[发明专利]一种光发射组件和光接收组件

说明书

本发明属于光电子器件封装领域，具体涉及一种光发射组件和光接收组件，其中光发射组件包括第一合分波芯片、第一激光器阵列、第一透镜阵列和第一转折棱镜，第一激光器阵列包括N个第一激光器芯片，第一透镜阵列包括N个第一透镜，第一合分波芯片包括N个第一输入波导和1个第一输出波导；第一激光器芯片和第一透镜均固定在第一合分波芯片表面，第一转折棱镜位于第一合分波芯片的一端；第一激光器芯片发射的光经第一转折棱镜反射进入N个第一输入波导，并合成一路从第一输出波导输出。本发明充分利用了合分波芯片表面的空间，将光路器件贴装在芯片表面，通过转折棱镜将光路折叠，明显缩减了器件尺寸，同时简化生产工艺，降低物料成本。

【技术领域】

本发明涉及光电子器件封装领域，具体涉及一种光发射组件和光接收组件。

【背景技术】

大数据、云计算的发展对数据通信光模块产生了大量需求，IEEE和产业链各厂家组成的MSA针对这些需求制定了专门的标准，这些标准与规范涵盖了40G/100G/200G/400G以及100m、500m、2km、10km等主要应用场景。在这些应用场景中，粗波分复用(CoarseWavelength Division Multiplexer，简写为CWDM)激光器的合分波成为模块封装的主要技术问题，尤其是4路的CWDM4应用中，无论是当前100G QSFP28 CWDM4/CLR4的批量交付还是400GFR4/LR4的开发，都需要更简化的CWDM4合分波方案。

目前CWDM合分波主要有两种方案：其一是基于薄膜光学滤波器(Thin FilmFilter，简写为TFF)的合分波方案：4路激光器分别被透镜准直，准直光在TFF block内折返，最后汇合到一起，通过透镜汇聚到光纤中，如CN102684794A专利中所述。其二是基于平面光波导(Planar Lightwave Circuit，简写为PLC)的合分波方案：4路激光器分别由透镜聚焦到PLC输入波导中，在PLC芯片内汇聚成一路输出，如US20130163252A1专利中所述。这两种光路方案都已成功应用于100G QSFP28 CWDM4产品，其中基于PLC的合波方案集成度高、光路调试简单，是提高封装密度的首选方案。

然而，目前的PLC方案结构中，在光发射组件中PLC芯片与激光器顺次排列，PLC芯片的光轴与激光器的发光区处于同一个平面中，则器件总长度等于PLC芯片长度(约为9mm)加上光路长度(约为4mm)，光路体积较大，这对于100G封装是可行的，但在相同体积内，设计200G、400G产品空间上显得捉襟见肘。另外，激光器首先需要贴装在热沉上，然后还需要一个更大的基板去承载PLC芯片和激光器基板，大基板一般是氮化铝陶瓷或钨铜材质，起支撑和传热作用，价格昂贵，成本较高。同理地，在光接收组件中PLC芯片与光电探测器顺次排列，光电探测器首先需要贴装在热沉上，然后还需要一个更大的基板去承载PLC芯片和光电探测器基板，同样存在光路体积较大、工艺复杂、成本较高的缺陷。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明需要解决的技术问题是：

传统的合分波方案结构中，PLC芯片与激光器或探测器顺次排列，器件总长度等于PLC芯片长度加上光路长度，光路体积较大；而且需要基板或垫块来承载PLC芯片与激光器或探测器，成本较高。

本发明通过如下技术方案达到上述目的：

第一方面，本发明提供了一种光发射组件，包括第一合分波芯片以及顺次设置的第一激光器阵列、第一透镜阵列和第一转折棱镜，所述第一激光器阵列包括N个第一激光器芯片，所述第一透镜阵列包括N个第一透镜，所述第一合分波芯片包括N个第一输入波导和1个第一输出波导；所述N个第一激光器芯片和所述N个第一透镜均固定在所述第一合分波芯片表面，所述第一转折棱镜固定设置在所述第一合分波芯片的第一端；