[發明專利]可調節的可無源耦合的多通道光收發組件及氣密封裝方法

在審

• 申請號: 202110380729.6
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN112987204A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 向美華;安士龍;任衛;汪箐浡;毛健
• 申請（專利權）人: 北京浦丹光電股份有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/43
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 高福勇

本發明涉及便于調節的可無源耦合的多通道光收發組件，包括殼體，位于殼體內的光電芯片，電路組件和墊塊，及尾部位于殼體外的光纖組件，光纖組件包括與光電芯片對準耦合的多路光纖帶和用于固定多路光纖帶前端的光纖固定件，以及套設固定多路光纖帶后端的光纖金屬環，光纖固定件下表面設有若干V型槽A，該V型槽A從光纖固定件下表面前端向后端延伸，該V型槽A與光纖固定件下方的墊塊固定多路光纖帶；電路組件包括采用鍵合金絲的方式連接于墊塊的第一臺階上的光電芯片，該墊塊的第二臺階的兩側從前端向后端延伸設置導向槽B，該導向槽B與光纖固定件下表面最外側的兩個V型槽A相對連接且其內固定有定位光纖。結構簡單，工藝成本低，耦合效率高。

技術領域

本發明涉及光電轉換技術領域，特別是涉及一種便于調節的可無源耦合的多通道光收發組件及其氣密封裝方法。

背景技術

隨著光通信技術的發展和市場的激烈競爭，通信設備體積越來越小，接口越來越密，速率越來越快，傳統將激光器和探測器分離的模塊已經難以適應通信行業的要求，因此光模塊也向著高度集成的小型化封裝結構發展，其中光組件是光模塊的核心。

目前，市面上的高速并行光收發模塊的光纖組件和光電芯片采用有源耦合方式對準，即在耦合過程中光電芯片需要外部加偏壓或者電流使光電芯片進行工作，將光纖組件尾端分別接入光功率計或者固定光源，所述光電芯片位于光電芯片載體上，將所述光電芯片和光纖組件利用夾具固定于耦合臺上，調節耦合臺X軸、Y軸、Z軸三方向的粗調及微調旋鈕，通過觀察與光纖組件相連的光功率計以及與光電芯片所連的電流表實時監控，尋找最佳對準位置。這種有源耦合存在耦合工藝復雜、耦合時間長、耦合效率不高的問題。

授權公告號為CN103246027A的現有技術1公開了可無源耦合的多路并行光組件及封裝方法，該多路并行光組件包括殼體1、芯片載體2、多路光電芯片3、光纖組件4。多路光電芯片3固定在芯片載體2側面A上，側面A貼有條形定位標識，芯片載體2與A面相鄰的側面B焊有多個電引腳，用于與多路光電芯片3連接。多路光電芯片3一端與定位標識平齊，一端與B面平齊，以此固定多路光電芯片3X,Y方向。其管殼設有安裝孔，且位于安裝孔內芯片載體2和光纖組件4之間有設有墊片1-1，安裝孔1-3安裝多路光電芯片3，安裝孔1-4安裝光纖組件4，墊片上有連通孔1-2。安裝孔與光纖組件4間隙連接，保證了其X，Y方向固定。通過設置墊片厚度，固定光纖組件4Z方向，至此多路光電芯片3與光纖組件4X,Y,Z軸三方向均精確定位，實現無源耦合的目的。

但現有技術1仍具有如下缺點：

1、多路光電芯片3固設在芯片載體2的側面A 2-1上，芯片載體2的側面B 2-2，即與固設多路光電芯片3的側面A 2-1相鄰的側面上設有多個電引腳2-3，以便與多路光電芯片3的電氣鍵合點3-1引線鍵合或焊接，以超聲或熱壓方式實現多路光電芯片3與芯片載體2上的電引腳2-3的電氣連接，光電芯片側向固定，打線工藝需繞大于90度的弧度，工藝復雜，對信號的速率及完整度均有影響，該工藝不適于高速模塊應用；

2、用密封膠灌封芯片載體2及光纖組件4與殼體1的安裝縫隙，實現光組件的封裝，但不能實現氣密封裝，零部件暴露在空氣中會出現氧化腐蝕等情況，壽命不長；因此產品適應極端環境能力不強，可靠性有待提高。

授權公告號為CN101382622A的現有技術2公開了光電器件陣列與光纖陣列的無源耦合方法及其組件制備，通過對基片一面進行深刻蝕形成穿透整個基片的微通孔陣列，然后將光電器件陣列倒扣安裝在基片另一面，且光電器件陣列中的每個管芯的有源區與微通孔陣列中對應的每個微通孔中心軸線垂直對準，最后將光纖陣列插入微通孔陣列并固定，實現了光電器件陣列與光纖陣列的無源耦合，提高了定位的精確度，降低了實現工藝的復雜度。但現有技術2仍具有如下缺點：所述光纖組件全部由機械定位，實際生產中各部分加工尺寸誤差疊加會大大降低耦合效率，耦合靈活性不強。

發明內容