[发明专利]硅光子光学收发装置

说明书

一种硅光子光学收发装置，包含适配且稳固地容置于导热外壳的硅光子光学模块，所述硅光子光学模块包含固设于基板的多个光发射次模块以及安装于所述基板的安装面上的数字信号处理器和硅光学次模块。所述硅光学次模块包括固设在所述安装面上的光子集成电路、叠设在该光子集成电路上的激光驱动器和转阻放大器、耦接在所述光子集成电路的第一光口部和所述光发射次模块之间的保偏光纤组件、及与所述光子集成电路的第二光口部耦接的传输光纤组件。所述导热外壳内形成有分别与所述数字信号处理器与所述光发射次模块和所述热接触的第一散热部和第二散热部。

技术领域

本发明有关于一种光学收发装置，特别是指一种具高散热效率的硅光子光学收发装置。

背景技术

如US 2017/0059796A1所揭露的一种现有光学收发装置200，如图1所示，可操作来提供电信号至光学信号或光学信号至电信号的转换以及传递光学信号和电信号，并包括设在基板201的表面上的处理器202和多个密封型(Hermetic)的光学发射组件203，以及设在基板201的另一表面上的光学接收组件204。所述光学发射组件203和所述光学接收组件204电连接所述处理器202。所述光学发射组件203的密封程度符合于在工业用途的光发射次模块(Transmitter Optical Sub-Assembly，以下简称TOSA)类型封装的气密要求，且所述光学发射组件203被紧密地并行排列且定位于所述基板201。

请注意，每个光学发射组件203的光发射器(图未示，其为光电芯片)在工作时，并不会将输入的电流完全转换成输出光电子，而部分电流将会以热能释放的方式成为能量损耗。然而，上述光学收发装置200中的光学发射组件203紧密地并排设置且无法在小型化的封装体内加装用于散热的致冷组件。另一方面，当所述处理器202利用相对复杂的PAM4(四准位脉冲振幅调变)技术来处理以较高光通讯速率，如400G的信号调变时会产生更多的热。如此，在现有光学收发装置200内部如果大量的热不断积累，无法及时排除，将会对其本身的性能产生诸多不利影响，例如，降低组件的使用寿命，性能变差，材料老化或应力变形，甚至组件损坏或功能失常。

因此，对于如何解决用于高速光纤通讯之光学收发装置的散热问题已成为相关技术领域所欲解决的议题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅光子光学收发装置，其能克服现有技术至少一个缺点。

本发明所提供的一种硅光子光学收发装置包含硅光子光学模块、及导热外壳。

所述硅光子光学模块包括基板、多个光发射次模块、数字信号处理器及硅光学次模块。

所述基板具有安装面并形成有多个导电轨迹。

所述光发射次模块设置于所述基板的端部并朝着远离所述端部的方向往外延伸，每个光发射次模块与对应的导电轨迹电连接并具有光口。

所述数字信号处理器是以远离所述光发射次模块的方式安装在所述基板的安装面上。

所述硅光学次模块安装在所述基板的安装面上，并包括光子集成电路、激光驱动器、转阻放大器、保偏光纤组件、及传输光纤组件。所述光子集成电路是固设在所述基板的安装面上，至少含有分光器、调变器及光电二极管，并具有第一光口部和第二光口部，所述第一光口部和所述第二光口部各自具有多个光口。所述激光驱动器和所述转阻放大器电连接所述光子集成电路并与所述光子集成电路整合，且各自经由对应的导电轨迹与所述数字信号处理器电连接。所述保偏光纤组件包含与所述光子集成电路的第一光口部耦合连接的第一光耦合座、分别与所述光发射次模块的所述光口耦合的多个连接头、及分别耦接在所述连接头与所述光耦合座之间的多条保偏光纤，每条保偏光纤的端部经由所述第一光耦合座与所述光子集成电路的第一光口部的对应光口光耦合。所述传输光纤组件包含与所述光子集成电路的第二光口部耦合连接的第二光耦合座、光纤连接器、及耦接在所述第二光耦合座与所述光纤连接器之间的多条光纤缆线，每条光纤缆线具有多条光纤，其中每一者的端部经由所述第二光耦合座与所述光子集成电路的第二光口部的对应光口光耦合。