一种阵列波分复用接收机组件的制作方法

1.本发明涉及共封装光模块技术领域，具体为一种阵列波分复用接收机组件。


背景技术：

2.目前，用于数据中心可插拔模块中的粗波分复用组件设计，包含一个粗波分复用(cwdm4)阵列平面光波导芯片(plc)和半导体光探测器(pd)组件，其中plc和pd都贴装与pcba表面，plc芯片是一进四出，将一根光纤中传输的四个波长的光分开，进入四个出光波导，出光侧研磨45度反射面，出光向下偏折，进入pd收光面。
3.现如今的接收机组件尺寸较大，难以应用于高集成度的共封装模块，目前1x4芯片尺寸约2x10mm，只能实现一个cwdm4的波分复用功能，而典型的共封装模块要求在约2x20mm芯片尺寸内实现16个cwdm4功能，相当于单位面积的芯片集成度要提升8倍，导致实际使用时十分的麻烦。
4.因此，需要设计一种阵列波分复用接收机组件来解决上述背景技术中的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种阵列波分复用接收机组件，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种阵列波分复用接收机组件,包括组件主体，所述组件主体包括一个用于粗波分复的阵列平面光波导芯片和半导体光探测器，所述阵列平面光波导芯片一侧连接有总输入端，所述组件主体设有第一输出端、第二输出端、第三输出端以及第四输出端，所述阵列平面光波导芯片由多个复用/解复用阵列单元组成，每个阵列单元包含一根单元输入波导端，四根单元输出波导端和色散结构。
8.作为本发明优选的方案，所述阵列平面光波导芯片采用三面进出阵列16x64 cwdm4 plc芯片，其中一面进光，两侧出光，其包含16个cwdm4波分复用单元，对应64个pd阵列以及8个cwdm4单元，对应32个pd阵列。
9.作为本发明优选的方案，所述半导体光探测器垂直立于平面光波导芯片两侧。
10.作为本发明优选的方案，所述阵列平面光波导芯片设有用以输入输出端面的三面抛光，其三面抛光可以小于以及等于8度角抛光，其中短边侧端面设置16路进光波导，两个长边侧端面各设置32路出光波导。
11.作为本发明优选的方案，所述阵列平面光波导芯片的出光波导分成四组，每组16根，组内波导间隔250um，该间隔与pd阵间隔一致。
12.作为本发明优选的方案，所述半导体光探测器感光面与平面光波导芯片波导出光面对准。
13.作为本发明优选的方案，所述阵列平面光波导芯片的总输入端连接有光纤阵列，光纤阵列包含16根光纤，间隔127um。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1.本发明中，通过设置的新型组件主体，该组件主体包括一个用于粗波分复的阵列平面光波导芯片和半导体光探测器，本发明改进了现有的接收机组件，通过该新型组件主体可以在比较小的尺寸内实现多个波分复用器件功能，采用三面进出阵列16x64 cwdm4 plc芯片，阵列pd芯片垂直立于plc芯片两侧，以实现紧凑的尺寸，提高了接收机组件的实用范围。
附图说明
16.图1为本发明的整体结构示意图；
17.图2为本发明的俯视结构示意图；
18.图3为本发明的a点放大结构示意图；
19.图4为本发明的b点放大结构示意图以及复用/解复用单元的结构示意图；
20.图5为本发明的安装结构示意图；
21.图中：1、组件主体；101、平面光波导芯片；1011、第一输出端；1012、第二输出端；1013、第三输出端；1014、第四输出端；102、半导体光探测器；103、总输入端；104、单元输入波导端；105、单元输出波导端；106、色散结构。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.请参阅图1
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5本发明提供一种技术方案：
24.一种阵列波分复用接收机组件,包括组件主体1，组件主体1包括一个用于阵列粗波分复的平面光波导芯片101和半导体光探测器102，平面光波导芯片101一侧连接有总输入端103，组件主体1设有第一输出端1011、第二输出端1012、第三输出端1013以及第四输出端1014，平面光波导芯片101由多个复用/解复用阵列单元组成，每个阵列单元的两侧分别连接有一根单元输入波导端104和四根单元输出波端导105，单元输入波导端104和单元输出波导端105内端连接有色散结构106，本发明改进了现有的接收机组件，通过该新型组件主体1可以在比较小的尺寸内实现多个波分复用器件功能，提高了接收机组件的实用范围。
25.实施例，请参照图1和图5，平面光波导芯片101采用三面进出阵列16x64cwdm4 plc芯片，其中一面进光，两侧出光，其包含16个cwdm4波分复用单元，对应64个pd阵列，半导体光探测器102垂直立于平面光波导芯片101两侧，平面光波导芯片101尺寸2x20mm，由于阵列cwdm4波分复用组件包含三面进出16x64 cwdm4 plc阵列芯片和芯片垂直立于plc芯片两侧的pd阵列芯片，阵列plc阵列芯片尺寸2x20mm，可以实现16个cwdm4功能，每一个cwdm4波分器件是一进四出结构，能够对四路波长信号光进行复用/解复用，cwdm4的四路典型波长为1270nm,1290nm,1310nm,1330nm，相互间隔20nm，阵列plc芯片实现cwdm4波分复用功能的单元结构可以有多种，比如阵列波导光栅，马赫曾德干涉器，刻蚀衍射光栅，其中四个1x16阵列pd芯片垂直于plc芯片放置，以实现紧凑的尺寸，pd阵列的规模可以根据pd芯片良率及具
体应用进行调整。
26.实施例，请参照图2、图3和图4，平面光波导芯片设有用以输入输出端面的三面抛光，其三面抛光都为8度角抛光，其中短边侧端面设置16路进光波导，两个长边侧端面各设置32路出光波导，平面光波导芯片101的出光波导分成四组，每组16根，组内波导间隔250um，该间隔需与pd阵间隔一致，阵列plc芯片三面抛光作为输入输出端面，三面抛光都为8度角抛光，用于减小光路反射回光，短边侧端面设置16路进光波导，两个长边侧端面各设置32路出光，出光波导分成四组，每组16根，组内波导间隔250um，该间隔与pd阵列间隔一致，从而能够实现多个波分复用器件功能。
27.工作原理：使用时，依图1，阵列cwdm4波分复用组件包含三面进出16x64cwdm4 plc阵列芯片和芯片垂直立于plc芯片两侧的pd阵列芯片，阵列plc阵列芯片尺寸2x20mm，实现16个cwdm4功能，每一个cwdm4波分器件是一进四出结构，对四路波长信号光进行复用/解复用，cwdm4的四路典型波长为1270nm,1290nm,1310nm,1330nm，相互间隔20nm，阵列plc芯片实现cwdm4波分复用功能的单元结构可以有多种，比如阵列波导光栅，马赫曾德干涉器，刻蚀衍射光栅；如图2，阵列plc芯片三面抛光作为输入输出端面，三面抛光都为8度角抛光，用于减小光路反射回光，短边侧端面设置16路进光波导，两个长边侧端面各设置32路出光，出光波导分成四组，每组16根，组内波导间隔250um，该间隔需与pd阵列间隔一致；如图5，四个1x16阵列pd芯片垂直于plc芯片放置，以实现紧凑的尺寸，pd阵列的规模可以根据pd芯片良率及具体应用进行调整，这里每个pd阵列芯片包含16个pd单元，pd感光面与plc波导出光面对准，本实用通过以上的组装，可以在比较小的尺寸内实现多个波分复用器件功能，有一定的推广价值。
28.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种阵列波分复用接收机组件,包括组件主体(1)，其特征在于：所述组件主体(1)包括一个用于粗波分复的阵列平面光波导芯片(101)和半导体光探测器(102)，所述平面光波导芯片(101)一侧连接有总输入端(103)，所述组件主体(1)设有第一输出端(1011)、第二输出端(1012)、第三输出端(1013)以及第四输出端(1014)，所述阵列平面光波导芯片(101)由多个复用/解复用阵列单元组成，每个阵列单元的两侧分别连接有一根单元输入波导端(104)和四根单元输出波导端(105)，所述单元输入波导端(104)和单元输出波导端(105)内端连接有色散结构(106)。2.根据权利要求1所述的一种阵列波分复用接收机组件，其特征在于：所述阵列平面光波导芯片(101)采用三面进出阵列16x64cwdm4plc芯片，其中一面进光，两侧出光，其包含16个cwdm4波分复用单元，对应64个pd阵列以及8个cwdm4单元，对应32个pd阵列。3.根据权利要求1所述的一种阵列波分复用接收机组件，其特征在于：所述半导体光探测器(102)垂直立于阵列平面光波导芯片(101)两侧。4.根据权利要求1所述的一种阵列波分复用接收机组件，其特征在于：所述阵列平面光波导芯片(101)设有用以输入输出端面的三面抛光，其三面抛光可以小于以及等于8度角抛光，其中短边侧端面设置16路进光波导，两个长边侧端面各设置32路出光波导。5.根据权利要求1所述的一种阵列波分复用接收机组件，其特征在于：所述阵列平面光波导芯片(101)的出光波导分成四组，每组16根，组内波导间隔250um，该间隔与pd阵间隔一致。6.根据权利要求1所述的一种阵列波分复用接收机组件，其特征在于：所述半导体光探测器(102)感光面与阵列平面光波导芯片(101)波导出光面对准。7.根据权利要求1所述的一种阵列波分复用接收机组件，其特征在于：所述阵列平面光波导芯片(101)的总输入端(103)连接有光纤阵列，光纤阵列包含16根光纤，间隔127um。
技术总结
本发明涉及共封装光模块技术领域，具体为一种阵列波分复用接收机组件，包括组件主体，所述组件主体包括一个用于粗波分复的阵列平面光波导芯片和半导体光探测器，所述阵列平面光波导芯片一侧连接有总输入端，所述组件主体设有第一输出端、第二输出端、第三输出端以及第四输出端，所述阵列平面光波导芯片的每个复用/解复用单元分别设有一根输入波导、四根输出波导和波长复用/解复用的色散结构，通过设置的新型组件主体，可以在比较小的尺寸内实现多个波分复用器件功能，提高了接收机组件的实用范围。用范围。用范围。


技术研发人员：张丽 曾姗姗 孙瑶 官良鹏
受保护的技术使用者：菲尼萨光电通讯（上海）有限公司
技术研发日：2021.05.25
技术公布日：2021/7/15