[实用新型]一种光波导与光电芯片的新型耦合结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信，尤其涉及一种光波导与光电芯片之间的耦合结构。

背景技术

当今社会的发展，信息数据海量剧增，对信息计算、传输等技术提出了更高的要求和挑战。光通信凭借其诸多优点，应用越来越广泛，传输速率越来越高。从城市间的超长距离传输，到设备间的局域网传输，光互连的范围不断增加，目前业界的研究热点已经延伸到芯片间以及同一芯片内的芯片级光互连。芯片级的光互连，目前业内已经提出了多种方案。其中一个重要方向，采用光波导实现芯片间的光传输。集成密度、耦合效率、可靠性以及成本都是目前研究的重点。

芯片间依靠光波导进行光电传输的典型专利方案中，光波导芯片是多层印刷电路板中的一层，光波导端面到光电芯片表面存在孔隙连接，电路板与光波导各层之间采用胶水粘结。这种封装结构要求光电芯片（如光电探测器）已经做好足够的气密性封装，不适合更高密度的裸芯片级封装。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型提供了一种光波导与光电芯片的新型耦合结构，光波导与光电芯片间引入一层透明基板,能够直接实现光电芯片的紧凑气密封装，提高封装密度。该透明基板同时能够对光波导芯片进行有效保护，缓冲光波导芯片与上层电路以及光电芯片间的应力。

本实用新型采用如下技术方案：

一种光波导与光电芯片的新型耦合结构，包括光波导芯片和光电芯片，所述光波导芯片的端面抛光成45°角的端面，所述光波导芯片与所述光电芯片之间还设有光波可以穿透的透明基板。

优选地，所述透明基板的上表面光波穿过的地方设有一定位槽，所述定位槽内固定一柱状透镜。

优选地，在透明基板的上表面光波穿过的地方设有一定位槽，所述定位槽固定一球状透镜。

优选地，所述透明基板的上表面设有一半球面透镜，所述半球面透镜的半球面面向所述光电芯片。

优选地，在所述透明基板的上下表面之间设置一沿光束传播方向的光波导。

优选地，在所述透明基板上下两侧加工渐变折射率透镜，两个所述透镜相对，并且位于同一直线上。

优选地，所述光波导芯片为硅波导芯片或石英基波导芯片或离子交换波导芯片或聚合物波导芯片。

优选地，所述透明基板上制作有焊接点，所述光电芯片通过所述焊接点与所述透明基板焊接，所述透明基板与所述光波导芯片通过胶水粘接

本实用新型的有益效果是：

本实用新型在光波导芯片与光电芯片之间设置光波可以穿透的透明基板，能够直接实现光电芯片的紧凑气密封装，提高封装密度。该透明基板同时能够对光波导芯片进行有效保护，缓冲光波导芯片与上层电路以及光电芯片间的应力。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型第二实施例的结构示意图。

图3是本实用新型第二实施例的定位槽和柱状透镜的俯视图。

图4是本实用新型第三实施例的结构示意图。

图5是本实用新型第四实施例的结构示意图。

图6是本实用新型第五实施例的结构示意图。

图7是本实用新型第六实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1……光电芯片    2……焊接点          3……透明基板

4……光波导芯片  5……柱状透镜        6……定位槽

7……球状透镜    8……渐变折射率透镜  9……光波导

具体实施方式

下面结合附图中的图1至图7对本实用新型的光波导与光电芯片的新型耦合结构作进一步详细说明。

本实用新型的第一实施例，请参考图1，包括光波导芯片4和光电芯片1，光波导芯片4的端面抛光成45°角的端面，光波导芯片4与光电芯片1之间还设有光波可以穿透的透明基板3。透明基板3上制作有焊接点2，光电芯片1通过焊接点2与透明基板3焊接，透明基板3与光波导芯片4通过胶水粘接。光波导芯片4中传输的光波经45°角的端面反射后，改变90°方向后向上传输，穿过透明基板3到达光电芯片1。透明基板3用作光电芯片1的密封窗口，提供密封保护，允许光波的通过，另外，还可以缓冲光波导芯片4与上层电路、光电芯片1间的应力，保护光波导芯片4，使其免受损伤。

本实施例中光波导芯片4可以为硅波导芯片、石英基波导芯片、离子交换波导芯片或聚合物波导芯片；透明基板3为允许通信光波穿透的物质，例如玻璃、硅片、聚合物等。