[发明专利]一种应用于光电子集成阵列芯片封装的光耦合设备

说明书

技术领域

本发明属于微波光子学及光通信技术领域，更具体说是一种应用于半导体光电子集成阵列芯片封装的光耦合设备。

背景技术

光电子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域，是未来高速率、大容量信息网络体系中的主体技术。相对于传统分立的器件，光子集成芯片降低了成本和复杂性，因而能以更低的成本构建一个具有更多节点的全新的网络结构。

单片集成多波长激光器阵列芯片是实现高速率数据传输的核心，对单片集成多波长激光器阵列芯片的耦合封装显得尤为重要。通常情况下，需要在半导体激光器芯片背面安装探测器，以监测半导体激光器芯片的发光情况，从而进行反馈控制使之工作在稳定状态。对于一些特定情况，为了满足通信需要的高频性能，在单片集成多波长激光器阵列芯片背面安置有复杂的微波微带电路，此时没有足够的空间安置背光探测器。若重新布局微波微带电路，不仅过程复杂，对封装后的单片集成多波长激光器阵列芯片的高频性能影响也很大。此外，对于需要双端耦合的半导体光电子器件阵列芯片如光调制器阵列芯片、半导体光放大器阵列芯片等，安置背光探测器的方案也不再适用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用于半导体光电子集成阵列芯片封装的光耦合设备。该设备能在没有足够空间安置背光探测器阵列芯片的情况下，实现对半导体光电子器件阵列芯片光信号的监测。

(二)技术方案

本发明一种应用于半导体光电子集成阵列芯片封装的光耦合设备，该阵列光耦合设备包括：一管壳或热沉；一半导体光电子集成阵列芯片，该阵列芯片可以是单片集成多波长激光器阵列芯片或是光调制器阵列芯片或是半导体光放大器阵列芯片，用于输出激光信号；一半导体光电子集成阵列芯片衬底，用于安放半导体光电子集成阵列芯片；一光学准直透镜阵列，用于将半导体光电子集成阵列芯片输出的发散光转变为平行光；一分光棱镜，用于将经过光学准直透镜阵列后的平行光分为相互垂直的两个传播方向；一分光棱镜支架，用于安放分光棱镜；一探测器阵列芯片，用于探测经过分光棱镜后向下90度转向的激光；一光学聚焦透镜阵列，用于将直接通过分光棱镜的激光会聚到光纤阵列中；一光纤阵列，用于耦合经过光学聚焦透镜阵列聚焦后出射的激光信号；一光纤阵列支架，用于安放和固定光纤阵列。

(三)有益效果

利用本发明提出的应用于半导体光电子集成阵列芯片封装的光耦合设备，可克服在半导体光电子集成阵列芯片耦合封装中因微波微带电路复杂或需双端光耦合而无法安置背光探测器阵列芯片的困难，通过在光耦合部分安装一个分光棱镜将经过光学准直透镜阵列准直的半导体光电子集成阵列芯片输出的部分光信号引入各自对应的探测器阵列芯片中，实现了对半导体光电子集成阵列芯片光信号的实时监测。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，其中：

图1是本发明一种应用于半导体光电子集成阵列芯片封装的光耦合设备的示意图。

图2是本发明中探测器阵列芯片安放位置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明提出一种应用于半导体光电子集成阵列芯片封装的光耦合设备，图1为该设备的示意图，图2为探测器阵列芯片安放位置示意图。在图1和图2中，各附图标记的含义如下：

1-管壳或热沉；               2-半导体光电子集成阵列芯片；

3-光学准直透镜阵列；         4-半导体光电子集成阵列芯片衬底；

5-分光棱镜；                 6-分光棱镜支架；

7-探测器阵列芯片；           8-光学聚焦透镜阵列；

9-光纤阵列；                 10-光纤阵列支架。

图1和图2所示，本发明提出的应用于半导体光电子集成阵列芯片封装的光耦合设备包括：

管壳或热沉1，该管壳或热沉1为可阀、钨铜或陶瓷材料。

半导体光电子集成阵列芯片2，该半导体光电子集成阵列芯片2可以是单片集成多波长激光器阵列芯片或是光调制器阵列芯片或是半导体光放大器阵列芯片，通过锡焊固定在半导体光电子集成阵列芯片衬底4上，用于输出激光信号。其中各个芯片单元依次纵向等间隔排列，间距与数量根据实际需求设定，在芯片制作工艺允许的情况下，可以为任意值，并不局限于图1所示的五个。