[發明專利]一種硅光模塊

有效

• 申請號: 202310434588.0
• 申請日: 2023-04-21
• 公開（公告）號: CN116148993B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 方文銀;彭開盛
• 申請（專利權）人: 武漢鈞恒科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/12
• 代理公司: 武漢大楚知識產權代理有限公司 42257
• 代理人: 徐楊松

本發明涉及硅光模塊，包括：匯聚透鏡和硅光芯片，硅光芯片上在光口前方開設倒等腰梯形槽，匯聚透鏡布置在硅光芯片上的倒等腰梯形槽內，倒等腰梯形槽的兩個側面與匯聚透鏡相切。本發明的有益效果為：硅光芯片上倒等腰梯形槽的兩個側面與匯聚透鏡相切，使得匯聚透鏡可以直接無源貼片組裝在硅光芯片上的倒等腰梯形槽內，從而實現高精度無源對準。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，具體涉及一種硅光模塊。

背景技術

數據中心的硅光模塊通常需要在0～70℃的殼溫下正常運行，目前所采用硅光方案的光模塊，在高溫70°C時，因為熱膨脹，使得固定透鏡的紫外膠水向上位移（紫外膠水熱膨脹系數一般比較大20ppm/℃，陶瓷、硅等熱膨脹系數5ppm/℃），導致高溫時透鏡偏離光路中心,光耦合效率下降，需要更高功率的激光器芯片，此外，現有硅光模塊中匯聚透鏡固定在硅光芯片外側，難以實現高精度無源對準。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種硅光模塊，以克服上述現有技術中的不足。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種硅光模塊，包括：匯聚透鏡和硅光芯片，硅光芯片上在光口前方開設倒等腰梯形槽，匯聚透鏡布置在硅光芯片上的倒等腰梯形槽內，倒等腰梯形槽的兩個側面與匯聚透鏡相切。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，匯聚透鏡與倒等腰梯形槽的側面之間采用膠水相粘接。

進一步，還包括：第一基板以及設置在第一基板上的第二基板和準直透鏡，硅光芯片設置在第一基板上，激光器芯片設置在第二基板上，激光器芯片、準直透鏡、匯聚透鏡和硅光芯片沿光傳播方向順序設置。

進一步，準直透鏡采用平凸透鏡，其曲率半徑為0.8mm～1.2mm，圓錐系數為-10～-15；準直透鏡的凸面朝向激光器芯片。

更進一步，準直透鏡的曲率半徑為1.1mm，圓錐系數為-12。進一步，準直透鏡距激光器芯片的距離為0.45mm±0.05mm。

進一步，激光器芯片內縮于第二基板靠近準直透鏡一側邊緣0.15mm～0.2mm。

進一步，還包括：光隔離器，光隔離器設置在第一基板上，光隔離器靠近激光器芯片的一側為入光側，準直透鏡的平面側與光隔離器的入光側相固定。

更進一步，準直透鏡的平面側與光隔離器的入光側通過光路膠水粘接。

進一步，第一基板采用鎢銅基板，第二基板采用陶瓷基板。

本發明的有益效果是：

1）硅光芯片上倒等腰梯形槽的兩個側面與匯聚透鏡相切，使得匯聚透鏡可以直接無源貼片組裝在硅光芯片上的倒等腰梯形槽內，從而實現高精度無源對準；

2）該硅光模塊整體結構緊湊、功耗小（高溫下耦合效率損失小，激光器的驅動電流更小）、成本低（可使用高熱膨脹系數的低成本國產紫外膠）、可靠性好（光路更穩定）、高穩定好（高溫下一致性好，調試更方便），高低溫光功率變化小，同時只需耦合準直透鏡即可；

3）準直透鏡距激光器芯片的距離可達0.45mm±0.05mm，大于常規的0.1mm～0.35mm，使得激光器芯片可以內縮到第二基板內；

4）準直透鏡的平面側與光隔離器的入光側通過光路膠水粘接，膠水厚度小于10um，該厚度的膠水高低溫熱膨脹小，可以有效消除光反射，此外，還減少了光路總長度，使得器件尺寸小型化；