[实用新型]光模块用集成光学组件

说明书

本实用新型涉及一种光模块用集成光学组件，包括垂直耦合直波导阵列芯片(1)、光纤阵列(2)、光纤适配器(3)，所述的垂直耦合直波导阵列芯片(1)与所述的光纤阵列(2)的V槽端(22)通过光纤耦合胶(4)耦合粘接，所述的光纤阵列(2)的带涂覆层的光纤尾纤端(23)与所述的光纤适配器(3)连接，三者共同构成光模块内传输用集成光学组件。与现有技术相比，本实用新型具有结构紧凑、加工难度低且光学性能优良等优点。

技术领域

本实用新型属于集成光学领域，尤其涉及一种光模块用集成光学组件。

背景技术

随着Vcsel光源在光模块中的大量应用，建立与Vcsel光源有效耦合的光路结构将光信号引出，变得愈发重要。随着5G技术的快速发展，Vcsel光源阵列在100G与400G光模块中使用量呈爆发性增长，而与光源阵列匹配的转接耦合光路组件则要求体积小巧、紧凑、光学性能良好。

目前广泛采用了两种光模块用集成光学组件方案：一种方案是通过棱镜、透镜组成90度空间光学转接模组，将Vcsel光源垂直发射的光信号通过透镜聚光，再通过反射棱镜将光束转为水平传输，再通过准直透镜耦合进入光纤链路中；另一种方案更为紧凑，将多模光纤的裸光纤露出端研磨成45度角作为反射镜端，Vcsel光源垂直发射的光直接透过光纤底部照至45度反射面，转为水平光在光纤中水平传输。

第一种方案不利于系统集成，且随着光源阵列数量的增加，该方案的实现难度显著增加；

第二种方案因裸光纤的45度斜面的加工难度较大，其成品率和光学性能受限于光纤反射镜面加工工艺；其次，由于光纤底部的圆弧结构，垂直发射的光辐照至裸光纤底部存在部分光散射，降低了光耦合效率；再次，随着光源阵列数量增加，对应的光纤数也随之增加，对光纤反射镜的一致性要求也随之提高，反射镜的加工要求也将进一步提高，制作成本会大幅上升。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构紧凑、加工难度低且光学性能优良的光模块用集成光学组件。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种光模块用集成光学组件，其特征在于，包括垂直耦合直波导阵列芯片(1)、光纤阵列(2)、光纤适配器(3)，所述的垂直耦合直波导阵列芯片(1)与所述的光纤阵列(2)的V槽端(22)通过光纤耦合胶(4)耦合粘接，所述的光纤阵列(2)的带涂覆层的光纤尾纤端(23)与所述的光纤适配器(3)连接，三者共同构成光模块内传输用集成光学组件。

所述的垂直耦合直波导阵列芯片(1)的右端端面(11)和左端端面(12)均为倾斜面，其中右端端面(11)的倾角为41～45°；左端端面(12)的倾角为0～15°角或0～-15°角。

所述的光纤阵列(2)的V槽端(22)与所述左端端面(12)粘结，V槽端(22)与左端端面(12)的粘结面相匹配，呈0～-15°倾角或0～15°倾角。

所述的垂直耦合直波导阵列芯片(1)包含直波导(14)、渐变直波导(13)和展宽直波导(15)，其中直波导(14)一端连接光纤阵列(2)内裸光纤(21)，另一端依次连接渐变直波导(13)和展宽直波导(15)。

所述的直波导(14)的数量为1-1024，相邻直波导间间距为50-1002微米，直波导芯层直径为5-1000微米。

所述的直波导(14)距离衬底下表面0-20微米。

所述的渐变直波导(13)的长度为200-500微米，渐变直波导(13)的芯层直径由左至右线性展宽。

所述的展宽直波导(15)较直波导(14)展宽0-20微米，长度为0-500微米。

所述的光纤阵列(2)中裸光纤(21)的数量与垂直耦合直波导阵列芯片(1)中直波导(14)的数量一致。