[实用新型]一种混合集成的非气密wdm-TOSA封装结构

说明书

本实用新型涉及光通信技术领域，具体涉及一种混合集成的非气密wdm‑TOSA封装结构，包括光引擎，所述光引擎包括基板以及顺次固定在基板表面的激光器阵列、透镜阵列、光隔离器、PLC MUX芯片和准直透镜；激光器阵列包括n个激光器，透镜阵列包括n个激光器耦合透镜；PLC MUX芯片的第一端设有n个进光通道，第二端设有一个出光通道；n个激光器输出n个不同波长，经n个激光器耦合透镜和光隔离器后，耦合进入n个进光通道，合波后由出光通道输出，并经准直透镜变成准直光。本结构可将激光器与PLC MUX芯片直接耦合，无需额外的光纤插芯组件，成本低，制作简单，而且光引擎体积小，集成度高，提高了模块往扩展的可能性。

【技术领域】

本实用新型涉及光通信技术领域，具体涉及一种混合集成的非气密wdm-TOSA封装结构。

【背景技术】

光模块是光纤通信系统中的重要器件，光纤通信系统以光纤为传输介质，传输的是光信号，而光设备对信息作处理时运行的是电信号，光模块的作用就是实现光电转换，发射端把电信号转换成光信号，接收端把光信号转换成电信号。光模块由激光器、探测器、驱动芯片(Driver)、跨阻放大器(Tia)、限幅放大器(LA)和其他零组件封装而成，基本结构由“光发射组件(TOSA)+驱动电路”和“光接收组件(ROSA)+接收电路”组成。TOSA中的激光器是实现电光转换的核心，ROSA中的探测器是实现光电转换的核心，激光器和探测器需由电芯片来驱动工作，即驱动芯片和跨阻放大器。同时，激光器和探测器均需与光纤对准耦合，以输出、输入光信号，因而需将激光器和探测器以某种工艺分别封装成TOSA和ROSA，实现和光纤的耦合对准。光模块的原理：发射端，一定码率的电信号经驱动芯片处理后驱动激光器发射出相应速率的调制光信号；接收端，探测器接收微弱的光信号转换为电信号，后经跨阻放大器和限幅放大器放大、整形后恢复为原输入的电信号，并输出。

其中，对于传输距离超过2公里的多通道光模块，由于距离增加导致的光纤成本的增加，模块一般都不会采用并行光纤去传输，所以发射器件的各通道的光信号要在模块内部进行波分复用(WDM)合波，通过单光纤去传输。因此，此类光模块用的TOSA均是wdm-TOSA，wdm-TOSA已经广泛应用于40G/100G/400G单模光模块里面。

目前，数据中心光模块主流应用的非气密封装的CWMD4TOSA，采取的合波方案有两种：(1)一种是基于薄膜滤波片的合波：四个CWDM(稀疏波分复用)波长激光器发出的光被准直透镜准直，然后经过多个薄膜滤波片和反射镜组成的系统合波后，耦合到单模光纤之中。(2)另一种是基于TOSA+AWG(Arrayed Waveguide Grating，即阵列波导光栅)的盘纤合波：四个小型非气密CWDM TOSA，通过光纤插芯连接到AWG mux组件，mux组件盘纤到模块内部。

由于滤光片和AWG芯片的成本差异，方案2比方案1具备更低的成本；然而，方案2中激光器无法与AWG直接耦合，需要额外的光纤插芯组件，仍存在一定的成本浪费，制作工艺较复杂。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【实用新型内容】

本实用新型需要解决的技术问题是：

传统的非气密TOSA封装结构中，通过滤光片或AWG芯片来实现合波，虽然采用AWG芯片比滤光片节省成本，但激光器无法与AWG直接耦合，需要额外的光纤插芯组件，仍存在一定的成本浪费，制作工艺较复杂。

本实用新型通过如下技术方案达到上述目的：

本实用新型提供了一种混合集成的非气密wdm-TOSA封装结构，所述封装结构包括光引擎1，所述光引擎1包括基板16以及顺次固定在所述基板16表面的激光器阵列11、透镜阵列12、光隔离器13、PLC MUX芯片14和准直透镜15；