一種基于光學濾波器的可調光學接收子模塊的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于光接收機制造領域，尤其涉及一種基于光學濾波器的可調光學接 收子模塊。
【背景技術】
[0002] 可調光學接收子模塊（T-ROSA)主要應用于下一代光通信網絡TWDM-PON的ONU 中。作為可調接收機，T-ROSA可以使得TWDM-PON的ONU在接收到OLT的指令后，將自己的 接收波長調整到TWDM-PON下行鏈路所使用的四個波長中的任意一個。
[0003] 與傳統的光學接收模塊（ROSA)相比，T-ROSA最大的特點是在傳統ROSA的基礎上， 加入創新結構的可調光學濾波模塊，以實現在TWDM-PON系統中，ONU使用下行鏈路的四個 波長中所需要的一個波長的功能。目前，用于T-ROSA的主要可調濾波技術包括角度調節法 布里-珀羅濾波器，液晶濾波器，熱調節法布里-珀羅接收機等。
[0004] 以上所列舉的技術大部分還處于試驗階段，并面臨成本高、體積大、可靠性低等問 題。這些問題與接入網平滑低成本的演進要求不相符合。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型針對現有技術中的問題，提供一種基于光學濾波器的可調光學接收子 模塊，具備了體積小、成本低、易于制造的優點。
[0006] 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種基于光學濾波器的可 調光學接收子模塊，它包括FP腔光學濾波器，所述FP腔光學濾波器為雙FP腔結構，第一 諧振腔的上表面鍍有第一光學薄膜（1)，第一諧振腔的下表面鍍有電阻薄膜，第二諧振腔的 上表面鍍有第二光學薄膜（2)，第二諧振腔的下表面鍍有第三光學薄膜（3)，第三光學薄膜 (3)和第一光學薄膜（1)通過光膠方式固定，電阻薄膜的鏤空或掩膜空白處鍍有第四光學 薄膜（4)。
[0007] 按上述技術方案，所述第三光學薄膜（3)和第一光學薄膜（1)可合并為一體，鍍于 第一諧振腔的上表面或者第二諧振腔的下表面。
[0008] 按上述技術方案，所述電阻薄膜包括環形設置的薄膜加熱電阻，薄膜加熱電阻的 中部開有通光孔。
[0009] 按上述技術方案，它還包括殼體、透鏡組和光電探測器；FP腔光學濾波器、透鏡 組、光電探測器均設置在殼體的內部，所述透鏡組用于將從FP腔光學濾波器出射的單波長 信號光聚焦，光電探測器用于接收聚焦后的單波長信號光并轉換為電信號并輸出。
[0010] 按上述技術方案，它還包括跨阻放大器，跨阻放大器設置在殼體的內部，光電探測 器的輸出信號經跨阻放大器放大后輸出。
[0011] 按上述技術方案，它還包括設置在FP腔光學濾波器前端的前置透鏡組，前置透鏡 組設置在殼體的內部。前置透鏡組用于將外接光纖輸入的多波長信號光準直并耦合進入FP 腔光學濾波器。
[0012] 按上述技術方案，所述FP腔光學濾波器的基底材料溫度每增加1°C，FP腔光學濾 波器的輸出頻率增大8-12GHZ。
[0013] 本實用新型產生的有益效果是：體積小、成本低、制造簡單。
【附圖說明】
[0014] 下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：
[0015] 圖1是本實用新型實施例可調光學接收子模塊的原理示意圖；
[0016] 圖2是本實用新型實施例接收光纖輸入情況下可調光學接收子模塊的原理示意 圖；
[0017] 圖3是本實用新型實施例FP腔光學濾波器的原理示意圖；
[0018] 圖4是本實用新型實施例中FP腔光學濾波器的頻譜圖；
[0019] 圖5是本實用新型實施例中FP腔光學濾波器的四個信道的測量頻譜圖；
[0020] 圖6是本實用新型實施例中雙FP腔結構的FP腔光學濾波器的側視圖結構；
[0021] 圖7是本實用新型實施例中FP腔光學濾波器的制作流程圖；
[0022] 圖8是本實用新型實施例中電阻薄膜的結構一；
[0023] 圖9是本實用新型實施例中電阻薄膜的結構二。
【具體實施方式】
[0024] 為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本 實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025] 本實用新型實施例中，提供一種基于光學濾波器的可調光學接收子模塊，它包括 FP腔光學濾波器，所述FP腔光學濾波器為雙FP腔結構，第一諧振腔的上表面鍍有第一光學 薄膜1，第一諧振腔的下表面鍍有電阻薄膜，第二諧振腔的上表面鍍有第二光學薄膜2,第 二諧振腔的下表面鍍有第三光學薄膜3,第三光學薄膜3和第一光學薄膜1通過光膠方式固 定，電阻薄膜的鏤空或掩膜空白處鍍有第四光學薄膜4。如圖6、圖7所示，圖6是本實用新 型實施例中雙FP腔結構的FP腔光學濾波器的側視圖結構，圖7是本實用新型實施例中FP 腔光學濾波器的制作流程圖。雙FP腔結構光學濾波器由硅基諧振腔和薄膜組成，兩個FP 濾波器的峰值透射波長相近，以展寬透射譜的有效寬度，熱調諧器為阻性薄膜，直接蒸鍍于 其中一個FP腔的表面，其上再蒸鍍構成濾波器的反射膜，兩個FP濾波器通過光膠工藝可靠 連接為一體，帶阻性加熱薄膜的一面朝外，如圖6所示。典型的制作流程為：利用光學研磨 工藝將諧振腔基材利用研磨、拋光工藝加工到所需厚度，將諧振腔基材切成A、B兩片基片， A基片（作為第一諧振腔）切成小片，然后在小片上表面鍍一定要求的高低折射率交替堆疊 的光學薄膜1，下表面利用掩膜法在設定的區域內鍍電阻薄膜，然后在下表面上累計鍍制光 學薄膜4 ;B基片（作為第二諧振腔）先在上表面鍍一定參數要求的光學薄膜2,然后在下 表面鍍光學薄膜3 ;最后將兩基片通過光膠等方式固定到一起，由此便得到雙FP腔結構光 學濾波器。特別地，雙FP腔結構光學濾波器基材需要選擇熱光系數高、在目標波段透光效 率良好折射率高等特點的材料。對于TWDM PON的應用，典型的基材是硅。
[0026] 進一步地，所述第三光學薄膜3和第一光學薄膜1可合并為一體，鍍于第一諧振腔 的上表面或者第二諧振腔的下表面。
[0027] 進一步地，所述電阻薄膜包括環形設置的薄膜加熱電阻，薄膜加熱電阻的中部開 有通光孔。如圖8、圖9所示，分別為電阻薄膜的第一種可行結構和電阻薄膜的第二種可行 結構。
[0028] 本實用新型實施例可調光學接收子模塊中，還包括殼體、透鏡組和光電探測器；FP 腔光學濾波器、透鏡組、光電探測器均設置在殼體的內部，所述透鏡組用于將從FP腔光學 濾波器出射的單波長信號光聚焦，光電探測器用于接收聚焦后的單波長信號光并轉換為電 信號并輸出。當輸入多波長信號光通過自由空間耦合進入可調光學接收子模塊時，采用上 述的結構，如圖1所示，其中光電探測器可以使用雪崩光電二極管。
[0029] 可調光學接收子模塊的濾波原理如下，如圖3所示，FP腔光學濾波器由折射率為η 的基底材料在兩個相對的端面鍍上反射系數為R的膜層構成。當光從FP腔光學濾波器的 一個端面入射時，由于鍍膜層的反射系數較高，光將在FP腔光學濾波器內部多次反射，在 另一個鍍膜的端面上有多束光經折射輸出。根據光的干涉理論，兩束光相干疊加時，兩束光