[实用新型]稳定曲线阵列波导光栅芯片中心波长的封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种阵列波导光栅芯片的封装结构。特别是涉及一种稳定曲线阵列波导光栅芯片中心波长的封装结构。

背景技术

阵列波导光栅(AWG)器件为光通信市场上需求量很大的一种光器件，为密集波分复用/解复用器的一种。目前，各光器件厂家为了降低芯片成本，将原来的芯片外型由方形改为如图1所示的曲线型芯片。

由于芯片材料为硅基二氧化硅，材料本身对温度、应力都非常敏感。

对于芯片的温度敏感性，通常通过加热模块对芯片进行加温和温度控制，降低器件对外接环境温度的敏感性。这里所述的加热模块包含加热器、用于温度反馈的热敏电阻或RTD、用于改善加热器热场和提高导热性的热沉。

对于芯片的应力敏感性，由于芯片由原来的方形变成曲线型后，轻微受力后外型极易发生形变，从而导致器件的中心波长的变化，因此，相对于方形的AWG芯片，解决芯片由于外界应力作用导致芯片的形变变得至关重要，通常采用两种方案来解决，方案一：如图2所示，将整个芯片紧密贴接在一个平整的方形加强板上。该方案可以解决出方形加强板以外的其它外力带来的芯片形变，如带状光纤的推力或拉力，但是不能解决粘结过程产生的应力导致的芯片光学指标的变化，对粘接工艺要求很高；方案二：如图3所示，将芯片的输入和输出波动两端粘结在横梁上，再将粘了横梁的芯片用导热硅脂和硅橡胶紧密贴在加热片上。该方案也可以解决出方形加强板以外的其它外力带来的芯片形变，同时由于芯片最敏感的阵列波导部分用的是导热硅脂和硅橡胶粘接，因此，粘接所带来的应力较小，对粘接工艺的要求也相应降低。但这种方法工艺复杂，成本也有所提高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可以克服曲线形阵列波导光栅芯片的波长敏感性，解决芯片和加热片粘接力带来的光学指标的变化，同时提高阵列波导光栅芯片与光纤阵列耦合端面的长期稳定性的稳定曲线阵列波导光栅芯片中心波长的封装结构。

本实用新型所采用的技术方案是：一种稳定曲线阵列波导光栅芯片中心波长的封装结构，包括有固定在加热模块上的曲线型AWG芯片，与曲线型AWG芯片的一端耦合对准并连接的单芯光纤阵列，与曲线型AWG芯片的一另端耦合对准并连接的多芯光纤阵列，所述的多芯光纤阵列的另一端连接有带状光纤，所述加热模块位于多芯光纤阵列那一侧的下表面连接石英玻璃片一端的上表面，所述石英玻璃片另一端的上表面上设置有带状纤垫块，所述的带状纤垫块位于所述的带状光纤的下方。

所述的曲线型AWG芯片与加热模块通过导热硅脂固定连接。

所述的带状光纤通过硅橡胶固定在所述的带状纤垫块的上表面上。

所述的加热模块包括有：由上至下依次设置的使热场均匀的低热阻衬底、加热器和高热阻垫块，以及嵌入在低热阻衬底中部的中间位置内的热敏电阻。

所述的带状纤垫块与加热模块之间的间距为15～30mm。

所述的石英玻璃片的厚度与高热阻垫快的厚度保持一致。

所述的带状纤垫块为金属材料，且表面平整。

所述的带状纤垫块为玻璃材料，且表面平整。

还设置有封装盒，所述的连接有曲线型AWG芯片、石英玻璃片和带状纤垫块的加热模块，以及与曲线型AWG芯片的一端耦合对准并连接的单芯光纤阵列，与曲线型AWG芯片的一另端耦合对准并连接的多芯光纤阵列均安装在封装盒内，所述的带状光纤从封装盒带状光纤输出端口输出。

本实用新型的稳定曲线阵列波导光栅芯片中心波长的封装结构，结构简单，成本低廉，便于使用，可以减少封装过程中，加热模块和芯片粘接的应力，降低对芯片光学指标的影响；可以避免带状光纤和封装盒热膨胀系数不一样带来的芯片形变，以及高低温循环过程中的波长漂移，提高器件的波长稳定性；由于带状光纤被固定在热膨胀系数相当的石英玻璃片上，所以在外界环境温度变化时，芯片和光纤阵列端面的粘接面受力较小，提高了器件耦合端面的长期可靠性。

附图说明

图1是曲线型芯片外观示意图；

图2是目前常用的采用方形加强板粘接后的芯片外型图；

图3是目前常用的采用横梁粘接后的芯片外型图；

图4是本使用新型的器件封装外观示意图；

图5是图4的纵剖面结构示意图。

其中：

1：曲线型AWG芯片                    2：带状光纤

3：带状光纤粘接处                   4：单芯光纤阵列

5：多芯光纤阵列                     6：加热模块