CN211905785U - 一种用于多路并行光接收器件的封装结构 - Google Patents
一种用于多路并行光接收器件的封装结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于光纤通信技术领域，具体涉及一种用于多路并行光接收器件的封装结构，包括LENS阵列、用于将光信号转换为电信号的PD阵列以及用于将所述PD阵列输出的电信号放大整形的TIA；所述LENS阵列的入光侧内陷形成有多个凹面镜，各所述凹面镜的反射焦点均位于所述PD阵列上。本实用新型采用具有凹面镜的LENS阵列，替代原来透镜阵列加上反射镜的方式，减少了元件数量，节约了成本、节省了封装空间和简化了工艺的难度；本实施例利用LENS阵列的凹面镜汇聚和反射光的作用，将光汇聚并反射到PD阵列上，从而将多路光信号汇聚成多个小的光斑送至PD阵列，然后通过PD阵列将光信号转换为电信号，最后通过TIA将电信号放大整形后输送至处理器。
Description
技术领域
本实用新型属于光纤通信技术领域，具体涉及一种用于多路并行光接收器件的封装结构。
背景技术
随着数据中心业务的发展，40G/100G QSFP+光模块的需求日益增加。而更小体积、更低成本的40G/100G QSFP+光模块的要求也越发急迫。光器件作为光模块的核心组成部分，光器件需要做到小型化、工艺做到简单化，来满足模块小体积和低成本的需求。
目前40G/100G QSFP+光模块中对应的并行光接收器件，光学封装多采用透镜阵列加上反射镜的方式。透镜阵列对光进行汇聚，反射镜对光路进行转折，两个元件组合使用将入射光射到PD上。这种封装方式需要两步贴装：贴装LENS阵列和贴装反射镜，工艺较为复杂；需要两个或者更多的元件：LENS阵列、反射镜或者其他支撑元件，成本较高；并且整个器件封装下来，占的空间较大。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种用于多路并行光接收器件的封装结构，在减少了反射镜降低成本的同时也简化了封装工艺。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种用于多路并行光接收器件的封装结构，包括LENS阵列、用于将光信号转换为电信号的PD阵列以及用于将所述PD阵列输出的电信号放大整形的TIA；所述LENS阵列的入光侧内陷形成有多个凹面镜，各所述凹面镜的反射焦点均位于所述PD阵列上。
进一步地，所述LENS阵列的入光侧设有由所述LENS阵列顶部至所述LENS阵列底部倾斜设置的斜面，且所述斜面面向所述PD阵列；所述斜面上内陷形成所述凹面镜。
进一步地，所述PD阵列与所述TIA并排设置。
进一步地，所述LENS阵列通过耦合或者无源贴装于所述TIA的上表面上。
进一步地，所述LENS阵列通过胶水粘接于所述TIA的上表面上。
进一步地，该封装结构还包括用于将单路光分解为多路光的光解复用器，所述光解复用器位于所述LENS阵列的入光侧。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
（1）本实用新型采用具有凹面镜的LENS阵列，替代原来透镜阵列加上反射镜的方式，减少了元件数量，节约了成本、节省了封装空间和简化了工艺的难度；
（2）本实用新型将LENS阵列直接通过耦合或者无源贴装在TIA上，简化了封装工艺难度，节省了封装的空间。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的用于多路并行光接收器件的封装结构的示意图；
图2为本实用新型实施例提供的用于多路并行光接收器件的封装结构的光路原理图；
图中：10、PD阵列，20、TIA，30、LENS阵列，31、斜面，32、凹面镜，40、光解复用器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种用于多路并行光接收器件的封装结构，包括LENS（透镜）阵列30、用于将光信号转换为电信号的PD（Photodiode）阵列10以及用于将所述PD阵列10输出的电信号放大整形的TIA 20（跨阻抗放大器）；所述LENS阵列30的入光侧内陷形成有多个凹面镜32，各所述凹面镜32的反射焦点均位于所述PD阵列10上。本实施例采用具有凹面镜32的LENS阵列30替代原来透镜阵列加上反射镜的方式，减少了元件数量，节约了成本、节省了封装空间和简化了工艺的难度；并利用LENS阵列30的凹面镜32汇聚和反射光的作用，将光汇聚并反射到PD阵列10上，从而将多路光信号汇聚成多个小的光斑送至PD阵列10，然后通过PD阵列10将光信号转换为电信号，最后通过TIA 20将电信号放大整形后输送至处理器。
进一步地，所述LENS阵列30的入光侧设有由所述LENS阵列30顶部至所述LENS阵列30底部倾斜设置的斜面31，且所述斜面31面向所述PD阵列10；所述斜面31上内陷形成所述凹面镜32。如图1所示，本实施例的LENS阵列30用于接收多路光的一面设有斜面31，PD阵列10位于该斜面31的下方，且该斜面31上设有4个凹面镜32。
进一步地，所述PD阵列10与所述TIA 20并排设置。
进一步地，所述LENS阵列30通过耦合或者无源贴装于所述TIA 20的上表面上。本实施例将LENS阵列30直接通过耦合或者无源贴装在TIA 20上，简化了封装工艺难度，节约了空间。
进一步地，所述LENS阵列30通过胶水直接粘接于所述TIA 20的上表面上。将LENS阵列30贴装在TIA 20的同时调整好LENS阵列30的位置，再通过胶水将LENS阵列30固定在TIA 20上。
进一步地，该封装结构还包括用于将单路光分解为多路光的光解复用器40（DEMUX），所述光解复用器40位于所述LENS阵列30具有凹面镜32的一侧。
本实施例提供用于多路并行光接收器件的封装结构的光路原理如图2所示，入射的光通过光解复用器40将单路光分成多路光，多路光通过粘贴在TIA 20上的具有凹面镜32的透镜阵列，汇聚和反射到PD阵列10上，然后通过PD阵列10将光信号转换为电信号，最后通过TIA 20将电信号放大整形后输送至处理器。本实施例利用具有凹面镜32的LENS阵列30替代透镜加反射镜，减少了反射镜、降低成本的同时也简化了封装工艺，并且采用将LENS阵列30直接贴装在TIA 20上的封装方式，还节省了封装的空间，极大的解决了现有的并行探测器封装的工艺复杂、空间不够、成本高等问题。
本实施例的多路并行光接收器件的封装结构用于并行探测器封装中，步骤如下：
1）探测器封装中，其他元件正常贴装，TIA 20及PD阵列10正常贴片打线；
2）LENS阵列30通过耦合或者无源贴装固定在TIA 20上；
3）耦合或者无源贴装过程中，通过调整LENS阵列30的位置，达到想要的响应度范围或者想要的位置，然后用胶水固定并固化。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于多路并行光接收器件的封装结构，其特征在于：包括LENS阵列、用于将光信号转换为电信号的PD阵列以及用于将所述PD阵列输出的电信号放大整形的TIA；所述LENS阵列的入光侧内陷形成有多个凹面镜，各所述凹面镜的反射焦点均位于所述PD阵列上。
2.如权利要求1所述的一种用于多路并行光接收器件的封装结构，其特征在于：所述LENS阵列的入光侧设有由所述LENS阵列顶部至所述LENS阵列底部倾斜设置的斜面，且所述斜面面向所述PD阵列；所述斜面上内陷形成所述凹面镜。
3.如权利要求1所述的一种用于多路并行光接收器件的封装结构，其特征在于：所述PD阵列与所述TIA并排设置。
4.如权利要求1所述的一种用于多路并行光接收器件的封装结构，其特征在于：所述LENS阵列通过耦合或者无源贴装于所述TIA的上表面上。
5.如权利要求1所述的一种用于多路并行光接收器件的封装结构，其特征在于：所述LENS阵列通过胶水粘接于所述TIA的上表面上。
6.如权利要求1所述的一种用于多路并行光接收器件的封装结构，其特征在于：该封装结构还包括用于将单路光分解为多路光的光解复用器，所述光解复用器位于所述LENS阵列的入光侧。
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| CN113281861A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-08-20 | 武汉联特科技股份有限公司 | 光发射组件和光路耦合方法 |
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