[发明专利]一种光纤FA结构及高回损光接收器件

说明书

本发明提供了一种光纤FA结构及高回损光接收器件，该光纤FA结构包括二氧化硅基板、玻璃盖板和光纤，二氧化硅基板上表面具有V型槽，且二氧化硅基板的一端面具有全反射斜面，该全反射斜面的倾斜角α为41±0.5°，光纤置于V型槽内，玻璃盖板覆盖部分光纤。该光接收器件包括光纤FA结构，光电探测器以及接收组件，光电探测器包括光电探测PD芯片和聚焦透镜，聚焦透镜的通光孔中心与光电探测PD芯片的有效光探测面中心在纵向上错位且在横向上对齐布置。该发明光接收器件耦合容差大，耦合工艺简单，具有低噪声、高回损等优良特性，在目前的贴片机精度、物料生产精度和耦合水平下，较易于实现量产，有利于光器件在提升速度的条件下进一步降低成本。

技术领域

本发明属于光学通信技术领域，具体涉及一种光纤FA结构及高回损光接收器件。

背景技术

光通信技术的迅猛发展，要求数据传输速率和数据传输容量不断增加，在保证高传输速率的同时，还要求模块传输距离长、器件的封装体积小、集成度高、成本低。对于光接收器件而言，随着传输速率的提高，为了获得更大的带宽，光电探测器的有效接收光敏面积越来越小，多家芯片公司提供的用于100G单波、400G等系列单模系统中光电探测器的光敏接收面积大多只有甚至更小，这对器件的耦合封装又提出了新的要求。

另一方面，由于探测器有效光敏面变小，在光器件封装时，一般采用聚焦能力更好的非球光器件进行封装，但同时探测器芯片表面的反射光也会经过非球透镜的聚焦到达光纤端面从而可能成为有害反射光，并通过低损耗光纤到达发射端影响激光器的稳定性，一般对于这种光路，要求接收端光器件的回损达到～27dB，对于同轴光器件，多采用管芯偏移、插针带角度等方式增大回损，但当工作波长在1550nm时，这种方式改善效果不显著，且会损失掉一定程度的响应度。

发明内容

本发明的目的是克服现有高速接收器件随着调制带宽增大，探测器的光敏面逐渐减小，耦合工艺难度大，且同轴耦合的接收器件有回损超标风险的问题。

为此，本发明提供了一种光纤FA结构，包括二氧化硅基板、玻璃盖板和光纤，所述二氧化硅基板上表面具有刻蚀形成的V型槽，且二氧化硅基板的一端面具有全反射斜面，该全反射斜面的倾斜角α为41±0.5°，所述光纤置于V型槽内，所述玻璃盖板覆盖部分光纤，且玻璃盖板位于远离全反射斜面一端。

进一步的，所述二氧化硅基板上的V型槽为一个或多个，且多个V型槽平行并排布置。

进一步的，所述光纤包括光纤包层段和无包层段，所述光纤包层段为光纤的光输出端，所述玻璃盖板覆盖于光纤的无包层段。

另外，本发明还提供了一种高回损光接收器件，包括上述光纤FA结构，用于光电转换的光电探测器以及接收组件；所述光电探测器包括光电探测PD芯片和设置在光电探测PD芯片上表面的聚焦透镜，所述光电探测PD芯片上表面具有电极和有效光探测面，所述聚焦透镜的通光孔中心与所述光电探测PD芯片的有效光探测面中心在纵向上错位且在横向上对齐布置，所述光电探测器与所述接收组件通过电连接金线导通。

进一步的，所述聚焦透镜为硅材质，且聚焦透镜的折射率为3.2～3.5。

进一步的，所述聚焦透镜表面镀有与工作波长对应的增透膜。

进一步的，所述聚焦透镜与光电探测PD芯片之间通过与其折射率匹配的胶水层连接，所述胶水层厚度为10～20μm。

进一步的，所述聚焦透镜的两侧点有绝缘的焊盘保护胶，所述焊盘保护胶的折射率为2～3。

进一步的，所述接收组件包括COC基座和PCB板一，所述光纤FA结构和光电探测器均设置在COC基座上，所述PCB板一位于靠近COC基座上光电探测器的一端，且PCB板一与光电探测器的电极通过电连接金线连接。