CN215599403U - 一种基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光电子集成领域、光通信领域，尤其涉及一种基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构；本实用新型公开了一种基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，包括底座和设置在底座上方的集成光学芯片以及光纤阵列，底座的一端设置有用于粘接光纤阵列的凸台，另一端粘接有集成光学芯片，集成光学芯片和光纤阵列之间填充有填充剂，集成光学芯片还包括设置在靠近光纤阵列的一侧上的模斑转换端口，光纤阵列倒置在底座上并与底座直接点胶进行固定。本实用新型将光纤阵列设置在底座上，相同体积下增大了点胶面积，提高了器件的可靠性，同时也给因工艺或异常导致集成光学芯片封装过程需要返工提供可能，间接的降低了报废率，节约成本。

Description

一种基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构

技术领域

本实用新型涉及光电子集成领域、光通信领域，尤其涉及一种基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构。

背景技术

近几年随着光通信行业的发展，集成光学芯片技术因具有集成度高、成本低以及传输性能好的特点得到了很好的发展。集成光学芯片的封装技术作为集成光学芯片技术研究的重要方向之一受到越来越相关厂家重视。同其他光器件一样，低成本、低装配难度和高可靠性的设计要求也是集成光学芯片封装应该考虑的。光纤阵列作为封装过程中的必备元件也需要以低成本、易操作的方式集成到集成光学芯片应用光路中。目前需要一种用于集成光学芯片封装中的低成本、高可靠性的光纤阵列固定结构，以提高集成光学芯片封装过程中的高可靠性，降低集成光学芯片封装成本。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，包括底座和设置在底座上方的集成光学芯片以及光纤阵列，所述集成光学芯片和所述光纤阵列并排粘接于所述底座上，所述集成光学芯片和所述光纤阵列之间填充有填充剂。

较佳地，所述光纤阵列和所述底座之间通过直接点胶的方式进行固定。

较佳地，所述填充剂为紫外胶。

较佳地，所述底座的一端设置有用于粘接所述光纤阵列的凸台。

较佳地，所述光纤阵列包括基板和盖板，所述基板上设置有至少一个V槽，所述盖板设置在所述基板上。

较佳地，所述光纤阵列倒置在所述底座上，所述盖板与所述底座粘接。

较佳地，所述盖板设置在所述V槽上方，所述V槽的长度大于所述盖板的长度。

较佳地，所述基板上V槽的末端设置有下凹的台阶，所述基板靠近V槽一端的高度为0.5mm～1.5mm。

较佳地，所述底座为金属材质制成。

本实用新型提供的基于集成光学芯片的光纤阵列固定结构，集成光学芯片和光纤阵列并排的粘接在底座上，光纤阵列倒置在底座上，盖板与底座之间通过直接点胶的方式进行固定，盖板和底座之间可用粘接剂进行固定，最好是使用紫外胶，集成光学芯片与光纤阵列之间填充有填充剂，集成光学芯片靠近光纤阵列的一侧设置有模斑转换端口，模斑转换端口与光纤阵列进行光学耦合，光线经过集成光学芯片之后为发散光，再经过与模斑转换端口匹配的光纤阵列进行光学耦合以形成稳定且可靠的光学光路，为了使光学耦合的效果更好，填充剂为紫外胶；本实用新型的结构减少了传统固定光纤阵列的玻璃元件，将光纤阵列直接点胶固定在底座上，增大了光纤阵列的点胶面积，提高了器件的可靠性。

本实用新型采用的光纤阵列的装配方法步骤如下，其中粘接剂和填充剂均选用紫外胶：

S1：按照贴片要求在底座上粘接集成光学芯片，精确对位贴装；

S2：按照设计要求调节好集成光学芯片的进光部分并固定；

S3：采用六维手动或电动耦合台位动态调节光纤阵列的空间位置，使得从集成光学芯片下光端耦合进入光纤阵列的光功率最大，并记录位置为最大位置；

S4：向上或向后移出光纤阵列，并记下光纤阵列的最大位置；

S5：手动或使用自动点胶装置均匀的在S4中记录的位置上点上紫外胶，并涂抹均匀；

S6：将光纤阵列调回S4所记录的最大位置，微调优化光纤阵列至功率最大；

S7：使用紫外固定灯进行紫外固化，在确保光纤阵列功率没有变化或只有很小变化量下完成固化；

S8：在烘烤箱内进行热固化；

S9：在光纤阵列与集成光学芯片之间填充有填充剂，即在光纤阵列端面与集成光学芯片出光口端面填充紫外胶，并进行紫外固化及热固化。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本实用新型提供的光纤阵列固定结构，将光纤阵列直接粘接在底座上，减少了固定玻璃元件的使用；

2)本实用新型提供的光纤阵列固定结构，将光纤阵列倒置在底座上，可在两者的接触面上直接点胶进行固定，点胶位置在两者的接触面上，相同体积下增大了点胶面积，提高了器件的可靠性，同时也给因工艺或异常导致集成光学芯片封装过程需要返工提供可能，间接的降低了报废率，节约成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为本实用新型的部分俯视图；

图4为本实用新型中光纤阵列的侧视图。

1-底座；101-凸台；2-集成光学芯片；3-光纤阵列；301-基板；302-盖板；303-V槽；304-台阶；4-填充剂。

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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。附图中，为清晰可见，可能放大了某部分的尺寸及相对尺寸。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。

如说明书附图1-4所示，本实用新型提供一种基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，包括底座1和设置在底座1上方的集成光学芯片2以及光纤阵列3，底座1最好采用金属材料制成，可减少静电的影响；所述底座1的一端设置有用于粘接所述光纤阵列3的凸台101，另一端粘接有所述集成光学芯片2，光纤阵列3和底座1通过在两者接触面上直接点胶方式进行固定，点胶位置在两者的接触面上，可通过紫外胶进行固定；所述集成光学芯片2和所述光纤阵列3之间填充有填充剂4，集成光学芯片2和光纤阵列3中填充有填充剂4，可减少光线在两者之间空气介质中的反射，提高效率，填充剂4可以采用紫外胶，为了达到更好的光耦合效果，可以采用折射率接近硅折射率的紫外胶，所述集成光学芯片2还包括设置在靠近所述光纤阵列3的一侧上的模斑转换端口，光线经过集成光学芯片2之后为发散光，采用与模斑转换端口匹配的光纤阵列3进行光学耦合以形成稳定且可靠的光学光路。

进一步地，所述光纤阵列3包括基板301和盖板302，所述基板301上设置有至少一个V槽303，所述盖板302设置在所述基板301上的V槽303上方，一个V槽303形成单通道光纤阵列，多个V槽303形成多通道光纤阵列，在使用时，可根据具体的需求选择光纤阵列3的类型，即可根据需求选择不同通道光纤阵列3进行耦合集成光学芯片2的输出功率，将光纤安装在V槽303时，可以用胶进行固定；为了更大程度降低工艺难度，增加产品可靠性，所述V槽303的长度大于所述盖板302的长度，将光纤阵列3安装在底座1上时，所述光纤阵列3倒置在所述底座1上，所述盖板302与所述底座1粘接，盖板可以与底座充分接触并进行点胶固定，在相同体积下增大了点胶面积，从而增强了器件可靠性；所述基板301上V槽303的末端设置有下凹的台阶304，所述基板301靠近V槽303一端的高度为0.5mm～1.5mm，使得光纤阵列与集成光学芯片的模斑转换端口之间能进行有很好的光学耦合。

本实用新型采用的光纤阵列的装配方法步骤如下：

S1：按照贴片要求在底座1上粘接集成光学芯片2，精确对位贴装；

S2：按照设计要求调节好集成光学芯片2的进光部分并固定；

S3：采用六维手动或电动耦合台位动态调节光纤阵列3的空间位置，使得从集成光学芯片2下光端耦合进入光纤阵列3的光功率最大，并记录位置为最大位置；

S4：向上或向后移出光纤阵列3，并记下光纤阵列3的最大位置；

S5：手动或使用自动点胶装置均匀的在S4中记录的位置上点上紫外胶，并涂抹均匀；

S6：将光纤阵列3调回S4所记录的最大位置，微调优化光纤阵列3至功率最大；

S7：使用紫外固定灯进行紫外固化，在确保光纤阵列3功率没有变化或只有很小变化量下完成固化；

S8：在烘烤箱内进行热固化；

S9：在光纤阵列3与集成光学芯片2之间填充有填充剂4，即在光纤阵列3端面与集成光学芯片2出光口端面填充紫外胶，并进行紫外固化及热固化。

本实用新型专利采用单通道或者其他多通道光纤阵列3进行耦合集成光学芯片2的输出功率，在装配好集成光学芯片2进光端的光学系统之后，采用手动或自动六维调节台进行六维调节，待调节最大功率或最小插损时将该光纤阵列3的盖板302朝下倒装在底座上，并点胶进行固定，最好使用紫外胶，并在集成光学芯片2和光纤阵列之间填充有填充剂进行增加透射减少反射。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离本实用新型的精神和范围。尽管已描述了本实用新型的实施例，应理解本实用新型不应限制为此实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (9)

1.一种基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，包括底座和设置在底座上方的集成光学芯片以及光纤阵列，其特征在于，所述集成光学芯片和所述光纤阵列并排粘接于所述底座上，所述集成光学芯片和所述光纤阵列之间填充有填充剂。

2.根据权利要求1所述的基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，其特征在于，所述光纤阵列和所述底座之间通过直接点胶的方式进行固定。

3.根据权利要求1所述的基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，其特征在于，所述填充剂为紫外胶。

4.根据权利要求1所述的基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，其特征在于，所述底座的一端设置有用于粘接所述光纤阵列的凸台。

5.根据权利要求1所述的基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，其特征在于，所述光纤阵列包括基板和盖板，所述基板上设置有至少一个V槽，所述盖板设置在所述基板上。

6.根据权利要求5所述的基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，其特征在于，所述光纤阵列倒置在所述底座上，所述盖板与所述底座粘接。

7.根据权利要求5所述的基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，其特征在于，所述盖板设置在所述V槽上方，所述V槽的长度大于所述盖板的长度。

8.根据权利要求5所述的基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，其特征在于，所述基板上V槽的末端设置有下凹的台阶，所述基板靠近V槽一端的高度为0.5mm～1.5mm。

9.根据权利要求1所述的基于集成光学芯片封装的光纤阵列固定结构，其特征在于，所述底座为金属材质制成。

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