一种高密度多通道光纤通信系统
阅读说明：本技术 一种高密度多通道光纤通信系统 (High-density multi-channel optical fiber communication system ) 是由 黄君彬 付全飞 杨勇 陈纪辉 龙玲 于 2021-01-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种高密度多通道光纤通信系统,包括激光晶元与多个光纤组成的光纤阵列,所述激光晶元与多个所述光纤连接,其中,所述激光晶元包括激光焊盘、激光发射单元、激光正极与激光负极,所述激光焊盘上设置有多个激光发射单元,所述激光正极与所述激光负极与所述激光发射单元电连接,所述激光正极与所述激光负极相对设置于所述激光焊盘两侧。本发明通过将激光负极直接做到激光焊盘的背面,也即用激光正极与激光负极异面,而非采取共面的形式,进一步缩小激光焊盘正面所需要的的面积,将原本相邻的激光光通道从原来的250μm,缩小到250μm以下。(The invention provides a high-density multi-channel optical fiber communication system which comprises an optical fiber array consisting of a laser wafer and a plurality of optical fibers, wherein the laser wafer is connected with the optical fibers, the laser wafer comprises a laser bonding pad, a laser emitting unit, a laser anode and a laser cathode, the laser bonding pad is provided with the laser emitting units, the laser anode and the laser cathode are electrically connected with the laser emitting unit, and the laser anode and the laser cathode are oppositely arranged on two sides of the laser bonding pad. The laser negative electrode is directly arranged on the back surface of the laser bonding pad, namely the laser positive electrode and the laser negative electrode are arranged on different surfaces instead of being coplanar, so that the area required by the front surface of the laser bonding pad is further reduced, and the original adjacent laser light channel is reduced to be below 250 mu m from the original 250 mu m.)
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其是指一种高密度多通道光纤通信系统。
背景技术
目前现有技术中使用的光纤通信系统，如果存在多通道的话，通道间的最小间距是250微米，其本质根源应该可以追溯至多模光纤主纤芯直径是125微米，加上涂覆层，所有通用的光纤阵列相邻两个通道间的间距都为250微米，同时250微米的间距，也是之前所有激光器、PD、中心有源区通道间间隔的标准间距，主要都是为了配合整个传统光通信系统的多通道传输。因此所有的以前的光通信系统里的驱动芯片、激光、光学器件、以及光纤，通通都是按照250微米的间隔去设计和使用的。
现有的技术方案，多通道的光纤系统一般采用以下两种方式
方式1：间隔大于250微米：使用单颗激光，如单颗VCSEL，或者单个TOSA，相邻两通道间大于250微米。
方式2：间隔等于250微米：用激光阵列配合光纤阵列，做成相邻间隔为250微米的多通道光纤传输系统。
由于光芯片、光纤阵列以及光器件的结构限制，限制了多通道光纤通信系统最小的相邻间距为250微米。当实际应用需要用到更高密度，单位体积内需要容纳更多的光纤通信通道时，受限于这个250微米的通道间隔。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是：当前光纤系统需要用到更高密度，单位体积内需要容纳更多的光纤通信通道时，受限于这个250微米的通道间隔。
为了解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案为：
本发明实施例提供了一种高密度多通道光纤通信系统，包括激光晶元与多个光纤组成的光纤阵列，所述激光晶元与多个所述光纤连接，其中，所述激光晶元包括激光焊盘、激光发射单元、激光正极与激光负极，所述激光焊盘上设置有多个激光发射单元，所述激光正极与所述激光负极与所述激光发射单元电连接，所述激光正极与所述激光负极相对设置于所述激光焊盘两侧。
进一步地，所述激光焊盘尺寸为50μm-70μm。
进一步地，所述激光晶元采用砷化镓材料。
进一步地，所述激光阵列包括至少两个激光发射单元，所述激光阵列与所述光纤阵列连接。
进一步地，所述光纤阵列通过125μm的裸光纤粘合形成。
进一步地，所述光纤阵列采用直线排列的多芯光纤。
本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供了一种高密度多通道光纤通信系统，包括激光晶元与多个光纤组成的光纤阵列，所述激光晶元与多个所述光纤连接，其中，所述激光晶元包括激光焊盘、激光发射单元、激光正极与激光负极，所述激光焊盘上设置有多个激光发射单元，所述激光正极与所述激光负极与所述激光发射单元电连接，所述激光正极与所述激光负极相对设置于所述激光焊盘两侧。本发明通过将激光负极直接做到激光焊盘的背面，也即用激光正极与激光负极异面，而非采取共面的形式，进一步缩小激光焊盘正面所需要的的面积，将原本相邻的激光光通道从原来的250μm，缩小到250μm以下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例的激光阵列示意图；
图2为本发明的实施例1的光纤阵列示意图；
图3为本发明的实施例2的光纤阵列示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种高密度多通道光纤通信系统，包括激光晶元与多个光纤组成的光纤阵列，激光晶元与多个光纤连接，其中，激光晶元包括激光焊盘、激光发射单元1、激光正极与激光负极，激光焊盘上设置有多个激光发射单元1，激光正极与激光负极与激光发射单元1电连接，激光正极与激光负极相对设置于激光焊盘两侧。
本发明通过将激光负极直接做到激光焊盘的背面，也即用激光正极与激光负极异面，而非采取共面的形式，进一步缩小激光焊盘正面所需要的的面积，将原本相邻的激光光通道从原来的250μm，缩小到250μm以下。
需要说明的是，相邻两个光学通道的间距越小，越有利与高密度的光电转换和光通信集成。本实施例中让原本相邻两个光通道从原有的250μm，最小缩小到125μm。增加了一倍的传输速率密度，即在原有的相同面积下，本实施可以传输一倍以上的信号传输，具备高度集成的优点。
实施例1
请参阅图1及图2，进一步地，激光焊盘尺寸为50μm-70μm。
进一步地，激光晶元采用砷化镓材料。
进一步地，激光阵列包括至少两个激光发射单元1，激光阵列与光纤阵列连接。
进一步地，光纤阵列通过125μm的裸光纤2粘合形成。
本实施例中，通过进一步地缩小激光焊盘的尺寸，同时调整激光光窗部分的工艺，让相邻两个光学通道尽可能的小，通过减小电源金属区域直径的方法，减少两个相邻的发光量子井的相对距离，从原来的250μm，缩小到250μm以下；通过从整体尺寸与内部结构位置的双重考量，可以使得原本相邻两个光通道进一步地缩小，进而小于250μm。
本实施例中，对于利用诸如砷化镓等的三五族材料制作而成的半导体激光器，在一片4寸或者6寸晶元上，能集成越多的激光发射单元1个数，相对应的单个激光发射单元1的成本就会越低。由于单个激光发射单元1的面积大幅度的降低，可以将单个激光发射单元1的成本降低到原有的1/4以下，具备成本低的优点。
本实施例中，光纤阵列可用间距125微米间距的裸光纤2直接粘合而成，相较于现有由于光芯片、光纤阵列以及光器件的结构限制，限制了多通道光纤通信系统最小的相邻间距为250μm，本实施例可以将光学通道间距缩小到250μm以下，最小缩小到125μm。
实施例2
请参阅图1及图3，进一步地，激光焊盘尺寸为50μm-70μm。
进一步地，激光晶元采用砷化镓材料。
进一步地，激光阵列包括至少两个激光发射单元1，激光阵列与光纤阵列连接。
进一步地，光纤阵列采用直线排列的多芯光纤3。
本实施例中，通过进一步地缩小激光焊盘的尺寸，同时调整激光光窗部分的工艺，让相邻两个光学通道尽可能的小，通过减小电源金属区域直径的方法，减少两个相邻的发光量子井的相对距离，从原来的250μm，缩小到250μm以下；通过从整体尺寸与内部结构位置的双重考量，可以使得原本相邻两个光通道进一步地缩小，进而小于250μm。
本实施例中，对于利用诸如砷化镓等的三五族材料制作而成的半导体激光器，在一片4寸或者6寸晶元上，能集成越多的激光发射单元1个数，相对应的单个激光发射单元1的成本就会越低。由于单个激光发射单元1的面积大幅度的降低，可以将单个激光发射单元1的成本降低到原有的1/4以下，具备成本低的优点。
本实施例中，光纤阵列可用间距125微米间距的光直线排列的多芯光纤3组装，相较于现有由于光芯片、光纤阵列以及光器件的结构限制，限制了多通道光纤通信系统最小的相邻间距为250μm，本实施例可以将光学通道间距缩小到250μm以下，最小缩小到125μm。
综上所述，本发明提供的高密度多通道光纤通信系统，让原本相邻两个光通道从原有的250μm，最小缩小到125μm。增加了一倍的传输速率密度，即在原有的相同面积下，本实施可以传输一倍以上的信号传输，具备高度集成的优点，由于单个激光的面积大幅度的降低，可以将单个激光的成本降低到原有的1/4以下，具备成本低的优点。
还需要说明的是，在本发明内容中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明内容。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明内容中所定义的一般原理可以在不脱离本发明内容的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明内容将不会被限制于本发明内容所示的这些实施例，而是要符合与本发明内容所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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