一种具有新型滤光片的光收发器件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有新型滤光片的光收发器件，包括：本体；光纤插芯；光发射组件，和光纤插芯相对同轴设置；光接收组件；滤光片，所述光发射组件发出的光束穿过所述滤光片射入光纤插芯，所述光纤插芯发出的光束被所述滤光片反射后射入光接收组件，所述滤光片的第一面倾斜的面向所述光发射组件，第二面倾斜的面向所述光接收组件和所述光纤插芯，所述第一面和光纤插芯的中轴线所成的第一偏角c不等于所述第二面和所述光纤插芯的中轴线所成的第二偏角e。本实用新型专利技术的有益效果主要体现在：通过在光收发器件中设置两侧面的倾斜角度不等的滤光片，补偿发射到光纤插芯上的光线的角度偏移，在提高了耦合效率的同时，生产和装配简单。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种具有新型滤光片的光收发器件
本技术涉及光纤传输领域，尤其涉及一种光收发器件。
技术介绍
随着光纤到户FTTH (Fiber TO The Home)的普及，市场上对于小型热插拔封装的 单纤双向光模块需求量逐步增大，但同时市场给予光模块的成本压力也在加大。例如，作为 EPON(Ethernet Passive Optical Network )和GPON(Gigabit Passive Optical Network )光模块的关键器件，单纤双向光器件(BOSA)占据了光模块成本的60%以上。因此，如何降 低光器件的成本成为光模块生产厂家的重中之重。目前，光器件厂商降本的主要方法是降低PON光器件中的LD TO (Laser Diode Transistor Outline)成本。而降低LD TO成本的途径主要是将非球透镜更改为球透镜。 然而，一般地，非球透镜的耦合效率可以达到30%以上，而球透镜一般为20%，两者相差达到 10%以上，这就使耦合效率成为低成本PON光器件中设计、生产中的关键因素。因此，采用低 成本LD T0，也就是球透镜LD T0，如何有效提高耦合效率已成为研发和生产中的关键因素。以传统的GPON光收发器件为例，如图1所示，其包含本体101，光纤插芯102，收端 的PD TO (Photodiode Detector)光接收组件103，发端的LD TO光发射组件104，成45° 设置的滤光片105。其基本工作原理为出射光从光发射组件104发出，直接透过45°滤光 片105，由光纤插芯102接收；而接收光从光纤插芯102射入，经过45°滤光片105反射进 入光接收组件103。目前业界，普遍采用如下的方法来提高耦合效率方法I，采用特殊设计的光纤插芯，以提高耦合效率。如图2所示，该方法中的光 收发器件基本结构和前述传统GPON光收发器件类似，具有本体201，光纤插芯202，光接收 组件103，光发射组件104及滤光片105，它和传统光收发器件的差异为将光纤插芯202中 的收光部件206倾斜一定角度设置。该方法的基本原理如图3所示，根据菲涅尔定律，若收 光部件的倾斜角为8°，此时折射到光纤中的主光线对应的入射光线与光纤的光轴夹角为 3.79°，假定光纤纤芯介质折射率n2=l. 4676，入射波长1550nm，空气折射率nl=l。因此， 相比之下，斜8°收光部件206的耦合效率会比平端光纤有不少下降，这主要是斜8°收光 部件206端面的反射以及斜8°收光部件数值孔径与光发射组件204出射激光的数值孔径 不匹配造成的。为提高耦合效率，容易想到将斜8°收光部件206按照倾斜3. 79°安装， 此时由光发射组件204发出的光线入射到收光部件206上，就相当于直接入射到平端光纤 上。因此，此种插芯设计相比斜8°插芯设计，可以提高耦合效率。但此法的缺点是光纤插 芯202制造工艺复杂，成本高昂，并且光纤插芯202可靠性仍无法保证。方法2，如图4所示，该方法中的光收发器件基本结构和前述传统GPON光收发器件 类似，具有本体401，光纤插芯402，光接收组件403，光发射组件404及滤光片405，它和传 统光收发器件的差异为将光纤插芯202与本体401按照一定角度焊接装配。容易看出此法 的原理类似于方法I。该法的缺点是，生产过程中插芯与本体需按照一定角度装配，对人员及夹、治具的要求极高，同时对激光焊接系统也提出苛刻的要求，不利于生产。方法3，如在专利US2012/0148257A1中提到的，采用光发射组件与本体按照特定角度装配的方法来提高耦合效率。同样地，也存在与方法2相同的弊端，对生产工艺要求苛刻，不易于实现。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题为，提供一种具有新型滤光片，能提高耦合效率， 并简化生产操作的光收发器件。本技术的目的通过提供以下一种光收发器件实现一种具有新型滤光片的光收发器件，包括本体；光纤插芯，一端位于本体中；光发射组件，至少部分位于本体中，所述光发射组件和光纤插芯相对同轴设置；光接收组件， 至少部分位于本体中；滤光片，倾斜设置于光纤插芯和光发射组件之间，所述光发射组件发出的光束穿过所述滤光片射入光纤插芯，所述光纤插芯发出的光束被所述滤光片反射后射入光接收组件，光纤插芯中的光纤的收光端面相对光纤插芯的中轴线的垂线具有一个角度 Θ，该角度Θ导致入射的光线偏转一定角度a，所述滤光片的第一面倾斜的面向所述光发射组件，第二面倾斜的面向所述光接收组件和所述光纤插芯，所述第一面和光纤插芯的中轴线所成的第一偏角c不等于所述第二面和所述光纤插芯的中轴线所成的第二偏角e，且第一偏角c和第二偏角e使得光发射组件发出的光线经过滤光片后，偏移角度a投射到光纤插芯上。优选的，所述第二偏角e根据以下公式计算得到a+e=90° _e。优选的，所述第一偏角c根据以下公式组计算得到sin(45_a)=n2*sin(b)； e-c=d-b ;sin(90-c)=n2*sin(d);其中角度d为光发射组件发出的光线进入滤光片并偏转后、与第一面的垂线所成的夹角，角度b为前述光线进入滤光片并偏转后、与第二面的垂线所 成的夹角，n2为滤光片的折射率。优选的，所述角度Θ为8度，角度a为3. 79度。优选的，所述第二偏角e为43.1度。本技术的有益效果主要体现在通过在光收发器件中设置两侧面的倾斜角度不等的滤光片，补偿发射到光纤插芯上的光线的角度偏移，在提高了耦合效率的同时，生产和装配简单。附图说明图1为传统的GPON光收发器件结构图。图2为现有技术中方法I的光收发器件结构图。图3为现有技术中方法I的原理图。图4为现有技术中方法2的光收发器件结构图。图5为本技术具体实施方式的第一原理图。图6为本技术具体实施方式的第二原理图。具体实施方式本技术的具体实施方式提供了一种具有新型滤光片的光收发器件，和现有的光收发器件类似，其包括本体，以及安装在本体上或本体中的光纤插芯，光发射组件，光接收组件和滤光片。具体的，光纤插芯和光发射组件相对的设置，分别设置于本体的两端，且均至少部分进入到本体中，光纤插芯和光发射组件优选的同轴设置，即它们的中轴线重合。 滤光片位于它们两者之间，倾斜设置。光接收组件同样至少部分进入到本体中，但设置在本体的一侧，其在光纤插芯和光发射组件的轴向上位于光纤插芯和光发射组件之间，且光接收组件的自身中轴线方向和光纤插芯的中轴线方向垂直。光收发器件能够实现光信号的双向传输。光发射组件发出的光线经过滤光片后进入到光纤插芯中，而光纤插芯发出的光纤经过滤光片反射，偏转45度角进入光接收组件中。如图5，滤光片505具有第一面511和第二面512，第一面511倾斜的面向光发射组件，第二面倾斜的面向光接收组件。在本实施例中，滤光片的第一面和第二面不平行，第一面511和光发射组件的中轴线所成的第一偏角c不等于45度，第二面512与光纤插芯的中轴线所成的第二偏角e也不等于45度。如前所述的，光纤插 中的光纤的收光端面相对光纤插芯的中轴线的垂线具有一个角度Θ，角度Θ位于6度至10度之间，该角度Θ会导致入射的光线偏转一定角度a， 从而造成耦合效率降低，该偏转角度a在3度至5度之间。角度Θ业界通常设置为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有新型滤光片的光收发器件，包括：本体；光纤插芯，一端位于本体中；光发射组件，至少部分位于本体中，所述光发射组件和光纤插芯相对同轴设置；光接收组件，至少部分位于本体中；滤光片，倾斜设置于光纤插芯和光发射组件之间，所述光发射组件发出的光束穿过所述滤光片射入光纤插芯，所述光纤插芯发出的光束被所述滤光片反射后射入光接收组件，光纤插芯中的光纤的收光端面相对光纤插芯的中轴线的垂线具有一个角度θ，该角度θ导致入射的光线偏转一定角度a，其特征在于，所述滤光片的第一面倾斜的面向所述光发射组件，第二面倾斜的面向所述光接收组件和所述光纤插芯，所述第一面和光纤插芯的中轴线所成的第一偏角c不等于所述第二面和所述光纤插芯的中轴线所成的第二偏角e，且第一偏角c和第二偏角e使得光发射组件发出的光线经过滤光片后，偏移角度a投射到光纤插芯上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡朝阳，刘俊，肖明珠，胡勇，
申请(专利权)人：苏州海光芯创光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：