[发明专利]一种灵活耦合的高速光电器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电器件，特别是一种灵活耦合的高速光电器件。

背景技术

光纤及高速发射接受技术广泛应用于数据通讯、高性能计算机互连和消费电子产品的高速外设互联。在这些器件中，需要将光发射器件或接收器件与光纤耦合。而光发射器件或接收器件可能有两种结构。第一种为波导型，例如波导侧发光半导体激光器和波导型光电二极管，其光发射面或接收面与电极处于垂直的平面。另一种为平面型，例如垂直腔表面发射半导体激光器(VCSEL)和平面型半导体光电二极管(planar photodiode)，其光发射面或接收面与电极处于同一或平行的平面。相对于波导型器件而言，平面型器件具有低成本及易于封装等优点，应用非常广泛，例如在有源光缆中，常采用垂直腔表面发射激光器作为光信号发射器及平面型光电二极管作为光接收器。

然而，由于在平面型器件的应用场合，光信号是垂直耦合到光发射面或接收面，这意味着光耦合方向是与电极平面是垂直的。而通常由于结构和尺寸的限制，光耦合方向要与光电器件所在的模块中电路板平行。如果光电器件平行焊接在模块电路板上，通常采用反射镜将耦合光束转向90度。然而，但这种技术成本高、工艺复杂，不利于组装生产。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术所存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种结构简单、组装方便的灵活耦合的高速光电器件。

为实现上述目的，本发明灵活耦合的高速光电器件可采用如下技术方案：

一种灵活耦合的高速光电器件，包括模块电路板、安装于模块电路板上的柔性电路板、安装于柔性电路板上的基底以及通过键合安装于基底上的反装半导体激光芯片或接收器芯片阵列，所述基底上设有高速过孔阵列。

本发明与现有技术相比：结构简单，便于组装，且光耦合部分成为一个独立光学子组件，可以灵活地与模块电路板进行电连接。

附图说明

图1为本发明灵活耦合的高速光电器件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

请结合图1所示，本发明公开一种灵活耦合的高速光电器件100，包括模块电路板20、安装于模块电路板20上的柔性电路板30、安装于柔性电路板30上的基底40以及通过键合安装于基底40上的反装半导体激光芯片50或接收器芯片阵列50，所述基底40为玻璃基底或陶瓷基底，且基底40上设有高速过孔阵列41。所述基底40与反装半导体激光芯片50或接收器芯片阵列50之间的键合方式为共金焊、金锡焊、铟焊。若基底40上安装的为反装半导体激光芯片50，则该反装半导体激光芯片50上设有发射区51，该发射区51与至少一条光纤60的光耦合方向相对；若基底40上安装的为接收器芯片阵列50，则该接收器芯片阵列50上设有接收区51，该接收区51与至少一条光纤60的光耦合方向相对。其中，除模块电路板20之外的所有其他器件组成一个光学子组件(optical sub-assembly or OSA)。光纤和发射区51或接收区51可以是单一的，也可以是阵列的形式。与现有技术相比，本发明将光束耦合与电连接分离开，其优点是：

1、光耦合部分成为一个独立光学子组件，可以灵活地与模块电路板进行电连接。

2、陶瓷或玻璃基片的过孔和软板可以保证10Gbps以上的带宽。

3、陶瓷或玻璃基片可以是晶圆形式，因此便于采用晶圆上的芯片键合方式生产，大大提高了产率，降低了成本。