一种多通道同轴封装结构及封装方法技术

本发明专利技术公开了一种多通道同轴封装结构，所述多通道同轴封装结构通过一光路调整块调整其多通道光信号光轴与光纤适配器光轴同轴，所述多通道同轴封装结构中的光电子器件能够不受位置限制地紧凑安装，从而使得所述多通道同轴封装结构紧凑，节省安装空间。本发明专利技术还公开了一种多通道同轴封装结构的封装方法，所述封装方法基于所述光路调整块来实现多通道光信号光轴与光纤适配器光轴同轴，并且在调试过程中使用通用的工艺设备即可完成，从而使得封装工序简单方便，并且成本较低，易于大批量生产制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤通信领域，具体涉及一种多通道同轴封装结构及封装方法。
技术介绍
随着信息技术的高速发展，包括互联网、物联网、云计算、大数据等相关技术的广泛应用，数据量呈爆炸式增长，全球数据中心数量也越来越多，支撑更大网络带宽资源的云计算数据中心已经成为了国家层面上具有战略性意义的重要基础设施。同时，固网和无线网络的普及也使得这方面的网络流量需求不断地快速增长，为了支撑不断增长的流量需求，电信运营商在构建下一代基站架构时需要支持更高的网络带宽。现在需要高速网络的传输速率通常要达到100Gb/s、400GB/s甚至更高。为了支持高网络带宽，现在通常采用光通信传输的方式，光通信传输主要基于光纤和用于发射和接收光信号的光电子器件，即发射端光电子器件和接收端光电子器件，发射端光电子器件通过光纤连接于接收端光电子器件，发射端光电子器件发射光信号，光信号通过光纤传输至接收端，这种光通信传输方式受限于发射端光电子器件的光信号发射速率和接收端光电子器件的光信号接收速率。目前较为常用的发射端光电子器件和接收端光电子器件，均采用半导体光电子芯片，例如用于光信号发射的半导体激光器和用于光信号接收的半导体探测器芯片，这些半导体芯片对外界环境的水汽、颗粒等较为敏感，为了保证其长期工作的可靠性和稳定性，通常采用气密性同轴结构的封装，即通过采用类似晶体管器件常用的Transistor Outline-Can(TO-CAN)封装技术，通过电连接、光耦合、温控(如果需要)、机械固定及密封(充入氮气等惰性气体)等工艺路线，将半导体芯片封装成为具有一定功能且性能稳定的TO-CAN光电子器件。目前采用TO-CAN封装的光电子器件，其传输速率最高只能支持到25Gb/s，而现在常用的光通信传输方式受限于光电子器件的传输速率，25Gb/s的传输速率完全无法满足需求。为了能够利用TO-CAN封装的光电子器件实现光信号的高速率传输，目前常用的方式是将多个光电子器件发射的光信号通过波分复用方法合光至一根光纤内进行传输，例如传输速率为100Gb/s的发射端光电子器件，就是将具有不同波长的4通道通过波分复用方法合光，每个通道为25Gb/s传输速率的光信号，入射到一根光纤里传输；对于接收端光电子器件，传输速率为100Gb/s的光信号通过波分解复用方法，分成具有不同波长的4通道进行并行传输，其中每个通道具有25Gb/s传输速率，值得注意的是，上述波分复用及波分解复用均由波分滤光片来实现。为了能够将多个光电子器件发射的光信号复用至一根光纤内，需要一种多通道同轴封装结构来完成，现有的多通道同轴封装结构中的光路无法调节，而光电子器件发射的光信号经过波分复用后需要与光纤适配器光轴重合，这就严重制约了光电子器件安装的位置区域，进而会影响整个封装结构的设计，导致封装结构设计臃肿，浪费安装空间。同时为了确保光路同轴，光电子器件的安装精度要求较高，对于工艺设备的精度也要求较高，安装后的调试过程也较为复杂，进而造成整个封装过程复杂化，封装成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种多通道同轴封装结构，所述多通道同轴封装结构通过一光路调整块调整其多通道光信号光轴与光纤适配器光轴同轴，所述多通道同轴封装结构中的光电子器件能够不受位置限制地紧凑安装，从而使得所述多通道同轴封装结构紧凑，节省安装空间。本专利技术的另一个目的在于提供一种多通道同轴封装结构的封装方法，所述封装方法基于所述光路调整块来实现多通道光信号光轴与光纤适配器光轴同轴，并且在调试过程中使用通用的工艺设备即可完成，从而使得封装工序简单方便，并且成本较低，易于大批量生产制造。为了达到上述目的，本专利技术提供一种多通道同轴封装结构，包括：至少一发射部分，所述发射部分包括至少两个发射端光组件，至少两个发射端波分组件，一发射端光路调整块，一发射端准直透镜以及一发射端光纤适配器，其中所述发射端光组件与所述发射部分可拆卸的连接，所述发射端波分组件与所述发射端光组件数量相同且一一对应的固定安装于所述发射部分内部，所述发射端光路调整块安装于所述发射部分内部，所述发射端光纤适配器安装于所述发射部分，所述发射端准直透镜安装于所述发射端光纤适配器内部且与所述发射端光纤适配器同光轴，其中，所述发射端波分组件接收所述发射端光组件所发出的光信号，并且所述发射端波分组件将光信号合光后入射所述光路调整块，所述光路调整块将合光信号调整至与所述发射端光纤适配器同光轴并入射所述发射端光纤适配器，所述发射端波分组件对发射端光组件所发出的多通道光信号进行波分复用。优选的，所述多通道同轴封装结构包括：至少一接收部分，所述接收部分包括至少两个接收端光组件，至少两个接收端波分组件，一接收端光路调整块，一接收端准直透镜以及一接收端光纤适配器，其中所述接收端光组件与所述接收部分可拆卸的连接，所述接收端波分组件与所述接收端光组件数量相同且一一对应的固定安装于所述接收部分内部，所述接收端光路调整块安装于所述接收部分内部，所述接收端光纤适配器安装于所述接收部分，所述接收端准直透镜安装于所述接收端光纤适配器内部且与所述接收端光纤适配器同光轴，其中，所述接收端光纤适配器接收合光信号并入射到所述接收端光路调整块上，合光信号的光轴将被所述接收端光路调整块调整并入射所述接收端波分组件，所述接收端波分组件对合光信号波分解复用。优选的，所述发射部分包括至少两个接收端光组件，至少两个发射端波分组件，一发射端光路调整块，一发射端准直透镜以及一发射端光纤适配器，其中所述发射端光组件与所述发射部分可拆卸的连接，所述发射端波分组件与所述发射端光组件数量相同且一一对应的固定安装于所述发射部分内部，所述发射端光路调整块安装于所述发射部分内部，所述发射端光纤适配器安装于所述发射部分，所述发射端准直透镜安装于所述发射端光纤适配器内部且与所述发射端光纤适配器同光轴，其中，所述发射端光纤适配器接收合光信号并入射到所述发射端光路调整块上，合光信号的光轴将被所述发射端光路调整块调整并入射所述发射端波分组件，所述发射端波分组件对合光信号波分解复用。优选的，所述发射端光路调整块包括一全反射棱镜和一套筒，所述全反射棱镜安装于所述套筒，并且所述全反射棱镜随所述套筒的转动而转动。优选的，所述发射端光路调整块两个相对的反射面均镀有高反射膜。优选的，所述发射端波分组件包括一发射端波分滤光片，所述发射端波分滤光片与所述发射端光组件呈一确定角度固定，从所述发射端光组件出射的平行光信号经过所述发射端波分滤光片的反射与其他的平行光信号汇合并同轴。优选的，所述发射端光组件包括一发射端金属容器，一发射端半导体激光芯片以及一发射端准直透镜，所述发射端半导体激光芯片直接气密封装在所述发射端金属容器内部，所述发射端准直透镜安装于所述发射端金属容器的出射口，所述发射端半导体激光芯片发出的光信号经过所述发射端准直透镜后变为平行光信号出射。优选的，所述发射端光组件包括一发射端金属容器，一发射端半导体激光芯片以及一发射端平窗管帽，所述发射端半导体激光芯片直接气密封装在所述发射端金属容器内部，所述发射端平窗管帽安装于所述发射端金属容器的出射口，所述发射端半导体激光芯片发出的光信号经过所述发射端平窗管帽出射。优选的，所述发射端波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道同轴封装结构，其特征在于，包括：至少一发射部分，所述发射部分包括至少两个发射端光组件，至少两个发射端波分组件，一发射端光路调整块，一发射端准直透镜以及一发射端光纤适配器，其中所述发射端光组件与所述发射部分可拆卸的连接，所述发射端波分组件与所述发射端光组件数量相同且一一对应的固定安装于所述发射部分内部，所述发射端光路调整块安装于所述发射部分内部，所述发射端光纤适配器安装于所述发射部分，所述发射端准直透镜安装于所述发射端光纤适配器内部且与所述发射端光纤适配器同光轴，其中，所述发射端波分组件接收所述发射端光组件所发出的光信号，并且所述发射端波分组件将光信号合光后入射所述光路调整块，所述光路调整块将合光信号调整至与所述发射端光纤适配器同光轴并入射所述发射端光纤适配器，所述发射端波分组件对发射端光组件所发出的多通道光信号进行波分复用。

【技术特征摘要】
1.一种多通道同轴封装结构，其特征在于，包括：至少一发射部分，所述发射部分包括至少两个发射端光组件，至少两个发射端波分组件，一发射端光路调整块，一发射端准直透镜以及一发射端光纤适配器，其中所述发射端光组件与所述发射部分可拆卸的连接，所述发射端波分组件与所述发射端光组件数量相同且一一对应的固定安装于所述发射部分内部，所述发射端光路调整块安装于所述发射部分内部，所述发射端光纤适配器安装于所述发射部分，所述发射端准直透镜安装于所述发射端光纤适配器内部且与所述发射端光纤适配器同光轴，其中，所述发射端波分组件接收所述发射端光组件所发出的光信号，并且所述发射端波分组件将光信号合光后入射所述光路调整块，所述光路调整块将合光信号调整至与所述发射端光纤适配器同光轴并入射所述发射端光纤适配器，所述发射端波分组件对发射端光组件所发出的多通道光信号进行波分复用。2.如权利要求1所述的多通道同轴封装结构，其特征在于，包括：至少一接收部分，所述接收部分包括至少两个接收端光组件，至少两个接收端波分组件，一接收端光路调整块，一接收端准直透镜以及一接收端光纤适配器，其中所述接收端光组件与所述接收部分可拆卸的连接，所述接收端波分组件与所述接收端光组件数量相同且一一对应的固定安装于所述接收部分内部，所述接收端光路调整块安装于所述接收部分内部，所述接收端光纤适配器安装于所述接收部分，所述接收端准直透镜安装于所述接收端光纤适配器内部且与所述接收端光纤适配器同光轴，其中，所述接收端光纤适配器接收合光信号并入射到所述接收端光路调整块上，合光信号的光轴将被所述接收端光路调整块调整并入射所述接收端波分组件，所述接收端波分组件对合光信号波分解复用。3.如权利要求1所述的多通道同轴封装结构，其特征在于，所述发射部分包括至少两个接收端光组件，至少两个发射端波分组件，一发射端光路调整块，一发射端准直透镜以及一发射端光纤适配器，其中所述发射端光组件与所述发射部分可拆卸的连接，所述发射端波分组件与所述发射端光组件数量相同且一一对应的固定安装于所述发射部分内部，所述发射端光路调整块安装于所述发射部分内部，所述发射端光纤适配器安装于所述发射部分，所述发射端准直透镜安装于所述发射端光纤适配器内部且与所述发射端光纤适配器同光轴，其中，所述发射端光纤适配器接收合光信号并入射到所述发射端光路调整块上，合光信号的光轴将被所述发射端光路调整块调整并入射所述发射端波分组件，所述发射端波分组件对合光信号波分解复用。4.如权利要求1或3所述的多通道同轴封装结构，其特征在于，所述发射端光路调整块包括一全反射棱镜和一套筒，所述全反射棱镜安装于所述套筒，并且所述全反射棱镜随所述套筒的转动而转动，所述发射端光路调整块两个相对的反射面均镀有高反射膜。5.如权利要求1或3所述的多通道同轴封装结构，其特征在于，所述发射端波分组件包括一发射端波分滤光片，所述发射端波分滤光片与所述发射端光组件呈一确定角度固定，从所述发射端光组件出射的平行光信号经过所述发射端波分滤光片的反射与其他的平行光信号汇合并同轴。6.如权利要求5所述的多通道同轴封装结构，其特征在于，所述发射端光组件包...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡朝阳，金梦溪，胡勇，汪军平，王志刚，
申请(专利权)人：苏州海光芯创光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32