[实用新型]一种基于椭圆球镜的高度集成硅光组件

说明书

本实用新型提供一种基于椭圆球镜的高度集成硅光组件及其耦合方法，硅光组件包括激光器5、硅光芯片6、基板7、椭球透镜一1，所述椭球透镜一1椭圆球面101上镀增反膜，所述激光器5光输出端与所述椭球透镜一1焦点一104对准，所述硅光芯片6光输入端与所述椭球透镜一1焦点二103对准，所述硅光芯片6固定于所述基板7上，所述激光器5固定于所述硅光芯片6上，所述椭球透镜一1固定于所述基板7一侧。本实用新型利用椭圆球体固有的两焦点直接的光反射特性，将激光器、硅光芯片、光耦合装置固定于同一基板，在提高耦合效率的同时，能够减少耦合部件，且耦合后的组件抗机械震动性能良好，可以实现高效稳定的耦合效率。

技术领域

本发明涉及硅光组件及其耦合方法，具体涉及到一种基于椭圆球镜的高度集成硅光组件及其耦合方法。

背景技术

硅光芯片在最近几年逐渐进入到各个领域，尤其是通讯领域，硅光的低成本和优秀的光学性能也初步显现。然而作为进入大规模应用最大的障碍, 封装的难度和成本是工业界亟待解决的问题。在通信以及数通领域，光纤是作为信号传输的主要介质，激光器是作为光信号产生的主要器件, 所以作为封装的核心问题之一，如何做到高效率、 低成本、高可靠性的将他们耦合成为了大家广泛关注的焦点。

现阶段比较常见的耦合方式有两种，一种是双透镜耦合，这种方案通常用于激光器耦合, 通过第一个凸透镜做到准直, 然后通过第二个透镜再聚焦到硅光芯片上，这种做法可以做到较高的耦合效率以及比较高的调整容差。另一种方法是直接耦合，这种方案通常用于光纤耦合。普通的单模光纤或者透镜光纤直接对准硅光光口，待对准后用黏着剂粘合。

作为第一种方案的双透镜耦合方案，由于物料较多，成本较高，调节光路的参数很多，时间成本较高。而且耦合时需要考虑夹具大小，通常无法做到高集成度，占用空间较大。

第二种方案直接耦合，这种方法虽然简单，但是由于光纤和硅光芯片放在不同的介质上，在温度变化时，很容易出现形变，导致耦合效率变化。

以上这两种方案由于耦合对象通常分开放置，可能会由于受空气温度、湿度、或震动的影响，耦合效率发生变化等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于椭圆球镜的高度集成硅光组件，利用椭圆球体固有的光学特性，将硅光芯片、激光器、光纤直接固定于同一基板上，解决硅光组件耦合后易受温度、湿度或震动的影响产生形变，可以使硅光组件耐温湿性能提高，耦合效果更稳定。

本发明提供一种基于椭圆球镜的高度集成硅光组件，包括激光器5、硅光芯片6、基板7、椭球透镜一1，所述椭球透镜一1椭圆球面101上镀增反膜，所述激光器5光输出端与所述椭球透镜一1焦点一104对准，所述硅光芯片6光输入端与所述椭球透镜一1焦点二103对准，所述硅光芯片6固定于所述基板7上，所述激光器5固定于所述硅光芯片6上，所述椭球透镜一1固定于所述基板7一侧。

进一步地，所述硅光芯片6光输出端还与椭球透镜二2焦点一204对准，所述椭球透镜二2焦点二203对准光纤8，所述光纤8固定于所述硅光芯片6上。可以更进一步减少耦合组件，降低工艺难度，减少制造成本。

进一步地，所述椭球透镜一1其焦点一104与焦点二103连线垂直于所述硅光芯片6所在平面，且焦点一104与焦点二103均在椭球透镜一1本体内。

进一步地，所述椭球透镜二2其焦点二203不在所述椭球透镜二2本体内。依然能保持其固有的光学特性，同时还能减小椭球透镜二的尺寸，可以更进一步提高组件集成度。

可以作为优选，所述椭球透镜一1、椭球透镜二2为二氧化硅、硅、高分子聚合物的一种。

可以作为优选，所述基板7采用硅片、金属片、电路板、陶瓷板中的一种。

附图说明

图1为实施例一中椭球透镜一侧面及正面示意图