一種帶光束調整器的光發射組件、光接收組件及光模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶光束調整器的光發射組件、光接收組件及光模塊，其特征在于除了設置有激光器組件/光電探測器組件、激光準直透鏡組件/光纖準直透鏡、波分復用合波分波模塊、聚焦耦合透鏡/聚焦耦合透鏡組件及光纖外，在光發射組件的激光準直透鏡組件與波分復用合波分波模塊之間，以及光接收組件的波分復用合波分波模塊與聚焦耦合透鏡組件之間還設置有光束調整器組件；通過在各個分立的通道光路中增加不同形狀尺寸及折射率參數的光束調整器，使得各個通道光路得以獨立調整，實現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構工藝設計的新思路。具有結構簡單，實施容易等特點，從而使得高速通信模塊的盡早商用成為可能。
【專利說明】
一種帶光束調整器的光發射組件、光接收組件及光模塊
技術領域
[0001]本實用新型涉及光通信技術領域，特別涉及一種帶光束調整器的光發射組件和一種帶光束調整器的光接收組件以及光收/發一體模塊。
【背景技術】
[0002]目前，高速光通信模塊呈現出小型化、低功耗、熱插拔、多路波長并行工作等特點。隨著光通信傳輸內容不斷的擴容，傳輸速率和所占用的通道不斷的增加，為了解決隨之出現的問題，較為流行的做法是利用光波導原理或薄膜濾光片原理制作多路光通信需要的波分復用合波分波模塊(后面簡稱合波分波模塊)。當信號通道數目超過4路，并且波長間隔又很窄時，比如最新提出的LAN-WDM 400G 8信道標準，此時利用波導原理制作合波分波模塊將使得器件尺寸大大增加，同時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計通道數為4時尚可比較容易制作組裝，但一旦擴展到8個通道，將使得角度偏差和出光點位置偏差累積效應大幅顯現，而這種不同通道間的出光角度偏差以及出光點位置偏差會導致某些通道無法得到足夠大的光耦合效率，這將嚴重影響最終的高速多通道發射或接收組件的生產良率。目前較為普遍的解決辦法是采用兩個不同波段的4通道合波分波模塊分別制作4通道發射或接收組件，在外圍再用一個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難題，并且使得空間尺寸上會變得很大。
【發明內容】
[0003]為克服以上缺點，本實用新型提出了一種采用在每個分立通道光路中增加不同形狀尺寸及折射率參數的光束調整器，使得每個通道的光束在進入或射出合波分波模塊時光束已達到與合波分波模塊的內部光路最好的契合，從而最大化的減少因每一個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偏差個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性能大幅提尚。
[0004]為達到以上發明目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]—種帶光束調整器的光發射組件，包括激光器陣列、激光準直透鏡組件、合波分波模塊、聚焦耦合透鏡及光纖，其特征在于:在激光準直透鏡組件與合波分波模塊之間還設置有光束調整器組件。在所述激光器陣列中設置有N個激光器，在所述激光準直透鏡組件中設置有N個激光準直透鏡，在所述光束調整器組件中設置有至少一個最多N個光束調整器。通過N個激光器發射的N路不同波長的激光光束分別經由N個激光準直透鏡準直后，直接射入或者經過光束調整器射入所述的合波分波模塊N個分波通道，通過合波匯聚成一束光束，經由聚焦耦合透鏡聚焦后，耦合進入光纖中。當某一通道的光耦合進入共用光纖中的能量不能滿足發射組件性能要求時，所述光束調整器將被放置到該通道的激光準直透鏡與帶通薄膜濾波片之間，通過選擇光束調整器的不同形狀尺寸及折射率參數，并調整其放置的傾斜方向及傾斜角度，改變光束進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量即耦合效率。
[0006]—種帶光束調整器的光接收組件，包括光纖、光纖準直透鏡、波分復用合波分波模塊、聚焦耦合透鏡組件及光電探測器陣列，其特征在于:在波分復用合波分波模塊與聚焦耦合透鏡組件之間還設置有光束調整器組件。在所述光電探測器陣列中設置有N個光電探測器，在所述聚焦耦合透鏡組件中設置有N個聚焦耦合透鏡，在所述光束調整器組件中設置有至少一個最多N個光束調整器。光纖輸入的光信號經由準直透鏡射入波分復用合波分波模塊的合波通道，并在N個分波通道射出，一一對應地直接射入或者經過光束調整器射入N個聚焦耦合透鏡中，通過聚焦耦合透鏡分別耦合進入N個光電探測器，并轉換生成電信號。當某一通道的光耦合進入光電探測器中的能量不能滿足接收組件性能要求時，所述光束調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，通過選擇光束調整器的不同形狀尺寸及折射率參數，并調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整一起發揮作用，提高在光電探測器上的光能量接收效率。
[0007]基于上述光發射組件和光接收組件，本實用新型還提出了一種光模塊，即光收/發一體模塊，包括光發射組件和光接收組件;其中，在所述光發射組件或所述光接收組件中設置有前面所述的光束調整器。
[0008]進一步的，所述N大于等于2。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的一種帶光束調整器的光發射組件示意圖；
[0010]圖2是本實用新型的一種帶光束調整器的光接收組件示意圖；
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖2詳細描述本實用新型最佳實施例。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型中的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0012]首先，介紹本實用新型一種帶光束調整器的光發射組件，包括激光器陣列110(本實施例以N = 4為例進行說明)、激光準直透鏡組件120、光束調整器組件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個激光器芯片111?114發出4個不同波長的光，經由激光準直透鏡組件120包含的4個激光準直透鏡121?124進行準直后，分別經由各自通道內的光束調整器131?134(某些通道可不用光束調整器)射入合波分波模塊140的4個分波通道141?144，經過合波后從140的合波通道射出，經由一個共用聚焦耦合透鏡150，耦合到共用光纖160中并進行信號傳輸。
[0013]接下來，介紹本實用新型一種帶光束調整器的光接收組件，包括光纖210、準直透鏡220、IxN通道的合波分波模塊(本實施例以N=4為例進行說明)230包括4個分波通道231?234、光束調整器組件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個波長的光信號)經由準直透鏡220準直后射入合波分波模塊的合波通道，并首先到達第一個分波通道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，經由光束調整器241射向聚焦耦合透鏡251，其余波長的光束則會反射再次進入合波分波模塊，并通過230左側的反射區域反射到達第二個分波通道232上。光信號中波長與232的透射波長一致的光束透射出來，經由光束調整器242射向第二個聚焦耦合透鏡252，其余波長的光束再次反射到合波分波模塊230左側的反射區域上，進而通過又一次反射到達第三個分波通道。以此類推，包含有4個波長的光信號在四個分波通道分離成4路不同波長的光束，各自經過光束調整器入射(某些通道可不用光束調整器)至四個聚焦耦合透鏡251?254，進而經由4個聚焦耦合透鏡聚焦耦合進入4個光電探測器261?264，以轉換成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]將本實施例所提出的光發射組件和光接收組件集成設計在一起，即可形成一個光收/發一體模塊，為光信號的傳輸提供4路(可以更多)波長通道，滿足10Gbps及以上高速率數據通信的接入網設計要求。
[0015]本實用新型通過在光路中使用光束調整器，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立調整進而達到提升各自通道光路耦合效率的新思路。具有結構簡單，實施容易等特點，從而使得高速通信模塊的盡早商用成為可會K。
【主權項】
1.一種帶光束調整器的光發射組件，包括激光器陣列、激光準直透鏡組件、波分復用合波分波模塊、聚焦耦合透鏡及光纖，其特征在于:在激光準直透鏡組件與波分復用合波分波模塊之間還設置有光束調整器組件，在所述激光器陣列中設置有N個激光器，在所述激光準直透鏡組件中設置有N個激光準直透鏡，在所述光束調整器組件中設置有至少一個最多N個光束調整器，通過N個激光器發射的N路不同波長的激光光束分別經由N個激光準直透鏡準直后，直接射入或者經過光束調整器射入所述的波分復用合波分波模塊N個分波通道，通過合波匯聚成一束光束，經由聚焦耦合透鏡聚焦后，耦合進入光纖中。2.—種帶光束調整器的光接收組件，包括光纖、光纖準直透鏡、波分復用合波分波模塊、聚焦耦合透鏡組件及光電探測器陣列，其特征在于:在波分復用合波分波模塊與聚焦耦合透鏡組件之間還設置有光束調整器組件，在所述光電探測器陣列中設置有N個光電探測器，在所述聚焦耦合透鏡組件中設置有N個聚焦耦合透鏡，在所述光束調整器組件中設置有至少一個最多N個光束調整器，光纖輸入的光信號經由準直透鏡射入波分復用合波分波模塊的合波通道，并在N個分波通道射出，一一對應地直接射入或者經過光束調整器射入N個聚焦耦合透鏡中，通過聚焦耦合透鏡分別耦合進入N個光電探測器，并轉換生成電信號。3.—種光模塊，其特征在于:設置有如權利要求1所述的帶光束調整器的光發射組件或者設置有如權利要求2所述的帶光束調整器的光接收組件。4.根據權利要求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
【發明人】高國祥
【申請人】深圳新飛通光電子技術有限公司