本技术介绍了一款800G双通道FR4硅光芯片,其设计包含四个光源芯片与四个1×2等比光分路器的输入端实现光耦合。每个分路器的两个输出端中,一个输出端用于进一步的光信号处理。
背景技术
传统800G 2XFR4光引擎如图1所示,其包括:硅光芯片、四个波长不同的光发射组件、一个四通道光纤阵列以及两个TIA芯片,其中,硅光芯片内部集成有四道TX进光波导、两道RX进光波导、两道出光波导、两个合波器、八个MZ调制器以及四个1×2等比光分路器,四个波长不同的光发射组件分别与硅光芯片的四道TX进光波导光耦合,四道TX进光波导分别与四个1×2等比光分路器的输入端光耦合,每个1×2等比光分路器所具有的两个输出端中的其中一个输出端经一个MZ调制器与两个合波器中的一个合波器的输入端光耦合,另一个输出端再经一个MZ调制器与两个合波器中的另一个合波器的输入端光耦合,两个合波器的输出端分别与两道出光波导光耦合,四通道光纤阵列与硅光芯片边耦合,硅光芯片的两道出光波导与四通道光纤阵列内的两根出光光纤光耦合,硅光芯片的两道RX进光波导与四通道光纤阵列内的两根进光光纤光耦合,两个TIA芯片分别与硅光芯片金丝键合,每个光发射组件则包括:沿光传播方向依次耦合的激光器芯片、准直透镜、偏振无关光隔离器以及汇聚透镜,激光器芯片固定在陶瓷热沉上。
在该方案中为提高耦合容差,采用双透镜方案,准直透镜将激光器芯片的发散光先准直,然后汇聚透镜再将准直光汇聚到硅光芯片的TX进光波导中,所以该方案具备8颗透镜,耦合8次,时间久,同时也要耦合1次四通道光纤阵列,此外,为了保证光学性能和高频性能,在准直透镜与汇聚透镜之间耦合一个偏振无关光隔离器,偏振无关光隔离器为四片式,价格比较贵,四个偏振无关光隔离器要贴片四次,相邻偏振无关光隔离器有磁性力互相排斥问题,影响贴片效率,另外考虑准直透镜、偏振无关光隔离器、汇聚透镜溢胶问题,三个物料需要有适当的间隙,导致整体空间比较大,最终造成PCB板布局空间紧张。
实现思路