[實用新型]一種高回損的光電探測器及光接收器件

有效

• 申請號: 202020283224.9
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN212255789U
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 鐘幸;陳麗瓊;聞小波;王一鳴;周紀承;許其建
• 申請（專利權）人: 武漢華工正源光子技術有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 吳靜

本實用新型提供了一種高回損的光電探測器及光接收器件，該光電探測器包括光電探測PD芯片，所述光電探測PD芯片的上表面無源貼裝有聚焦透鏡，所述光電探測PD芯片上表面具有電極和有效光探測面，所述聚焦透鏡的通光孔中心與所述光電探測PD芯片的有效光探測面中心在縱向上錯位且在橫向上對齊布置。該實用新型通過將聚焦透鏡與光電探測PD芯片特殊的錯位設計，可以將光束順利聚焦光電探測PD芯片的有效光探測面的同時，部分反射光被透射被吸收，一部分反射光即使經過聚焦透鏡，也無法回到光纖FA結構并耦合到光纖中，起到了增加回損的效果。

技術領域

本實用新型屬于光學通信技術領域，具體涉及一種高回損的光電探測器及光接收器件。

背景技術

光通信技術的迅猛發展，要求數據傳輸速率和數據傳輸容量不斷增加，在保證高傳輸速率的同時，還要求模塊傳輸距離長、器件的封裝體積小、集成度高、成本低。對于光接收器件而言，隨著傳輸速率的提高，為了獲得更大的帶寬，光電探測器的有效接收光敏面積越來越小，多家芯片公司提供的用于100G單波、400G等系列單模系統中光電探測器的光敏接收面積大多只有甚至更小，這對器件的耦合封裝又提出了新的要求。

另一方面，由于探測器有效光敏面變小，在光器件封裝時，一般采用聚焦能力更好的非球光器件進行封裝，但同時探測器芯片表面的反射光也會經過非球透鏡的聚焦到達光纖端面從而可能成為有害反射光，并通過低損耗光纖到達發射端影響激光器的穩定性，一般對于這種光路，要求接收端光器件的回損達到～27dB，對于同軸光器件，多采用管芯偏移、插針帶角度等方式增大回損，但當工作波長在1550nm時，這種方式改善效果不顯著，且會損失掉一定程度的響應度。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有高速接收器件隨著調制帶寬增大，探測器的光敏面逐漸減小，耦合工藝難度大，且同軸耦合的接收器件有回損超標風險的問題。

為此，本實用新型提供了一種高回損的光電探測器，包括光電探測PD芯片，所述光電探測PD芯片的上表面無源貼裝有聚焦透鏡，所述光電探測PD芯片上表面具有電極和有效光探測面，所述聚焦透鏡的通光孔中心與所述光電探測PD芯片的有效光探測面中心在縱向上錯位且在橫向上對齊布置。

進一步的，所述聚焦透鏡為硅材質，且聚焦透鏡的折射率為3.2～3.5。

進一步的，所述聚焦透鏡表面鍍有與工作波長對應的增透膜。

進一步的，所述聚焦透鏡與光電探測PD芯片之間通過與其折射率匹配的膠水層連接，所述膠水層厚度為10～20μm。

進一步的，所述聚焦透鏡的兩側點有絕緣的焊盤保護膠，所述焊盤保護膠的折射率為2～3。

另外，本實用新型還提供了一種高回損的光接收器件，包括光纖FA結構、接收組件以及上述的光電探測器，所述光電探測器的聚焦透鏡位于光纖FA結構的出光方向上，且光纖FA結構的出射光傾斜入射到聚焦透鏡上，所述光電探測器與所述接收組件通過電連接金線導通。

進一步的，所述光纖FA結構出射光傾斜入射到聚焦透鏡上的入射角為11.6±1.46°。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：

(1)本實用新型提供的這種通過將聚焦透鏡與光電探測PD芯片特殊的錯位設計，可以將光束順利聚焦光電探測PD芯片的有效光探測面的同時，部分反射光被透射被吸收，一部分反射光即使經過聚焦透鏡，也無法回到光纖FA結構并耦合到光纖中，起到了增加回損的效果。

(2)本實用新型提供的這種高回損的光接收器件的耦合容差大，耦合工藝簡單，適合單通道/多通道并行耦合，具有低噪聲、高回損等優良特性，在目前的貼片機精度、物料生產精度和耦合水平下，較易于實現量產，有利于光器件在提升速度的條件下進一步降低成本。

以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。