一种光模块制造技术

本申请公开了一种光模块，包括电路板、光源与光子集成芯片，光子集成芯片上的功分器包括衬底、双芯波导，双芯波导包括一体连接的输入段波导与功分段波导，输入段波导的第一、第二波导的间距在光传播方向上逐渐缩小，以将第一、第二波导由单模演化为双芯波导模式；第一、第二波导的宽度不同，且两者的宽度在光传播方向上逐渐变窄，直至两者宽度相同，以使光在第一、第二波导上的功率相同；功分波导的第一、第二波导的间距在光传播方向上逐渐增大，以将输入光分为功率相同的两路光，且分别由第一、第二波导输出的光具有特定相位。本申请通过优化设计双芯波导的宽度和长度，实现了宽光谱波段的光信号分束，并且输出光信号之间具有特定的相位关系。相位关系。相位关系。

【技术实现步骤摘要】
一种光模块
[0001]本申请要求在2020年07月07日提交中国专利局、申请号202021324138.4、技术名称为“一种光模块”的中国专利申请的专利技术优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。


[0002]本申请涉及光通信
，尤其涉及一种光模块。

技术介绍

[0003]在云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式，均会用到光通信技术。而在光通信中，光模块是实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一。其中，由于光子集成芯片具有尺寸小、集成密度高、成本低的优点，因此采用光子集成芯片实现电光-光电转换功能已经成为高速光模块采用的一种主流方案。
[0004]对于高速率的光模块，多路传输成为一种主流的方案，比如400G DR4光模块、400G LR8光模块产品等，需要将激光器一路输出的光信号分成2路或者4路等，再经过高速调制器进行调制后输出，因此功分器在高速光模块产品中具有很重要的作用。
[0005]但是，目前市场应用中大多为具有单一工作带宽的功分器，如有工作带宽为O波段(工作带宽为1250～1350nm)的功分器，工作带宽为C波段(1500～1750nm)的功分器，没有能够同时覆盖O波段和C波段的光功分器。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种光模块，以解决目前光模块中大多为具有单一工作带宽的功分器，导致系统较复杂的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
[0008]本申请实施例公开了一种光模块，包括：
[0009]电路板；
[0010]光源，与所述电路板电连接，用于发出不携带信号的光；
[0011]光子集成芯片，与所述电路板电连接，所述光子集成芯片的输入光口设置有功分器，用于将所述不携带信号的光分为多路光；所述光子集成芯片将所述多路光调制为信号光并通过所述光子集成芯片的输出光口输出所述信号光；
[0012]所述功分器包括：
[0013]衬底；
[0014]双芯波导，设置在所述衬底上，包括一体连接的输入段波导与功分段波导，所述输入段波导的第一波导与第二波导之间的间距在光传播方向上逐渐缩小，以将所述第一波导与所述第一波导由单模演化为双芯波导模式；所述第一波导与所述第二波导的宽度不同，且两者的宽度在光传播方向上逐渐变窄，直至所述第一波导与所述第二波导的宽度相同，以使由所述第一波导或所述第二波导输入的所述不携带信号的光在所述第一波导与所述
第二波导上的功率相同；
[0015]所述功分段波导的第一波导与第二波导之间的间距在光传播方向上逐渐增大，以使输入的所述不携带信号的光分为功率相同的两路光，且分别由所述第一波导、所述第二波导输出的光具有特定相位。
[0016]本申请提供的光模块，光源发出的不携带信号的光进入光子集成芯片的输入光口，通过光子集成芯片输入光口的功分器将一路输入光信号分成多路光信号，再经过调制器进行调制后输出。功分器包括设置在衬底上的双芯波导，双芯波导包括一体连接的输入段波导与功分段波导，输入段波导的第一波导与第二波导之间的间距在光传播方向上逐渐缩小，以将第一波导与第二波导由单模演化为双芯波导模式，使得单模输入的光信号逐渐过渡至第一波导与第二波导上，及第一波导与第二波导上均存在光信号的能量，且第一波导与第二波导之间间距的大小影响功分器的工作带宽，间距增大时，可覆盖多波段的光，间距减小时，可覆盖单一波段的光；第一波导与第二波导的宽度不同，且两者宽度在光传播方向上逐渐变窄，直至第一波导与第二波导的宽度相同，以使有第一波导或第二波导输入的不携带信号的光在第一波导与第二波导上的功率相同；功分段的第一波导与第二波导之间的间距在光传播方向上逐渐增大，以使输入的不携带信号的光分为功率相同的两路光，分别由第一波导、第二波导输出。由于第一波导与第二波导的宽度不同，则第一波导与第二波导输入的光在输入段波导上的传输状态不同，可在输入段波导的末端演化为不同的奇偶模，使得功分段波导输出的两路光信号之间具有特定的相位关系。在本申请提供的光模块中，通过集成芯片的方案，替代传统复杂的空间光学系统，能够简化器件系统，器件封装更加简单，且通过优化功分器结构，可实现宽光谱段的光信号分束，并输出光信号之间具有特定的相位关系。
[0017]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为光通信终端连接关系示意图；
[0020]图2为光网络终端结构示意图；
[0021]图3为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图；
[0022]图4为本申请实施例提供的一种光模块的分解结构示意图；
[0023]图5为本申请实施例提供的光模块中电路板的结构示意图；
[0024]图6为本申请实施例提供的光模块中功分器的示意图；
[0025]图7为本申请实施例提供的光模块中功分器的结构示意图；
[0026]图8为本申请实施例提供光模块中功分器的分区示意图；
[0027]图9为图8中A-A
’
方向的剖面示意图；
[0028]图10为图8中B-B
’
方向的剖面示意图；
[0029]图11为图8中C-C
’
方向的剖面示意图；
[0030]图12为图8中D-D
’
方向的剖面示意图；
[0031]图13为图8中E-E
’
方向的剖面示意图；
[0032]图14为本申请实施例提供的功分器中一种光传输路径示意图；
[0033]图15为本申请实施例提供的功分器中另一种光传输路径示意图。
具体实施方式
[0034]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0035]光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输，利用光在光纤/光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输；而计算机等信息处理设备使用的是电信号，为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，就需要实现电信号与光信号的相互转换。
[0036]光模块在光纤通信
中实现上述光、电信号的相互转换功能，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部电路板上的金手指实现与外部上位机之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光模块，其特征在于，包括：电路板；光源，与所述电路板电连接，用于发出不携带信号的光；光子集成芯片，与所述电路板电连接，所述光子集成芯片的输入光口设置有功分器，用于将所述不携带信号的光分为多路光；所述光子集成芯片将所述多路光调制为信号光并通过所述光子集成芯片的输出光口输出所述信号光；所述功分器包括：衬底；双芯波导，设置在所述衬底上，包括一体连接的输入段波导与功分段波导，所述输入段波导的第一波导与第二波导之间的间距在光传播方向上逐渐缩小，以将所述第一波导与所述第一波导由单模演化为双芯波导模式；所述第一波导与所述第二波导的宽度不同，且两者的宽度在光传播方向上逐渐变窄，直至所述第一波导与所述第二波导的宽度相同，以使由所述第一波导或所述第二波导输入的所述不携带信号的光在所述第一波导与所述第二波导上的功率相同；所述功分段波导的第一波导与第二波导之间的间距在光传播方向上逐渐增大，以使输入的所述不携带信号的光分为功率相同的两路光，且分别由所述第一波导、所述第二波导输出的光具有特定相位。2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述功分器沿其光传播方向被分为功分第一区、功分第二区、功分第三区、功分第四区与功分第五区，所述输入段波导位于所述功分第一区与所述功分第二区，所述功分段波导位于所述功分第四区与所述功分第五区；所述第一波导包括依次连接的第一段、第二段、第三段、第四段和第五段，所述第二波导包括依次连接的第六段、第七段、第八段、第九段和第十段；所述第一波导的第一段与所述第二波导的第六段位于所述功分第一区，用于分别接收所述不携带信号的光；所述第一波导的第二段与所述第二波导的第七段位于所述功分第二区，用于将所述第一波导与所述第二波导由单模演化到相同宽度的双芯波导模式；所述第一波导的第三段与所述第二波导的第八段位于所述功分第三区，用于稳定传输所述不携带信号的光；所述第一波导的第四段与所述第二波导的第九段位于所述功分第四区，所述第一波导的第五段与所述第二波导的第十段位于所述功分第五区，用于将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹延龙，陈思涛，隋少帅，赵其圣，
申请(专利权)人：青岛海信宽带多媒体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：