CN202285050U - 用于csfp/csff封装的plc型混合集成光组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于CSFP/CSFF封装的PLC型混合集成光组件，包括壳体，壳体内设有电子部件、PLC芯片、薄膜滤光片和其它光学部件；所述PLC芯片设有至少二个波导，波导之间开有隔离沟槽；所述薄膜滤光片与PLC芯片相接，用以实现WDM功能；所述光学部件包括用来产生光信号的激光器、用来接收光信号的探测器和光纤，所述激光器、探测器和光纤之间通过所述PLC芯片耦合。本实用新型以适合CSFP/CSFF封装的外形尺寸实现了多个单纤双向器件的功能，具有体积小、性能好的优点，降低了器件成本，适合批量化生产。

Description

用于CSFP/CSFF封装的PLC型混合集成光组件

技术领域

本实用新型涉及一种基于PLC（Planar-Lightwave-Circuit，平面光波导）技术的混合集成光组件，适用于CSFP/CSFF（Compact Small-Form-Factor Pluggable/Compact Small-Form-Factor，紧凑型小封装热插拔/紧凑型小封装形式）封装的光模块以及其它对集成度要求较高的场合。

背景技术

CSFP/CSFF封装是在现有流行的SFP/SFF封装基础上发展起来的更为先进、更为紧凑的一种光模块封装方式。通过采用双通道、四通道的设计，CSFP/CSFF采用现有SFP/SFF接口，但将外形尺寸缩小到现有工业标准的一半和四分之一，通过组合还可灵活配置通道数量。CSFP/CSFF结合高集成度的光电回路和高密度封装技术，在拥有SFP/SFF所有的技术优势的基础上，大幅度减小了光收发模块和光系统设备的外形尺寸，可显著增加通信端口密度及数据吞吐量，降低系统成本，具有巨大的市场价值。

有鉴于此，用于CSFP/CSFF封装的单纤双向器件要求较高的集成度，一般其外形尺寸应仅为传统的SFP封装的单纤双向器件外形尺寸的一半。单纤双向器件是用于光纤接入系统的核心光器件，是把激光器和探测器封装在一起，共同通过一根光纤来传输上行信号和下行信号，传统的自由光路单纤双向器件集成度较低，目前其实现的技术方式是采用分立元件技术，这种技术方式目前非常成熟，但封装的体积较大，效率较低，在大规模的生产时，不具有成本优势，用于来实现CSFP/CSFF封装困难很大。

实用新型内容

本实用新型针对CSFP/CSFF封装对集成度较高的要求，提出了一种结构紧凑、成本低廉的基于PLC技术的混合集成光组件。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种用于CSFP/CSFF封装的PLC型混合集成光组件，包括壳体，壳体内设有电子部件，所述电子部件包括跨阻放大器TIA芯片和电容；壳体内还设有PLC芯片、薄膜滤光片和光学部件；所述PLC芯片设有至少二个波导，波导之间开有隔离沟槽；所述薄膜滤光片与PLC芯片相接，用以实现WDM功能；所述光学部件包括用来产生光信号的激光器、用来接收光信号的探测器和光纤，所述激光器、探测器和光纤之间通过所述PLC芯片耦合，其中，所述激光器和光纤直接与PLC芯片相接，所述探测器通过薄膜滤光片与PLC芯片相接；所述光纤的另一端穿出壳体。

进一步地，所述壳体外部设有金属管壳，所述穿出壳体的光纤的另一端位于金属管壳内。

进一步地，所述波导呈“V”型，波导底部耦合于所述探测器， 两顶端分别耦合于所述激光器和光纤。

进一步地，所述光学部件还包括用于监控所述激光器功率的背光探测器，所述背光探测器与所述激光器相连接。

进一步地，所述壳体内还设有基板，所述电子部件和所述光学部件均安装在基板上。

进一步地，所述基板为镀有微带线的陶瓷基板，所述光学部件通过三维镀金的陶瓷过渡块间接贴装于所述陶瓷基板上。

进一步地，所述光纤与所述陶瓷基板之间的陶瓷过渡块开有沟槽，所述光纤位于沟槽中。

本实用新型以适合CSFP/CSFF封装的外形尺寸能实现多个单纤双向器件的功能，具有体积小、性能好的优点。另外，由于光收发功能集成在一个器件，降低了器件成本，适合批量化生产。

附图说明

图1是本实用新型用于CSFP/CSFF封装的PLC型混合集成光组件装配图。

图2是本实用新型用于CSFP/CSFF封装的PLC型混合集成光组件内部部分结构示意图。

图3是本实用新型用于CSFP/CSFF封装的PLC型混合集成光组件外观结构图。

图4是本实用新型用于CSFP/CSFF封装的PLC型混合集成光组件另一视角的外观结构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

请参考图1和图2，分别为本实用新型用于CSFP/CSFF封装的PLC型混合集成光组件装配图和内部部分结构示意图，其将两个单纤双向器件集成在一起，实现两路光收发功能。在光组件壳体104内，设有陶瓷基板212作为衬底，衬底上贴设有PLC芯片205，PLC芯片205上开有两个波导206，在本实用新型的其它实施例中，可根据需要在PLC芯片205上开设数量大于二的波导206，以集成更多的单纤双向器件，波导206之间开有隔离沟槽101，以防止波导206之间的串扰。波导206均呈“V”型，底部通过薄膜滤光片204与探测器203相接，两顶端分别与激光器207和光纤103相接，以此实现激光器207、探测器203和光纤103通过PLC芯片205的波导206相耦合；其中，探测器203与激光器207之间的波导为输出波导，探测器203与光纤103之间的波导为输入/输出波导，WDM（波分复用）功能通过薄膜滤光片204实现。

激光器207、探测器203和光纤103称为光学部件，光学部件还可包括背光探测器208，与激光器207相连接，用以监控激光器207的功率。除光学部件还，陶瓷基板212上还设有跨阻放大器TIA芯片201、电容213等电子部件，跨阻放大器TIA芯片201具有高带宽的优点，在光电传输中普遍使用，电容213可做滤波之用。其中，光学部件通过三维渡金的陶瓷过渡块202间接贴装于陶瓷基板212上，其它部件可直接贴装于陶瓷基板212上。在光纤103与陶瓷基板212之间的陶瓷过渡块202上开有沟槽211，光纤103位于沟槽211内，以更好的定位和固定光纤103，沟槽211可为V型槽、U型槽、条型或其它形状。

壳体外部设有金属管壳102，光纤103穿出壳体位于金属管壳102内，金属管壳102、光纤103及其它光学部件的数量与PLC芯片205的波导206数量相适应，本实施例中为两个。

图3和图4为本实用新型实施例安装完成后不同视角的外观结构图，本实施例光组件安装完成后，壳体104宽度为10.5毫米，长度为10.6毫米，厚度为2.8毫米，本实施例以适合CSFP/CSFF封装的外形尺寸实现了两个单纤双向器件的功能，具有体积小、性能好的优点。

本实用新型所述光组件的工作过程分为输入和输出两个方面。

光信号输出：采用串联耦合的方式将激光器芯片的光信号耦合到PLC芯片的输出波导，在薄膜滤光片处发生全反射，使光信号进入输出/输入波导，在输出/输入波导端面处将光信号耦合至单模光纤输出。

光信号输入：输入光信号通过光纤耦合至输入/输出波导，经薄膜滤光片全透射后传输至探测器芯片接收，并将光信号转换成电信号输出至TIA芯片。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种用于CSFP/CSFF封装的PLC型混合集成光组件，包括壳体，壳体内设有电子部件，所述电子部件包括跨阻放大器TIA芯片和电容；其特征在于，壳体内还设有：

PLC芯片，设有至少二个波导，所述波导之间开有隔离沟槽；

薄膜滤光片，与所述PLC芯片相接，用以实现WDM功能；

光学部件，包括用来产生光信号的激光器、用来接收光信号的探测器和光纤，所述激光器、探测器和光纤之间通过所述PLC芯片的波导耦合，其中，所述激光器和光纤直接与PLC芯片相接，所述探测器通过薄膜滤光片与PLC芯片相接；所述光纤的另一端穿出壳体。

2.根据权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述壳体外部设有金属管壳，所述穿出壳体的光纤的另一端位于金属管壳内。

3.根据权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述波导呈“V”型，波导底部耦合于所述探测器，两顶端分别耦合于所述激光器和光纤。

4.根据权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述光学部件还包括用于监控所述激光器功率的背光探测器，所述背光探测器与所述激光器相连接。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的光组件，其特征在于，所述壳体内还设有基板，所述电子部件和所述光学部件均安装在基板上。

6.根据权利要求5所述的光组件，其特征在于，所述基板为镀有微带线的陶瓷基板，所述光学部件通过三维镀金的陶瓷过渡块间接贴装于所述陶瓷基板上。

7.根据权利要求6所述的光组件，其特征在于，所述光纤与所述陶瓷基板之间的陶瓷过渡块开有沟槽，所述光纤位于沟槽中。

Images