[发明专利]一种边耦合光器件与光纤的直接光耦合结构

说明书

技术领域

本发明涉及光电器件技术领域，尤其涉及一种边耦合光器件与光纤的直接光耦合结构。

背景技术

随着各类移动消费类电子产品的迅猛发展，移动消费类电子产品对网络通信的速度、延迟等质量要求越来越高，而光通信技术很好的满足了相应需求。在硅光和光电集成系统中，为了满足长距离、高带宽、高质量信号传输需求时，通常需要采用单模激光传输技术。

单模激光传输技术虽然具有长距离、高带宽、高质量信号传输优势，但是单模激光器模式模斑很小，只有10μm以内，因此在装配时，激光器与光纤的对准容差要求比多模耦合高的多，只有5μm左右，因此，通常只能通过有源对准的方式来解决这个问题。有源对准的方式即通过点亮芯片，调节光纤位置，并探测出光功率的大小，在功率最大时固定光纤位置。这种方式设备投入成本高、工作效率低、产品良率低，如果在多通道同时耦合时，该方法就更难对准。

为了克服上述技术难题，现有技术通常采用V形槽、微透镜结合有源对准的技术方案。例如，专利US20160329680A1公开了一种采用微透镜将光耦合入平面波导，再耦合到光纤中的结构，通过折射率匹配液和固定垫片固定平面波导。这种方式采用了两个透镜和固定装置，仍然需要采用有源对准的方式才能实现光耦合。

另一类技术如专利WO2006088859，将微透镜做在激光器上，再通过微透镜和45°光纤将光从激光器耦合入光纤，这种方式需要对激光器器件进行特殊加工，并且制作含有微透镜的45°光纤耦合结构，封装时仍需要有源对准。

又一类技术如专利US7356226，将光入射端和接收端分别做模斑转换器，将光模斑匹配进行耦合，虽然将光的模式进行了匹配，但耦合接口的尺寸很小(按照专利公开的实施例，接口宽度仅为1.2μm左右)，对光的耦合对准精度要求很高。

因此，急需一种新型的光电发射器件与光纤的耦合结构至少部分的解决上述现有技术中存在的对准成本高、难度大、良率低以及需要有源对准的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，根据本发明的一个实施例，提供一种边耦合光器件与光纤的直接光耦合结构，包括：基板；设置于所述基板上的边耦合光器件；设置于所述基板上的具有一个或多个光纤通孔的硅载板，以及设置于所述硅载板的所述一个或多个光纤通孔内的一根或多根光纤。

在本发明的一个实施例中，该边耦合光器件为边发射激光器、边耦合探测器、边耦合调制器或波导结构。

在本发明的一个实施例中，该基板具有一台阶，所述台阶将所述基板的一侧抬高，从而使基板分成高低不等的两个区域。

在本发明的一个实施例中，该边耦合光器件和所述硅载板通过导电银浆粘接、胶水粘合或金属焊接的方式固定在所述基板上。

在本发明的一个实施例中，该边耦合光器件发光面/受光面的中心与其相对应的所述光纤的中心基本同轴对齐。

在本发明的一个实施例中，该边耦合光器件发光面与所述光纤之间设置有微透镜，且所述边耦合光器件发光面/受光面的中心、与其相对应的所述光纤的中心以及所述微透镜的中心基本同轴对齐。

在本发明的一个实施例中，该微透镜通过微透镜安装机构固定在所述基板或所述边耦合光器件上。

在本发明的一个实施例中，该微透镜的材料是硅、玻璃或有机树脂，微透镜为球面透镜、非球面透镜或菲涅尔透镜。

根据本发明的另一个实施例中，提供一种边耦合光器件与光纤的直接光耦合结构，包括：基板；设置于所述基板上的垫块；设置于所述垫块上的边耦合光器件；设置于所述基板上的具有一个或多个光纤通孔的硅载板，以及设置于所述硅载板的所述一个或多个光纤通孔内的一根或多根光纤。

在本发明的另一个实施例中，该边耦合光器件为边发射激光器、边耦合探测器、边耦合调制器或波导器件。

在本发明的另一个实施例中，该边耦合光器件发光面/受光面的中心与其相对应的所述光纤的中心基本同轴对齐。

在本发明的另一个实施例中，该边耦合光器件发光面/受光面与所述光纤之间设置有微透镜，且所述边耦合光器件发光面的中心、与其相对应的所述光纤的中心以及所述微透镜的中心基本同轴对齐。

在本发明的另一个实施例中，该微透镜通过微透镜安装机构固定在所述基板或所述边耦合光器件上。

在本发明的另一个实施例中，该微透镜的材料是硅、玻璃或有机树脂，微透镜为球面透镜、非球面透镜或菲涅尔透镜。