[发明专利]芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件及其组装方法

权利要求书

1.一种芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件，其特征在于：包括一光纤阵列组件（1）、一耦合对准定位块（2）、一透镜阵列（3）、一芯片载体（4）和至少一具有多个光电转换区（51）的光电芯片阵列（5）；所述光纤阵列组件包括一固定座（11）和间隔定位穿设于所述固定座内的多路并行光纤（12）；所述透镜阵列包括一透镜本体（31）、垂直方向内嵌在所述透镜本体内的与多个光电转换区对应的第二透镜阵列面（32）、水平方向内嵌在所述透镜本体内的与多路并行光纤对应的第一透镜阵列面（33）和内嵌在所述透镜本体内的使光路在所述第二透镜阵列面与所述第一透镜阵列面之间折转90度的反射面（34）；所述光电芯片阵列的多个光电转换区朝上贴装于所述芯片载体上，所述光电芯片阵列与所述芯片载体上所需连接的驱动电路芯片（41）电连接；所述耦合对准定位块定位于所述芯片载体上，所述透镜阵列定位于所述光纤阵列组件的一侧，所述透镜阵列和所述光纤阵列组件共同定位于所述耦合对准定位块上，且所述透镜阵列与所述耦合对准定位块之间，所述透镜阵列与所述固定座之间通过导引柱与导引孔插置固定的方式进行定位，使多个光电转换区与其对应的第二透镜阵列面耦合对准，多路并行光纤与其对应的第一透镜阵列面耦合对准。

2.根据权利要求1所述的芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件，其特征在于：所述透镜阵列朝向所述固定座的一侧设有两个第一导引柱（35），对应每个第一导引柱，所述固定座朝向所述透镜阵列的一侧设有一与所述第一导引柱相匹配的第一导引孔（111），两个所述第一导引孔位于多路并行光纤的两侧，两个所述第一导引柱位于所述第一透镜阵列面的两侧，且多路并行光纤相距两个第一导引孔的距离与第一透镜阵列面相距两个第一导引柱的距离相匹配，所述第一导引柱插置于所述第一导引孔内，并通过胶粘合固定。

3.根据权利要求2所述的芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件，其特征在于：所述透镜阵列朝向所述耦合对准定位块的一侧设有两个第二导引柱（36），对应每个第二导引柱，所述耦合对准定位块朝向所述透镜阵列的一侧设有一与所述第二导引柱相匹配的第二导引孔（21），两个所述第二导引柱位于所述第二透镜阵列面的两侧，两个所述第二导引孔位于光电芯片阵列的两侧，光电芯片阵列的多个光电转换区相距两个第二导引孔的距离与对应的第二透镜阵列面相距两个第二导引柱的距离相匹配，所述第二导引柱插置于所述第二导引孔内，并通过胶粘合固定。

4.根据权利要求3所述的芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件，其特征在于：所述耦合对准定位块朝向所述芯片载体的一侧的四角设有四个第三导引柱（22），对应每个第三导引柱，所述芯片载体上设有一与所述第三导引柱相匹配的第三导引孔（42），所述第三导引柱插置于所述第三导引孔内，并通过胶粘合固定。

5.根据权利要求4所述的芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件，其特征在于：所述耦合对准定位块包括间隔设置的两止挡块（23）、连接于两个所述止挡块之间的间隔设置的两支撑块（24）和两个固定块（25），两个所述固定块固接于其中一支撑块与两个所述止挡块的相交处，且两个所述固定块位于背向另一支撑块的一侧，每个固定块上设有一个所述第二导引孔；所述透镜阵列和所述光纤阵列组件设于两个所述支撑块上，且所述透镜阵列和所述光纤阵列组件的两侧止挡于两个所述止挡块之间；每个所述止档块的底部间隔设有两个所述第三导引柱。

6.根据权利要求5所述的芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件，其特征在于：所述第一导引孔的径向尺寸比所述第一导引柱的径向尺寸大2微米到9微米，所述第二导引孔的径向尺寸比所述第二导引柱的径向尺寸大2微米到9微米。

7.一种芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件的组装方法，其特征在于：包括如下步骤：

a）制作权利要求6所述的光纤阵列组件、耦合对准定位块、透镜阵列、芯片载体和光电芯片阵列；

b）将耦合对准定位块的四个第三导引柱插入芯片载体上对应的四个第三导引孔中，并用胶粘合固定；

c）以耦合对准固定块的两个第二导引孔为基准，采用高精度芯片焊接机将光电芯片阵列和驱动电路芯片固定到芯片载体的设定位置上；并通过金线键合的方式使光电芯片阵列与驱动电路芯片电连接；

d）将透镜阵列的两个第一导引柱插入固定座上对应的两个第一导引孔中，并用胶粘合固定；

e）将透镜阵列的第二导引柱插入到耦合对准定位块上对应的第二导引孔中，并用胶粘合固定。