[发明专利]一种400G LR4光接收次组件结构及其制造方法

说明书

本发明涉及一种400G LR4光接收次组件结构及其制造方法，该结构包括光分波器、可对光进行设定角度反射的阵列式耦合透镜、阵列式光电二极管、键合金丝、跨阻放大器和装配印刷电路板，所述光分波器将合束在一起的LR4平行光，分为独立的四路平行光，四路平行光经过所述阵列式耦合透镜，光转过设定角度并汇聚到所述阵列式光电二极管的光敏面，所述阵列式光电二极管将光信号转化为电信号，所述电信号通过所述键合金丝传输到所述跨阻放大器，所述跨阻放大器将小电流信号转化为差分电压信号输出到所述装配印刷电路板上。该结构不仅有利于优化信号，而且简化了制造过程。

技术领域

本发明属于光纤通信领域，具体涉及一种400G LR4光接收次组件结构及其制造方法。

背景技术

在现有技术中，光接收次器件主要由光分波器Demux、阵列式耦合透镜LensArray、阵列式光电二极管PD Array、键合金丝Golden Wire、光电二极管垫片PD Submount、跨阻放大器TIA和装配印刷电路板PCBA组成，其结构如图1所示。现有技术存在的问题是：基于400G 信号传输，每个通道需要传输的信号带宽接近53GHZ，PD Submount的电信号转接，会引入较多的寄生电容和电感，导致信号带宽下降和杂讯引入，对应的接收端灵敏度会下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种400G LR4光接收次组件结构及其制造方法，该结构不仅有利于优化信号，而且简化了制造过程。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种400G LR4光接收次组件结构，包括光分波器、可对光进行设定角度反射的阵列式耦合透镜、阵列式光电二极管、键合金丝、跨阻放大器和装配印刷电路板，所述光分波器将合束在一起的LR4平行光，分为独立的四路平行光，四路平行光经过所述阵列式耦合透镜，光转过设定角度并汇聚到所述阵列式光电二极管的光敏面，所述阵列式光电二极管将光信号转化为电信号，所述电信号通过所述键合金丝传输到所述跨阻放大器，所述跨阻放大器将小电流信号转化为差分电压信号输出到所述装配印刷电路板上。

进一步地，所述阵列式耦合透镜为可对光进行90°反射的阵列式耦合透镜，所述阵列式耦合透镜将四路平行光耦合成汇聚光，并反射90°，入射到阵列式光电二极管上。

进一步地，所述阵列式耦合透镜为直角三棱镜结构，所述阵列式耦合透镜的宽度L的取值范围为2.5＜L＜4.5mm，水平边长度M的取值范围为1mm＜M＜2mm，竖直边长度N的取值范围为1mm＜N＜2mm，斜边与水平面夹角β的取值范围为40°＜β＜50°。

进一步地，所述光分波器将LR4合束在一起的四种不同波长的平行光分为四路独立波长的平行光。

进一步地，所述四路平行光的波长分别为1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm、1309.14nm，四路平行光的间隔为750um。

进一步地，所述阵列式光电二极管将光信号转化为小电流信号，通过焊盘输出。

进一步地，所述键合金丝将阵列式光电二极管与跨阻放大器进行电气连接。

本发明还提供了所述400G LR4光接收次组件结构的制造方法，包括以下步骤：

1）贴片：使用银胶将阵列式光电二极管贴附在装配印刷电路板上并烘烤固定；使用银胶将跨阻放大器贴附在装配印刷电路板上并烘烤固定；

2）金丝键合：利用翻转打线，使用键合金丝焊接，从阵列式光电二极管焊盘焊接跨阻放大器焊盘上；使用键合金丝焊接，从跨阻放大器焊盘焊接到装配印刷电路板焊盘上；

3）阵列式耦合透镜耦合：阵列式耦合透镜对四路平行光进行耦合，耦合时对四路光进行均衡，并耦合到最大，然后使用胶水将阵列式耦合透镜固定。