[发明专利]一种光电通讯器件

说明书

本发明公开了一种光电通讯器件，包括光纤和微透镜部件；微透镜部件包括微元凸透镜以及和微元凸透镜一体成型的连接部，连接部上设有中心轴和微元凸透镜的光轴相对应的限位孔；限位孔的形状和光纤的端部形状相配合，且光纤的端部插入限位孔内。本申请中在光纤上连接设置对光波的汇聚作用的微元凸透镜，降低光信号在硅光芯片和光纤之间传输产生耦合损失；并且通过连接部上的限位孔实现光纤的端部和微元凸透镜之间相对位置的精准对位，降低光纤和微元凸透镜对位组装的难度。因此本申请既能保证光纤和硅光芯片耦合效率，又能降低器件组装难度。

技术领域

本发明涉及光电通讯技术领域，特别是涉及一种光电通讯器件。

背景技术

随着光通信、互联网等技术的飞速发展，数据传输与处理速度逐步向更高速率需求的方向发展。由于硅光子器件可与微电子集成电路集成，实现高性能、低成本、小尺寸和高集成度的片上光互联，硅基光电子器件成为高速光通信器件的研究热门器件的之一。硅基光电芯片封装技术的关键是实现芯片片内的光信号与外部光信号的耦合连接，而硅光芯片和光纤之间进行光信号耦合传输，是目前常用的一种光信号耦合通讯传输的方式之一。

目前已有的硅基光电子器件和光纤之间进行光信号耦合实现光信号通讯的技术中，往往容易出现模场失配，导致耦合损耗较大的问题。因此，如何提高硅光芯片和光纤之间模场匹配程度，进而提升耦合效率是业内需要解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种光电通讯器件，能够提高光电通讯器件中硅光芯片和光纤之间的光信号传输的耦合效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光电通讯器件，包括光纤和微透镜部件；

其中，所述微透镜部件包括微元凸透镜以及和所述微元凸透镜一体成型的连接部，所述连接部上设有中心轴和所述微元凸透镜的光轴相对应的限位孔；所述限位孔的形状和所述光纤的端部形状相配合，且所述光纤的端部插入所述限位孔内；所述微元凸透镜和所述连接部之间固定连接。

在本申请的一种可选地实施例中，所述微透镜部件为由立方体结构和贴合于所述立方体结构的侧面的凸透镜结构组合为一体成型结构形成的光学部件，且所述立方体结构背离所述凸透镜结构一侧的表面设置有作为所述限位孔的盲孔。

在本申请的一种可选地实施例中，所述透光结构上的盲孔为采用MEMS工艺加工形成的孔状结构。

在本申请的一种可选地实施例中，所述光纤的数量为多个；所述微透镜部件包括线性排布的多个所述微元凸透镜，以及每个所述微元凸透镜对应设有一个所述连接部；各个所述微元凸透镜之间、各个所述连接部之间以及每个所述微元凸透镜和对应的所述连接部之间均为一体成型结构。

本发明所提供的一种光电通讯器件，包括光纤和微透镜部件；其中，微透镜部件包括微元凸透镜以及和微元凸透镜一体成型的连接部，连接部上设有中心轴和微元凸透镜的光轴相对应的限位孔；限位孔的形状和光纤的端部形状相配合，且光纤的端部插入限位孔内；微元凸透镜和连接部之间固定连接。

本申请中考虑到对于硅光芯片而言，其通讯端面的尺寸受限于硅光芯片的厚度尺寸，一般小于1um，而单模光钎的横截面直径一般在8um～10um左右，因此当硅光芯片和光纤之间进行光信号耦合传输时，往往会因为硅光芯片的通讯端面和光纤的端面之间尺寸不匹配导致二者之间光信号通讯传输的耦合损失较大。为此本申请中在光纤上连接设置微元凸透镜，通过微元凸透镜对光波的汇聚作用，使得光波信号在经微元凸透镜聚光缩小光波信号光斑大小的基础上实现光纤和硅光芯片之间光信号的耦合，从而避免光信号传输过程中产生耦合损失；在此基础上，进一步地考虑到光纤的端面和微元凸透镜等都属于微米级器件，为了保证光纤的端部和微元凸透镜之间相对位置的配合精度，本申请中进一步地在和微元凸透镜一体成型的连接部上设置和微元凸透镜相对应的限位孔，当光纤的端部插入该限位孔，相当于实现了光纤和微元凸透镜之间的直接固定连接，避免了过多的中间连接件，也就在一定程度上简化了光纤和微元凸透镜之间连接部件的加工和组装难度且降低了加工成本和组装成本。