本發明涉及光通信領域,尤其涉及一種防串擾的多路信號傳輸硅光模塊。
背景技術:
1、隨著數據傳輸及云計算等業務需求的快速增長,具有高效服務器間協同以及數據處理能力的數據中心,承載著高速增長的信息總量和信息密度需求。因此,作為數據中心內部光互連和光交換的核心功能器件,高速光模塊也必然面臨從低速率到高速率的更新換代。
2、而目前高速率的光模塊中不局限于單路的信號傳輸,這對光模塊的整體設計和封裝提出了新的挑戰。為了解決該問題,相關技術中通過光纖陣列或多芯光纖內部信號多路并行的方案來構建硅光模塊,將不同路信號在不同光纖中傳輸以達到信號分隔的目的。
3、光纖陣列(fiberarray,fa)是利用具有v形槽的基片,把一束光纖或一條光纖帶按照規定間隔安裝在基片上,所構成的陣列。光纖陣列的加工過程是,除去光纖涂層的裸露光纖部分被置于該v形槽中,加壓器部件對光纖該部分加壓,并添加粘合劑粘合,最后研磨表面并拋光至所需精度。
4、傳統硅光模塊方案中硅光芯片出光口通常為并排陣列排布,當硅光芯片出光口陣列間距設置較小時,按照同樣間距來排布光纖陣列可能會導致光纖間串擾過高的問題,從而無法保證硅光模塊內部多路信號的質量。但較小的光口間距又是提升硅光芯片集成度的必然選擇,因此如何降低光纖陣列中多通道光纖間的串擾是多路信號傳輸硅光模塊方案中必須面對的問題。
技術實現思路
1、本發明的目的在于解決現有技術中,為了提升硅光芯片集成度,硅光芯片出光口陣列間距設置會較小,按照同樣間距來排布光纖陣列會導致光纖間串擾過高,無法保證硅光模塊內部多路信號的質量的問題,提供一種防串擾的多路信號傳輸硅光模塊。
2、為了實現上述發明目的,本發明提供了以下技術方案:
3、一種防串擾的多路信號傳輸硅光模塊,包括光纖陣列和硅光芯片,其特征在于,所述光纖陣列包括基板、蓋板以及光纖,所述基板的上表面開設有八個并排分布的光纖通道,八個所述光纖通道的輸入端、輸出端均按照相同間距排列,位于中心的兩個所述光纖通道為第一光纖通道,其他的所述光纖通道為第二光纖通道,所述第一光纖通道為直線通道,所述第二光纖通道為曲線通道,每個所述光纖通道內均設置有一根所述光纖,所述蓋板通過蓋壓所述光纖將所述光纖固定于所述光纖通道內,所述光纖陣列與所述硅光芯片的出光波導相耦合。
4、本發明的一種防串擾的多路信號傳輸硅光模塊,包括光纖陣列和硅光芯片,所述光纖陣列包括基板,所述基板的上表面開設有八個并排分布的光纖通道,光纖通道用于容納布設光纖;八個所述光纖通道的輸入端等距排列,所述輸入端和硅光芯片的出光波導相耦合,所述光纖陣列能夠適應出光口陣列間距較小的硅光芯片,八個所述光纖通道的輸出端等距排列且間距與輸入端的間距相同,保證所述輸出端能夠與光模塊光口端的連接器連接,所述光纖陣列能夠實現硅光芯片與光口的耦合;位于中心的兩個所述光纖通道為第一光纖通道,所述第一光纖通道為直線通道,其他的所述光纖通道為第二光纖通道,所述第二光纖通道為曲線通道,每個所述光纖通道內均設置有一根所述光纖,所述蓋板通過蓋壓所述光纖將所述光纖固定于所述光纖通道內,所述第二光纖通道與所述第一光纖通道之間以及所述第二光纖通道之間的距離比所述光纖通道的輸入端和輸出端的間距大,增加了相鄰光纖通道間的間距,能夠有效地降低多根光纖間的信號傳輸串擾。本發明的一種防串擾的多路信號傳輸硅光模塊,包括光纖陣列,所述光纖陣列通過將光纖通道的輸入端和輸出端設置為相同間距以滿足高集成度、小間距出光口陣列的硅光芯片的需要,所述光纖陣列又將所述光纖通道分為直線通道的第一光纖通道以及曲線通道的第二光纖通道,增加了相鄰光纖通道內光纖傳輸信號過程中光纖的間距,實現有效地降低光纖陣列內多根光纖間的信號傳輸串擾,進而實現多路信號傳輸硅光模塊的防串擾。
5、作為本發明的優選方案,所述第二光纖通道為圓弧通道且均為劣弧,每條所述第二光纖通道的圓心位于所述第二光纖通道靠近所述第一光纖通道的一側,如此結構的第二光纖通道保證了所述第一光纖通道與相鄰的所述第二光纖通道間的距離以及相鄰的所述第二光纖通道間的距離能夠大于所述光纖通道輸入端及輸出端的間距,有效地降低相鄰的所述光纖通道內光纖的信號串擾。
6、作為本發明的優選方案,位于所述第一光纖通道同側的三條所述第二光纖通道的弧長均不相同,三條所述第二光纖通道的弧長沿背離所述第一光纖通道的方向而增大。如此設置所述第二光纖通道,即沿背離所述第一光纖通道的方向,相鄰所述第二光纖通道之間的間距在變大,能夠更好地降低相鄰的所述光纖通道內光纖的信號串擾。
7、作為本發明的優選方案,兩條所述第一光纖通道相互平行且關于對稱軸相互對稱,所述第一光纖通道左側的三根所述第二光纖通道與右側的三根所述第二光纖通道關于所述對稱軸相互對稱。如此設置的所述光纖陣列結構簡單,能夠減小光纖陣列的體積,方便安裝到硅光模塊中,且便于生產制造。
8、作為本發明的優選方案,所述第二光纖通道兩個端點的切線與兩個端點的連線之間的夾角小于或等于45度。即對所述第二光纖通道的彎曲半徑進行限制,保證光纖能夠實現平滑的彎曲,避免光纖在輸入端和輸出端出現大角度偏折而降低光纖的光學性能進而影響信號傳輸。
9、作為本發明的優選方案,包括兩塊所述蓋板,所述基板的下表面開設有八個并排分布的所述光纖通道,上、下表面開設的所述光纖通道區域錯位且不重疊,下表面的每個所述光纖通道內均設置有一根所述光纖,所述蓋板通過蓋壓所述光纖將所述光纖固定于所述光纖通道內。所述基板上、下表面均設置有八個光纖通道,相當于將兩個八通道光纖陣列集合到一個光纖陣列上,提高了光纖陣列的集成度。
10、作為本發明的優選方案,所述基板一面設置的八根所述光纖為tx光纖,所述基板另一面設置的八根所述光纖為rx光纖,八根所述tx光纖分別與硅光芯片的八個出光波導相耦合,八根所述rx光纖經透鏡與多通道光芯片相耦合。通過將發射端光纖和接收端光纖集成于同一個光纖陣列中,能夠提高光纖陣列的集成度,當其應用于硅光模塊中時,只用耦合一次光纖陣列,大大簡化光纖陣列耦合難度以及提升光纖陣列耦合速度和產能。
11、作為本發明的優選方案,在每條相鄰的所述光纖通道之間設置隔離槽,所述隔離槽內固定設置光信號隔離介質。在光纖通道之間插入具有低折射率、高吸收系數的隔離介質,可吸收或散射泄漏的光信號,從而抑制相鄰所述光纖通道內光纖間的信號串擾。
12、作為本發明的優選方案,所述光纖通道為v型槽、u型槽或矩形槽,所述光纖通道與所述光纖之間填充折射率匹配膠。如此設置的所述光纖通道能夠精確地容納和定位每一根光纖,確保在封裝過程中光纖位置的穩定性和準確性;在光纖與基板之間填充折射率匹配膠,減少光纖與基板界面的反射和散射損耗,同時進一步固定光纖位置,防止光纖在使用過程中發生位移。
13、作為本發明的優選方案,所述基板為陶瓷材料,所述蓋板為玻璃材料。陶瓷具有優良的絕緣性能,能有效避免光纖陣列中不同光纖通道之間以及光纖與外部環境之間的電氣干擾,保障光信號傳輸的穩定性和準確性;陶瓷具備較高的硬度和機械強度,可為光纖提供有效的支撐和保護,使其在遭受外力沖擊、振動等情況時,不易發生移位、損壞等問題,增強了光纖陣列的耐用性和抗干擾能力;玻璃材料的蓋板具有良好的光學平整度和機械強度,既能保護光纖不受外界環境的污染和物理損傷,又能保證光信號的正常傳輸。
14、與現有技術相比,本發明的有益效果是:
15、1.本發明的一種防串擾的多路信號傳輸硅光模塊,包括光纖陣列,所述光纖陣列通過將光纖通道的輸入端和輸出端設置為相同間距以滿足高集成度、小間距出光口陣列的硅光芯片的需要,所述光纖陣列又將所述光纖通道分為直線通道的第一光纖通道以及曲線通道的第二光纖通道,增加了相鄰光纖通道內光纖傳輸信號過程中光纖的間距,實現有效地降低光纖陣列內多根光纖間的信號傳輸串擾,進而實現多路信號傳輸硅光模塊的防串擾。
16、2.優選的,本發明的一種防串擾的多路信號傳輸硅光模塊,通過將發射端光纖和接收端光纖集成于同一個光纖陣列中,能夠提高光纖陣列的集成度,當其應用于硅光模塊中時,只用耦合一次光纖陣列,大大簡化光纖陣列耦合難度以及提升光纖陣列耦合速度和產能。