[發明專利]一種光電通訊器件

在審

• 申請號: 202110926115.3
• 申請日: 2021-08-12
• 公開（公告）號: CN113448030A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 李操;孫旭;陳曉剛;胡朝陽
• 申請（專利權）人: 蘇州海光芯創光電科技股份有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 薛嬌

本發明公開了一種光電通訊器件，包括光纖和微透鏡部件；微透鏡部件包括微元凸透鏡以及和微元凸透鏡一體成型的連接部，連接部上設有中心軸和微元凸透鏡的光軸相對應的限位孔；限位孔的形狀和光纖的端部形狀相配合，且光纖的端部插入限位孔內。本申請中在光纖上連接設置對光波的匯聚作用的微元凸透鏡，降低光信號在硅光芯片和光纖之間傳輸產生耦合損失；并且通過連接部上的限位孔實現光纖的端部和微元凸透鏡之間相對位置的精準對位，降低光纖和微元凸透鏡對位組裝的難度。因此本申請既能保證光纖和硅光芯片耦合效率，又能降低器件組裝難度。

技術領域

本發明涉及光電通訊技術領域，特別是涉及一種光電通訊器件。

背景技術

隨著光通信、互聯網等技術的飛速發展，數據傳輸與處理速度逐步向更高速率需求的方向發展。由于硅光子器件可與微電子集成電路集成，實現高性能、低成本、小尺寸和高集成度的片上光互聯，硅基光電子器件成為高速光通信器件的研究熱門器件的之一。硅基光電芯片封裝技術的關鍵是實現芯片片內的光信號與外部光信號的耦合連接，而硅光芯片和光纖之間進行光信號耦合傳輸，是目前常用的一種光信號耦合通訊傳輸的方式之一。

目前已有的硅基光電子器件和光纖之間進行光信號耦合實現光信號通訊的技術中，往往容易出現模場失配，導致耦合損耗較大的問題。因此，如何提高硅光芯片和光纖之間模場匹配程度，進而提升耦合效率是業內需要解決的問題之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種光電通訊器件，能夠提高光電通訊器件中硅光芯片和光纖之間的光信號傳輸的耦合效率。

為解決上述技術問題，本發明提供一種光電通訊器件，包括光纖和微透鏡部件；

其中，所述微透鏡部件包括微元凸透鏡以及和所述微元凸透鏡一體成型的連接部，所述連接部上設有中心軸和所述微元凸透鏡的光軸相對應的限位孔；所述限位孔的形狀和所述光纖的端部形狀相配合，且所述光纖的端部插入所述限位孔內；所述微元凸透鏡和所述連接部之間固定連接。

在本申請的一種可選地實施例中，所述微透鏡部件為由立方體結構和貼合于所述立方體結構的側面的凸透鏡結構組合為一體成型結構形成的光學部件，且所述立方體結構背離所述凸透鏡結構一側的表面設置有作為所述限位孔的盲孔。

在本申請的一種可選地實施例中，所述透光結構上的盲孔為采用MEMS工藝加工形成的孔狀結構。

在本申請的一種可選地實施例中，所述光纖的數量為多個；所述微透鏡部件包括線性排布的多個所述微元凸透鏡，以及每個所述微元凸透鏡對應設有一個所述連接部；各個所述微元凸透鏡之間、各個所述連接部之間以及每個所述微元凸透鏡和對應的所述連接部之間均為一體成型結構。

本發明所提供的一種光電通訊器件，包括光纖和微透鏡部件；其中，微透鏡部件包括微元凸透鏡以及和微元凸透鏡一體成型的連接部，連接部上設有中心軸和微元凸透鏡的光軸相對應的限位孔；限位孔的形狀和光纖的端部形狀相配合，且光纖的端部插入限位孔內；微元凸透鏡和連接部之間固定連接。

本申請中考慮到對于硅光芯片而言，其通訊端面的尺寸受限于硅光芯片的厚度尺寸，一般小于1um，而單模光釬的橫截面直徑一般在8um～10um左右，因此當硅光芯片和光纖之間進行光信號耦合傳輸時，往往會因為硅光芯片的通訊端面和光纖的端面之間尺寸不匹配導致二者之間光信號通訊傳輸的耦合損失較大。為此本申請中在光纖上連接設置微元凸透鏡，通過微元凸透鏡對光波的匯聚作用，使得光波信號在經微元凸透鏡聚光縮小光波信號光斑大小的基礎上實現光纖和硅光芯片之間光信號的耦合，從而避免光信號傳輸過程中產生耦合損失；在此基礎上，進一步地考慮到光纖的端面和微元凸透鏡等都屬于微米級器件，為了保證光纖的端部和微元凸透鏡之間相對位置的配合精度，本申請中進一步地在和微元凸透鏡一體成型的連接部上設置和微元凸透鏡相對應的限位孔，當光纖的端部插入該限位孔，相當于實現了光纖和微元凸透鏡之間的直接固定連接，避免了過多的中間連接件，也就在一定程度上簡化了光纖和微元凸透鏡之間連接部件的加工和組裝難度且降低了加工成本和組裝成本。