一種帶光束調(diào)整器的光發(fā)射組件、光接收組件及光模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶光束調(diào)整器的光發(fā)射組件、光接收組件及光模塊，其特征在于除了設(shè)置有激光器組件/光電探測器組件、激光準(zhǔn)直透鏡組件/光纖準(zhǔn)直透鏡、波分復(fù)用合波分波模塊、聚焦耦合透鏡/聚焦耦合透鏡組件及光纖外，在光發(fā)射組件的激光準(zhǔn)直透鏡組件與波分復(fù)用合波分波模塊之間，以及光接收組件的波分復(fù)用合波分波模塊與聚焦耦合透鏡組件之間還設(shè)置有光束調(diào)整器組件；通過在各個(gè)分立的通道光路中增加不同形狀尺寸及折射率參數(shù)的光束調(diào)整器，使得各個(gè)通道光路得以獨(dú)立調(diào)整，實(shí)現(xiàn)光路耦合效率的最大化，這就為光纖通信中越來越多的通信通道與越來越緊湊的光路集成提供了一種結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)的新思路。具有結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)施容易等特點(diǎn)，從而使得高速通信模塊的盡早商用成為可能。
【專利說明】
一種帶光束調(diào)整器的光發(fā)射組件、光接收組件及光模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶光束調(diào)整器的光發(fā)射組件和一種帶光束調(diào)整器的光接收組件以及光收/發(fā)一體模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高速光通信模塊呈現(xiàn)出小型化、低功耗、熱插拔、多路波長并行工作等特點(diǎn)。隨著光通信傳輸內(nèi)容不斷的擴(kuò)容，傳輸速率和所占用的通道不斷的增加，為了解決隨之出現(xiàn)的問題，較為流行的做法是利用光波導(dǎo)原理或薄膜濾光片原理制作多路光通信需要的波分復(fù)用合波分波模塊(后面簡稱合波分波模塊)。當(dāng)信號通道數(shù)目超過4路，并且波長間隔又很窄時(shí)，比如最新提出的LAN-WDM 400G 8信道標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)利用波導(dǎo)原理制作合波分波模塊將使得器件尺寸大大增加，同時(shí)通道插損將變得更大使得器件及光模塊的功耗難以滿足應(yīng)用要求。而另外一種基于薄膜濾光片原理制作的合波分波模塊在設(shè)計(jì)通道數(shù)為4時(shí)尚可比較容易制作組裝，但一旦擴(kuò)展到8個(gè)通道，將使得角度偏差和出光點(diǎn)位置偏差累積效應(yīng)大幅顯現(xiàn)，而這種不同通道間的出光角度偏差以及出光點(diǎn)位置偏差會導(dǎo)致某些通道無法得到足夠大的光耦合效率，這將嚴(yán)重影響最終的高速多通道發(fā)射或接收組件的生產(chǎn)良率。目前較為普遍的解決辦法是采用兩個(gè)不同波段的4通道合波分波模塊分別制作4通道發(fā)射或接收組件，在外圍再用一個(gè)2x1在線WDM合波分波器件將他們連接起來組合成8通道器件。但光纖纏繞的問題會是另外一個(gè)難題，并且使得空間尺寸上會變得很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服以上缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提出了一種采用在每個(gè)分立通道光路中增加不同形狀尺寸及折射率參數(shù)的光束調(diào)整器，使得每個(gè)通道的光束在進(jìn)入或射出合波分波模塊時(shí)光束已達(dá)到與合波分波模塊的內(nèi)部光路最好的契合，從而最大化的減少因每一個(gè)合波分波模塊不同通道間出射入射光束平行度不同及出射入射點(diǎn)偏差個(gè)性化差異帶來的單路光耦合效率的下降。使得組件的成品良率及光學(xué)性能大幅提尚。
[0004]為達(dá)到以上發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種帶光束調(diào)整器的光發(fā)射組件，包括激光器陣列、激光準(zhǔn)直透鏡組件、合波分波模塊、聚焦耦合透鏡及光纖，其特征在于:在激光準(zhǔn)直透鏡組件與合波分波模塊之間還設(shè)置有光束調(diào)整器組件。在所述激光器陣列中設(shè)置有N個(gè)激光器，在所述激光準(zhǔn)直透鏡組件中設(shè)置有N個(gè)激光準(zhǔn)直透鏡，在所述光束調(diào)整器組件中設(shè)置有至少一個(gè)最多N個(gè)光束調(diào)整器。通過N個(gè)激光器發(fā)射的N路不同波長的激光光束分別經(jīng)由N個(gè)激光準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后，直接射入或者經(jīng)過光束調(diào)整器射入所述的合波分波模塊N個(gè)分波通道，通過合波匯聚成一束光束，經(jīng)由聚焦耦合透鏡聚焦后，耦合進(jìn)入光纖中。當(dāng)某一通道的光耦合進(jìn)入共用光纖中的能量不能滿足發(fā)射組件性能要求時(shí)，所述光束調(diào)整器將被放置到該通道的激光準(zhǔn)直透鏡與帶通薄膜濾波片之間，通過選擇光束調(diào)整器的不同形狀尺寸及折射率參數(shù)，并調(diào)整其放置的傾斜方向及傾斜角度，改變光束進(jìn)入合波分波模塊的光束位置及入射角度，從而提高在光纖接收面的模場匹配質(zhì)量即耦合效率。
[0006]—種帶光束調(diào)整器的光接收組件，包括光纖、光纖準(zhǔn)直透鏡、波分復(fù)用合波分波模塊、聚焦耦合透鏡組件及光電探測器陣列，其特征在于:在波分復(fù)用合波分波模塊與聚焦耦合透鏡組件之間還設(shè)置有光束調(diào)整器組件。在所述光電探測器陣列中設(shè)置有N個(gè)光電探測器，在所述聚焦耦合透鏡組件中設(shè)置有N個(gè)聚焦耦合透鏡，在所述光束調(diào)整器組件中設(shè)置有至少一個(gè)最多N個(gè)光束調(diào)整器。光纖輸入的光信號經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡射入波分復(fù)用合波分波模塊的合波通道，并在N個(gè)分波通道射出，一一對應(yīng)地直接射入或者經(jīng)過光束調(diào)整器射入N個(gè)聚焦耦合透鏡中，通過聚焦耦合透鏡分別耦合進(jìn)入N個(gè)光電探測器，并轉(zhuǎn)換生成電信號。當(dāng)某一通道的光耦合進(jìn)入光電探測器中的能量不能滿足接收組件性能要求時(shí)，所述光束調(diào)整器將被放置到該通道的合波分波模塊與聚焦耦合透鏡之間，通過選擇光束調(diào)整器的不同形狀尺寸及折射率參數(shù)，并調(diào)整其放置的傾斜方向及傾斜角度，改變光束從合波分波模塊射出后的光束位置及出射角度，從而與聚焦耦合透鏡的位置調(diào)整一起發(fā)揮作用，提高在光電探測器上的光能量接收效率。
[0007]基于上述光發(fā)射組件和光接收組件，本實(shí)用新型還提出了一種光模塊，即光收/發(fā)一體模塊，包括光發(fā)射組件和光接收組件;其中，在所述光發(fā)射組件或所述光接收組件中設(shè)置有前面所述的光束調(diào)整器。
[0008]進(jìn)一步的，所述N大于等于2。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的一種帶光束調(diào)整器的光發(fā)射組件示意圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型的一種帶光束調(diào)整器的光接收組件示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖2詳細(xì)描述本實(shí)用新型最佳實(shí)施例。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型中的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0012]首先，介紹本實(shí)用新型一種帶光束調(diào)整器的光發(fā)射組件，包括激光器陣列110(本實(shí)施例以N = 4為例進(jìn)行說明)、激光準(zhǔn)直透鏡組件120、光束調(diào)整器組件130、合波分波模塊140、聚焦耦合透鏡150和光纖160;激光器陣列110中的4個(gè)激光器芯片111?114發(fā)出4個(gè)不同波長的光，經(jīng)由激光準(zhǔn)直透鏡組件120包含的4個(gè)激光準(zhǔn)直透鏡121?124進(jìn)行準(zhǔn)直后，分別經(jīng)由各自通道內(nèi)的光束調(diào)整器131?134(某些通道可不用光束調(diào)整器)射入合波分波模塊140的4個(gè)分波通道141?144，經(jīng)過合波后從140的合波通道射出，經(jīng)由一個(gè)共用聚焦耦合透鏡150，耦合到共用光纖160中并進(jìn)行信號傳輸。
[0013]接下來，介紹本實(shí)用新型一種帶光束調(diào)整器的光接收組件，包括光纖210、準(zhǔn)直透鏡220、IxN通道的合波分波模塊(本實(shí)施例以N=4為例進(jìn)行說明)230包括4個(gè)分波通道231?234、光束調(diào)整器組件240、聚焦耦合透鏡組件250及光電探測器陣列260。光纖210輸入的光信號(含有4個(gè)波長的光信號)經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡220準(zhǔn)直后射入合波分波模塊的合波通道，并首先到達(dá)第一個(gè)分波通道231，對于光信號中波長與231的透射波長一致的光束通過231透射出來，經(jīng)由光束調(diào)整器241射向聚焦耦合透鏡251，其余波長的光束則會反射再次進(jìn)入合波分波模塊，并通過230左側(cè)的反射區(qū)域反射到達(dá)第二個(gè)分波通道232上。光信號中波長與232的透射波長一致的光束透射出來，經(jīng)由光束調(diào)整器242射向第二個(gè)聚焦耦合透鏡252，其余波長的光束再次反射到合波分波模塊230左側(cè)的反射區(qū)域上，進(jìn)而通過又一次反射到達(dá)第三個(gè)分波通道。以此類推，包含有4個(gè)波長的光信號在四個(gè)分波通道分離成4路不同波長的光束，各自經(jīng)過光束調(diào)整器入射(某些通道可不用光束調(diào)整器)至四個(gè)聚焦耦合透鏡251?254，進(jìn)而經(jīng)由4個(gè)聚焦耦合透鏡聚焦耦合進(jìn)入4個(gè)光電探測器261?264，以轉(zhuǎn)換成4路電信號，傳輸至后級的電路板，由此便完成了4路光信號的接收。
[0014]將本實(shí)施例所提出的光發(fā)射組件和光接收組件集成設(shè)計(jì)在一起，即可形成一個(gè)光收/發(fā)一體模塊，為光信號的傳輸提供4路(可以更多)波長通道，滿足10Gbps及以上高速率數(shù)據(jù)通信的接入網(wǎng)設(shè)計(jì)要求。
[0015]本實(shí)用新型通過在光路中使用光束調(diào)整器，為光纖通信中越來越多的通信通道與越來越緊湊的光路集成提供了一種各通道光路獨(dú)立調(diào)整進(jìn)而達(dá)到提升各自通道光路耦合效率的新思路。具有結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)施容易等特點(diǎn)，從而使得高速通信模塊的盡早商用成為可會K。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶光束調(diào)整器的光發(fā)射組件，包括激光器陣列、激光準(zhǔn)直透鏡組件、波分復(fù)用合波分波模塊、聚焦耦合透鏡及光纖，其特征在于:在激光準(zhǔn)直透鏡組件與波分復(fù)用合波分波模塊之間還設(shè)置有光束調(diào)整器組件，在所述激光器陣列中設(shè)置有N個(gè)激光器，在所述激光準(zhǔn)直透鏡組件中設(shè)置有N個(gè)激光準(zhǔn)直透鏡，在所述光束調(diào)整器組件中設(shè)置有至少一個(gè)最多N個(gè)光束調(diào)整器，通過N個(gè)激光器發(fā)射的N路不同波長的激光光束分別經(jīng)由N個(gè)激光準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后，直接射入或者經(jīng)過光束調(diào)整器射入所述的波分復(fù)用合波分波模塊N個(gè)分波通道，通過合波匯聚成一束光束，經(jīng)由聚焦耦合透鏡聚焦后，耦合進(jìn)入光纖中。2.—種帶光束調(diào)整器的光接收組件，包括光纖、光纖準(zhǔn)直透鏡、波分復(fù)用合波分波模塊、聚焦耦合透鏡組件及光電探測器陣列，其特征在于:在波分復(fù)用合波分波模塊與聚焦耦合透鏡組件之間還設(shè)置有光束調(diào)整器組件，在所述光電探測器陣列中設(shè)置有N個(gè)光電探測器，在所述聚焦耦合透鏡組件中設(shè)置有N個(gè)聚焦耦合透鏡，在所述光束調(diào)整器組件中設(shè)置有至少一個(gè)最多N個(gè)光束調(diào)整器，光纖輸入的光信號經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡射入波分復(fù)用合波分波模塊的合波通道，并在N個(gè)分波通道射出，一一對應(yīng)地直接射入或者經(jīng)過光束調(diào)整器射入N個(gè)聚焦耦合透鏡中，通過聚焦耦合透鏡分別耦合進(jìn)入N個(gè)光電探測器，并轉(zhuǎn)換生成電信號。3.—種光模塊，其特征在于:設(shè)置有如權(quán)利要求1所述的帶光束調(diào)整器的光發(fā)射組件或者設(shè)置有如權(quán)利要求2所述的帶光束調(diào)整器的光接收組件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光模塊，其特征在于:所述N大于等于2。
【文檔編號】G02B6/42GK205427248SQ201620129915
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月19日
【發(fā)明人】高國祥
【申請人】深圳新飛通光電子技術(shù)有限公司