集成光收发器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109975933A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201811564716.9(51)Int.Cl.(22)申请日2018.12.20G02B6/42(2006.01)(30)优先权数据62/608,0942017.12.20US(71)申请人菲尼萨公司地址美国加利福尼亚(72)发明人N·池提卡J·豪恩施尔德T·琼斯D·尼达类斯L·兰可韦斯特E·凯伦O·斯泰泽M·查西凯A·约翰逊A·凯可恩(74)专利代理机构北京英创嘉友知识产权代理事务所(普通合伙)11447代理人魏嘉熹南毅宁权利要求书2页说明书14页附图7页(54)发明名称集成光收发器(57)摘要一种集成光收发器，包括：激光组件，包括形成在激光二极管衬底上的VCSEL二极管阵列；激光驱动组件，包括形成在激光驱动电路衬底上的激光二极管驱动电路；光电二极管组件，包括形成在光电二极管衬底上的光电二极管阵列；光电二极管驱动组件，包括形成在光电二极管驱动电路衬底上的光电二极管驱动电路；光收发器还包括：第一散热板，呈材料连接片的形式，被布置成将多余热量从集成光收发器输送出去，第一散热板连接至激光驱动组件和光电二极管驱动组件；电绝缘材料，将光电二极管衬底与第一散热板隔开，电绝缘材料是空气或者是具有小于10的相对介电常数ε的介电材料，电绝缘材料在光电二极管衬底与第一散热板之间提供间隙，间隙的有效电距离至少为80μm。CN109975933ACN109975933A权利要求书1/2页1.一种集成光收发器，包括：激光组件，该激光组件又包括形成在激光二极管衬底上的VCSEL(垂直腔面发射激光器)二极管阵列；激光驱动组件，该激光驱动组件又包括形成在激光驱动电路衬底上的激光二极管驱动电路；光电二极管组件，该光电二极管组件又包括形成在光电二极管衬底上的光电二极管阵列；以及光电二极管驱动组件，该光电二极管驱动组件又包括形成在光电二极管驱动电路衬底上的光电二极管驱动电路；该光收发器还包括：第一散热板，该第一散热板呈材料连接片的形式，被布置成将多余热量从所述集成光收发器输送出去，该第一散热板连接至所述激光驱动组件和所述光电二极管驱动组件；以及电绝缘材料，该电绝缘材料将所述光电二极管衬底与所述第一散热板隔开，该电绝缘材料是空气或者是具有小于10的相对介电常数ε的介电材料，其中，所述电绝缘材料在所述光电二极管衬底与所述第一散热板之间提供间隙，该间隙的有效电距离至少为80μm。2.根据权利要求1所述的集成光收发器，其中，所述激光二极管衬底与所述第一散热板直接接触。3.根据权利要求1或2所述的集成光收发器，其中，所述激光驱动组件和所述光电二极管驱动组件被布置在一个公共的平坦非导电衬底上。4.根据权利要求3所述的集成光收发器，其中，接地层被附着到所述公共衬底，该接地层包括围绕所述光电二极管的至少一个开口。5.根据权利要求4所述的集成光收发器，其中，所述至少一个开口仅包括这样的开口，即，所述开口各自具有比从所述激光驱动组件到所述光电二极管驱动组件产生的串扰信号的基频高至少三倍的共振频率。6.根据权利要求3或4所述的集成光收发器，其中，每个独立的光电二极管被其自身在所述接地层中对应的开口所围绕，所述开口由所述接地层的桥接部分彼此分开。7.根据权利要求3-6中任一项所述的集成光收发器，其中，所述光电二极管组件被布置成垂直于所述平坦衬底的高度低于所述激光驱动组件和所述光电二极管驱动组件两者的高度，从而形成所述间隙。8.根据权利要求3-6中任一项所述的集成光收发器，其中，所述第一散热板在垂直于所述衬底的方向上具有不均匀的厚度，其中，在所述光电二极管组件附近的厚度小于在所述激光驱动组件和所述光电二极管驱动组件附近的厚度，从而形成所述间隙。9.根据权利要求8所述的集成光收发器，其中，所述第一散热板包括两个分离但连接的层，其中，所述层中的第一层延伸横跨所述光电二极管组件、所述激光驱动组件和所述光电二极管驱动组件，并且其中，所述层中的第二层延伸横跨所述激光驱动组件和所述光电二极管驱动组件，但是不横跨所述光电二极管组件，所述层中的所述第二层面向所述光电二极管组件。10.根据前述权利要求中任一项所述的集成光收发器，其中，所述光电二极管为正本征2CN109975933A权利要求书2/2页负(PIN)光电二极管。11.根据前述权利要求中任一项所述的集成光收发器，其中，所述导热材料被布置在所述激光组件、所述激光驱动组件、所述光电二极管驱动组件与所述第一散热板之间，其中，所述激光组件、所述激光驱动组件和所述光电二极管驱动组件位于所述导热材料的第一侧，所述第一散热板位于所述导热材料的第二侧，所述导热材料被布置成吸收所述第一散热板、所述激光组件、所述激