一种多路并行的光耦合器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多路并行的光耦合器，其包括：发光阵列、微透镜阵列、波分复用器和光纤准直器，其中，发光阵列与微透镜阵列相对设置，发光阵列包括多个发光单元，微透镜阵列包括多个微透镜单元，一个发光单元对应一个微透镜单元设置，波分复用器与微透镜阵列倾斜设置，波分复用器的光线透光面与微透镜阵列相邻，波分复用器的光线反射面与光纤准直器相邻。本实用新型专利技术的采用传统微光学器件，其具有偏振相关损耗低，并且在技术上相对成熟能够保证半导体发光和光纤之间的耦合具有较高的耦合效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光通讯
，尤其涉及一种多路并行的光耦合器。
技术介绍
高速光通信模块呈现出小型化，低功耗，热插拔，多路并行工作等特点，随着光通信传输内容不断的扩容，传输速率和所占用的通道不断的增加，为了解决随之出现的问题， 较为流行的做法是利用光波导器件制作多路光通信都需要的有源和无源器件，然而其存在的问题是波分复用的波导元件存在较大的传输损耗，不利于实现光收发模块低功耗的要求。
技术实现思路
为解决上述现有技术波导兀件存在较大的传输损耗,不利于实现光收发模块低功耗的要求的技术问题，本技术采用如下技术方案一种多路并行的光耦合器，其包括发光阵列、微透镜阵列、波分复用器和光纤准直器，其中，发光阵列与微透镜阵列相对设置，发光阵列包括多个发光单元，微透镜阵列包括多个微透镜单元，一个发光单元对应一个微透镜单元设置，波分复用器与微透镜阵列倾斜设置，波分复用器的光线透光面与微透镜阵列相邻，波分复用器的光线反射面与光纤准直器相邻。进一步地，所述发光单元为半导体激光器或光电二极管。进一步地，所述发光阵列与微透镜阵列之间的光路的方向与波分复用器的光线透光面的方向之间的夹角为12度。进一步地，所述多个发光单元相邻平行设置，每相邻两个发光单元的中心之间间距为ICtam。进一步地，所述光纤准直器工作距离长度选择在发光阵列到光纤准直器之间最短光程和最长光程之和的一半的位置。进一步地，所述发光阵列、微透镜阵列、波分复用器和光纤准直器都设置在基板上。进一步地，所述多个发光单元的波长不同。相较于现有技术，本技术的有益效果在于采用传统微光学器件，其具有偏振相关损耗低，并且在技术上相对成熟能够保证半导体发光和光纤之间的耦合具有较高的耦合效率。附图说明图I为本技术一种多路并行的光耦合器第一实施例示意图。图2为本技术一种多路并行的光耦合器第二实施例示意图。具体实施方式以下结合附图详细说明本技术的优选实施例。本技术提出一种多路并行光发射次模块(Transmitter Optical Subassembly ,简称 T0SA)和光接收次模块(Receiver Optical Subassembly,简称 ROSA) 光路设计。为了实现上述目的，本技术采用如下的解决方案将发光单元在空间上实现等间隔平行排布，使用微透镜对单个发光单元进行光束准直，使其准直后的光也保持波矢方向相互平行的关系，其重点在于发光单元选择不同的工作波长，基于对称性和光纤通信标准的考虑，相邻发光单元之间的信号光中心波长间隔相等。准直后的光束通过特殊设计的干涉滤波片，其重点在于干涉滤波片对于从发光单元一侧的透射光保持着高透射特性，对于膜片另一侧的信号光保持高反射特性。膜片之间相互保持平行关系，其实现方式包括将膜片贴放在精密加工的机械或者玻璃支架的两个平行面，由于采用微透镜准直的方式，光束在瑞利距离内都能够保持稳定的光斑尺寸，选择合适光斑大小以期获得满足耦合系统要求的工作距离。同时利用带有微透镜的光纤头耦合接收不同波长，相同传输方向的信号光。请参阅图1，其是本技术一种多路并行的光耦合器第一实施例示意图。本技术提供一种多路并行的光耦合器，其包括发光阵列11、微透镜阵列12、 波分复用器13和光纤准直器14。其中，发光阵列11与微透镜阵列12相对设置，发光阵列11包括多个发光单元 111，微透镜阵列12包括多个微透镜单元121，一个发光单元111对应一个微透镜单元121设置。在本实施例中，发光单元111为半导体激光器(laser diode，简称LD)。半导体激光器的中心波长选择满足粗波分复用CWDM的传输波长标准的要求，波长中心间隔为20nm。 采用分布反馈布拉格光栅DFB型的半导体激光器，按照从长波到短波或者由短波到长波的方式排列半导体激光器。波分复用器13与微透镜阵列12倾斜设置，波分复用器13的光线透光面与微透镜阵列12相邻，波分复用器13的光线反射面与光纤准直器14相邻。波分复用器13对应膜片的选择需要考虑对相邻于发光阵列11的投射光保持高透过率特性，对其他波长的光保持高反射率特性，另一侧的波分复用器13的光线反射面对于发光阵列11的工作波长均保持高反射率的特性。在本实施例中，所述发光阵列11与微透镜阵列12之间的光路的方向与波分复用器13的光线透光面的方向之间的夹角为12度，所述多个发光单元111相邻平行设置，每相邻两个发光单元111的中心之间间距为10mm，波分复用器13的光线透光面的膜片的大小选择为I. 4mm*I. 4_，经过光纤准直器14准直后的光束束腰半径选择为300_。接收端的光纤准直器14工作距离的选择需要考虑到满足不同发光单元111之间光程的差异，较优地， 所述光纤准直器14工作距离长度选择在发光阵列11到光纤准直器14之间最短光程和最长光程之和的一半的位置。在制作本技术一种多路并行的光耦合器时，首先，将波分复用器13放置在基板之上，利用机械固件固定发光单元111的位置，让发光单元111的中心保持10mm，并且发光单兀111的反射面法线方向相互平行，同时将光纤准直器14的光轴方向和发光单兀111 发射端面的法线方向调节保持平行，调节最小光程对应的发光单元111前的微透镜，使微透镜准直后的光束传输方向和接收端光纤准直器14的光轴方向平行,此时将发光单兀111 和微透镜保持相对位置不变，相对于光轴垂直的面内改变其横向位置，直至耦合效率达到最大。依次调节其余三个发光单元111前的微透镜的位置和大小，直至耦合效率基本保持一致。上述描述的一种多路并行的光耦合器为TOSA光路，将TOSA光路中半导体激光器替换为探测光电二极管(Photo-Diode，简称H))，并保持光电二极管的接收面和入射光方向相互垂直，就能实现多路并行接收的ROSA结构，请参阅图2。可以将上述的TOSA光路和 ROSA光路配合使用。相较于现有技术，本技术提供的一种多路并行的光耦合器采用传统微光学器件，其具有偏振相关损耗低，并且在技术上相对成熟能够保证半导体发光和光纤之间的耦合具有较高的耦合效率。这里本技术的描述和应用是说明性的，并非想将本技术的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本技术的精神或本质特征的情况下，本技术可以以其它形式、结构、布置、比例， 以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本技术范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。权利要求1.一种多路并行的光耦合器，其特征在于，包括发光阵列、微透镜阵列、波分复用器和光纤准直器，其中，发光阵列与微透镜阵列相对设置，发光阵列包括多个发光单元，微透镜阵列包括多个微透镜单元，一个发光单元对应一个微透镜单元设置，波分复用器与微透镜阵列倾斜设置，波分复用器的光线透光面与微透镜阵列相邻，波分复用器的光线反射面与光纤准直器相邻。2.根据权利要求I所述的一种多路并行的光耦合器，其特征在于，所述发光单元为半导体激光器或光电二极管。3.根据权利要求I所述的一种多路并行的光耦合器，其特征在于，所述发光阵列与微透镜阵列之间的光路的方向与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴砺，凌吉武，徐云兵，莫霜，杨建阳，赵振宇，郑睿，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：实用新型
国别省市：