CN115933069A - 一种光模块及激光组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种光模块及激光组件，光收发组件包括光发射器件，光发射器件用于接收光信号；光发射器件包括激光组件，激光组件包括：第一基板，顶面上设置第一参考地层；激光器芯片，贴装设置在第一参考地层上；第二基板，顶面上设置高频信号线和第二参考地层，底面上设置第三参考地层，第二参考地层电连接第三参考地层；第二基板设置在第一基板上，第三参考地层电连接第一参考地层；第二基板的顶面与第一基板的顶面形成台阶，激光器芯片设置在台阶的一侧，激光器芯片的高度与台阶的高度相差小于100μm，激光器芯片的输入端打线连接高频信号线。便于将激光器芯片与陶瓷基板之间的打线长度控制在较短的范围内,保证激光器芯片的高频性能。

Description

一种光模块及激光组件

技术领域

本申请涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光模块及激光组件。

背景技术

大数据、区块链、云计算、物联网以及人工智能等应用市场快速发展，给数据流量带来了爆炸性增长，光通信技术以其独有的速度快、带宽高、架设成本低等诸多优点，已在各个行业领域逐步取代传统的电信号通讯。而在光通信技术中，光模块是实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一，并且随着光通信技术发展的需求光模块的传输速率不断提高。

半导体激光器芯片是光模块的关键器件，它以半导体材料做工作物质而产生激光,而随着光通信技术发展的需求光模块的传输速率不断提高,对半导体激光器芯片高频性能的要求越来越高。半导体激光器芯片的高频调制性能由有源区和高速传输结构的高频响应共同决定,因此高速传输结构对于高带宽及超高带宽的性能至关重要,任何的阻抗失配或谐振效应都会严重恶化整个产品的性能，导致半导体激光器芯片不能实现高速应用。

目前业界普遍采用CoC技术封装激光器，即将半导体激光器芯片贴装在陶瓷基板上，使半导体激光器芯片通过金丝键合到基板的RF等电路上，以实现激光器芯片与陶瓷基板之间的互连。与数字电路中互连线不同的是，金丝键合的参数特性,如数量、长度、拱高、跨距、焊点位置等都会对高速传输特性产生严重的影响。尤其是速率在25Gbps时，金丝键合的寄生电感效应尤为明显。金丝键合的几何参数对其等效电感、电容和电阻产生影响，相应地也会使互连特性发生变化。

发明内容

本申请实施例提供了一种光模块及激光组件，便于将激光器芯片与陶瓷基板之间的打线长度控制在较短的范围内,以保证激光器芯片的高频性能。

第一方面，本申请提供的一种光模块，包括：

电路板；

光收发组件，电连接所述电路板，所述光收发组件包括光发射器件，所述光发射器件用于接收光信号；

其中，所述光发射器件包括激光组件，所述激光组件包括：

第一基板，顶面上设置第一参考地层；

激光器芯片，贴装设置在所述第一参考地层上；

第二基板，顶面上设置高频信号线和第二参考地层，底面上设置第三参考地层，所述第二参考地层电连接所述第三参考地层；

所述第二基板设置在所述第一基板上，所述第三参考地层电连接所述第一参考地层；所述第二基板的顶面与所述第一基板的顶面之间形成台阶，所述激光器芯片设置在所述台阶的一侧，所述激光器芯片的高度与所述台阶的高度相差小于100μm，所述激光器芯片的输入端打线连接所述高频信号线。

第二方面，本申请提供的激光组件，包括：

第一基板，顶面上设置第一参考地层；

激光器芯片，贴装设置在所述第一参考地层上；

第二基板，顶面上设置高频信号线和第二参考地层，底面上设置第三参考地层，所述第二参考地层电连接所述第三参考地层；

所述第二基板设置在所述第一基板上，所述第三参考地层电连接所述第一参考地层；所述第二基板的顶面与所述第一基板的顶面之间形成台阶，所述激光器芯片设置在所述台阶的一侧，所述激光器芯片的高度与所述台阶的高度相差小于100μm，所述激光器芯片的输入端打线连接所述高频信号线。

本申请提供的光模块和激光组件中，激光组件包括激光器芯片、第一基板和第二基板，第一基板的顶面上设置第一参考地层，第二基板的顶面上设置高频信号线和第二参考地层、底面上设置第三参考地层，第二参考地层电连接第三参考地层；第二基板设置在第一基板上，使第二基板与第一基板形成台阶，第三参考地层电连接第一参考地层；激光器芯片贴装设置在第一参考地层上且位于台阶的一侧，激光器芯片的高度与台阶的高度相差小于100μm，激光器芯片的输入端打线连接高频信号线。本申请中，通过第一基板上叠加第二基板的方式，形成台阶，且使激光器芯片的高度与台阶的高度相差小于100μm，进而当将激光器芯片设置在台阶一侧、通过打线连接激光器芯片和高频信号线时，由于激光器芯片顶部焊盘与高频信号线所在高度相近，打线用的劈刀不易与激光器芯片出现干涉，进而可以有效控制打线与高频信号线焊点的距离以及有效控制打线的弧高，使能够将激光器芯片与基板之间的打线长度缩短到较短的范围内。随着激光器芯片与基板之间的打线长度缩短，使打线产生的电感减小，进而使插损损耗减小，便于保证激光器芯片的高频性能。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。

图1为光通信系统的连接关系图；

图2为光网络终端的结构图；

图3为根据一些实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图4为根据一些实施例提供的一种光模块的分解图示意；

图5为根据一些实施例提供的一种光发射器件的外形结构图；

图6为根据一些实施例提供的一种光发射器件的分解示意图；

图7为根据一些实施例提供的一种激光组件的结构示意图；

图8为根据一些实施例提供的另一种激光组件的结构示意图；

图9为根据一些实施例提供的另一种激光组件的剖视图；

图10为根据一些实施例提供的另一种激光组件的分解示意图一；

图11为根据一些实施例提供的另一种激光组件的分解示意图二；

图12为根据一些实施例提供的第一基板的结构示意；

图13为根据一些实施例提供的第一基板的分解示意图；

图14为根据一些实施例提供的一种第二基板的结构示意图；

图15为根据一些实施例提供的一种第二基板的分解示意图；

图16为根据一些实施例提供的一种第一基板与第二基板的装配示意图；

图17为根据一些实施例提供的再一种激光组件结构示意图；

图18为根据一些实施例提供的再一种激光组件的分解示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开一些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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

光通信系统中，使用光信号携带待传输的信息，并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备，以完成信息的传输。由于光通过光纤或光波导传输时具有无源传输特性，因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外，光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号，而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号，因此为了在光纤或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，需要实现电信号与光信号的相互转换。

光模块在光通信技术领域中实现上述光信号与电信号的相互转换功能。光模块包括光口和电口，光模块通过光口实现与光纤或光波导等信息传输设备的光通信，通过电口实现与光网络终端(例如，光猫)之间的电连接，电连接主要用于供电、I2C信号传输、数据信息传输以及接地等；光网络终端通过网线或无线保真技术(Wi-Fi)将电信号传输给计算机等信息处理设备。

图1为光通信系统的连接关系图。如图1所示，光通信系统包括远端服务器1000、本地信息处理设备2000、光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103。

光纤101的一端连接远端服务器1000，另一端通过光模块200与光网络终端100连接。光纤本身可支持远距离信号传输，例如数千米(6千米至8千米)的信号传输，在此基础上如果使用中继器，则理论上可以实现无限距离传输。因此在通常的光通信系统中，远端服务器1000与光网络终端100之间的距离通常可达到数千米、数十千米或数百千米。

网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接光网络终端100。本地信息处理设备2000可以为以下设备中的任一种或几种：路由器、交换机、计算机、手机、平板电脑、电视机等。

远端服务器1000与光网络终端100之间的物理距离大于本地信息处理设备2000与光网络终端100之间的物理距离。本地信息处理设备2000与远端服务器1000之间的连接由光纤101与网线103完成；而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。

光模块200包括光口和电口，光口被配置为接入光纤101，从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接；电口被配置为接入光网络终端100中，从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换，从而使得光纤101与光网络终端100之间建立信息连接。示例地，来自光纤101的光信号由光模块200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200转换为光信号输入至光纤101中。由于光模块200是实现光信号与电信号相互转换的工具，不具有处理数据的功能，在上述光电转换过程中，信息并未发生变化。

光网络终端100包括大致呈长方体的壳体(housing)，以及设置在壳体上的光模块接口102和网线接口104。光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接；网线接口104被配置为接入网线103，从而使得光网络终端100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。示例地，光网络终端100将来自光模块200的电信号传递给网线103，将来自网线103的电信号传递给光模块200，因此光网络终端100作为光模块200的上位机，可以监控光模块200的工作。光模块200的上位机除光网络终端100之外还可以包括光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)等。

远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103，与本地信息处理设备2000之间建立了双向的信号传递通道。

图2为光网络终端的结构图，为了清楚地显示光模块200与光网络终端100的连接关系，图2仅示出了光网络终端100的与光模块200相关的结构。如图2所示，光网络终端100还包括设置于壳体内的电路板105，设置在电路板105表面的笼子106，设置在笼子106上的散热器107，以及设置在笼子106内部的电连接器。电连接器被配置为接入光模块200的电口；散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。

光模块200插入光网络终端100的笼子106中，由笼子106固定光模块200，光模块200产生的热量传导给笼子106，然后通过散热器107进行扩散。光模块200插入笼子106中后，光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接，从而光模块200与光网络终端100建议双向的电信号连接。此外，光模块200的光口与光纤101连接，从而光模块200与光纤101建立双向的光信号连接。

图3为根据一些实施例提供的一种光模块的结构图，图4为根据一些实施例提供的一种光模块的分解图。如图3和4所示，光模块200包括壳体(shell)，设置于壳体内的电路板206及光收发组件207。

壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

在本公开的一些实施例中，下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022；上壳体201包括盖板2011，盖板2011盖合在下壳体202的两个下侧板2022上，以形成上述壳体。

在一些实施例中，下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022；上壳体201包括盖板2011以及位于盖板2011两侧、与盖板2011垂直设置的两个上侧板，由两个上侧板与两个下侧板2022结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。

两个开口204和205的连线所在的方向可以与光模块200的长度方向一致，也可以与光模块200的长度方向不一致。例如，开口204位于光模块200的端部(图3的右端)，开口205也位于光模块200的端部(图3的左端)。或者，开口204位于光模块200的端部，而开口205则位于光模块200的侧部。开口204为电口，电路板206的金手指从电口204伸出，插入上位机(例如，光网络终端100)中；开口205为光口，被配置为接入外部光纤101，以使外部光纤101连接光模块200内部的光收发组件207。

采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板206、光收发组件207等器件安装到壳体中，由上壳体201、下壳体202对这些器件形成封装保护。此外，在装配电路板206和光收发组件207等器件时，便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署，有利于自动化地实施生产。

在一些实施例中，上壳体201及下壳体202一般采用金属材料制成，利于实现电磁屏蔽以及散热。

在一些实施例中，光模块200还包括位于其壳体外部的解锁部件203，解锁部件203被配置为实现光模块200与上位机之间的固定连接，或解除光模块200与上位机之间的固定连接。

示例地，解锁部件203位于下壳体202的两个下侧板2022的外壁上，具有与上位机笼子(例如，光网络终端100的笼子106)匹配的卡合部件。当光模块200插入上位机的笼子里，由解锁部件的卡合部件将光模块200固定在上位机的笼子里；拉动解锁部件203时，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200与上位机的卡合关系，从而可以将光模块200从上位机的笼子里抽出。

电路板206包括电路走线、电子元件及芯片，通过电路走线将电子元件和芯片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功能。电子元件例如包括电容、电阻、三极管、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)。芯片例如包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、激光驱动芯片、限幅放大器(limiting amplifier)、时钟数据恢复(Clock and Data Recovery，CDR)芯片、电源管理芯片、数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片。

电路板206一般为硬性电路板，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地承载上述电子元件和芯片；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地承载；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中。

电路板206还包括形成在其端部表面的金手指，金手指由相互独立的多个引脚组成。电路板206插入笼子106中，由金手指与笼子106内的电连接器导通连接。金手指可以仅设置在电路板206一侧的表面(例如图4所示的上表面)，也可以设置在电路板206上下两侧的表面，以适应引脚数量需求大的场合。金手指被配置为与上位机建立电连接，以实现供电、接地、I2C信号传递、数据信号传递等。

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

光收发组件207包括光发射器件300及光接收器件，光发射器件300被配置为实现光信号的发射，光接收器件被配置为实现光信号的接收。示例地，光发射器件300及光接收器件结合在一起，形成一体地光收发组件。

图5根据一些实施例提供的一种光发射器件的外形结构图。如图5所示，本实施例提供的光发射器件300包括管座310、管帽320以及设置在管帽320和管座310内其他器件，管帽320罩设在管座310的一端，管座310上包括若干管脚，管脚用于实现柔性电路板与光发射器件300内其他电学器件的电连接，进而实现光发射器件300与电路板206的电连接，本实施例只是以图5所示结构为例。

图6为根据一些实施例提供的一种光发射器件的分解示意图。如图6所示，在一些实施例中，光发射器件300包括激光组件400，激光组件400用于产生光信号且产生的光信号透过管帽320。当然在本申请一些实施例中，激光组件400的使用形式不局限于图6所展示的结构，激光组件400还可直接贴装设置在电路板206上。

图7为根据一些实施例提供的一种激光组件的结构示意图。如图7所示，激光组件400包括激光器芯片500和基板600，基板600的上表面铺设有电路，激光器芯片500设置在基板600的顶面上且通过打线连接基板600上相应的电路。示例地,激光器芯片500通过金丝键合连接基板600。在一些实施例中，激光器芯片500可为EML；基板600以及激光器芯片500和基板600之间的键合线为封装结构，如此EML与基板600封装形成EML激光组件。本申请实施例中，激光组件400的结构不局限于图7所示的结构，还可以为其他结构形式的激光组件；基板600可采用陶瓷基板，但不局限于陶瓷基板。

在一些实施例中，激光器芯片500设置在基板600的顶面，由于激光器芯片500的顶面高于基板600的顶面，因而当从激光器芯片500的顶面向基板600顶面打线连接时，打线需要拉出一定弧高；且为了避免打线用的劈刀与激光器芯片500产生干涉，需要给打线在基板600上焊点与激光器芯片500之间留有充足的空间(增加激光器芯片500输入端焊盘与基板600上焊点之间的跨距)。如此当将打线拉出一定的弧高以及为基板600上焊点与激光器芯片500之间留足空间，将增大激光器芯片500与基板600之间的打线长度，而无法将激光器芯片500与基板600之间的打线控制在较短的范围内，进而引起较大的寄生电感效应，具有相对较大的差损损耗，降低激光器芯片500的高频性能。且当激光器芯片500的速率为25Gbps及以上的高频或超高频速率时，打线的寄生电感效应尤为明显，因此当无法将激光器芯片500与基板600之间的打线控制在较短的范围内，对高频或超高频速率的激光器芯片500的高频性能具有更明显的影响。

为能有效控制激光器芯片500与基板600之间打线长度，本申请实施例还提供了另一种激光组件。图8为根据一些实施例提供的另一种激光组件的结构示意图。如图8所示，本实施例提供的激光组件中，基板600包括第一基板610和第二基板620，第二基板620设置在第一基板610上，即第二基板620叠加设置第一基板610上方，第二基板620的尺寸小于第一基板610的尺寸，进而第二基板620在第一基板610上形成台阶。激光器芯片500的输入端打线连接第二基板620,激光器芯片500设置在第一基板610上且位于台阶的侧边，即激光器芯片500设置在第一基板610上且靠近第二基板620的侧边。第一基板610和第二基板620可采用陶瓷基板，但不局限于陶瓷基板。

在本申请实施例中，台阶的高度与激光器芯片500的高度相差小于激光器芯片500的高度。在一些实施例中，激光器芯片500高度基本在100±10μm范围内，因此激光器芯片500的高度与台阶高度相差小于100μm。图9为根据一些实施例提供的另一种激光组件的剖视图。如图9所示，第二基板620设置在第一基板610上，第二基板620的一端位于第一基板610的顶面上、另一端与第一基板610的端面平齐，进而第二基板620的一端与第一基板610形成台阶；激光器芯片500设置在第一基板610上且位于台阶的侧边。

在一些实施例中，激光器芯片500的高度为100±10μm，第二基板620的高度为100±10μm，且使得台阶的高度与激光器芯片500的高度相差在±10μm范围内，进而使得激光器芯片500的顶面与第二基板620的顶面平齐或几乎平齐。如此，激光器芯片500的输入端位于激光器芯片500的顶面上，在打线连接激光器芯片500的输入端和第二基板620时，打线用的劈刀不易与激光器芯片500出现干涉，打线连接激光器芯片500和第二基板620时，不用为了避免激光器芯片500干涉打线用的劈刀而增加打线的弧高，进而可以有效控制打线与第二基板620焊点的距离以及有效控制打线的弧高，使能够将激光器芯片500与第二基板之间的打线长度缩短到较短的范围内。进而当激光器芯片500与第二基板620之间的打线长度缩短到较短的范围时，可使打线产生的电感减小、插损损耗减小，以便于保证激光器芯片的高频性能；实例地，将激光器芯片500与第二基板620之间的打线长度缩短到较短的范围，可极大的提升激光器芯片500的3dB的带宽，甚至可将激光组件400用于单波200Gbps的信号传输中。

在本申请一些实施例中，为便于进一步将激光器芯片500与第二基板之间的打线长度缩短到较短的范围内，激光器芯片500靠近台阶。示例地，激光器芯片500与台阶侧面的距离小于1mm，如激光器芯片500与台阶侧面距离小于50μm、20μm等。在一些实施例中，激光器芯片500的侧面可贴紧台阶侧面，即激光器芯片500贴紧第二基板620的侧面。

在一些实施例中，靠近激光器芯片500的第二基板620的侧面位于第一基板610顶面的上方，如位于第一基板610顶面的中央，远离激光器芯片500的第二基板620的另一侧面与第一基板610的侧面平齐。如此，便于激光组件400的装配，如控制第二基板620上高频信号线622另一端与电路板206或其他器件电连接的长度。

图10为根据一些实施例提供的另一种激光组件的分解示意图一，图11为根据一些实施例提供的另一种激光组件的分解示意图二。如图10和11所示，第一基板610和第二基板620分别为经独立加工的薄片结构，由于激光器芯片500和第二基板620均设置在第一基板610的同一顶部平面上，因此激光器芯片500的顶面和第二基板620的顶面之间的高度差主要取决于激光器芯片500的高度以及第二基板620的高度，而当激光器芯片500的高度确定时，激光器芯片500的顶面和第二基板620的顶面之间的高度差主要取决于第二基板620的高度。而通过控制第二基板620的高度，即第二基板620薄片结构的加工厚度，使得实现激光器芯片500的顶面与第二基板620的顶面之间高度差更容易。

图12为根据一些实施例提供的第一基板的结构示意，图13为根据一些实施例提供的第一基板的分解示意图。如图12和13所示，第一基板610的顶面上设置第一参考地层611，第一参考地层611用作第一基板610的回流地，且第一参考地层611还用于电连接激光器芯片500和第二基板620，以用于激光组件400的回流地。第一参考地层611可铺满第一基板610的整个顶面或第一基板610的局部。示例地，如图12和13所示方向，第一参考地层611自第一基板610顶面的左下角延伸至第一基板610顶面的另一端，在靠近第一基板610另一端的顶面上，第一参考地层611横跨第一基板610的宽度方向，为设置第二基板620和激光器芯片500提供充足的空间，同时又能提供充足的参考地。

在一些实施例中，第一基板610上还设置匹配电路，匹配电路设置在第一基板610的顶面上，匹配电路电连接激光器芯片500，如匹配电路打线连接激光器芯片500。匹配电路可包括电阻、电容或电感等电学器件，通过电阻、电容或电感等电学器件的组合实现基板上激光器芯片500的阻抗匹配。为便于电阻、电容或电感等电学器件在第一基板610上的设置，第一基板610的顶面上设置若干焊盘，电阻、电容或电感等电学器件焊接连接焊盘，进而通过焊盘固定在第一基板610上。在本申请实施例中，匹配电路设置在第一参考地层611远离第二基板620的一侧，进而用于匹配电路的若干焊盘均设置在第一参考地层611远离第二基板620的一侧。示例地，如图12和13所示，第一基板610顶面的左上角设置第一焊盘612和第二焊盘613，电阻的一端电连接第一焊盘612，电阻的另一端电连接第二焊盘613，电容的一端电连接第二焊盘613，电容的另一端电连接第一参考地层611。

进一步，在一些实施例中，第一基板610的底面上还设置参考地层，第一基板610底面上的参考地层可通过过孔电连接第一参考地层611，或者第一基板610的侧面上设置金属层，第一基板610底面上的参考地层通过该金属层电连接第一参考地层611，以便于通过第一基板610的底面连接管座310的参考地。

图14为根据一些实施例提供的一种第二基板的结构示意图，图15为根据一些实施例提供的一种第二基板的分解示意图。如图14和15所示，第二基板620的顶面上设置第二参考地层621和高频信号线622，第二参考地层621和高频信号线622形成GS高频信号传输结构；第二基板620的底面上设置第三参考地层623，第三参考地层623电连接第二参考地层621。示例地，第二基板620上设置若干过孔624，第二参考地层621通过过孔电连接第三参考地层623，进而使第二参考地层621与第三参考地层623之间的回流距离高频信号线622比较近，且能使第二参考地层621到第三参考地层623的回流充分连通。

在本申请一些实施例中，为了保证激光器芯片500与高频信号线622打线与对应的回流距离比较近，第二基板620靠近激光器芯片500的侧面上设置金属层625，金属层625电连接第二参考地层621与第三参考地层623。进而通过金属层625使在靠近激光器芯片500与高频信号线622打线的位置第二参考地层621与第三参考地层623的回流地充分连通，以保证激光组件400的高频信号传输性能。示例地，金属层625横跨台阶的侧面，一方面便于使第二参考地层621与第三参考地层623的回流地充分连通，另一方便还便于金属层625在第一基板610上的设置。

在本申请一些实施例中，高频信号线622的一端与金属层625之间设置第一间隙，高频信号线622自第一间隙延伸至第二基板620远离金属层625的一侧。在一些实施例中，高频信号线622的形状可为规则图形的形状，如长方形等平行四边形，当然不局限于规则图形形状，还可为不规则图形形状。示例地，高频信号线622包括第一平直段6221、倾斜段6222和第二平直段6223，倾斜段6222的一端连接第一平直段6221，倾斜段6222的另一端连接第二平直段6223；第一平直段6221用于打线连接激光器芯片500，第二平直段6223用于打线连接管座310，倾斜段6222用于实现第一平直段6221到第二平直段6223的延伸。本申请实施例中，高频信号线622的具体形状通常还要结合激光组件400使用场景进行选择。

在本申请一些实施例中，第二基板620的顶面上还设置第四参考地层626，第四参考地层626也通过过孔连接第三参考地层623；第四参考地层626设置在高频信号线622远离第二参考地层621的一侧，即第二参考地层621设置在高频信号线622的一侧、第四参考地层626设置在高频信号线622的另一侧，进而第二参考地层621、高频信号线622和第四参考地层626形成GSG形式的高频信号传输线结构。第四参考地层626的一端连接金属层625，第四参考地层626的另一端延伸至第二基板620上远离金属层625的一端。在本实施例中，第四参考地层626的面积小于第三参考地层623的面积，当然本申请实施例中可协调高频信号线622形状，第四参考地层626的面积可大于或等于第三参考地层623的面积。

图16为根据一些实施例提供的一种第一基板与第二基板的装配示意图。如图16所示，第二基板620设置在第一基板610上，第三参考地层623电连接第一考地层611。在一些实施例中，当第一基板610和第二基板620分别制作完成后，通过金锡焊接或银浆粘结的方式连接第一基板610和第二基板620，进而既能实现第二基板620在第一基板610上固定，又能实现第三参考地层623电连接第一考地层611。

在一些技术方案中，基板上设置槽，控制槽的深度(槽深)，然后将激光器芯片设置在槽内，进而使激光器芯片顶面的焊盘与基板上走线高度平齐或高度相差比较小。由于基板通常使用陶瓷基板，而陶瓷基板采用烧结工艺成型，目前若是在基板成型时直接形成槽或在成型后的基板上二次加工开设槽，需要槽深达到一定数值后才能保证槽深的加工精度，如槽深达到500μm或以上。然而本申请实施例中，激光器芯片500为高速或超高速激光器芯片，现有激光器芯片500的高度基本都在100±10μm甚至更小，若是在基板上设置槽，目前现有工艺不能制作100±10μm深的槽或很难达到100±10μm深槽的精度要求。

本申请实施例中，基板采用分立式第一基板610和第二基板620组装结构，通过控制第二基板620的厚度即可实现基板上台阶高度的控制，而薄片结构的陶瓷基板成型相对简单、工艺成本相对低以及厚度的精度便于达到，因此通过第一基板610和第二基板620组装形成台阶便于实现且工艺成本低。

进一步，即使能够在基板上设置深度为100±10μm的槽，现有工艺也很难在槽的侧壁上设置形成金属层。而本申请实施例中，通过分立式第一基板610和第二基板620，第二基板620单独烧结成型，在烧结成型第二基板620后，直接整体加工第二基板620，如在第二基板620上形成高频信号线、参考地层、金属层、焊盘等，进而能够相对容易的在第二基板620的侧面上形成金属层。如此当第一基板610和第二基板620装配形成台阶时，台阶的侧面具有金属层，如此使具有较低高度的台阶侧面上形成金属层相对简单。

图17为根据一些实施例提供的再一种激光组件结构示意图，图18为根据一些实施例提供的再一种激光组件的分解示意图。如图17和18所示，本实施例提供的激光组件400中包括激光器芯片500、第一基板610和第二基板620；第二基板620设置在第一基板610的顶面上并在第一基板610上形成台阶状结构；激光器芯片500设置在第一基板610上且位于第一基板610的一侧、靠近第二基板610与第一基板610所形成台阶的侧边。第一基板610的结构与图8中所示激光组件400结构相同，与图8中所示激光组件400结构不同的是第二基板620的顶面上还设置焊盘等，如第二基板620上直流焊盘627。

如图17和18所示，直流焊盘627远离高频信号线622，直流焊盘627被第二参考地层621围绕，以减少高频信号向622上产生的信号辐射干扰直流信号；示例地，直流焊盘627的三侧被第二参考地层621围绕，直流焊盘627的三侧与第二参考地层621的相邻位置分别设置间隙。当然本申请实施例中，还可以将直流焊盘627设置成其他形式，或者被第四参考地层626围绕。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板；

光收发组件，电连接所述电路板，所述光收发组件包括光发射器件，所述光发射器件用于接收光信号；

其中，所述光发射器件包括激光组件，所述激光组件包括：

第一基板，顶面上设置第一参考地层；

激光器芯片，贴装设置在所述第一参考地层上；

第二基板，顶面上设置高频信号线和第二参考地层，底面上设置第三参考地层，所述第二参考地层电连接所述第三参考地层；

所述第二基板设置在所述第一基板上，所述第三参考地层电连接所述第一参考地层；所述第二基板的顶面与所述第一基板的顶面之间形成台阶，所述激光器芯片设置在所述台阶的一侧，所述激光器芯片的高度与所述台阶的高度相差小于100μm，所述激光器芯片的输入端打线连接所述高频信号线。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述台阶上设置金属层，且所述金属层位于所述激光器芯片的一侧，所述金属层电电连接所述第二参考地层和所述第三参考地层，缩短所述激光器芯片的输入端与所述高频信号线之间的打线对应信号回流的路径。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第二基板的顶面上设置第四参考地层，所述第四参考地层通过过孔连接所述第三参考地层；

所述第二参考地层设置在所述高频信号线的一侧，所述第四参考地层设置在所述高频信号线的另一侧，所述第二参考地层的一端和所述第四参考地层的一端分别连接所述金属层。

4.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述激光器芯片的高度为100±10μm，所述台阶的高度为100±10μm；所述金属层横跨所述台阶的侧面。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述激光器芯片与所述台阶之间的距离小于1mm。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一基板上还设置匹配电路，所述匹配电路设置在所述第一参考地层远离所述第二基板的一侧；所述激光器芯片的输入端打线连接所述匹配电路。

7.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第二基板的顶层还包括直流焊盘，所述直流焊盘被所述第二参考地层围绕。

8.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述高频信号线的一端与所述金属层设置第一间隙，所述高频信号线自所述第一间隙的一侧延伸至所述第二基板远离所述金属层的一侧。

9.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，所述高频信号线包括第一平直段、倾斜段和第二平直段，所述第一平直段位于所述第一间隙的一侧，所述第二平直段靠近所述第二基板远离所述金属层的一侧，所述倾斜段连接所述第一平直段和所述第二平直段。

10.一种激光组件，其特征在于，包括：

第一基板，顶面上设置第一参考地层；

激光器芯片，贴装设置在所述第一参考地层上；

第二基板，顶面上设置高频信号线和第二参考地层，底面上设置第三参考地层，所述第二参考地层电连接所述第三参考地层；

所述第二基板设置在所述第一基板上，所述第三参考地层电连接所述第一参考地层；所述第二基板的顶面与所述第一基板的顶面之间形成台阶，所述激光器芯片设置在所述台阶的一侧，所述激光器芯片的高度与所述台阶的高度相差小于100μm，所述激光器芯片的输入端打线连接所述高频信号线。

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