一种用于多路并行传输的光收发模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于多路并行传输的光收发模块，包括激光器阵列、光电探测器阵列、光学透镜阵列组件和光纤阵列组件，光学透镜阵列组件含透镜定位块和多个光学微球透镜，光纤阵列的端面角度被磨成45°，光束在该端面上被反射，以最简单的结构实现了其传输方向的90°转折；通过在光纤阵列组件与激光器阵列和光电探测器阵列之间增加组装光学透镜阵列组件，由于光学微球透镜的曲率半径很小，具有很强的会聚能力，又由于透镜定位块和光学微球透镜的成本低廉，且可批量加工，使得该光收发模块具有很高的光耦合效率，成本低廉，组装简便，易于实现批量生产，具有很好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤通信技术中的光收发模块，特别涉及一种用于多路并行传输的光收发模块。
技术介绍
随着通讯领域的快速发展，传统的传输技术已经很难满足传输容量及速度的要求，在典型的应用领域如数据中心、网络连接、搜索引擎、高性能计算等领域，为防止宽带资源的不足，承运商和服务供应商们对新一代高速网络协议进行了规划和部署，亟需相应的光高速收发模块以满足高密度高速率的数据传输要求。短距离多路并行光传输是垂直腔面发射激光器(VCSEL)及并行光互联技术，用每一个激光器对准一根传送光纤，在不降低系统传送容量的前提下，降低每根光纤的传输速率，从而实现了一种简单、廉价和可靠的光传输方式。常见的多路并行光收发模块的光耦合方式是光纤阵列与VCSEL激光器阵列和ro光电探测器阵列直接对准耦合，但是往往耦合效率不高，影响光收发模块的传输性能;且在高速率的传送模块中，PD光电探测器的有效感光面比较小，使得光纤到ro光电探测器的光耦合效率很低，在光信号接收端模块的灵敏度降低;如果使用传统的透镜阵列，不仅价格比较贵，同时由于受加工工艺限制，传统透镜阵列的曲率半径不能做到太小，对光的会聚能力不是很强，所以在这种情况下对光纤与VCSEL激光器或ro光电探测器之间的光耦合效率提升比较有限。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种结构简单、成本低廉、耦合效率极高的多路并行传输的光收发模块。为达到上述目的，本技术所提出的技术方案为:一种用于多路并行传输的光收发模块，包括印刷电路板、激光器阵列、光电探测器阵列、激光器驱动芯片、探测器TIA芯片、光学透镜阵列组件和光纤阵列组件，所述激光器阵列、光电探测器阵列、激光器驱动芯片、探测器TIA芯片均直接组装在所述印刷电路板的电极上;所述光纤阵列组件通过垫块固定在所述印刷电路板的一端，其光纤阵列的耦合端端面角度为45°，与所述光纤阵列耦合端同侧的印刷电路板的另一端设有信号输入输出端口；所述光学透镜阵列组件固定在所述光纤阵列组件耦合端的下方，其下方设有所述激光器阵列的通道发光面和所述光电探测器阵列的通道接收面。进一步的，所述激光器阵列为VCSEL激光器阵列。进一步的，所述激光器阵列和光电探测器阵列、所述激光器驱动芯片和探测器TIA芯片均采用并排直线排列，均通过导电胶直接组装在所述印刷电路板的电极上;所述激光器阵列和激光器驱动芯片、所述光电探测器阵列和探测器TIA芯片均通过金线相连接。进一步的，所述光纤阵列组件包括由多根光纤组成的光纤阵列和带有与光纤同等数量V型槽的固定座，与光纤阵列耦合端同侧的V型槽端面角度为45°;所述光纤阵列中光纤的数量等于或大于所述激光器阵列的通道数与所述光电探测器阵列的通道数之和;所述每个V型槽之间的间距与激光器阵列和光电探测器阵列中的各个通道之间的间距相同，所述光纤阵列中的每根光纤通过胶粘方式固定在所述固定座中相对应的V型槽内。进一步的，所述光纤阵列耦合端端面镀有至少一层与所传输信号的波长相对应的高反射膜。进一步的，所述光学透镜阵列组件包括透镜定位块和多个光学微球透镜组成的光学透镜阵列，所述光学微球透镜的数量等于或大于所述激光器阵列的通道数与所述光电探测器阵列的通道数之和;所述透镜定位块上设有与所述光纤阵列中的光纤同等数量的凹槽，所述凹槽间的间距与光纤间的间距相同，以容纳固定相对应的光纤，所述凹槽的形状与光纤的外形相匹配。进一步的，所述凹槽的截面形状为半圆形，其半径略大于光纤的半径。进一步的，所述每个凹槽内均设有通孔，通孔的直径略大于光学微球透镜的直径，通过粘接方式将光学微球透镜平均固定于两侧的通孔内。进一步的，所述光学微球透镜的材质为玻璃或塑料。进一步的，所述光学透镜阵列组件与所述光纤阵列组件通过粘接方式固定，所述光纤阵列中的光纤与所述透镜定位块中的凹槽一一对应，光纤进光处和出光处的中心皆与光学微球透镜的中心相对准，一侧的各个光学微球透镜中心与所述激光器阵列中的各个通道的发光面中心相对准，另一侧的各个光学微球透镜中心与所述光电探测器阵列中的各个通道的接收面中心相对准。采用上述技术方案，本技术具有以下有益效果:采用耦合端端面角度为45°的光纤阵列组件，以最简单的结构实现了光传输方向的90°转折，然后采用透镜定位块与光学微球透镜构成光学透镜阵列组件，再将其固定到光纤阵列下方，由于光学微球透镜具有很强的聚光能力，因此用简单廉价的方案实现了从激光器阵列到光纤阵列以及光纤阵列到光电探测器阵列的高耦合效率，因此本技术具有极高的光耦合效率、成本低廉、结构简单和易于组装等优点，具有非常切实的可行性和很好的市场前景。【附图说明】图1为本技术所述的多路并行传输的光收发模块结构示意图。图2为本技术所述的多路并行传输的光收发模块的光学耦合示意图。图3为本技术所述的光纤阵列组件和光学透镜阵列组件的分解示意图。图4为本技术所述的透镜定位块的结构示意图。其中:100.印刷电路板，101.激光器阵列，102.光电探测器阵列，103.激光器驱动芯片，104.探测器TIA芯片，105.光纤阵列，106.固定座，107.垫块，108.信号输入输出端口，109.透镜定位块，110.金线，111.光学微球透镜。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】，对本技术做进一步说明。如图1所示，一种用于多路并行传输的光收发模块，包括印刷电路板100、激光器阵列101、光电探测器阵列102、激光器驱动芯片103、探测器TIA芯片104、光学透镜阵列组件和光纤阵列组件，激光器阵列101、光电探测器阵列102、激光器驱动芯片103、探测器TIA芯片104均直接组装在印刷电路板100的电极上;光纤阵列组件通过垫块107固定在印刷电路板100的一端，其光纤阵列105的親合端端面角度为45°，与光纤阵列親合端同侧的印刷电路板的另一端设有信号输入输出端口 108;所述光学透镜阵列组件固定在光纤阵列组件耦合端的下方，其下方设有激光器阵列101的通道发光面和光电探测器阵列102的通道接收面。以下具体实施例中，均以VCSEL激光器阵列和探测器TIA芯片为例。如图2所示，激光器阵列101和光电探测器阵列102、激光器驱动芯片103和探测器TIA芯片104均采用并排直线排列，均通过导电胶直接组装在印刷电路板100的电极上;激光器阵列101和激光器驱动芯片103、光电探测器阵列102和探测器TIA芯片104均通过打金线110相连接。如图2所示，光纤阵列组件包括由多根光纤组成的光纤阵列105和带有与光纤同等数量V型槽的固定座106，光纤阵列中光纤的数量等于或大于激光器阵列101的通道数与光电探测器阵列102的通道数之和，光纤阵列105中的每根光纤通过胶粘方式固定在固定座106中相对应的V型槽内。每个V型槽之间的间距与激光器阵列101和光电探测器阵列102中的各个通道之间的间距相同，一般情况下为250微米。光纤阵列105的耦合端端面被磨成45°，从而以最简单的结构实现了光束传输方向转折90°的功能，以最少的损耗使光束在光纤内传输，该端面也可被磨成其它角度，此时光束在光纤内传输过程中将会有些许损耗。与光纤阵列105耦合端同侧的V型槽端面也可被磨成45°，与V型槽同侧的固定座端面也可被磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多路并行传输的光收发模块，其特征在于，包括印刷电路板、激光器阵列、光电探测器阵列、激光器驱动芯片、探测器TIA芯片、光学透镜阵列组件和光纤阵列组件，所述激光器阵列、光电探测器阵列、激光器驱动芯片、探测器TIA芯片均直接组装在所述印刷电路板的电极上；所述光纤阵列组件通过垫块固定在所述印刷电路板的一端，其光纤阵列的耦合端端面角度为45°，与所述光纤阵列耦合端同侧的印刷电路板的另一端设有信号输入输出端口；所述光学透镜阵列组件固定在所述光纤阵列组件耦合端的下方，其下方设有所述激光器阵列的通道发光面和所述光电探测器阵列的通道接收面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王向飞，徐云兵，李伟启，刘洪彬，李勋涛，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35