多通道多透镜波分复用装置及其治具和应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多通道多透镜波分复用装置及其治具和应用方法，该装置包括平面光波导芯片、基座、N个激光器芯片以及N组透镜组，每组透镜组中包括n个透镜，其中n≥2，平面光波导芯片固定在所述基座前端位置，每个激光器芯片固定在基座后端位置，每组透镜组对应一个激光器，每组透镜组设置在所对应的激光器芯片与平面光波导芯片之间；平面光波导芯片中设置有N个光通道，每个光通道对应一组透镜组设置，每个光通道与对应的透镜组及该透镜组对应的激光器芯片实现光轴对准。本发明专利技术通过多透镜光路设计来增加装置的耦合容差，从而降低工艺难度，提高产品良率和生产效率。

【技术实现步骤摘要】
多通道多透镜波分复用装置及其治具和应用方法
本专利技术涉及一种多通道多透镜波分复用装置及其治具和应用方法。
技术介绍
随着光通信网络向超高频、超高速和超大容量发展，高速率光模块已经成为光模块市场的发展热点。而100G光模块已成为市场的主流趋势，它采用LAN-WAM或CWDM等四路波分复用技术，单通道速率为25Gbps或28Gbps。波分复用技术(wavelength-divisionmultiplexing，简称WDM)，可将两种或多种不同波长的光载波信号在发射端由复用器/合波器汇合在一起，并耦合到同一根光纤中进行传输；在接收端由解复用器/分波器将各个不同波长的光载波信号分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。波分复用技术大大提高了光纤通信的容量，成为建设大容量传输网络的最好方式。现有技术中，光波分复用一般应用波分复用器和解复用器(也称合波器和分波器)分别置于光纤两端，实现不同光波的耦合于分离。所述两个器件主要的类型为熔融拉锥型、光栅型、介质模型以及平面型，且所述两个器件的工作原理基本相同。常规的波分复用器/解复用器主要包括平面光波导芯片(PlannarLightwaveCircuit,PLC)、基座、透镜和激光器芯片。然而，现有技术中的光波分复用器/解复用器主要使用单透镜，其存在耦合容差小，和因此造成工艺控制要求高、产品良率和生产效率低的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种耦合容差大，制造工艺难度低，产品良率和生产效率高的多通道多透镜波分复用装置。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多通道多透镜波分复用装置，包括平面光波导芯片、基座、N个激光器芯片以及N组透镜组，每组所述透镜组中包括n个透镜，其中n≥2，所述平面光波导芯片固定在所述基座前端位置，每个所述激光器芯片固定在所述基座后端位置，每组透镜组对应一个激光器芯片，每组透镜组设置在所对应的激光器芯片与平面光波导芯片之间。进一步的：所述平面光波导芯片中设置有N个光通道，每个所述光通道对应一组透镜组设置，每个所述光通道与对应的透镜组及该透镜组对应的激光器芯片实现光轴对准。本专利技术还提供了一种应用于多通道多透镜波分复用装置的治具，包括用于抓持和移动所述透镜安装位置的多透镜抓持装置以及透镜耦合装置，所述多透镜抓持装置根据透镜耦合装置来移动透镜的位置，所述多透镜抓持装置包括可同时抓取n个透镜的抓持结构，所述抓持结构同时抓取n个透镜时，n个透镜相互之间平行。进一步的：所述治具还包括单透镜抓持装置，所述单透镜抓持装置具有每次仅能抓取一个透镜的抓持结构。进一步的：所述多透镜抓持装置和/或单透镜抓持装置采用真空吸附的方式或机械夹持的方式抓取透镜。进一步的：所述透镜耦合装置与多透镜抓持装置和/或单透镜抓持装置之间通过支杆连接。本专利技术又提供了一种应用于多通道多透镜波分复用装置的治具的应用方法，其中多通道多透镜波分复用装置包括包括平面光波导芯片、基座、N个激光器芯片以及N组透镜组，每组所述透镜组中包括n个透镜，其中n≥2，所述应用方法包括以下步骤：S1、将平面光波导芯片和激光器芯片按照光波分复用装置设计固定到基座的相应位置；S2：通过多透镜抓持装置同时抓取每组透镜组的全部透镜；S3：根据透镜耦合装置调节透镜位置使其符合光波分复装置设计，将每组内的透镜粘接在所述基座上。进一步的：当所述多通道多透镜波分复用装置的治具设有单透镜抓持装置和多透镜抓持装置时，所述S3具体包括如下步骤：S31：根据透镜耦合装置调节透镜位置使其符合光波分复装置设计，将每组透镜组中通过多透镜抓持装置将n-1透镜粘接在所述基座上；S32：根据透镜耦合装置调节透镜位置使其符合光波分复装置设计，通过单透镜抓持装置将剩余的最后一个透镜粘接在所述基座上。进一步的：所述S3中，每组内的n个透镜分成n次单独粘接至所述基座上；其中，每个所述透镜的安装方式为：按照光波分复用装置设计并根据透镜耦合装置调节使其获得最大输出光功率达到最大值后将其粘接在所述基座上。进一步的：所述S3中，当透镜组中的一个透镜安装在所述基座前，其他通过多透镜抓持装置同时抓持的透镜首先通过粘接的方式固定在透镜抓持装置的相应位置上；当完成安装该透镜并需要安装下一个透镜时，将下一个需要安装的透镜先从多透镜抓持装置上取下，然后再抓取以进行安装。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的多通道多透镜波分复用装置通过在激光器芯片与平面光波导芯片之间设置多组透镜组，且每组透镜组具有n个透镜(n≥2)，从而相对现有技术来说，该多通道多透镜波分复用装置具有耦合容差大的优点，另外，由于其具有较大的耦合容差，故相对现有技术来说，其制造工艺难度低，产品良率和生产效率高。而通过采用本专利技术的治具，由于该治具包括可同时抓取n个透镜的多透镜抓持装置，从而找到适用于多透镜的安装装置，使多个透镜安装时，其安装不受耦合空间的限制。通过采用本专利技术的应用方法完成多透镜的安装，安装时不受耦合空间的限制。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为本专利技术一实施例所示的多通道多透镜波分复用装置的俯视图；图2a、2b分别为单透镜的耦合损耗--透镜位移图和双透镜耦合损耗--透镜位移图；图3为本专利技术一实施例所示的多通道多透镜波分复用装置及应用于多通道多透镜波分复用装置的治具的正视图；图4为本专利技术一实施例所示的多通道多透镜波分复用装置及应用于多通道多透镜波分复用装置的治具使用状态图；图5为本专利技术另一实施例所示的多通道多透镜波分复用装置及应用于多通道多透镜波分复用装置的治具的使用状态图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。请参见图1，本专利技术一实施例所示的多通道多透镜波分复用装置包括平面光波导芯片1、基座2、N个激光器芯片5以及N组透镜组，每组透镜组中包括n个透镜，其中n≥2，本实施例以N＝4，n＝2为例进行说明，在本实施例中，每组中的两个透镜分别命名为第一透镜3和第二透镜4，其中第一透镜3相对第二透镜4靠近激光器芯片5设置，第一透镜3和第二透镜4平行设置。所述平面光波导芯片1固定在所述基座2前端位置，以图1为基准视角，图1中基座2水平方向上的左侧为前端，右侧为后端。每组透镜组对应一个激光器芯片5，每组透镜组设置在所对应的激光器芯片5与平面光波导芯片1之间，本实施例中，四组透镜组上下并列设置(以图1的视角为描述方向)。本实施例中，所述平面光波导芯片1中设置有四个光通道10，每个所述光通道10对应一个激光器芯片5、一个第一透镜3和一个第二透镜4，且每个所述光通道10与相对应的激光器芯片5、第一透镜3和第二透镜4实现光轴对准。请结合图2a、2b，通过图2a、2b可看出，本专利技术的多通道多透镜波分复用装置的耦合容差通过使用双透镜耦合技术从原来单透镜装置的约0.5μm增加到15μm，使得透镜在固定过程中的允许位移量得到了大大增加。请结合图3，一种应用于多通道多透镜波分复用装置的治具包括用于抓持和移动所述透镜安装位置的多透镜抓持装置6、透镜耦合装置9及连接透镜耦合装置9和多透镜抓持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道多透镜波分复用装置，其特征在于：包括平面光波导芯片、基座、N个激光器芯片以及N组透镜组，每组所述透镜组中包括n个透镜，其中n≥2，所述平面光波导芯片固定在所述基座前端位置，每个所述激光器芯片固定在所述基座后端位置，每组透镜组对应一个激光器芯片，每组透镜组设置在所对应的激光器芯片与平面光波导芯片之间。

【技术特征摘要】
1.一种多通道多透镜波分复用装置，其特征在于：包括平面光波导芯片、基座、N个激光器芯片以及N组透镜组，每组所述透镜组中包括n个透镜，其中n≥2，所述平面光波导芯片固定在所述基座前端位置，每个所述激光器芯片固定在所述基座后端位置，每组透镜组对应一个激光器芯片，每组透镜组设置在所对应的激光器芯片与平面光波导芯片之间。2.如权利要求1所述的一种多通道多透镜波分复用装置，其特征在于：所述平面光波导芯片中设置有N个光通道，每个所述光通道对应一组透镜组设置，每个所述光通道与对应的透镜组及该透镜组对应的激光器芯片实现光轴对准。3.一种应用于权利要求1或2所述的一种多通道多透镜波分复用装置的治具，其特征在于：包括用于抓持和移动所述透镜安装位置的多透镜抓持装置以及透镜耦合装置，所述多透镜抓持装置根据透镜耦合装置来移动透镜的位置，所述多透镜抓持装置包括可同时抓取n个透镜的抓持结构，所述抓持结构同时抓取n个透镜时，n个透镜相互之间平行。4.如权利要求3所述的一种应用于多通道多透镜波分复用装置的治具，其特征在于：所述治具还包括单透镜抓持装置，所述单透镜抓持装置具有每次仅能抓取一个透镜的抓持结构。5.如权利要求4所述的一种应用于多通道多透镜波分复用装置的治具，其特征在于：所述多透镜抓持装置和/或单透镜抓持装置采用真空吸附的方式或机械夹持的方式抓取透镜。6.如权利要求5所述的一种应用于多通道多透镜波分复用装置的治具，其特征在于：所述透镜耦合装置与多透镜抓持装置和/或单透镜抓持装置之间通过支杆连接。7.一种应用于3至6项中任意一项所述的一种多通道多透镜波分复用装置的治具的应用方法，其特征在于：其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恭志，
申请(专利权)人：苏州易锐光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32