光發射組件制造技術

本發明專利技術提供了一種光發射組件，包括激光器芯片組、透鏡組、背光芯片組、鍍金過度塊、熱層、平面光波導集成波分復用芯片、隔離器、套筒、插針適配器、金屬管殼；激光器芯片組包含多個激光器芯片且均粘接在鍍金過度塊的上方；背光芯片組包含多個背光芯片且均固定在鍍金過度塊上并放置于激光器芯片組的后方；透鏡組、平面光波導集成波分復用芯片、隔離器均粘接在熱層上，熱層及其上面所裝配的元件均置于金屬管殼內；套筒、插針適配器均固定于金屬管殼的尾部。本發明專利技術的光發射組件簡化了芯片裝配的工藝，節省了封裝空間，降低了封裝難度，提高了封裝效率，同時也增加了光發射組件的穩定性與可靠性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種光發射組件，尤其涉及一種波分復用光發射組件，屬于光通信領域。
技術介紹
隨著數據中心及高性能計算機的廣泛應用，對光模塊的數率和封裝尺寸提出了更高的要求。對光模塊中的核心元件光器件也提出了更為嚴苛的考驗，小型化、集成化的封裝形式將是40G與100G光器件的發展趨勢。現有CWDM/Lan-WDM波分復用光發射組件光路結構多采用：光進入輸入端口后，被第一透鏡準直聚焦，進入濾光片組，在濾光片組內多次來回反射濾波實現波長復用，然后再經過第二透鏡組，聚焦到透鏡上輸出。這種采用濾光片實現波分復用的空間光學結構，光路極其復雜，首先要把單個濾光片單元按一定順序精準地組合成一個多通道濾光片組，然后再實現光輸入端口、至少兩個透鏡組、多通道濾光片組以及激光器芯片之間的光路耦合，耦合封裝難度非常大。同時，現有的波分復用光發射組件多采用將激光器芯片組或者背光芯片組的單個芯片裝配到過度塊上，再將4個分立的過度塊二次裝配到一個大過度塊的方式，封裝工藝復雜。因此有必要設計一種新的光發射組件，以克服上述問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種簡化空間光學裝配，提高封裝效率，增加光路可靠性與穩定性的光發射組件。本專利技術是這樣實現的：本專利技術提供一種光發射組件，包括激光器芯片組、透鏡組、背光芯片組、鍍金過度塊、熱層、平面光波導集成波分復用芯片、隔離器、套筒、插針適配器、金屬管殼，其特征在于：所述激光器芯片組包含多個激光器芯片且均粘接在鍍金過度塊的上方；所述背光芯片組包含多個背光芯片且均固定在鍍金過度塊上并放置于激光器芯片組的后方，用于監控激光器芯片組的輸出光電流；所述透鏡組、所述平面光波導集成波分復用芯片、所述隔離器均粘接在所述熱層上，所述熱層及其上面所裝配的元件均置于所述金屬管殼內；所述套筒、所述插針適配器均固定于所述金屬管殼的尾部。進一步地，所述光發射組件的光路結構為：從所述激光器芯片組的光輸出端口輸出多波長信號光，多波長信號光通過透鏡組耦合進入平面光波導集成波分復用芯片被復用為單波長光，并通過隔離器進入到插針適配器中輸出，最終完成波長復用與光電轉化。進一步地，所述激光器芯片組的光輸出端口為LC型光接口。進一步地，所述背光芯片組采用側入射方式直接固定至所述過度塊上。進一步地，所述背光芯片組與所述激光器芯片組具有相同的通道數。進一步地，所述平面光波導集成波分復用芯片為陣列波導光柵芯片或衍射刻蝕光柵芯片。進一步地，所述平面光波導集成波分復用芯片具有一輸出端面，所述輸出端面為拋光面。進一步地，所述輸出端面鍍有反射膜。進一步地，所述平面光波導集成波分復用芯片的輸出波導與所述激光器芯片組具有相同的通道數和通道間隔。進一步地，其特征在于：所述透鏡組的材料為硅，且采用紫外膠粘接方式固定于所述熱層。本專利技術具有以下有益效果：本專利技術的光發射組件將激光器芯片組的多個芯片和背光芯片組的多個芯片集成裝配在一個過度塊上，簡化了芯片裝配的工藝，節省了封裝空間；并充分利用平面光波導集成波分復用芯片進一步簡化光路結構，大大降低了光發射組件的封裝難度，提高了封裝效率，同時也增加了光發射組件的穩定性與可靠性。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。圖1為本專利技術實施例的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例貼裝有芯片的過度塊的示意圖。附圖中的數字代號含義如下：1-激光器芯片組，11、12、13、14-激光器芯片，2-透鏡組，3-背光芯片組，31、32、33、34-背光芯片，4-鍍金過度塊，41-金錫焊料，42-薄膜電阻，43-通孔，5-熱層，6-平面光波導集成波分復用芯片，7-隔離器，8-套筒，9-插針適配器，10-金屬管殼。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。如圖1所示，本專利技術實施例提供了一種光發射組件，包括激光器芯片組1、透鏡組2、背光芯片組3、鍍金過度塊4、熱層5、平面光波導集成波分復用芯片6、隔離器7、套筒8、插針適配器9以及將上述各元件封裝至其內的金屬管殼10。如圖2所示，本實施例中所述激光器芯片組1包含有四個激光器芯片11、12、13、14，在其他實施例中也可為其他的數量，其輸出波長滿足IEEE802.3ba標準規定的粗波分復用波長，所述激光器芯片組1的光輸出端口為LC型光接口，所述四個激光器芯片11、12、13、14均粘接在鍍金過度塊4的上方；所述背光芯片組3與所述激光器芯片組1有源區具有相同的通道數，所述背光芯片組3包含四個背光芯片31、32、33、34，均采用側入射方式直接固定至所述鍍金過度塊4上，并放置于激光器芯片組1的后方，用于監控激光器芯片組1的輸出光電流；所述透鏡組2、所述平面光波導集成波分復用芯片6、所述隔離器7均粘接在所述熱層5上；所述熱層5及其上面所裝配的元件均置于所述金屬管殼10內；所述套筒8、所述插針適配器9均固定于所述金屬管殼10的尾部。所述透鏡組2包含四個硅透鏡，硅透鏡折射率為3.4，而玻璃透鏡的折射率為1.5，因此硅透鏡加工厚度可達到0.3-06mm甚至更薄，而玻璃透鏡目前最薄的加工厚度為1mm，在工藝實現上常規的玻璃透鏡需要外加金屬套進行保護，多采用激光焊接的方式固定在熱層5上，而硅透鏡由于體積小，所述透鏡組2采用紫外膠粘接的方式固定，工藝更簡單便捷。所述平面光波導集成波分復用芯片6為四通道陣列波導光柵芯片，在其他實施例中也可為衍射刻蝕光柵芯片。所述平面光波導集成波分復用芯片6的輸出波導與所述激光器芯片組1有源區具有相同的通道數和通道間隔。所述平面光波導集成波分復用芯片6具有一輸出端面，所述輸出端面為拋光面，其表面未鍍膜，在其他實施例中，所述輸出端面可以鍍反射膜。如圖2所示，所述鍍金過度塊4采用氮化鋁材料制備，具有良好的熱導率。所述鍍金過度塊4上做了共面波導的高頻特性設計，通過地、射頻信號線、地與射頻信號線的間距、材料的介電常數來進行電阻匹配。同時在激光器芯片組1裝配區域也設計了激光器芯片組1內阻匹配的薄膜電阻42，從而保證器件的高頻傳輸性能。為了提高貼片精度，在過度塊上做了MASK設計，從散熱性方面考慮，MASK上面濺射了金錫焊料41，芯片貼片時只需要放置在所述鍍金過度塊4上給其加熱到特定溫度就能將芯片固定。與此同時，所述鍍金過度塊4上還打了一排通孔43，其作用是讓所述鍍金過度塊4的上表面與下表面導通，大面積接地保證良好的散熱性。在所述鍍金過度塊4上預制了背光芯片組3裝配區域，便于背光芯片組3在激光器芯片組1正后方的裝配。背光芯片組3采用側入射芯片代替面入射芯片，背光芯片組3側面設計為扇形結構，該區域均可要用于監控激光器的輸出光功率。四通道鍍金過度塊4集成化的設計不僅減小了整個裝配的空間、縮短了高頻走線間距，為器件的高頻特性提供了保障，還簡化了工藝過程。所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光發射組件，包括激光器芯片組、透鏡組、背光芯片組、鍍金過度塊、熱層、平面光波導集成波分復用芯片、隔離器、套筒、插針適配器、金屬管殼，其特征在于：所述激光器芯片組包含多個激光器芯片且均粘接在鍍金過度塊的上方；所述背光芯片組包含多個背光芯片且均固定在鍍金過度塊上并放置于激光器芯片組的后方，用于監控激光器芯片組的輸出光電流；所述透鏡組、所述平面光波導集成波分復用芯片、所述隔離器均粘接在所述熱層上，所述熱層及其上面所裝配的元件均置于所述金屬管殼內；所述套筒、所述插針適配器均固定于所述金屬管殼的尾部。

【技術特征摘要】
1.一種光發射組件，包括激光器芯片組、透鏡組、背光芯片組、鍍金過度塊、熱層、平面光波導集成波分復用芯片、隔離器、套筒、插針適配器、金屬管殼，其特征在于：所述激光器芯片組包含多個激光器芯片且均粘接在鍍金過度塊的上方；所述背光芯片組包含多個背光芯片且均固定在鍍金過度塊上并放置于激光器芯片組的后方，用于監控激光器芯片組的輸出光電流；所述透鏡組、所述平面光波導集成波分復用芯片、所述隔離器均粘接在所述熱層上，所述熱層及其上面所裝配的元件均置于所述金屬管殼內；所述套筒、所述插針適配器均固定于所述金屬管殼的尾部。2.如權利要求1所述的光發射組件，其特征在于：從所述激光器芯片組的光輸出端口輸出多波長信號光，多波長信號光通過透鏡組耦合進入平面光波導集成波分復用芯片被復用為單波長光，并通過隔離器進入到插針適配器中輸出，最終完成波長復用與光電轉化。3.根據權利要求1所述的光發射組件，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：成璇璇，翟宇佳，李鳳，朱虎，
申請(專利權)人：武漢電信器件有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42