光模块的制作方法

本公开涉及光通信技术领域，具体而言，涉及一种光模块。

背景技术：

一般地，光模块的工作过程包括通过光纤将外部的光传输到光模块中的硅光芯片上，或者，光纤将光模块内部发出的发射光由光纤传输到外部，这就需要将光模块进行合理的封装，保证光传输的可靠性。

目前，现有方案中，由于硅光芯片上的光栅耦合单元一般要求光竖直入射，同时，考虑到光纤对光模块其它部分的封装的影响，以实现合理的封装，需要将光纤设置为水平的形式；现有方法中，通常采用将光纤进行弯折，例如，弯折为90度光纤，即将特种抗弯折光纤通过特殊的弯折工艺使得光纤的一端与光纤本体呈90度，然后将弯折部分的端面与硅光芯片直接粘接，其它部分保持与硅光芯片平行，实现基于水平光纤的光在竖直方向传播；这样就需要使用特殊的抗弯折光纤，弯折制作困难，弯折处易发生纤损，可靠性不佳；而且，弯折光纤一般采用研磨面与硅光芯片直接粘接的方式进行固定，返修困难，返修过程中极易造成硅光芯片的钝化层及光栅破坏。进一步的，由于光纤弯折制作困难，光纤的弯折部分很难统一，导致接收光纤和发射光纤的同步封装难以实现，光模块的封装可靠性差，光传输不稳定。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种光模块，其特征在于，包括电路板、固定在电路板上的硅光芯片、光纤以及固定在硅光芯片上的激光盒，其中：

所述光纤包括接收光纤和发射光纤，所述接收光纤和所述发射光纤一端具有倾斜端面，所述接收光纤一端的倾斜端面将沿着接收光纤传输的接收光反射到所述硅光芯片上，所述发射光纤一端的倾斜端面将来自所述硅光芯片的发射光反射到所述光纤中以在所述发射光纤中传输；

所述硅光芯片接收所述接收光纤一端的倾斜端面反射的接收光，或者将所述激光盒发出的发射光发射到所述发射光纤的倾斜端面上。

本公开的实施例提供的技术方案可以具有以下有益效果：

在本公开以上及以下各实施例中的一个或多个中，通过在接收光纤和发射光纤一端开设倾斜端面，接收光纤一端的倾斜端面将沿着接收光纤传输的接收光反射到硅光芯片上，发射光纤一端的倾斜端面将来自硅光芯片的发射光反射到光纤中以在发射光纤中传输，在无需将光纤弯折的情况下就可以直接将接收光纤和发射光纤与硅光芯片同步封装耦合，有效保证了光模块封装的简易性和可靠性。在一些实施例中，多根接收光纤和多根发射光纤以平行排列的方式被固定到基板，配合硅光集成，阵列排布的发射端、接收端光纤能够在进行发射端耦合封装的同时，同步完成接收端的耦合封装，而无需另外单独做接收端的耦合封装。

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，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。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，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他的附图。

图1示出根据本公开一示例性实施例的光模块的前视结构示意图。

图2示出根据本公开一示例性实施例的光模块的俯视结构示意图。

图3示出根据本公开另一示例性实施例的光模块的结构示意图。

具体实施方式

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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公开和简化描述，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公开的限制。此外，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所述特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

本公开的光模块被配置为在接收光纤和发射光纤的一端开设倾斜端面，然后同硅光芯片一起固定在电路板上。倾斜端面通过研磨或者其它加工工艺加工得到，可以反射光。利用接收光纤的倾斜端面可以将光纤传输的接收光反射到硅光芯片上，同时发射光纤的倾斜端面可以将硅光芯片上的激光盒出射到硅光芯片内的发射光，反射到光纤内部进行传输。将接收光纤和发射光纤同步封装，保证光模块可靠工作。

从而，本公开的光模块不用将光纤进行弯折，就可以容易地实现将接收光纤和发射光纤与硅光芯片同步封装耦合，可以容易地将接收光纤和发射光纤封装在与光耦合单元相同的基材上，有效保证光模块封装的简易性和可靠性。

在下文中，将结合图1至图3对本公开的光模块的实施例进行描述。

图1是根据本公开一示例性实施例的光模块的前视结构示意图。图2是根据本公开一示例性实施例的光模块的俯视结构示意图。参考图1和图2所示，该光模块10包括电路板1、光纤2、硅光芯片3以及激光盒4；

光纤2和硅光芯片3固定在电路板1上，激光盒4固定在硅光芯片3上。

光纤2包括接收光纤21和发射光纤22，接收光纤21和发射光纤22一端通过研磨等加工方式加工成倾斜端面，可以反射光，其中，接收光纤21一端的倾斜端面211可以将沿着接收光纤22传输的接收光反射到硅光芯片3上，发射光纤22一端的倾斜端面221可以将来自硅光芯片3的发射光反射到光纤中以在发射光纤22中传输。硅光芯片3可以接收光模块10外部从接收光纤21传输进来，由接收光纤21一端的倾斜端面211反射的接收光，或者将激光盒4发出到硅光芯片3内部的发射光发射到发射光纤22的倾斜端面221上，进而保证光模块10的工作可靠性。以这种方式，不用将接收光纤21和发射光纤22进行弯折，通过调整光纤的倾斜端面的倾斜角度，通过倾斜端面可以实现光在光纤与硅光芯片之间的耦合传输，进而可以直接将接收光纤和发射光纤与硅光芯片同步封装耦合，同时，由于光纤不用经过弯折，通过简单的夹紧等固定方式，就可以容易的将光纤封装在与硅光芯片相同的基材上，有效保证光模块封装的简易性和可靠性。

在一示例性实施例中，可以将光纤2平直地固定到电路板1上，即光纤2没有弯折地被固定。以这种方式，可以在预先设置好光纤的倾斜端面的倾斜角度，以及对应的硅光芯片3的光接收角度时，实现光纤2中的光到硅光芯片3的耦合传输或者硅光芯片3的光到光纤2中的耦合传输。在一个示例中，光纤2与电路板1平行地布置，使得可以保证光模块10整体结构的封装简易性，易于光纤和光模块的固定，保证固定结构的可靠性及稳定性。而且，便于光模块10与其他组件的藕接。

在一个示例中，光纤2与硅光芯片3大致平行。以这种方式，可以便于根据硅光芯片的接收角的情况，精确的调整光纤的倾斜端面的倾斜角度，进而保证光纤与硅光芯片之间光传输的精度和稳定性。

在一个示例中，接收光纤21和发射光纤22的倾斜端面相对于光纤2的侧壁23的倾斜角为45度。以这种方式，相较于现有技术中，由于硅光芯片3通常需要外部的光垂直的入射到硅光芯片3的表面，需要光纤水平布置时，常见的光纤形式便是90度弯折光纤阵列，就是将光纤的一端进行弯折，使得光纤的一端相较于光纤本体呈90度，进而将光纤弯折的一端的端面直接与硅光芯片耦连，能实现光的竖直入射，同时光纤本体保持水平布置的形式。90°弯折光纤需要使用特种抗弯折光纤的弯折制作，制作困难，弯折处容易发生纤损、可靠性不佳；同时，弯折光纤阵列一般采用研磨端面与光耦合单元直接粘接的方式进行固定，返修困难，返修过程中极易造成光耦合单元的破坏。本实施方式中，接收光纤21的45度倾斜端面211，在光纤水平布置时，可以将接收光纤21中传输进来的光垂直向下反射硅光芯片3的表面；同时，发射光纤22的45度倾斜端面221可以将硅光芯片3垂直向上出射的光向水平方向反射到发射光纤22内部进行传输；保证光在光纤与硅光芯片之间最优的传输，制作方便，可靠性高，易拆解，返修方便。

在一个示例中，接收光纤21可以包括多根接收光纤，发射光纤22可以包括多根发射光纤，多根接收光纤和多根发射光纤以平行排列的方式被固定到电路板1上。本示例的实施方式中，接收光纤21包括4根接收光纤，发射光纤22包括4根发射光纤。可以理解，根据需要接收光纤21和发射光纤22的数量也可以是其它数量，例如，1根，2根，...，5根等。

以这种方式，阵列排布的发射端、接收端光纤能够在进行发射端光纤耦合封装的同时，同步完成接收端光纤的耦合封装，而无需另外单独做接收端的耦合封装。配合唯一的mt标准光接口和外部进行发射、接收光信号传输。

在一个示例中，还包括辅助耦合光纤23，放置在接收光纤21和发射光纤22之间，与接收光纤21和发射光纤22以平行排列的方式被固定到电路板1上；可以在接收光纤21和发射光纤22需要间隔一些距离时，通过在接收光纤21和发射光纤22之间放置辅助耦合光纤23，可以便于所有光纤的固定和对齐等封装操作，有效提高封装精度和封装效率。

图3是根据本公开另一示例性实施例的光模块的结构示意图。结合图3所示，光模块10还包括光耦合单元31，光耦合单元31设置在硅光芯片3上，光耦合单元31将接收光纤的倾斜端面211反射的接收光耦合到硅光芯片内部，或者将硅光芯片3发出的发射光耦合到发射光纤的倾斜端面221上。一种实施方式中，光耦合单元设置在硅光芯片的表面上。另一种实施方式中，光耦合单元设置在硅光芯片的内部，硅光芯片在光耦合单元上方开设小孔。其中，光耦合单元31可以是体光栅耦合器或者表面浮雕光栅耦合器等。

在一个示例中，光耦合单元31可以位于接收光纤21和发射光纤22的倾斜端面下方。本示例的实施方式中，光耦合单元31为多个，接收光纤21和发射光纤22的倾斜端面下方分别对应一个光耦合单元。

在一个示例中，接收光纤21和发射光纤22的倾斜端面下方的光纤侧壁通过光学匹配胶5耦接到光耦合单元31，其中，光学匹配胶5的折射率大于空气的折射率，与接收光纤21和发射光纤22的侧壁基本一致。接收光纤21和发射光纤22一端的光纤侧壁提前去除了光纤涂层。以这种方式，可以保证接收光纤21和发射光纤22与光耦合单元31可靠的连接，同时，保证光传输的过程几乎不会发生光损耗。

在另一个示例中，当接收光纤21和发射光纤22一端的倾斜端面下方的光纤侧壁到光耦合单元31的距离小于预定阈值时，接收光纤21和发射光纤22一端的倾斜端面下方的光纤侧壁通过空气连接到光耦合单元31。

在一个示例中，光耦合单元为硅基光栅耦合器，硅光芯片为硅基光子芯片；硅基光栅耦合器可以为硅基光子芯片提供输入输出单口，既可以为光子芯片提供外部独立光源，又可以将经过光芯片处理的光信号输出出去，而且硅基光栅耦合器同样可以实现偏振无关输入/输出、波分复用/解复用等功能，实现片上光互联。

进一步的，参考图3所示，光模块10还包括用于将光纤2固定到电路板1的盖板6，盖板6包括上盖板61和下盖板62，上盖板61的底面向上凹陷形成上盖板凹槽，下盖板62的顶面向下凹陷形成下盖板凹槽，光纤2安装在上盖板凹槽和下盖板凹槽之间的空腔内。其中，下盖板凹槽和上盖板凹槽可以是v形的，也可是u形的，或者半圆形的等。在一个示例中，仅布置下盖板凹槽和上盖板凹槽中的一个。以这种方式，可以保证光纤2被稳定的固定在基板上，保证封装可靠性。

上盖板61的一端设置有上盖板斜面611，上盖板斜面611与接收光纤21一端的倾斜端面211和发射光纤22一端的倾斜端面221在同一个平面内。以这种方式，将上盖板斜面611与接收光纤21一端的倾斜端面211和发射光纤22一端的倾斜端面221对齐在同一个平面内，可以保证光纤2的倾斜端面21发射的光是垂直向下，同时保证接收光纤21和发射光纤22封装的一致性。

在一个示例中，电路板1上设置有固定凹槽11，下盖板62安装在固定凹槽11中。以这种方式，可以限定光纤2在水平方向的位置，保证光纤2与光耦合单元3在垂直方向准确对齐；同时，可以通过调节下盖板62在固定凹槽11中的深度，调节光纤2与光耦合单元3之间的距离。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、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公开的一般性原理并包括本公开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，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。