[实用新型]一种透镜光纤阵列、其与芯片的耦合部件和光电子器件

说明书

本实用新型公开了一种透镜光纤阵列、其与芯片的耦合部件和光电子器件，该透镜光纤阵列中各锥形透镜光纤的间距和V型槽的设置，为实现每一锥形透镜光纤和芯片耦合区域的对准提供了便利。此外，采用上述透镜光纤阵列和硅基光电芯片在基板上形成耦合部件，只需使得固定在基板上的述透镜光纤阵列中去除涂覆层的光纤与硅基光电芯片上的耦合区域实现波导对准即可，满足了耦合模斑匹配的要求。本实用新型的耦合结构能够提高电子元件的强度、结构稳定性，同时提高其散热性能。

技术领域

本实用新型实施例涉及光通信技术领域，尤其是涉及一种透镜光纤阵列、其与芯片的耦合部件和光电子器件。

背景技术

硅基光电芯片封装技术的关键部分是实现芯片片内的光信号与外部光信号(多数为光纤)的耦合连接。端面耦合因具有封装工艺简单、耦合效率高等特点得到了广泛的应用。一般情况下，硅基光芯片端面模斑变换器耦合区域的模斑直径一般为2.5微米，当硅基光芯片有单个输入/输出时可通过单根锥形透镜光纤进行耦合。然而，随着光通信、互联网等飞速发展，数据传输与处理速度向更高速率发展，实现高性能、低成本、小尺寸和高集成度的片上光互联。在基光电芯片上集成多个光器件，会有多个光输入/输出端口，这就需要光纤阵列(FA，Fiber Array)与芯片端面对准耦合。

常规平面波导类芯片的耦合方法是芯片与光纤阵列的耦合端面使用一种紫外固化胶实现折射率匹配和粘接。但是硅基光电芯片的厚度一般只有0.7毫米，在耦合端面粘接面积较小不能保证粘接强度，而且常规光纤阵列的耦合端面光纤模场直径为10微米，未进行模斑变换处理，不能与硅基光芯片的端面耦合模斑匹配。

在实现本实用新型实施例的过程中，发明人发现现有的光纤阵列与芯片的耦合端面不能满足耦合模斑匹配的要求，且直接粘接光纤阵列和芯片的端面的粘接强度不高、散热性能差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何解决光纤阵列与芯片的耦合端面不能满足耦合模斑匹配的要求，且直接粘接光纤阵列和芯片的端面的粘接强度不高、散热性能差的问题。

针对以上技术问题，本实用新型的实施例提供了一种透镜光纤阵列，包括V型槽基板、盖板和预设数量的锥形透镜光纤；

所述V型槽基板的第一表面上设置有条数等于所述预设数量的V型槽，各V型槽之间彼此平行；

每一锥形透镜光纤均安装于所述V型槽基板上的一个V型槽内，并由所述V型槽基板的第二表面和第三表面向外伸出；

所述盖板固定在所述第一表面上，以固定安装的锥形透镜光纤；

其中，所述第二表面和所述第三表面为所述V型槽基板的一组相对的面；各锥形透镜光纤之间的间距和欲与所述透镜光纤阵列形成耦合部件的芯片上的耦合区域之间的间距匹配。

可选地，还包括尾胶；

所述尾胶设置在所述第一表面上的在所述盖板之外的区域，以固定锥形透镜光纤。

可选地，所述盖板中靠近所述第二表面的端面与所述第二表面处于同一平面内；

每一锥形透镜光纤伸出所述第二表面的光纤伸出长度均为第一预设长度，且任意两根锥形透镜光纤对应的光纤伸出长度之间的差值小于第二预设长度。

可选地，所述V型槽基板上每一V型槽的两个槽面之间的角度与安装在该V型槽内的锥形透镜光纤的锥形角度匹配。

第二方面，本实施例提供了一种芯片与透镜光纤阵列的耦合部件，包括权利要求以上所述的任一种透镜光纤阵列、硅基光电芯片、基板、芯片粘接胶、紫外胶和匹配液；

所述芯片粘接胶设置在所述硅基光电芯片和所述基板的承载面之间，以将所述硅基光电芯片固定在所述承载面上；