CN107566045A - 光接收模块和光通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的光接收模块和通信装置，涉及光信号处理技术领域。其中，光接收模块包括：第一基板；设置于所述第一基板的表面的阵列波导光栅，所述阵列波导光栅远离所述第一基板的一侧设置有V形槽；光电探测器，所述光电探测器设置于所述阵列波导光栅远离所述第一基板的一侧且与所述V形槽相对设置，以接收从所述V形槽输出的光信号并将该光信号转换为电信号。通过在所述阵列波导光栅设置V形槽，可以解决现有技术中因需要在阵列波导光栅的输出端切割倾斜面以将光信号反射至光电探测器而造成阵列波导光栅的输出端存在崩边的问题。

Description

光接收模块和光通信装置

技术领域

本发明涉及光信号处理技术领域，具体而言，涉及一种光接收模块和光通信装置。

背景技术

随着信号多元化程度的加深，人们对音频、视频等信息的传输要求也越来越高。在通信领域中，光通信由于具有传输容量大、保密性能和抗干扰性能好的特点而被广泛应用于各行各业。在包含波分复用技术的光接收模块中，根据进行波分复用的器件的不同，一般包括多层薄膜技术和阵列波导光栅技术。其中，由于阵列波导光栅技术具有波导尺寸小的优势可以形成高密度的封装结构，而被广泛使用。

经发明人研究发现，在现有的利用阵列波导光栅技术中，因需要在阵列波导光栅的输出端切割倾斜面以将光信号反射至光电探测器而造成阵列波导光栅的输出端存在崩边的问题，进而导致阵列波导光栅失效的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光接收模块和光通信装置，以解决现有技术中因需要在阵列波导光栅的输出端切割倾斜面以将光信号反射至光电探测器而造成阵列波导光栅的输出端存在崩边的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种光接收模块，包括：

第一基板；

设置于所述第一基板的表面的阵列波导光栅，所述阵列波导光栅远离所述第一基板的一侧设置有V形槽；以及

光电探测器，所述光电探测器设置于所述阵列波导光栅远离所述第一基板的一侧且与所述V形槽相对设置，以接收从所述V形槽输出的光信号并将该光信号转换为电信号。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述光接收模块还包括：

设置于所述第一基板的第二基板，所述第二基板与所述阵列波导光栅位于所述第一基板的同一侧；

设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧的跨阻放大器，所述跨阻放大器与所述光电探测器电连接，以将所述光电探测器输出的电信号进行放大处理。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述光接收模块还包括电连接件；

所述电连接件的一端与所述光电探测器远离所述阵列波导光栅的一侧连接、另一端与所述跨阻放大器远离所述第一基板的一侧连接，以将所述光电探测器输出的电信号传送至所述跨阻放大器。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述电连接件为金线。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述第二基板靠近所述跨阻放大器的一侧设置有镀金层。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述阵列波导光栅与所述第二基板在朝向所述第一基板方向的高度相同，所述光电探测器与所述跨阻放大器在朝向所述第一基板方向的高度相同。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述V形槽的角度为42度。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述第一基板由玻璃材料制成。

在上述基础上，本发明实施例还提供了一种光通信装置，包括光发射模块和上述光接收模块，所述光接收模块能够接收所述光发射模块发出的光信号并转换为电信号。

本发明提供的光接收模块和光通信装置，通过在所述阵列波导光栅设置V形槽，可以解决现有技术中因需要在阵列波导光栅的输出端切割倾斜面以将光信号反射至光电探测器而造成阵列波导光栅的输出端存在崩边的问题，进而避免阵列波导光栅失效的问题，极大地提高了光接收模块和光通信装置的可靠性和实用性。

进一步地，通过将电连接件设置于所述光电探测器远离阵列波导光栅的一侧，可以避免流经电连接件的电信号对阵列波导光栅中光信号传播的影响，同时还能解决现有技术中因电连接件和光电探测器接触的一面同时作为光电探测器的光敏面以接收阵列波导光栅输出的光信号而导致光敏面受限的问题，有效地提高了光接收模块和光通信装置的安全性和实用性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的光接收模块的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的光接收模块的爆炸视图。

图3为本发明实施例提供的阵列波导光栅的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的光接收模块的另一结构示意图。

图5为本发明实施例提供的电连接结构的连接关系示意图。

图6为本发明实施例提供的光通信装置的结构框图。

图标：10-光通信装置；100-光接收模块；110-第一基板；120-阵列波导光栅；121-V形槽；122-第一侧面；123-第二侧面；130-光电探测器；140-第二基板；150-跨阻放大器；160-电连接件；200-光发射模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供了一种光接收模块100，用于将接收到的光信号进行分波处理后转换为电信号并输送至外部电路或器件。

所述光接收模块100包括第一基板110、阵列波导光栅120以及光电探测器130，所述第一基板110用于承载所述阵列波导光栅120，所述阵列波导光栅120用于将接收到的光信号进行分波处理并将处理后的光信号发送至所述光电探测器130，所述光电探测器130用于将接收到的光信号转换为电信号并输出。

结合图2，在本实施例中，所述阵列波导光栅120设置于所述第一基板110，所述光电探测器130设置于所述阵列波导光栅120远离所述第一基板110的一侧。所述阵列波导光栅120远离所述第一基板110的一侧设置有V形槽121，所述光电探测器130与所述V形槽121相对设置。所述阵列波导光栅120将接收到的光信号进行分波处理后，通过所述V形槽121输送至所述光电探测器130，以使所述光电探测器130将接收到的光信号转换为电信号并输出。

可选地，所述第一基板110的形状结构不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据具体应用的封装结构以及需要承载的器件或结构的形状大小进行设置。在本实施例中，所述第一基板110为长方体形状。

可选地，所述第一基板110的材料不受限制，根据实际需求进行设置，例如，可以根据需要承载的器件的材质、质量进行设置。在本实施例中，所述第一基材由玻璃材料制成，通过采用玻璃材料，可以有效降低所述光接收模块100的成本以提高实用性。

可选地，所述阵列波导光栅120的具体形状结构不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据对接收到的光信号的分波处理的具体要求进行设置。在本实施例中，所述阵列波导光栅120为长方体，且大小与所述第一基板110相匹配，以使所述第一基板110可以对所述阵列波导光栅120的各个区域起到有效支撑作用。

可选地，所述V形槽121的具体形状结构不受限制，可以根据实际需求进行设置，只要能将所述阵列波导光栅120中的光信号输出至所述光电探测器130即可。结合图3，在本实施例中，所述V形槽121包括第一侧面122和第二侧面123，所述第一侧面122和所述第二侧面123沿所述阵列波导光栅120中的光信号的传播方向依次设置。

进一步地，在本实施例中，所述第一侧面122垂直于所述阵列波导光栅120靠近所述第一基板110的侧面，所述第二侧面123靠近所述第一基板110的一边与所述第一侧面122靠近所述第一基板110的一边重合、远离所述第一基板110的一边与所述第一侧面122远离所述第一基板110的一边间隔设置，以形成所述V形槽121。其中，所述阵列波导光栅120中的光信号通过所述第一侧面122输出至所述第二侧面123，并通过所述第二侧面123反射至所述光电探测器130。

可选地，所述光信号在所述第二侧面123发生反射时的具体反射状态不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据对所述光信号反射的效果要求进行设置。在本实施例中，为提高所述光接收模块100的可靠性和精确性，所述光信号在所述第二侧面123发生全反射，以保证所述光信号可以全部、有效地发送至所述光电探测器130。

可选地，所述V形槽121的具体设置位置不受限制，既可以是设置于所述阵列波导光栅120的边缘位置，也可以是设置于所述阵列波导光栅120的中间位置，在本实施例中，为便于所述光电探测器130的设置和有效利用所述阵列波导光栅120对光信号进行分波处理，所述V形槽121设置于所述阵列波导光栅120远离光信号输入的一端。

可选地，所述V形槽121的具体角度(所述第一侧面122与所述第二侧面123的夹角的角度)的大小不受限制，只要能有效地将所述光信号反射至所述光电探测器130即可。在本实施例中，所述V形槽121的角度优选为42度，即所述第一侧面122与所述第二侧面123的角度优选为42度。

可选地，所述光电探测器130的具体形状结构不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据实际应用中的封装结构或根据所述V形槽121的设置位置与形状大小进行设置。在本实施例中，所述光电探测器130为长方体结构，且与所述V形槽121相对的侧面覆盖所述V形槽121，以保证所述V形槽121输出的光信号可以全部、有效地进入所述光电探测器130，避免造成光信号损失的问题，进一步地提高了所述光接收模块100的可靠性。

结合图4，考虑到所述光电探测器130将所述光信号转换输出的电信号一般幅值较小，因而不便于外部电路或器件进行处理，在本实施例中，所述光接收模块100还可以包括第二基板140和跨阻放大器150。其中，所述第二基板140用于承载所述跨阻放大器150，所述跨阻放大器150用于将所述光电探测器130输出的电信号进行放大处理后发送至外部电路或器件。

所述第二基板140设置于所述第一基板110，且与所述阵列波导光栅120位于所述第一基板110的同一侧，所述跨阻放大器150设置于所述第二基板140远离所述第一基板110的一侧。所述跨阻放大器150与所述光电探测器130电连接，以将所述光电探测器130输出的电信号进行放大处理。

可选地，所述第二基板140的具体形状结构不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据所述第一基板110的形状大小以及所述阵列波导光栅120的形状大小进行设置。在本实施例中，所述第二基板140为长方体结构，且与所述阵列波导光栅120接触设置。

可选地，所述第二基板140的材料不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据所述跨阻放大器150的材质或质量进行设置，可以是氮化铝、氧化铝以及陶瓷等材料。在本实施例中，为保证所述第二基板140的承载能力，所述第二基板140的材料优选为氮化铝。

进一步地，考虑到所述跨阻放大器150在进行电信号放大处理过程中会产生一定的热量，为便于及时吸收该热量以避免所述跨阻放大器150因过热而影响工作质量的问题，在本实施例中，所述第二基板140靠近所述跨阻放大器150的一侧设置有镀金层，以有效吸收所述跨阻放大器150的热量。

可选地，所述跨阻放大器150与所述光电探测器130的具体电连接方式不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据所述跨阻放大器150与所述光电探测器130之间的距离以及封装结构进行设置。结合图5，在本实施例中，所述光接收模块100还可以包括电连接件160。

在本实施例中，所述电连接件160的一端与所述光电探测器130远离所述阵列波导光栅120的一侧连接、另一端与所述跨阻放大器150远离所述第一基板110的一侧连接，以将所述光电探测器130输出的电信号传送至所述跨阻放大器150。

可选地，所述电连接件160的具体形状材料不受限制，只要具有导电能力即可。在本实施例中，所述电连接件160优选为具有较好导电性能的金线。

进一步地，为便于所述金线的设置和所述光接收模块100的封装，在本实施例中，所述阵列波导光栅120与所述第二基板140在朝向所述第一基板110方向的高度相同，所述光电探测器130与所述跨阻放大器150在朝向所述第一基板110方向的高度相同，以使所述阵列波导光栅120和所述金线连接的表面与所述跨阻放大器150和所述金线连接的表面位于同一平面。

结合图6，本发明实施例还提供一种光通信装置10，包括光发射模块200和所述光接收模块100，所述光接收模块100能够接收所述光发射模块200发出的光信号并转换为电信号。

考虑到所述光通信装置10包括所述光接收模块100，所述光通信装置10具有所述光接收模块100全部的技术特征，并能解决相同的技术问题，产生相同的技术效果，因此，在本实施例中，所述光通信装置10的具体技术特征不再一一赘述，请结合前文对所述光接收模块100的解释说明。

综上所述，本发明提供的一种光接收模块100和光通信装置10，通过在所述阵列波导光栅120设置V形槽121，可以解决现有技术中因需要在阵列波导光栅120的输出端切割倾斜面以将光信号反射至光电探测器130而造成阵列波导光栅120的输出端存在崩边的问题，进而避免阵列波导光栅120失效的问题，极大地提高了光接收模块100和光通信装置10的可靠性和实用性。其次，通过将电连接件160设置于所述光电探测器130远离阵列波导光栅120的一侧，可以避免流经电连接件160的电信号对阵列波导光栅120中光信号传播的影响，同时还能解决现有技术中因电连接件160和光电探测器130接触的一面同时作为光电探测器130的光敏面以接收阵列波导光栅120输出的光信号而导致光敏面受限的问题，进一步地提高了光接收模块100和光通信装置10的安全性和实用性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光接收模块，其特征在于，包括：

第一基板；

设置于所述第一基板的表面的阵列波导光栅，所述阵列波导光栅远离所述第一基板的一侧设置有V形槽；以及

光电探测器，所述光电探测器设置于所述阵列波导光栅远离所述第一基板的一侧且与所述V形槽相对设置，以接收从所述V形槽输出的光信号并将该光信号转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的光接收模块，其特征在于，所述光接收模块还包括：

设置于所述第一基板的第二基板，所述第二基板与所述阵列波导光栅位于所述第一基板的同一侧；

设置于所述第二基板远离所述第一基板的一侧的跨阻放大器，所述跨阻放大器与所述光电探测器电连接，以将所述光电探测器输出的电信号进行放大处理。

3.根据权利要求2所述的光接收模块，其特征在于，所述光接收模块还包括电连接件；

所述电连接件的一端与所述光电探测器远离所述阵列波导光栅的一侧连接、另一端与所述跨阻放大器远离所述第一基板的一侧连接，以将所述光电探测器输出的电信号传送至所述跨阻放大器。

4.根据权利要求3所述的光接收模块，其特征在于，所述电连接件为金线。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的光接收模块，其特征在于，所述第二基板由氮化铝、氧化铝或陶瓷材料制成。

6.根据权利要求2-4任意一项所述的光接收模块，其特征在于，所述第二基板靠近所述跨阻放大器的一侧设置有镀金层。

7.根据权利要求2-4任意一项所述的光接收模块，其特征在于，所述阵列波导光栅与所述第二基板在朝向所述第一基板方向的高度相同，所述光电探测器与所述跨阻放大器在朝向所述第一基板方向的高度相同。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的光接收模块，其特征在于，所述V形槽的角度为42度。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的光接收模块，其特征在于，所述第一基板由玻璃材料制成。

10.一种光通信装置，其特征在于，包括光发射模块和权利要求1-9任意一项所述的光接收模块，所述光接收模块能够接收所述光发射模块发出的光信号并转换为电信号。