CN114167554B - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，光模块包括电路板与光发射组件，光发射组件中由半导体光放大芯片、硅光芯片以及半导体制冷器构成了波长调谐机制，由半导体光放大芯片提供多个波长，由硅光芯片中的滤光片实现对波长的筛选，由半导体制冷器实现对滤光片温度的调节，以进一步调节滤光片筛选波长的性能，在壳体中放置上述器件，便于实现对器件的封装。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

在光纤通信中，波长可调谐的光模块一直是被广泛研究的课题。波长可调谐光模块不仅可以充分利用DWDM（Dense Wave Length Division Multiplexing，密集型光波复用）系统光纤的宽带资源，极大地提高了网络系统的通信容量，同时相比固定波长的DWDM光模块，在组网、备料等环节更加灵活多变，并且还能作为传统DWDM系统的备份光源，是智能光网络的关键因素。

在5G网络建设初期，波长可调谐光模块是核心单元，现有的波长调谐方法主要集中在光学器件的设计上，例如DFB（Distributed Feedback Laser，分布式反馈激光器）阵列型可调谐激光器、DBR激光器（Distributed Bragg Reflection，分布式布拉格激光器）+电吸收调制器的可调谐方法、Littman-Metcal外腔结构方法等，都是在光器件的结构、波导、外延生长上做了很多复杂的处理和设计，从而实现多波长可调谐。

虽然实现可调谐波长的方法很多，但是通常都需要非常复杂的光学设计和制作工艺，超高精度的控制等，存在实现难度大，制造成本高，调谐范围窄，功耗高等问题，不利于波长可调谐光模块的应用。

发明内容

本申请提供了一种光模块，以实现波长可调谐光模块的低成本、调谐范围广、功耗低等方面的发展。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例公开了一种光模块，包括：

电路板；

光发射组件，通过柔性板与所述电路板电连接，用于发射信号光；

其中，所述光发射组件包括：

壳体，其侧壁设置有缺口，所述柔性板通过所述缺口与所述壳体内部建立电连接；

半导体制冷器，位于所述壳体的底面上，能够调节温度；

硅光芯片，位于所述半导体制冷器的表面，能够对光进行调制以生成所述信号光；包括滤光片、入光口及出光口，所述硅光芯片内部的光通过所述滤光片；

半导体光放大芯片，位于所述半导体制冷器的表面，其发出的多波长的光能够通过所述入光口进入所述硅光芯片；

汇聚透镜，能够将来自硅光芯片出光口的光汇聚。。

本申请提供的光模块包括电路板与光发射组件，光发射组件中由半导体光放大芯片、硅光芯片以及半导体制冷器构成了波长调谐机制，由半导体光放大芯片提供多个波长，由硅光芯片中的滤光片实现对波长的筛选，由半导体制冷器实现对滤光片温度的调节，以进一步调节滤光片筛选波长的性能，在壳体中放置上述器件，便于实现对器件的封装。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为光通信终端连接关系示意图；

图2为光网络终端结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种光模块的分解示意图；

图5为本申请实施例提供的一种光模块中光发射组件的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种光模块中光发射组件的分解示意图；

图7为本申请实施例提供的一种光模块中第一管壳的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种光模块中第二管壳的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种光模块中光发射组件的局部结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种光模块中硅光芯片的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种光模块中硅光芯片的俯视图；

图12为本申请实施例提供的一种光模块中光发射组件的俯视图；

图13为本申请实施例提供的光模块中光发射器件的光路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输，利用光在光纤/光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输；而计算机等信息处理设备使用的是电信号，为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，就需要实现电信号与光信号的相互转换。

光模块在光纤通信技术领域中实现上述光、电信号的相互转换功能，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接，主要的电连接包括供电、I2C信号、数据信息以及接地等；采用金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的主流连接方式，以此为基础，金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范。

图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示，光通信终端的连接主要包括光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103之间的相互连接。

光纤101的一端连接远端服务器，网线103的一端连接本地信息处理设备，本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤101与网线103的连接完成；而光纤101与网线103之间的连接由具有光模块200的光网络终端100完成。

光模块200的光口对外接入光纤101，与光纤101建立双向的光信号连接；光模块200的电口对外接入光网络终端100中，与光网络终端100建立双向的电信号连接；在光模块内部实现光信号与电信号的相互转换，从而实现在光纤与光网络终端之间建立信息连接。具体地，来自光纤的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤中。

光网络终端具有光模块接口102，用于接入光模块200，与光模块200建立双向的电信号连接；光网络终端具有网线接口104，用于接入网线103，与网线103建立双向的电信号连接；光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接。具体地，光网络终端将来自光模块的信号传递给网线，将来自网线的信号传递给光模块，光网络终端作为光模块的上位机监控光模块的工作。

至此，远端服务器通过光纤、光模块、光网络终端及网线，与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。

常见的信息处理设备包括路由器、交换机、电子计算机等；光网络终端是光模块的上位机，向光模块提供数据信号，并接收来自光模块的数据信号，常见的光模块上位机还有光线路终端等。

图2为光网络终端结构示意图。如图2所示，在光网络终端100中具有电路板105，在电路板105的表面设置笼子106；在笼子106内部设置有电连接器，用于接入金手指等光模块电口；在笼子106上设置有散热器107，散热器107具有增大散热面积的翅片等第一凸台部。

光模块200插入光网络终端100中，具体为光模块的电口插入笼子106内部的电连接器，光模块的光口与光纤101连接。

笼子106位于电路板上，将电路板上的电连接器包裹在笼子中，从而使笼子内部设置有电连接器；光模块插入笼子中，由笼子固定光模块，光模块产生的热量传导给笼子106，然后通过笼子上的散热器107进行扩散。

图3为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图，图4为本申请实施例提供的光模块的分解示意图。如图3、图4所示，本申请实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、解锁部件203、电路板300、光发射组件400与光纤适配器700。

上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口的包裹腔体；包裹腔体的外轮廓一般呈现方形体。具体地，下壳体202包括主板以及位于主板两侧、与主板垂直设置的两个侧板；上壳体包括盖板，盖板盖合在上壳体的两个侧板上，以形成包裹腔体；上壳体还可以包括位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个侧壁，由两个侧壁与两个侧板结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。

两个开口具体可以是位于光模块同一端的两端开口（204、205），也可以是在光模块不同端的两处开口；其中一个开口为电口204，电路板的金手指从电口204伸出，插入光网络终端等上位机中；另一个开口为光口205，用于外部光纤接入以连接光模块内部的光发射组件400；电路板300、光发射组件400、光纤适配器700等光电器件位于包裹腔体中。

采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板300、光发射组件400、光纤适配器700等器件安装到壳体中，由上壳体、下壳体形成模块最外层的封装保护壳体；上壳体及下壳体一般采用金属材料，利用实现电磁屏蔽以及散热，一般不会将光模块的壳体做成一体部件，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽部件无法安装，也不利于生产自动化。

解锁部件203位于包裹腔体/下壳体202的外壁，用于实现光模块与上位机之间的固定连接，或解除光模块与上位机之间的固定连接。

解锁部件203具有与上位机笼子匹配的卡合部件；拉动解锁部件203的末端可以在使解锁部件203在外壁的表面相对移动；光模块插入上位机的笼子里，由解锁部件203的卡合部件将光模块固定在上位机的笼子里；通过拉动解锁部件203，解锁部件203的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件与上位机的连接关系，以解除光模块与上位机的卡合关系，从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。

电路板300上设置有电路走线、电子元件（如电容、电阻、三极管、MOS管）及芯片（如MCU、激光驱动芯片、限幅放大芯片、时钟数据恢复CDR、电源管理芯片、数据处理芯片DSP）等。

电路板300用于提供信号电连接的信号电路，信号电路可以提供信号。电路板300通过电路走线将光模块中的用电器件按照电路设计连接在一起，以实现供电、电信号传输及接地等电功能。

电路板一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳的承载芯片；当光收发组件位于电路板上时，硬性电路板也可以提供平稳的承载；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，具体地，在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指，用于与电连接器连接；这些都是柔性电路板不便于实现的。

部分光模块中也会使用柔性电路板，作为硬性电路板的补充；柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，如硬性电路板与光收发组件之间可以采用柔性电路板连接。

图5为本申请实施例提供的光模块中光发射组件400的结构示意图，图6为本申请实施例提供的光模块中光发射组件400的分解示意图。如图5、图6所示，光发射组件400的一端通过柔性板500与电路板300连接，电路板300通过柔性板500向光发射组件400的光器件加电及提供高频信号；光发射组件400的另一端与光纤适配器700连接，光发射组件400发射的信号光通过光纤适配器700传输至外部光纤中，实现信号光的发射。

光发射组件400包括壳体600及设置于壳体600内的光发射器件800，壳体600上设有缺口，柔性板通过所述缺口与所述壳体内部建立电连接。缺口处可以有多种设计，在一种实施例中，缺口处设置有金属化陶瓷602，金属化陶瓷602与缺口密封连接。金属化陶瓷602的外壁上设有引脚，柔性板500与该引脚连接，以实现柔性板500与光发射组件400的连接；金属化陶瓷602的内部设有焊盘，光发射器件800通过金丝键合线与焊盘连接，以将电路板300向光发射组件400传输的电信号、高频信号等传输至光发射器件800，使得光发射器件800发射信号光。缺口处的金属化陶瓷实现了柔性板通过缺口与壳体内部建议电连接。

缺口处在另一种实施例中，设置有衬底，柔性板的一端通过缺口伸入壳体中，柔性板位于衬底上；衬底是硬性物体，由于柔性板较软，且不易对缺口形成密封，所以需要一个硬性物体承载柔性板，同时密封缺口。柔性板通过缺口，实现了柔性板通过缺口与壳体内部建议电连接。壳体内部的电器件（硅光芯片、半导体制冷器等）通过金丝键合线与伸入壳体内的柔性电路板连接。

图7为本申请实施例提供的光模块中第一壳体601的结构示意图，图8为本申请实施例提供的光模块中金属化陶瓷602的结构示意图。如图7、图8所示，壳体600包括第一壳体601、底板603与上盖板604，第一壳体601、金属化陶瓷602、底板603与上盖板604形成密封腔体，光发射器件800设置于该密封腔体内。

第一壳体601包括第一侧板6011、第二侧板6012、第三侧板6013与第四侧板6014，第一侧板6011、第二侧板6012、第三侧板6013与第四侧板6014依次连接围成上、下端开口的矩形壳体，上盖板604与第一壳体601的上端开口密封连接，底板603与第一壳体601的下端开口密封光连接。缺口6016设置于第二侧板6012沿第一侧板6011的长度方向上，金属化陶瓷602通过缺口与第一壳体601密封连接。第一壳体601上的缺口6016位于第二侧板6012的下端，第二侧板6012上缺口的顶面与金属化陶瓷602的顶面相抵接，缺口6016的侧面与金属化陶瓷602的侧面相抵接。本示例中，第一壳体601为一体成型的金属壳体。

金属化陶瓷602包括第五侧板6021、第六侧板6022与第七侧板6023，第六侧板6022的两端分别与第五侧板6021、第七侧板6023连接，且第五侧板6021、第七侧板6023与第六侧板6022之间均成一定角度设置。即第五侧板6021、第六侧板6022与第七侧板6023连接形成C型块，该C型块的顶面与缺口6016的顶面密封连接，C型块开口的侧面与缺口6016的侧面密封连接，C型块的底面与底板603的上侧面密封连接。

第六侧板6022上设有凸台6024，该凸台6024的侧面上设有引脚6025，柔性板500与引脚6025连接，以通过柔性板500将电路板300上的信号传输至金属化陶瓷602上。金属化陶瓷602的内壁上设有凹槽6026，该凹槽6026的底面上设有焊盘6027，光发射器件800可通过金丝键合线与该焊盘6027连接，以将金属化陶瓷602传输的信号传输至光发射器件800。

具体地，第五侧板6021、第六侧板6022与第七侧板6023形成的C型块的内侧设有凹槽6026，该凹槽6026为C型凹槽6026，焊盘6027设置在该C型凹槽6026的底面上，与该C型凹槽6026的底面相连接的内壁内包裹有光发射器件800，以方便通过金丝键合线连接焊盘6027与光发射器件800。

本申请提供的壳体600采用第一壳体601、金属化陶瓷602、底板603与上盖板604之间密封连接的结构形式，可方便光发射器件800与柔性板500的连接。装配时，首先将光发射器件800固定于底板603上，然后将第一壳体601罩设于底板603上，使得第一壳体601的底面与底板603的上侧面进行钎焊密封连接；然后将金属化陶瓷602安装至第一壳体601的缺口6016处，且金属化陶瓷602的底面与底板603的上侧面进行钎焊密封连接，金属化陶瓷602的顶面、侧面分别与缺口6016的侧面进行钎焊密封连接；然后将上盖板604盖合于第一壳体601上，第一壳体601的顶面与上盖板604的下侧面密封连接，从而完成壳体600的密封装配，并将光发射器件800封装于壳体600内。

光发射器件800通过金属化陶瓷602、柔性板500与电路板300实现电连接，金属化陶瓷602上连接柔性板500的引脚6025与焊盘6027的距离较短，信号传输距离较小，如此电路板300通过柔性板500传输的信号损耗较少。

第一壳体601的第四侧板6014上设有通孔6015，光纤适配器700通过该通孔6015与壳体600连接，实现光纤适配器700与壳体600的装配。

图9为本申请实施例提供的光模块中光发射器件800的结构示意图。如图9所示，光发射器件800包括半导体制冷器801及设置于半导体制冷器801上的硅光芯片802、半导体光放大芯片805与转接陶瓷板804，半导体制冷器801设置在底板603上，用于控制壳体600内的温度，硅光芯片802与半导体光放大芯片805均设置在半导体制冷器801的表面直接接触，可保证对硅光芯片802与半导体光放大芯片更好的散热。

硅光芯片802设置于半导体光放大芯片805的光出射方向上，半导体光放大芯片805与硅光芯片802形成谐振腔，半导体光放大芯片805发出的不携带信号的光射入硅光芯片802内，光在硅光芯片802内发生干涉，部分光重新回到半导体光放大芯片805进行谐振放大，如此反复，直至光的强度达到标准要求，如此放大后的光由硅光芯片802进行调制得到信号光，信号光由硅光芯片802射出后经透镜耦合至光纤适配器700，从而实现信号光的发射。

半导体光放大芯片805与硅光芯片802之间还设有耦合透镜807，该耦合透镜807为汇聚透镜，用于将半导体光放大芯片805发出的光汇聚至硅光芯片802，以提高光路耦合效率。

半导体光放大芯片805与半导体制冷器801之间还设有热沉803，该热沉803粘贴在半导体制冷器801的上表面上，半导体光放大芯片805粘贴在热沉803的上表面上，如此半导体光放大芯片805产生的热量通过热沉807传导至半导体制冷器801上，可提高半导体光放大芯片805的散热效率。

半导体光放大芯片805可发射多种波长的光，半导体光放大芯片805射出的多种波长的光在半导体光放大芯片805与硅光芯片802之间组成的谐振腔内进行放大，

硅光芯片能够对光进行调制以生成所述信号光，包括滤光片、入光口及出光口，所述硅光芯片内部的光通过所述滤光片；放大后的光在硅光芯片802内由滤光片进行波长选择，通过对滤光片的温度控制以进行波长选择，如此可通过半导体制冷器801来控制硅光芯片802的温度，从而达到波长选择的功能。硅光芯片的光从硅光芯片的入光口处传入，从出光口处传出，滤光片设置在硅光芯片内，来自硅光芯片入光口处的多个波长的光从滤光片处经过，滤光片根据自身的波长带通特性，允许特定波长的光通过，特定波长的光最终从硅光芯片的出光口射出。

还可在热沉803上设置热敏电阻806，该热敏电阻806可与半导体制冷器801共同控制壳体600内的温度，更好地控制硅光芯片802的温度，从而提高波长选择性能。

图10为本申请实施例提供的光模块中硅光芯片802的结构示意图，图11为本申请实施例提供的光模块中硅光芯片802的另一角度结构示意图。如图10、图11所示，硅光芯片802包括输入光口8021与输出光口8022，输入光口8021设置于半导体光放大芯片805的光出射方向上，使得半导体光放大芯片805射出的光经耦合透镜807汇聚到硅光芯片802的输入光口8021内，方便光在硅光芯片802与半导体光放大芯片805组成的谐振腔内放大。

为了避免串扰及回损，硅光芯片802的输入光口8021与硅光芯片802的端面成一定角度设置，即输入光口8021与水平面成一定角度设置，如此半导体光放大芯片805的出射端面与水平面也成一定角度设置，同样耦合透镜807的汇聚光路也与水平面成一定角度设置。这样设置可避免半导体光放大芯片805射出的光在输入光口8021的端面处反射原路返回半导体光放大芯片805，同样也可避免半导体光放大芯片805射出的光在输入光口8021的端面处反射，反射光进入硅光芯片802内，影响硅光芯片802内光的信号调制。

在本申请实施例中，半导体光放大芯片805的出射端面与水平面之间的夹角、硅光芯片802的输入光口8021与水平面之间的夹角以及耦合透镜807的汇聚光路与水平面之间的夹角均为19.5°，如此可保证光路耦合效率最大。

硅光芯片802的输出光口8022与输入光口8021具有预设角度，用于输出调制后的相应波长的信号光，信号光汇聚耦合至光纤适配器700中，因此硅光芯片802的输出光口8022位于光纤适配器700的光入射方向上。为将输出光口8022输出的信号光耦合至光纤适配器700，输出光口8022与光纤适配器700之间依次设置有准直透镜808与汇聚透镜8010，准直透镜808与汇聚透镜8010均粘贴于半导体制冷器801的上表面上，且输出光口8022、准直透镜808、汇聚透镜8010与光纤适配器700位于同一光路上。输出光口8022输出的信号光射入准直透镜808后，准直透镜808将信号光转换为准直光束，准直光束射入汇聚透镜8010，汇聚透镜8010将准直光束转换为汇聚光束，汇聚光束耦合至光纤适配器700。

汇聚光束耦合至光纤适配器700内，容易在光纤适配器700的光纤插芯的端面上发生反射，反射后的光束易通过汇聚透镜8010、准直透镜808射入硅光芯片802的输出光口8022内，影响硅光芯片8022的信号调制。如此，可在准直透镜808与汇聚透镜8010之间设置隔离器809，硅光芯片802的输出光口8022输出信号光后，信号光射入准直透镜808后，准直透镜808将信号光转换为准直光束，准直光束透过隔离器809后射入汇聚透镜8010，汇聚透镜8010将准直光束转换为汇聚光束，汇聚光束耦合至光纤适配器700；汇聚光束在光纤适配器700的光纤插芯的端面上反射的光束透过汇聚透镜8010后射入隔离器809，隔离器809滤除反射光束，使得反射光束无法射入硅光芯片802内，避免了光的回波损耗。

在本申请实施例中，转接陶瓷板804可与硅光芯片802并行排列于半导体制冷器801的上表面上，硅光芯片802通过金丝键合线直接与金属化陶瓷602上的焊盘6027连接，以通过金属化陶瓷602接收电路板300传送的加电信号与高频信号； 半导体光放大芯片805、热敏电阻806等器件分别通过金丝键合线与转接陶瓷板804连接，且转接陶瓷板804通过金丝键合线与金属化陶瓷602内壁上的焊盘6027连接，以通过金属化陶瓷602接收电路板300传送的加电信号；半导体制冷器801通过底板603与金属化陶瓷602电连接，以通过金属化陶瓷602、底板603接收电路板300传送的加电信号。如此，半导体光放大芯片805在信号作用下发出多种波长的光；半导体制冷器801在信号作用下调节壳体600内的温度，使得硅光芯片802在温度控制下进行波长选择；硅光芯片802在信号作用下对波长选择后的光进行调制得到信号光，信号光耦合至光纤适配器700内。

在另一实施例中，转接陶瓷板与伸入壳体内的柔性电路板通过金丝键合线连接。

与电路板连接的柔性板是光发射组件的电连接主体，根据光反射组件的密封状态不同，柔性电路板可以伸入光发射组件的壳体内，壳体内的电器件可以直接与柔性电路板连接；柔性电路板也可以不伸入光发射组件的壳体内，而是与缺口处的金属化陶瓷直接连接，通过金属化陶瓷间接与壳体内的电器件连接。

在汇聚透镜8010与第一壳体601的第四侧板6014之间还可设置玻璃光窗8011，该玻璃光窗8011可粘贴于第四侧板6014的内侧面，且玻璃光窗8011的中心轴线与第四侧板6014上通孔6015的中心轴线相重合，以保证汇聚光束由壳体600的内部到外部的透射。

图12为本申请实施例提供的光模块中光发射组件400的局部俯视图，图13为本申请实施例提供的光模块中光发射器件800的光路示意图。如图12、图13所示，该光发射组件400将多波长可调谐器件的硅光芯片802与半导体光放大芯片805一起封装在壳体内，其包括两路发射端光路，一路光路为半导体光放大芯片805发出的光通过耦合透镜807汇聚到硅光芯片802的输入光口8021，光通过硅光芯片802与半导体光放大芯片802组成的谐振腔进行谐振放大；另一路光路为谐振放大后的光在硅光芯片802内进行波长选择，波长选择后的光在硅光芯片802内进行信号调制，调制后的信号光经相位干涉后由硅光芯片802的输出光口8022射出，出射后的信号光经准直透镜808转换为准直光束，准直光束透过隔离器809射入汇聚透镜8010，经由汇聚透镜8010将信号光耦合至光纤适配器700，由光纤适配器700传送至外部光纤，实现光的发射。

本申请实施例提供的光发射组件400的具体安装步骤为：首先将半导体光放大芯片805焊接到热沉803上；然后采用银胶将热敏电阻806粘贴在热沉803对应的位置；然后采用银胶将半导体制冷器801粘贴在壳体600的底板603上进行固化；然后采用银胶将硅光芯片802、热沉803、转接陶瓷板804粘接在半导体制冷器801的相应位置；然后通过金丝键合线连接硅光芯片802与金属化陶瓷602上的焊盘6027、半导体光放大芯片805与转接陶瓷板804、热敏电阻806与转接陶瓷板804、转接陶瓷板804与金属化陶瓷602上的焊盘6027，实现电气连接；然后根据半导体光放大芯片805的光出射方向将耦合透镜807粘贴在半导体制冷器801相应位置；然后根据硅光芯片802的光出射方向对准直透镜808进行耦合，通过beamcanner检查光斑，之后根据检查情况将准直透镜808粘贴在半导体制冷器801上；然后贴片机无源贴装隔离器809与汇聚透镜8010，将隔离器809与汇聚透镜8010粘贴在半导体制冷器801上；然后采用平行封焊机壳体，即采用平行封焊机密封第一壳体601、金属化陶瓷602、底板603与上盖板604，将光发射器件800密封于壳体600内；最后耦合光纤适配器700至光功率最大，采用激光焊接机固定光纤适配器700至壳体600。

由于硅光芯片具有低光损耗、高集成密度和与CMOS兼容的优势，在发展低成本、高速光电器件方面有着巨大的应用潜力，本申请将硅光芯片封装到25G无线可调波长光器件中，为硅光技术在光模块中的应用发展起到了推动作用。本申请将硅光芯片与半导体光放大芯片封装在一起，基于硅光芯片与半导体光放大芯片进行波长可调谐，使得光模块具有多波长可调谐功能，且具有低成本、调谐范围广、功耗低等方面的良好优势，是解决25G无色光模块的优选解决方案。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (9)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板；

光发射组件，通过柔性板与所述电路板电连接，用于发射信号光；

其中，所述光发射组件包括：

壳体，其侧壁设置有缺口，所述柔性板通过所述缺口与所述壳体内部建立电连接；

金属化陶瓷，设置在所述缺口处，其一端设置有具有引脚的凸台，所述柔性板与所述引脚电连接；其另一端设置有具有焊盘的C型凹槽，所述焊盘与所述引脚电连接；

半导体制冷器，位于所述壳体的底面上，能够调节温度；

转接陶瓷板，位于所述半导体制冷器的表面，其一端与所述焊盘电连接；

硅光芯片，位于所述半导体制冷器的表面，与所述焊盘电连接，能够对光进行调制以生成所述信号光；包括滤光片、入光口及出光口，所述硅光芯片内部的光通过所述滤光片；所述入光口与水平面成第一角度设置；

半导体光放大芯片，位于所述半导体制冷器的表面，相对所述硅光芯片远离所述焊盘，与所述转接陶瓷板的另一端电连接；其发出的多波长的光能够通过所述入光口进入所述硅光芯片；其出射端面与所述水平面成所述第一角度设置；

汇聚透镜，能够将来自硅光芯片出光口的光汇聚。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光发射组件还包括耦合透镜，位于所述半导体光放大芯片与所述硅光芯片之间，能够将于所述半导体光放大芯片的光耦合进所述硅光芯片的入光口；准直透镜，位于所述硅光芯片与所述汇聚透镜之间，能够将所述硅光芯片出光口的光准直为平行光；隔离器，位于所述准直透镜与所述汇聚透镜之间，光能够单方向通过所述隔离器；光纤适配器，位于所述壳体上，能够接收来自所述汇聚透镜的光。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述光发射组件还包括金属化陶瓷，位于所述壳体缺口处；其一端位于所述壳体外部，其一端表面设置有金属焊盘，所述金属焊盘与所述柔性板焊接；其另一端位于所述壳体内部，与所述壳体内部建立电连接；所述金属化陶瓷实现所述柔性板通过所述缺口与所述壳体内部建立电连接。

4.根据权利要求1或2任一所述的光模块，其特征在于，所述光发射组件还包括衬底，位于所述壳体缺口处；所述柔性板的一端通过所述缺口伸入所述壳体中，所述柔性板位于所述衬底上。

5.根据权利要求1或2任一所述的光模块，其特征在于，所述半导体光放大芯片与所述半导体制冷器之间设置有热沉，所述热沉上设置有热敏电阻。

6.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述壳体包括第一壳体、盖合于所述第一壳体上的上盖板与底板，所述第一壳体包括第一侧板、第二侧板、第三侧板与第四侧板，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板与所述第四侧板依次连接形成空腔壳体；所述缺口设置于所述第二侧板上沿所述第一侧板的长度方向上，所述金属化陶瓷通过所述缺口与所述第一壳体密封连接。

7.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述金属化陶瓷包括第五侧板、第六侧板与第七侧板，所述第六侧板的两端分别与所述第五侧板、所述第七侧板连接，且所述第五侧板、所述第七侧板与所述第六侧板之间均成一定角度设置；所述第五侧板、所述第六侧板与所述第七侧板的侧面分别与所述缺口的侧面密封连接；所述第六侧板上设有凸台，所述引脚设置于所述凸台上。

8.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述硅光芯片通过金丝键合线与所述金属化陶瓷连接。

9.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述硅光芯片通过金丝键合线与所述柔性板连接。

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