[发明专利]一种光模块及共封装光学系统

说明书

本发明公开了一种光模块及共封装光学系统，光模块包括第一电路基板、光栅耦合光电芯片和光学耦合组件；第一电路基板包括第一开口，第一电路基板的背面包括焊盘区和非焊盘区，第一开口对应非焊盘区设置，且贯穿第一电路基板；光栅耦合光电芯片倒贴装于第一电路基板的背面，且与第一电路基板电连接；光栅耦合光电芯片包括光信号输出区，第一开口露出光信号输出区；光学耦合组件包括光信号接收端，光信号接收端位于第一开口内，且与光信号输出区相对。本发明实施例的技术方案可以降低高频电路的插损，改善高频性能。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块及共封装光学系统。

背景技术

共封装光学（Co-packaged Optics，简称CPO）系统将CPO模块与交换机ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）封装在一起，将二者距离拉近，从而可以有效地降低整个系统的功耗，提高信号密度，降低时延，保证最小信号失真，是高速率光通信行业发展的趋势，随着数据中心传输速率需求的增加，CPO系统在未来数据中心的应用中有着不可替代的优势。其中，CPO模块亦可称之为光模块/光收发器组件/光电转换模组，具体用于进行光电转换，以利用载有信息的光信号实现芯片之间的数据通信。

目前，CPO模块的电子与光子集成电路（Electronic and Photon IntegratedCircuit，EPIC，简称光电芯片）大多集成端面耦合器（edge coupler），即耦合器位于光电芯片的边缘（后续简称为端面耦合光电芯片），以将载有信息的光信号耦合至光波导（如光纤）中进行数据传输。但是，此设计需要通过引线进行光电芯片与电路基板的电连接，在高速率光模块的应用中会增加高频电路的插损，影响高频性能，而且，随着光模块速率的增加，该缺陷会更加明显。

发明内容

本发明提供了一种光模块及共封装光学系统，以降低高频电路的插损，改善高频性能。

第一方面，本发明实施例提供了一种光模块，包括：

第一电路基板；第一电路基板包括第一开口，第一电路基板的背面包括焊盘区和非焊盘区，第一开口对应非焊盘区设置，且贯穿第一电路基板；

光栅耦合光电芯片；光栅耦合光电芯片倒贴装于第一电路基板的背面，且与第一电路基板电连接；光栅耦合光电芯片包括光信号输出区，第一开口露出光信号输出区；

光学耦合组件；光学耦合组件包括光信号接收端，光信号接收端位于第一开口内，且与光信号输出区相对。

可选地，光学耦合组件包括光纤阵列和至少一个连接器；

光纤阵列包括光学耦合基板和多条光纤，光纤的第一端部位于光学耦合基板内，光纤的第二端部与连接器连接；

光学耦合基板的第一截面的形状为L型，第一截面垂直于第一电路基板所在平面；第一端部包括第一光纤段、第二光纤段以及连接第一光纤段和第二光纤段的第三光纤段，第一光纤段的延伸方向垂直于第一电路基板所在平面，且与光信号输出区相对，第二光纤段位于第一光纤段远离第一电路基板的一侧，且延伸方向与第一电路基板所在平面平行。

可选地，光模块还包括第一壳体和第二壳体；

第一壳体包括第一壳体分部和第二壳体分部，第一壳体分部包括第二开口和边框部，边框部与第二壳体分部为一体结构；

第一电路基板位于第一壳体的第一侧，且固定于边框部上，第二开口露出第一电路基板的顶面；

光学耦合组件位于第一壳体的第二侧，且至少部分光学耦合基板位于第二开口内；第二壳体分部用于支撑光纤；第一侧与第二侧相对；

第二壳体位于光学耦合组件远离第一壳体的一侧；第二壳体包括凹槽，光学耦合基板、第一壳体以及第一电路基板均内嵌于凹槽内，连接器以及部分光纤位于第二壳体之外。