[发明专利]一种简易光路及基于该光路的微型单通道盒型封装光器件

说明书

本发明公开一种简易光路及基于该光路的微型单通道盒型封装光器件，应用于光通信领域，针对现有常规的单通道盒型封装光器件存在的设计复杂、工艺难度大、成本较高的问题；本发明设计的光路采用单个聚焦透镜，即可实现将光芯片发出的发散光耦合进光纤进行传输的效果，具体包括：光芯片、聚焦透镜以及耦合光纤，光芯片发出的发散光经过聚焦透镜形成汇聚光，耦合光纤设置于焦点位置，用于耦合汇聚光；基于这一光路设计的光器件采用的汇聚光系统对角度和焦距的敏感度不高，结构容差较大，从而使得本发明的光器件结构相对于现有常规的单通道盒型封装光器件更加稳定。

技术领域

本发明属于光通信领域，特别涉及一种单通道盒型封装光器件。

背景技术

随着通信容量需求的快速增长，高速光器件的需求日益迫切。高速器件对芯片工作温度有严格要求，而盒型封装可以集成热电制冷器控制芯片温度，以及良好的散热效果，被广泛应用于高速光器件的封装。常规的单通道盒型封装光器件如图1所示，包括：光器件管壳11、封装于光器件管壳11内的热电制冷器(TEC)12、陶瓷垫块(submount)13、光芯片14、准直透镜15，还包括设置于光器件管壳11外的汇聚透镜16；热电制冷器12作为基板，用于保证光芯片14工作温度，陶瓷垫块13置于热电制冷器12上，用于光芯14片散热，光芯片14与准直透镜15设置于陶瓷垫块上；

如图1的光路所示，现有常规的单通道盒型封装光器件，在耦合工艺中会涉及3次耦合过程：1.先把光芯片14出来的发散光通过第一颗靠近芯片的准直透镜15耦合为符合要求的准直光；2.使用第二颗匹配的汇聚透镜16，将准直光耦合为汇聚光；3.将汇聚光耦合进入光纤。

如图1的光路所示，现有常规的单通道盒型封装光器件，存在以下问题：

1、设计复杂：准直光学系统需要两个准直透镜匹配，光学系统零件较多，对光学系统敏感度增加，两颗透镜无法实现无源贴装，必须使用有源耦合方式实现；

2、工艺难度大：需要经过3次耦合，两次准直光耦合及一次汇聚光耦合，准直光耦合对角度敏感，耦合难度大；

3、成本高：使用两颗透镜，物料成本高，工艺步骤多，可能导致成品率下降，进而导致生产成本高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种简易光路及基于该光路的微型单通道盒型封装光器件，采用单透镜设计。

本发明采用的技术方案之一为：一种用于光器件的简易光路，包括：光芯片、聚焦透镜以及耦合光纤，所述光芯片发出发散光，该发散光经过聚焦透镜形成汇聚光，耦合光纤设置于焦点位置，用于耦合汇聚光。

本发明采用的技术方案之二为：基于该简易光路的微型单通道盒型封装光器件，包括：光器件管壳，以及封装于光器件管壳内的光芯片、聚焦透镜、陶瓷垫块、热电制冷器，热电制冷器与光器件管壳内壁密贴，所述陶瓷垫块位于热电制冷器上，光芯片与聚焦透镜设置于陶瓷垫块上。

聚焦透镜采用无源贴装方式固定。

本发明的有益效果：相比于常规的单通道盒型封装光器件，本发明的光器件采用单透镜设计，芯片与聚焦透镜通过贴片精度控制，能够保证耦合效率，本发明的光芯片发出发散光，经过聚焦透镜，形成汇聚光，耦合光纤设置于焦点位置，用于耦合汇聚光；采用本发明的光路设计，可实现只进行一次有源耦合工艺，大大降低了耦合工艺的难度；并且本发明采用的汇聚光系统对角度和焦距的敏感度不高，结构容差较大，从而使得本发明的光器件具备结构稳定的优点。

附图说明

图1为常规的单通道盒型封装光器件的光路示意图；

图2为本发明的光器件的光路示意图；