[实用新型]芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及有源光缆技术领域，具体是涉及一种芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件。

背景技术

为了适应人们对通信带宽需求的日益增加，增加传输容量及减小功耗是光纤通信领域的重中之重，并行光纤技术由此日益发展。目前利用并行光纤技术主要产品有QSFP光模块，雷电（Thunderbolt）线缆，光有源HDMI线缆等。并行光学技术的主要特征是在一个单独器件或模块中有多路激光二极管或光电二极管对准多路光纤。因此，如何将多路光纤与多路激光二极管或光电二极管同时对准，这就涉及到耦合对准方法。

如图8揭示了一种芯片阵列与并行光纤耦合对准的传统方法：多路光纤利用V型糟或MPO/MT插芯加工成光纤阵列组件1，先将光纤阵列耦合对准透镜阵列3固定，透镜阵列由两组透镜及一个45度反射镜组成。芯片阵列5固定到芯片载体上，在发射端，VCSEL芯片阵列发出的光信号经过透镜阵列耦合到多路并行光纤中实现电光转换；在接收端面，多路并行光纤的光信号经过透镜阵列耦合到PD芯片阵列中，实现光电转换。

上述技术方案中，由于不能高精度的定位光纤阵列、芯片阵列与透镜阵列，所以光纤阵列、芯片阵列与透镜阵列之间的耦合对准基本都采用主动耦合方法(Active alignment)来实现，在发射端面通过对VCSEL芯片阵列进行通电，使其工作发出光信号，通过连接到多路并行光纤的光探测仪如光功率计来实时检测接收到的光强度，通过多维调整平台夹具反复调整VCSEL芯片阵列与透镜阵列之间的相对位置，使接收到的光信号强度达到最大，然后用UV胶或激光焊接等方法固定透镜阵列和光纤阵列，实现多路并行光纤与VCSEL芯片阵列的精确耦合对准。同理，在接收端面通过实时探测PD芯片阵列光流强度来耦合对准。这种方法虽然能达到光电芯片阵列与多路并行光纤的高精度耦合对准，但缺点也显而易见：工艺复杂，作业工时长，可靠性差等。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件，该光组件结构简单，制作成本低，通过该光组件能够实现高精度高质量的快速耦合，解决现有的并行光纤主动耦合对准方法存在的工艺复杂，耗时长的问题，且对准精度高，耦合效率高，易于实现，适用于各种采用并行光纤技术的产品。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种芯片阵列与并行光纤被动耦合的光组件，包括一光纤阵列组件、一耦合对准定位块、一透镜阵列、一芯片载体和至少一具有多个光电转换区的光电芯片阵列；所述光纤阵列组件包括一固定座和间隔定位穿设于所述固定座内的多路并行光纤；所述透镜阵列包括一透镜本体、垂直方向内嵌在所述透镜本体内的与多个光电转换区对应的第二透镜阵列面、水平方向内嵌在所述透镜本体内的与多路并行光纤对应的第一透镜阵列面和内嵌在所述透镜本体内的使光路在所述第二透镜阵列面与所述第一透镜阵列面之间折转90度的反射面；所述光电芯片阵列的多个光电转换区朝上贴装于所述芯片载体上，所述光电芯片阵列与所述芯片载体上所需连接的驱动电路芯片电连接；所述耦合对准定位块定位于所述芯片载体上，所述透镜阵列定位于所述光纤阵列组件的一侧，所述透镜阵列和所述光纤阵列组件共同定位于所述耦合对准定位块上，且所述透镜阵列与所述耦合对准定位块之间，所述透镜阵列与所述固定座之间通过导引柱与导引孔插置固定的方式进行定位，使多个光电转换区与其对应的第二透镜阵列面耦合对准，多路并行光纤与其对应的第一透镜阵列面耦合对准。

作为本实用新型的进一步改进，所述透镜阵列朝向所述固定座的一侧设有两个第一导引柱，对应每个第一导引柱，所述固定座朝向所述透镜阵列的一侧设有一与所述第一导引柱相匹配的第一导引孔，两个所述第一导引孔位于多路并行光纤的两侧，两个所述第一导引柱位于所述第一透镜阵列面的两侧，且多路并行光纤相距两个第一导引孔的距离与第一透镜阵列面相距两个第一导引柱的距离相匹配，所述第一导引柱插置于所述第一导引孔内，并通过胶粘合固定。

作为本实用新型的进一步改进，所述透镜阵列朝向所述耦合对准定位块的一侧设有两个第二导引柱，对应每个第二导引柱，所述耦合对准定位块朝向所述透镜阵列的一侧设有一与所述第二导引柱相匹配的第二导引孔，两个所述第二导引柱位于所述第二透镜阵列面的两侧，两个所述第二导引孔位于光电芯片阵列的两侧，光电芯片阵列的多个光电转换区相距两个第二导引孔的距离与对应的第二透镜阵列面相距两个第二导引柱的距离相匹配，所述第二导引柱插置于所述第二导引孔内，并通过胶粘合固定。