[實(shí)用新型]一種光接收組件及光模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022265740.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN213659025U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳龍;郭德汾;孫雨舟;王冬寒;于登群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州旭創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/42
• 分類號(hào): G02B6/42;G02B6/293;H04B10/60
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種光接收組件及光模塊，該光接收組件包括光子集成芯片、耦合單元和波分解復(fù)用器，其中，光子集成芯片上設(shè)有光探測(cè)器陣列、光波導(dǎo)陣列和耦合器陣列，耦合器陣列通過(guò)光波導(dǎo)陣列光連接所述光探測(cè)器陣列；波分解復(fù)用器包括自由空間設(shè)置的薄膜濾波片陣列，薄膜濾波片陣列的各濾波片分別對(duì)不同通道的光信號(hào)進(jìn)行濾波，耦合單元將波分解復(fù)用器輸出的多路光信號(hào)耦合到光子集成芯片內(nèi)。該光接收組件結(jié)合了傳統(tǒng)自由空間的薄膜濾波技術(shù)的波分解復(fù)用器與光子集成芯片的優(yōu)勢(shì)，在提高光接收組件的響應(yīng)度速度和帶寬的同時(shí)，有效降低耦合損耗和偏振相關(guān)損耗，而且具有隔離度高、穩(wěn)定性好和成本低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光接收組件及光模塊。

背景技術(shù)

隨著當(dāng)今信息社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)光傳輸?shù)娜萘亢蛶挼男枨蟪手笖?shù)型增長(zhǎng)，對(duì)大容量光互連的需求迅速增長(zhǎng)。眾所周知，波分復(fù)用(WDM)技術(shù)是用于提高光通信容量的有效手段，同時(shí)結(jié)合光子集成芯片技術(shù)，可有效減小器件的尺寸，提高系統(tǒng)的集成度。

在光接收組件中，光探測(cè)器的選擇是影響響應(yīng)度等性能的關(guān)鍵器件。傳統(tǒng)面接收III-IV族的光探測(cè)器，或者GeSi PD的響應(yīng)度、暗電流性能難以滿足更高速率下的高頻帶寬響應(yīng)度要求，響應(yīng)度、暗電流性能有比較明顯的瓶頸。在高速率光模塊中，通常選擇具有高速響應(yīng)的集成波導(dǎo)光探測(cè)器，集成波導(dǎo)光探測(cè)器具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、在設(shè)定波長(zhǎng)處探測(cè)度高、響應(yīng)速度快；2、具有的很高的3dB帶寬；3、具有較低的暗電流和噪聲特性；4、易于和電路集成等優(yōu)點(diǎn)。

隨著硅光芯片的發(fā)展，集成波導(dǎo)光探測(cè)器也得以獲得商用，通常在硅光芯片中單片集成波分復(fù)用/解復(fù)用器、調(diào)制器和高速光探測(cè)器、激光器等重要器件，可有效縮小光模塊的體積，提高集成度。基于目前的技術(shù)，在光發(fā)射端，集成芯片上的波分復(fù)用(Mux)有比較成熟的商用方案，但是在光接收端，集成芯片上的波分解復(fù)用(Demux)方案還處于實(shí)驗(yàn)階段，達(dá)不到商用水平，因此也限制了高速率的集成波導(dǎo)光探測(cè)器的商用。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供一種光接收組件及光模塊，響應(yīng)速度快、帶寬高、耦合損耗低，而且隔離度高、偏振相關(guān)損耗低、穩(wěn)定性好。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的之一，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光接收組件，包括：

光子集成芯片，所述光子集成芯片上設(shè)有光探測(cè)器陣列、光波導(dǎo)陣列和耦合器陣列，所述耦合器陣列通過(guò)所述光波導(dǎo)陣列光連接所述光探測(cè)器陣列；

波分解復(fù)用器，所述波分解復(fù)用器包括自由空間設(shè)置的薄膜濾波片陣列，所述薄膜濾波片陣列的各濾波片分別對(duì)不同通道的光信號(hào)進(jìn)行濾波；

耦合單元，所述耦合單元設(shè)于所述波分解復(fù)用器與所述光子集成芯片之間；

所述光接收組件接收的包含多個(gè)通道的復(fù)合光信號(hào)經(jīng)所述波分解復(fù)用器解復(fù)用之后輸出至所述耦合單元，所述耦合單元將所述波分解復(fù)用器輸出的多路光信號(hào)耦合到所述光子集成芯片的耦合器陣列，所述耦合器陣列將多路光信號(hào)耦合到所述光波導(dǎo)陣列內(nèi)，所述多路光信號(hào)經(jīng)所述光波導(dǎo)陣列的各光波導(dǎo)分別入射到所述光探測(cè)器陣列的各光探測(cè)器上，由所述光探測(cè)器陣列轉(zhuǎn)換成多路電信號(hào)輸出。

作為實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述耦合器陣列的耦合器為端面耦合器，所述耦合單元包括聚焦透鏡陣列或單個(gè)聚焦透鏡。

作為實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述端面耦合器包括模斑變換器。

作為實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述耦合器陣列的耦合器為光柵耦合器或垂直耦合器，所述耦合單元包括反射式聚焦透鏡陣列，或者所述耦合單元包括聚焦透鏡陣列和反射棱鏡的組合。

作為實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述耦合器陣列的耦合器為偏振不相關(guān)耦合器。