功能的元件在整体上构成阵列化、模块化的单个芯片，实现一种或多种光学和电学信息处理功能。
[0100]光电收发芯片601的制作方法包括在SOI衬底上对电学元件和光学元件进行同时制作或者光学元件后于电学元件制作；
[0101]电学元件的制作工艺包括掺杂、光刻、刻蚀，形成跨阻放大电路、数据时钟恢复电路、驱动电路和控制电路；光学元件的制作工艺包括光刻、刻蚀、淀积或外延生长其它材料，形成光复用功能、光解复用功能、光探测器、激光器；
[0102]光电收发芯片601的光耦合接口是模斑变换器结构，或者光栅耦合器结构，或者通过外部微光学元件进行耦合输出；
[0103]光电收发芯片601是通过引线键合或者回流焊或者胶粘工艺贴装在电路板或柔性电路板602上，进行电连接的。
[0104]实施例七
[0105]本发明提供的实施例七为本发明提供的一种400Gb/s热插拔高速光收发模块的光电收发单元的第五实施例传输距离在500米及以内的情况，光接口单元100为MPO型光接口或带状光纤，如图7所示为本发明提供的一种400Gb/s热插拔高速光收发模块的光电收发单元的第七实施例的结构示意图，光电收发单元101至少包括光电收发芯片四601。
[0106]光电收发芯片四601包括:发射端数据时钟恢复电路、驱动电路、激光器、光探测器、跨阻放大器、接收端数据时钟恢复电路和控制电路.
[0107]发射端数据时钟恢复电路接收电信号，进行预处理后的高速电信号通过驱动器加载到激光器上，激光器将高速电信号转换成高速光信号后输出；光接收探测器分别接收输入光信号，并将所接收的光信号转换成为电信号后，传送到跨阻放大器和接收端数据时钟恢复电路，进行数据时钟采样和缓存处理，再传送到电接口单元；控制电路完成对激光器的自动功率控制、消光比补偿、软关断的智能控制，以及对光探测器芯片接收光功率的实时监控，从而实现对整个光收发模块的相关工作状态检测量的实时监控上报。
[0108]光电收发芯片601基于SOI的晶圆上，采用CMOS工艺，使多个相同或不同功能的元件在整体上构成阵列化、模块化的单个芯片，实现一种或多种光学和电学信息处理功能.
[0109]光电收发芯片601的制作方法包括在SOI衬底上对电学元件和光学元件进行同时制作或者光学元件后于电学元件制作。
[0110]电学元件的制作工艺包括掺杂、光刻、刻蚀，形成跨阻放大电路、数据时钟恢复电路、驱动电路和控制电路；光学元件的制作工艺包括光刻、刻蚀、淀积或外延生长其它材料，形成光复用功能、光解复用功能、光探测器、激光器。
[0111]光电收发芯片601的光耦合接口是模斑变换器结构，或者光栅耦合器结构，或者通过外部微光学元件进行耦合输出。
[0112]光电收发芯片601是通过引线键合或者回流焊或者胶粘工艺贴装在电路板或柔性电路板602上，进行电连接的。
[0113]本发明提供的一种400Gb/s光收发模块是基于每通道25G(支持25.78Gb/s到27.97Gb/s的工作速率，简化为25G)，16个收发通道来实现400G信号传输的。故其电接口包含16对差分的25G发射信号引脚、16对差分的25G接收信号引脚、+3.3V电源供电引脚、低速信号引脚和地引脚等。其中低速信号引脚至少包括串行数据引脚、串行时钟引脚等。每个通道具体可达到的光电指标如下:光接收部分的_3dB带宽至少可达18GHZ以上，且响应度高于0.4A/W，每通道OMA灵敏度在25Gb/s下优于_8dBm。光发射部分在大于500米的长距离传输时，采用长波长激光器，其消光比优于3dB，相关强度噪声的OMA值小于-130dB/Hz，光反射指标小于-12dB ;在小于500米的短距离传输中采用短波长的激光器，其消光比优于3dB，光反射指标小于-12dB。
[0114]本发明实施例，可以根据该光收发模块的具体应用环境和实现功能的具体要求，以及考虑成本、传输损耗、色散、大小要求等因素进行选择，为各种应用环境提供各种适应性的不同封装结构的光收发模块的实施例，可采用直调激光器或外调激光器，实现长距离单模光纤传输或者短距离多模传输。
[0115]本发明在500米及以内的应用中的实施例，可采用板上芯片直接封装工艺，即COB (chip on board)实现。具体来说，将数个裸芯片直接封装到柔性或硬性PCB板上，采用引线键合和胶粘接工艺进行电气连接，并以树脂等材料覆盖以保障可靠性。
[0116]本发明实施例提供的光电收发芯片基于SOI (semiconductor-on-1nsultor)的晶圆上，采用CMOS工艺，使多个相同或不同功能的元件在整体上构成阵列化、模块化的单个芯片，以此实现一种或多种光学和电学信息处理功能，如光信号收发、光波分复用和解复用、电流驱动和功率控制等。其中光电收发芯片的制作可采用两种方式来实现:即电学元件和光学元件同时在衬底上制作；光学元件后于电学元件制作，工艺流开始于SOI衬底，然后进行电学元件和光学元件的制作，其中电学元件的制作工艺主要是掺杂、光刻、刻蚀等，用以形成跨阻放大电路、数据时钟恢复电路、驱动电路和控制电路等功能元件。光学元件的制作工艺主要是光刻、刻蚀、淀积或外延生长其它材料等，用以形成光复用/解复用、光探测、光源等元件。
[0117]如图8所示为本发明实施例提供的光电收发芯片的结构图，光电收发芯片中集成了 LD (Laser D1de)阵列、PD (Photod1de)阵列、MUX、DEMUX以及具有驱动、信号放大、整形、处理和控制等功能的电路，替代了原传统光模块中，分立的光发射组件(TransmitterOptical Subassembly，T0SA)、光接收组件(Receiver Optical Subassembly，ROSA)、数据时钟恢复芯片(Clock and Data Recovery, CDR)、微控制器(MicroControllerUnit，MCU)等元件，采用晶圆级封装技术，实现光信号收发功能，克服了传统光模块中采用分立组件而导致的尺寸大的问题，将多路光学元件与电学元件单片或混合集成在一起，总体尺寸大大减小，约为CFP的1/3，具有结构紧凑，功耗低，传输速率高等优势，并且减少了分立元件间的组装步骤以及繁琐的光学元件之间的耦合，简化了封装和测试流程，缩短了产品制作的工时，而工效却成倍增升。
[0118]使用基于互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor,CMOS)的制作工艺，大规模生产，从而具有成本低廉的优势。
[0119]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种400Gb/s热插拔高速光收发模块，其特征在于，所述光收发模块包括:光接口单元、光电收发单元和电接口单元； 所述光电收发单元包括:发射端数据时钟恢复电路芯片、驱动器芯片、激光器芯片、光探测器芯片、跨阻放大器芯片、接收端数据时钟恢复电路芯片和控制电路芯片； 所述发射端数据时钟恢复电路芯片接收所述电接口单元输入的电信号，进行预处理后的电信号通过所述驱动器芯片加载到所述激光器芯片上，所述激光器芯片将高速电信号转换成高速光信号后输出； 所述光探测器芯片接收输入光信号，并将所接收的光信号转换成为电信号后，传送到所述跨阻放大器芯片和所述接收端数据时钟恢复电路芯片，进行数据时钟采样和缓存处理，再传送到所述电接口单元； 所述光电收发单元里所述的发射端数据时钟恢复电路芯片、驱动器芯片、激光器芯片、光探测器芯片、跨阻放大器芯片、接收端数据时钟恢复电路芯片和控制电路芯片，通过引线键合或者焊接或者胶粘工艺贴装在电路板或柔性电路板上，进行电连接； 传输距离在500米及以内时，所述激光器芯片为25G垂直腔面发射激光器或直调激光器芯片；所述光探测器芯片为25Gb/s 二极管探测器芯片； 传输距离超过500米时，所述光电收发单元还包括波分复用器芯片和波分解复用器芯片，所述激光器芯片将所述高速电信号转换成所述高速光信号后经过所述波分复用器芯片复用后输出；所述波分解复用器芯片接收所述光信号，并将所接收光信号进行解复用，分成16路光信号后由所述光探测器芯片接收；所述激光器芯片为25G直接调制半导体激光器或电吸收调制激光器芯片；所述光探测器芯片为25Gb/s 二极管探测器或雪崩二极管探测器芯片。
2.如权利要求1所述的光收发模块，其特征在于， 所述控制电路芯片完成对所述激光器芯片的自动功率控制、消光比补偿、软关断的智能控制，以及对光探测器芯片接收光功率的实时监控，从而实现对整个所述光收发模块的相关工作状态检测量的实时监控上报； 所述电接口单元用于提供模块与外部系统的通信接口； 所述光接口单元在传输距离在500米及以内时，为MPO型光接口或带状光纤；传输距离在500米以上时，