[发明专利]一种光栅阵列耦合封装结构

说明书

本发明实施例提供了一种光栅阵列耦合封装结构，包括：光学基板、第一光纤以及光子集成芯片；其中，所述第一光纤容纳于所述光学基板上；所述第一光纤用于传输光信号且包括用于供所述光信号输出的出光口；所述光子集成芯片包括光栅耦合元件以及波导元件；所述光学基板在靠近所述第一光纤的所述出光口处形成有光反射面；所述光反射面的法线与所述光信号的传输方向之间的夹角为锐角；所述光反射面用于将从所述出光口输出的光信号反射进入所述光栅耦合元件；所述光栅耦合元件将经过反射的所述光信号传输至所述波导元件；所述光栅耦合元件的模场与经过反射的所述光信号的模场匹配。

技术领域

本发明涉及半导体封装领域，具体涉及一种光栅阵列耦合封装结构。

背景技术

硅光子技术是基于硅材料，利用现有CMOS工艺进行光器件的开发和集成的新一代技术，在光通信，数据中心，超级计算以及生物、国防、AR/VR技术、智能汽车和无人机等许多领域都将扮演极其关键的角色。美欧等国在硅光子领域已经有十多年的投入和积累，并已形成了产业优势。LightCounting预测，仅硅光子在光通信领域的产品市场中，就将在五年内达到10亿美元以上。未来一二十年内，硅光子技术的市场更将远远超过这一数字。

当前硅光子技术日渐成熟，其高集成度、小尺寸、低功耗、光电集成等优点备受瞩目，未来硅光子技术将有可能会替代当前的自由空间耦合技术，并且硅光子技术具有解决长远的技术演进(高速率，高集成度)和成本矛盾的能力。

但是，在硅光子器件或者模块的封装过程中，存在耦合结构复杂，耦合损耗较大，并且封装工艺复杂、稳定性差和成本偏高等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供了一种光栅阵列耦合封装结构。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种光栅阵列耦合封装结构，包括：光学基板、第一光纤以及光子集成芯片；其中，

所述第一光纤容纳于所述光学基板上；所述第一光纤用于传输光信号且包括用于供所述光信号输出的出光口；

所述光子集成芯片包括光栅耦合元件以及波导元件；

所述光学基板在靠近所述第一光纤的所述出光口处形成有光反射面；所述光反射面的法线与所述光信号的传输方向之间的夹角为锐角；所述光反射面用于将从所述出光口输出的光信号反射进入所述光栅耦合元件；

所述光栅耦合元件将经过反射的所述光信号传输至所述波导元件；所述光栅耦合元件的模场与经过反射的所述光信号的模场匹配。

上述方案中，所述光学基板包括形成在所述光反射面上的增反膜。

上述方案中，所述光栅阵列耦合封装结构还包括：位于所述第一光纤的所述出光口与所述光学基板的所述光反射面之间的介质，所述介质包括空气或紫外胶。

上述方案中，所述光学基板上具有V型槽；所述第一光纤容纳于所述V型槽内。

上述方案中，所述光栅阵列耦合封装结构还包括：第二光纤；所述第一光纤容纳于所述光学基板的第一区域；所述光学基板还包括与所述第一区域邻接的第二区域；

所述第二光纤容纳于所述第二区域；所述第二光纤与所述第一光纤相接触，以向所述第一光纤传输所述光信号。

上述方案中，所述第一光纤的芯径小于100μm。

上述方案中，所述V型槽的侧壁与所述光学基板的底面的法线的夹角为54.74°。

上述方案中，所述光学基板还包括位于所述V型槽和所述光反射面之间的导胶槽；所述导胶槽的深度大于所述V型槽的深度；

所述导胶槽用于导入粘胶剂，以将所述第一光纤固定于所述光学基板上。