本申請涉及通信設(shè)備，尤其涉及一種光纖連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、隨著5g通信、人工智能等新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對于電子芯片的要求也越來越高，高速硅光通信模塊作為一種具有高度集成化、低功耗且支持高速率傳遞的方式，也得到了市場的關(guān)注。

2、高速硅光通信模塊通常包含硅光芯片、光纖等。硅光芯片是核心部件，它集成了光源、調(diào)制器、光波導(dǎo)、探測器及電路芯片等部件，能夠?qū)崿F(xiàn)光信號的產(chǎn)生、傳遞、調(diào)制和探測等功能。而光纖和硅光芯片耦合是實現(xiàn)光互連的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過將光纖和硅光芯片耦合，可以實現(xiàn)芯片與芯片、芯片與外部設(shè)備之間的高速光信號傳遞。

3、相關(guān)技術(shù)中，光纖和硅光芯片耦合的方式通常采用通過在光纖陣列和硅光芯片之間設(shè)置透鏡陣列，硅光芯片輸出的光通過透鏡陣列匯聚到光纖陣列上，但這種耦合方式對光纖陣列和透鏡陣列的加工精度要求較高，且耦合工藝較為復(fù)雜，導(dǎo)致整體耦合效率偏低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請公開了一種光纖連接結(jié)構(gòu)，能夠增加光纖和硅光芯片之間的耦合效率，同時還能夠降低耦合設(shè)備的精度要求。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本申請實施例公開了一種光纖連接結(jié)構(gòu)，包括：

3、硅光芯片；

4、光纖，所述光纖包括：

5、接收部，所述接收部對應(yīng)所述硅光芯片設(shè)置以接收所述硅光芯片發(fā)出的光，所述接收部具有接收面，所述接受面被配置為朝向所述硅光芯片突出的二次曲面；以及

6、傳遞部，所述傳遞部連接于所述接收部遠離所述硅光芯片的一端，所述傳遞部被配置為傳遞所述接收部接收的光。

7、如此，硅光芯片發(fā)出的光經(jīng)過二次曲面后折射至傳遞部，進而增大了光纖的接收的入射角，從而擴大了光纖的耦合容差，增加了光纖和硅光芯片的耦合效率，且省去了透鏡陣列和光路匹配膠，節(jié)省了所需的物料成本。

8、作為一種可選地實施方式，所述接收面為橢球面。

9、如此，由于橢球面能夠?qū)⒐饩€匯聚到一個焦點附近，使得在該區(qū)域內(nèi)的光能量密度增加，從而提高了耦合效率。橢球面的反射特性使得光線在反射過程中的反射角度更加集中，減少了光線在反射過程中的散射和吸收，從而提高了耦合效率。

10、作為一種可選地實施方式，所述橢球面沿所述光纖的光軸上的曲率半徑為3.5μm-9μm。

11、如此，避免了光纖與硅光芯片之間發(fā)生碰撞和磨損，減少對耦合效率的影響，保證使用壽命，避免因光纖距離硅光芯片較遠，硅光芯片發(fā)出的光線匯聚的效果較差，光纖不能完全接收到硅光芯片發(fā)出的光，保證耦合效率。

12、作為一種可選地實施方式，所述接收面的法截線與所述光纖的光軸的夾角與所述光纖能夠接收的最大入射半角相關(guān)。

13、作為一種可選地實施方式，所述接收面的法截線與所述光纖的光軸的夾角與所述光纖能夠接收的最大入射半角滿足：

14、；

15、所述接收部對空氣側(cè)入射角的擴大值滿足：

16、；

17、其中，為所述光纖傳遞的最大全反射角，由所述光纖的芯層和包層折射率決定；為從空氣入射至所述接收部形成最大全反射時，空氣側(cè)的入射角；為所述光纖的所述芯層的折射率；為空氣折射率。

18、作為一種可選地實施方式，所述接收部與所述硅光芯片間隔設(shè)置。

19、如此，光纖與硅光芯片間隔設(shè)置可以避免因接收部與硅光芯片間的相對運動而產(chǎn)生的磨損，能夠保證接收部和硅光芯片的耦合效率，且能夠保證光纖連接結(jié)構(gòu)的使用壽命。

20、作為一種可選地實施方式，所述接收部與所述硅光芯片之間的間隔l1滿足：0μm＜l1≤6μm。

21、如此，當(dāng)光纖與硅光芯片之間的間隔l1小于6μm時，能夠避免光信號因傳遞距離過長而產(chǎn)生的衰減，保證光信號的質(zhì)量，保證光纖與硅光芯片的耦合效率。

22、作為一種可選地實施方式，所述接收部與所述硅光芯片之間的間隔l1滿足：0.5μm≤l1≤6μm。

23、如此，光纖與硅光芯片之間的間隔l1大于0.5μm時，避免光纖與硅光芯片之間的直接接觸，從而減少因碰撞或摩擦而導(dǎo)致的物理損壞。且間隔l1大于0.5μm能夠有效減少對安裝距離的精度要求，降低安裝過程中的操作難度，提高安裝的成功率和效率，減少因安裝精度問題而導(dǎo)致的次品率，從而降低生產(chǎn)成本。

24、作為一種可選地實施方式，所述接收部與所述傳遞部一體成型。

25、如此，當(dāng)接收部與傳遞部一體成型時，光信號傳輸路徑更短，減少了光信號在傳輸過程中的損耗，從而提高了光纖連接結(jié)構(gòu)的耦合效率。其次，一體成型的設(shè)計可以簡化制造工藝，除去了將接收部與傳遞部對準(zhǔn)的步驟，且能夠避免接收部與傳遞部之間由于物理接觸或微小位移引起的磨損或錯位，保證光信號傳遞效果。

26、作為一種可選地實施方式，所述接收面通過研磨形成。

27、如此，采用研磨工藝能夠?qū)崿F(xiàn)較高的精度，而高精度的研磨可以確保光纖的接收面的平整度和光滑度，從而減少光信號的反射和損耗，提高光纖的傳輸效率。且研磨工藝可以使光纖端面的研磨更加均勻，均勻的研磨可以避免光信號在光纖中的不均勻分布，從而提高光纖連接結(jié)構(gòu)的耦合連接效率。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果是：

29、本申請實施例公開的光纖連接結(jié)構(gòu)包括硅光芯片和光纖，通過設(shè)置光纖的接收部靠近硅光芯片的一端為接收面，接收面為朝向硅光芯片突出的二次曲面，接收面為二次曲面能夠擴大光纖接收的入射角，從而擴大光纖陣列的耦合容差，進而增加了耦合效率。此外，在光纖和硅光芯片耦合時，無需在光纖和硅光芯片之間增加透鏡陣列，減少部件使用以及降低對準(zhǔn)精度要求，有效提高耦合效率。

技術(shù)特征：

1.一種光纖連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接收面為橢球面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述橢球面沿所述光纖的光軸上的曲率半徑為3.5μm-9μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接收面的法截線與所述光纖的光軸的夾角與所述光纖能夠接收的最大入射半角相關(guān)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接收面的法截線與所述光纖的光軸的夾角與所述光纖能夠接收的最大入射半角滿足：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接收面與所述硅光芯片間隔設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接收面與所述硅光芯片之間的間隔l1滿足：0μm＜l1≤6μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光纖連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接收面與所述硅光芯片之間的間隔l1滿足：0.5μm≤l1≤6μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接收部與所述傳遞部一體成型。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光纖連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接收面通過研磨形成。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及通信設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種光纖連接結(jié)構(gòu)，包括：硅光芯片以及光纖，所述光纖包括接收部以及傳遞部，所述接收部對應(yīng)所述硅光芯片設(shè)置以接收所述硅光芯片發(fā)出的光，所述接收部具有接收面，所述接收面被配置為朝向所述硅光芯片突出的二次曲面；所述傳遞部連接于所述接收部遠離所述硅光芯片的一端，所述傳遞部被配置為傳遞所述接收部接收的光。采用本申請?zhí)峁┑姆桨?，能夠增加光纖和硅光芯片之間的耦合效率，降低耦合設(shè)備精度，且能夠減少成本。

技術(shù)研發(fā)人員：何偉強,全家強,黃梅峰
受保護的技術(shù)使用者：新菲光通信技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28