接才能夠連通；從工藝制作的角度講，一方面，襯底10、背光檢測模塊6和激光器8的功能單元需要先行制作，制作完成后再二次制作以完成整個器件；另一方面，由于上述功能單元的尺寸很小，不方便有源制作，大批量生產時背光檢測模塊6的制作都是無源制作，這導致其背光電流范圍從100uA~1000uA之間變動，進而增加了與其匹配外圍電路設計的復雜度。從電學性能設計角度講，在對電光射頻連接相對要求不高的低速應用中，其轉接帶來的問題并不明顯，但在對電光射頻連接要求很高的高速應用中，特別是25G以上應用，多道轉接導致的信號衰減和阻抗突變會使性能出現明顯的下降。

發明內容

本發明的目的在于設計一款新的多通道高速光器件，更新光路設計，有解決高速通信中光電互聯采用的多通道轉接方式而導致的信號衰減和阻抗突變的問題，效降低器件光電互聯部分的難度，提高器件光電性能。

本發明提供一種多通道高速通信光器件，包括金手指（11）、管殼（1），所述金手指（11）用于光器件內部與外部通信，所述管殼（1）內裝配襯底（10）、濾波器（5）、合波器（4）、光偏轉鏡（3），所述襯底（10）上設置激光器驅動（9）、激光器（8）、背光檢測模塊（6）、分光透鏡（7）；所述分光透鏡（7）將所述激光器（8）的發射光按比例分割，一部分光透射，一部分光反射；所述背光檢測模塊（6）用于接收所述分光透鏡（7）反射光；所述激光器驅動（9）與所述激光器（8）連接；所述分光透鏡（7）的透射光路上設置濾波器（5）、合波器（4）、光偏轉鏡（3）。將背光檢測模塊設置在主光路之外，從激光器驅動（9）與激光器（8）之間移出，可使激光器驅動（9）與激光器（8）直接連接，鏈路阻抗更好控制，光器件性能得到極大改善。

作為優選，所述分光透鏡（7）將所述激光器（8）的發射光按10:1的比例分割，10份光透射、1份光反射。

作為優選，所述激光器驅動（9）與所述激光器（8）通過金線連接。激光器驅動（9）與激光器（8）一次性打線連接，可減少制作時間，降低制造成本。