光发射组件和光路耦合方法技术

本申请涉及一种光发射组件和光路耦合方法。光发射组件包括：管壳（10）；第一组基板，其沿管壳（10）的宽度方向并且以第一高度布置在管壳（10）中并且包括上面承载有激光器芯片的多个基板（50），其中激光器芯片被配置成朝向与光出射窗（20）所在的方向相反的方向上发射光信号；光束合路器（30），被配置为对来自激光器芯片的光信号进行光束合并以使合并的光束经由光出射窗（20）发送，并且以与第一高度不同的第二高度布置在管壳（10）中；以及第一光准直组件，位于激光器芯片的光路下游并且与激光器芯片相邻地布置在管壳（10）中，以对光信号进行准直并且改变光信号方向，以使得经准直后的光信号耦合入光束合路器（30）。

【技术实现步骤摘要】
光发射组件和光路耦合方法
本申请的实施例总体上涉光通信领域，并且更具体地，涉及一种紧凑型光发射组件。
技术介绍
随着5G及物联网的发展，通信网络和数据中心的建设使用量加大，网络对于速率的要求也在逐步的提升。提升速率的方法有两种，一种是直接采用高带宽的单颗芯片，这样的好处是光器件的结构小，功耗也小，但是目前的网络对于速率的需求迫切度远远大于光芯片的发展速度，在高速100G、200G以及400G领域单颗高速芯片并没有达到商用阶段。光通信器件采用多通道传输方案以满足高速通信的要求。光通信器件包括光发射组件和光接收组件。以光发射组件为例，光发射组件通常包括管壳、光束合路器、芯片上基板（COC）和布置在COC上的激光器芯片。然而，传统的光发射组件的器件布置将会导致COC的信号链路长，而导致光信号质量劣化。此外，这种光发射组件的器件布置占据的空间大而导致难以进行更多通道的扩展。
技术实现思路
本申请的实施例提供了一种用光发射组件和光路耦合方法，旨在提高光发射组件的信号品质、空间效率。根据本申请的第一方面，提供了一种光发射组件。光发射组件包括：管壳，包括沿长度方向设置在所述管壳的一端的光出射窗；第一组基板，其沿所述管壳的宽度方向并且以第一高度布置在所述管壳中并且包括上面承载有激光器芯片的多个基板，其中所述激光器芯片被配置成朝向与所述光出射窗所在的方向相反的方向上发射光信号；光束合路器，被配置为对来自所述激光器芯片的光信号进行光束合并以使合并的光束经由所述光出射窗发送，并且以与所述第一高度不同的第二高度布置在所述管壳中；以及第一光准直组件，位于所述激光器芯片的光路下游并且与所述激光器芯片相邻地布置在所述管壳中，以对所述光信号进行准直并且改变所述光信号方向，以使得经准直后的光信号耦合入所述光束合路器。根据本申请实施例的光发射组件，能够优化光发射组件内的光器件的布局以实现光发射组件内器件的小型化，并且提高发射组件的空间效率。此外，根据本公开实施例的光发射组件能够缩短基板上的信号链路并且提高信号的品质。在根据本申请的实施例中，所述激光器芯片的光端口和用于激励所述激光器芯片发光的电信号键合端可被设置在所述基板的同一侧上。由此，可以缩短基板上的信号链路，进而降低信号衰减。在根据本申请的实施例中，所述第一光准直组件可包括反射镜-准直透镜组件和相对于水平以45°角布置的第二反射镜，其中所述反射镜-准直透镜组件被配置为将来自所述激光器芯片的光信号从水平方向改变为高度方向并且进行准直，所述第二反射镜被配置为将改变方向且准直的光信号从所述高度方向改变为水平方向以朝向所述光束合路器耦合。在根据本申请的实施例中，所述反射镜-准直透镜组件可包括相对于水平以45°角布置的第一反射镜和邻近所述第一反射镜安装的准直透镜。在根据本申请的实施例中，所述反射镜-准直透镜组件可包括C球形准直凹面镜。在根据本申请的实施例中，所述管壳可包括被配置为支撑所述第一组基板的第一平台以及被配置为支撑所述反射镜-准直透镜组件的第二平台，其中所述第二平台的高度比所述第一平台的高度高并且被配置成使得从所述基板上的所述激光器芯片发射的光信号实质上被耦合至放置在所述第二平台上的所述反射镜-准直透镜组件。在根据本申请的实施例中，针对每个基板可设置一个所述反射镜-准直透镜组件，并且针对所述第一组基板可设置一个第二反射镜。在根据本申请的实施例中，光发射组件还可包括布置在所述第一组基板的宽度方向外侧的一对支撑体，其中所述支撑体包括以45°角倾斜的倾斜面，所述第二反射镜被附接至所述倾斜面。在根据本申请的实施例中，光发射组件还可包括布置在所述管壳的预定位置处具有预定高度的支撑台或垫片，被配置成支撑所述光束合路器。在根据本申请的实施例中，光发射组件还可包括：第二组基板，在所述管壳的宽度方向上与所述第一组基板并排布置并且比所述第一组基板邻近所述光束合路器，并且包括上面承载有激光器芯片的多个基板，其中所述激光器芯片被配置成朝向与所述光出射窗所在的方向相反的方向上发射光信号；以及第二光准直组件，位于所述第二组基板的激光器芯片的光路下游并且与所述第二组基板的激光器芯片相邻地布置在所述管壳中，以对所述光信号进行准直并且改变所述光信号方向，以使得经准直后的光信号耦合入所述光束合路器；其中所述第二光准直组件包括反射镜-准直透镜组件和相对于水平以45°角布置的滤波片，其中所述反射镜-准直透镜组件被配置为将来自所述第二组基板的激光器芯片的光信号从水平方向改变为高度方向并且进行准直，所述滤波片被配置为将改变方向且准直的光信号从所述高度方向改变为水平方向以朝向所述光束合路器耦合，并且允许来自所述第一光准直组件的光信号透射过以耦合入所述光束合路器。由此，可以在不改变管壳尺寸的情况下，增加光通信器件的通道数目。根据本申请的第二方面，提供了一种光路耦合方法。光路耦合方法包括：提供第一组基板，所述第一组基板包括上面承载有激光器芯片的多个基板；使所述激光器芯片朝向与所述光发射组件的光出射窗所在的方向相反的水平方向上发射光信号；提供第一光准直组件，以对来自所述激光器芯片的所述光信号进行准直并且将所述光信号从水平方向改变为竖直方向、并且将竖直方向的所述光信号改变为朝向所述光出射窗的水平方向；以及提供光束合路器，以对来自所述第一光准直组件的光信号进行光束合并，以使合并的光束经由所述光出射窗发送。在根据本申请的实施例中，方法还可包括：提供第二组基板，所述第二组基板与所述第一组基板并排布置并且比所述第一组基板邻近所述光束合路器，并且包括上面承载有激光器芯片的多个基板；使所述第二组基板的激光器芯片朝向与所述光发射组件的光出射窗所在的方向相反的水平方向上发射光信号；以及提供第二光准直组件，以对来自所述第二组基板的激光器芯片的所述光信号进行准直并且将所述光信号从水平方向改变为竖直方向，其中所述第二光准直组件包括滤波片，所述滤波片被配置为将将竖直方向的所述光信号改变为水平方向以朝向所述光束合路器传播并且允许来自所述第一光准直组件的光信号透射过以耦合入所述光束合路器。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例而非限制性的方式示出了本申请的若干实施例。图1示出了根据本申请的实施例的光发射组件的整体结构俯视示意图。图2示出了图1所示的光发射组件沿着线A-A的剖视示意图。图3示出了图1所示的光发射组件沿着线B-B的剖视示意图。图4示出了根据本申请的实施例的基板上的激光器芯片的信号链路示意图。图5示出了图1所示实施例的光发射组件的局部光路示意图。图6示出了根据本申请的另一实施例的第一光准直组件的光路示意图。图7示出了根据本申请的另一实施例的光发射组件的整体结构俯视示意图。图8示出了图7所示的光发射组件沿着线C-C的剖视示意图。图9示出了图7所示的实施例的光发射组件的局部光路示意图。图10示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光发射组件，其特征在于，包括：/n管壳（10），包括沿长度方向设置在所述管壳（10）的一端的光出射窗（20）；/n第一组基板，其沿所述管壳（10）的宽度方向并且以第一高度布置在所述管壳（10）中并且包括上面承载有激光器芯片的多个基板（50），其中所述激光器芯片被配置成朝向与所述光出射窗（20）所在的方向相反的方向上发射光信号；/n光束合路器（30），被配置为对来自所述激光器芯片的光信号进行光束合并以使合并的光束经由所述光出射窗（20）发送，并且以与所述第一高度不同的第二高度布置在所述管壳（10）中；以及/n第一光准直组件，位于所述激光器芯片的光路下游并且与所述激光器芯片相邻地布置在所述管壳（10）中，以对所述光信号进行准直并且改变所述光信号方向，以使得经准直后的光信号耦合入所述光束合路器（30）。/n

【技术特征摘要】
1.一种光发射组件，其特征在于，包括：
管壳（10），包括沿长度方向设置在所述管壳（10）的一端的光出射窗（20）；
第一组基板，其沿所述管壳（10）的宽度方向并且以第一高度布置在所述管壳（10）中并且包括上面承载有激光器芯片的多个基板（50），其中所述激光器芯片被配置成朝向与所述光出射窗（20）所在的方向相反的方向上发射光信号；
光束合路器（30），被配置为对来自所述激光器芯片的光信号进行光束合并以使合并的光束经由所述光出射窗（20）发送，并且以与所述第一高度不同的第二高度布置在所述管壳（10）中；以及
第一光准直组件，位于所述激光器芯片的光路下游并且与所述激光器芯片相邻地布置在所述管壳（10）中，以对所述光信号进行准直并且改变所述光信号方向，以使得经准直后的光信号耦合入所述光束合路器（30）。


2.根据权利要求1所述的光发射组件，其特征在于，所述激光器芯片的光端口和用于激励所述激光器芯片发光的电信号键合端被设置在所述基板（50）的同一侧上。


3.根据权利要求2所述的光发射组件，其特征在于，所述第一光准直组件包括反射镜-准直透镜组件和相对于水平以45°角布置的第二反射镜（40），其中所述反射镜-准直透镜组件被配置为将来自所述激光器芯片的光信号从水平方向改变为高度方向并且进行准直，所述第二反射镜（40）被配置为将改变方向且准直的光信号从所述高度方向改变为水平方向以朝向所述光束合路器（30）耦合。


4.根据权利要求3所述的光发射组件，其特征在于，所述反射镜-准直透镜组件包括相对于水平以45°角布置的第一反射镜（80）和邻近所述第一反射镜（80）安装的准直透镜（70）。


5.根据权利要求3所述的光发射组件，其特征在于，所述反射镜-准直透镜组件包括C球形准直凹面镜（190）。


6.根据权利要求4所述的光发射组件，其特征在于，所述管壳（10）包括被配置为支撑所述第一组基板的第一平台（12）以及被配置为支撑所述反射镜-准直透镜组件的第二平台（14），其中所述第二平台（14）的高度比所述第一平台（12）的高度高并且被配置成使得从所述基板（50）上的所述激光器芯片发射的光信号实质上被耦合至放置在所述第二平台（14）上的所述反射镜-准直透镜组件。


7.根据权利要求3-6中任一项所述的光发射组件，其特征在于，针对每个基板（50）设置一个所述反射镜-准直透镜组件，并且针对所述第一组基板设置一个第二反射镜（40）。


8.根据权利要求7所述的光发射组件，其特征在于，还包括布置在所述第一组基板的宽度方向外侧的一对支撑体（90），其中所述支撑体包括以45°角倾斜的倾斜面，所述第二反射镜（40）被附接...

【专利技术属性】
技术研发人员：万仁，李林科，吴天书，杨现文，张健，
申请(专利权)人：武汉联特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42