[发明专利]一种基于硅光的光收发组件

说明书

本发明涉及硅光技术领域，提供了一种基于硅光的光收发组件。包括光收发组件中包括硅光芯片元件和电芯片元件，具体的：所述硅光芯片元件包括硅光芯片台阶、硅光调制器、第一探测器和激光器驱动单元；其中，所述硅光调制器、第一探测器和激光器驱动单元通过半导体加工方式在所述硅光芯片上制作而成；所述电芯片元件包括微处理器、调制器驱动单元、跨阻放大器和时钟数据恢复单元；其中，所述微处理器、调制器驱动单元、跨阻放大器和时钟数据恢复单元集成在单个电芯片上，被设置在PCB上构成。硅光芯片调制器和探测器分别实现光信号的调制和探测，电芯片集成TIA、LA、CDR、MZM DRIVER等多个电子元件功能，简化了封装零件尺寸及数量。

【技术领域】

本发明涉及硅光技术领域，特别是涉及一种基于硅光的光收发组件。

【背景技术】

随着超高清视频、移动互联、数据中心等产业的爆发式发展，对网络速度、低时延、大容量有了更高要求。自动驾驶，万物互连等这些业务都成为5G发展的重要推动力量。以太网服务器、交换机、无线前传等应用的网络速率升级大势所趋，端口速率从10Gbit/s的升级到25Gbit/s、100Gbit/s或更高速率成为行业发展趋势与必然。

光收发模块根据激光器的调制方式分为直接调制和间接调制两种。多数光模块是直接调制方案，即通过调制电流实现光强度的调制变化。直接调制方案采用同轴器件封装平台，将DFB激光器芯片和PIN PD探测器芯片，采用TO-CAN形式封装成光发射次模块(Transmitter Optical Subassembly，简写为：TOSA)和光接收次组件(Receiver OpticalSubassembly，简写为：ROSA)器件，再加上数据延时恢复单元(Clock and Data Recovery，简写为：CDR)电路和控制器电路组装成光收发模块，部分特殊应用场景会增加温度控制单元。

当前5G网络在很多应用场景为工业级温度需求，对光收发模块性能有更高要求。对激光器的消光比、啁啾和谱宽等性能在更宽温度范围内要有良好的规格指标。电吸收调制激光器(Electro Absorption Modulated Laser，简写为：EML)性能优秀但成本、功耗很高，直接调制器激光器(Directly Modulated Laser，简写为：DML)具有成本功耗优势，高温性能较差。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是现有技术中光收发组件占用体积较大，激光器受特性温度胶敏感。高温应用场景下对激光器的消光比、啁啾和谱宽等性能在更宽温度范围内要有良好的规格指标，通过方案中的硅光芯片加持续发光光源组合可解决高温条件下直调激光器性能劣化的问题。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于硅光的光收发组件，光收发组件中包括硅光芯片元件1和电芯片元件2，具体的：

所述硅光芯片元件1包括硅光芯片台阶101、硅光调制器102、第一探测器103和激光器驱动单元104；其中，所述硅光调制器102、第一探测器103和激光器驱动单元104通过半导体加工方式在所述硅光芯片上制作而成；

所述电芯片元件2包括微处理器201、调制器驱动单元202、跨阻放大器203和时钟数据恢复单元204；其中，所述微处理器201、调制器驱动单元202、跨阻放大器203和时钟数据恢复单元204；

其中，所述第一探测器103用于与光纤之间实现光路耦合，并且，所述第一探测器103的输出管脚与所述跨阻放大器203的输入管脚相连，所述跨阻放大器203的输出管脚连接所述微处理器201；

其中，所述调制器驱动单元202的输入端与微处理器201相连，所述调制器驱动单元202的输出端连接所述硅光调制器102，用于控制导入所述硅光调制器102的激光，得到输出用的激光信号；