CN107991740A - 一种集成光电探测器件 - Google Patents

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曹俊红
罗勇
陈龙
王敏
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Accelink Technologies Co Ltd
Wuhan Telecommunication Devices Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种集成光电探测器件，包括双芯插针、起偏分束器、波片、准直光透镜、磁环、法拉第旋转片、分光片、PD组件；本发明的集成光电探测器件同时具备隔离器、光电探测器的作用，结构简单，体积小，可以满足光通信的应用。

Description

一种集成光电探测器件
技术领域
本发明涉及一种光学器件，特别是涉及一种集成光电探测器件，该器件同时具备隔离器、光电探测器的作用，本发明属于光通讯领域。
背景技术
光电探测器由于体积小，重量轻，响应速度快，灵敏度高，易于与其它半导体器件集成，是光源的最理想光电探测器，可广泛用于光通信、信号处理、传感***和测量***。
光电探测器是一种利用光电效应将辐射能转换成电信号的器件，是光电***的重要组成部分。光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途，其发展非常迅速。随着科技的发展，小型化，集成化，低成本成为光通讯领域的一个趋势，光通信模块也都在向更小体积迈进。
光放大器，WDM模块，VMUX等光通信模块向着超小型化的方向迈进过程中，向光电探测器提出了小型化，集成化的要求，因此该集成光电探测器件应运而生。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种隔离器、光电探测器功能于一体的集成光电探测器件。
本发明所采用的技术方案是：
一种集成光电探测器件，包括有依次设置有输入输出装置、起偏分束器、波片、准直装置、法拉第旋转片、分光装置、探测装置，所述波片设置于起偏分束器上，并且覆盖输入输出装置的入射光区域；所述波片光轴角度为22.5度，所述法拉弟旋转片的旋转角为22.5度。
所述输入输出装置采用双芯插针，准直装置采用准直光透镜，分光装置采用分光片，探测装置采用PD组件。
所述法拉第旋转片设置于磁环上，磁环使法拉第旋转片产生逆时针旋转。
所述双芯插针包括有由内向外依次设置的第一光纤和第二光纤、双芯毛细管、金属尾套。
所述分光片上设置有滤波膜，该滤波膜的作用是透射一定能量的信号光信号，反射剩余能量的光信号。
所述波片覆盖第一光纤的端面，远离第二光纤的端面。
所述起偏分束器厚度设置为分成寻常光o光和非常光e光时，o光和e光之间距离保持两光互不干扰。
所述双芯插针、起偏分束器、波片粘接形成组件A，准直光透镜、磁环、法拉第旋转片、分光片粘接形成组件B，组件A与组件B耦合，所述双芯插针和准直光透镜套入玻璃管套形成组件C，组件C和PD组件耦合粘接。
本发明的集成光电探测器件具有如下优点：
1.本发明的集成光电探测器件的封装体积小；
2.本发明的集成光电探测器件集隔离器、光电探测器两种功能；
3.现有技术中，光功率模块采用由隔离器,光电探测器两个分离器件拼接，而采用本发明的集成光电探测器件，在拼接过程可以减少1个焊点，节省了生产时间，提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明集成光电探测器件的整体结构图；
图2是本发明集成光电探测器件隔离器正向光路结构图；
图3是本发明集成光电探测器件隔离器反向光路结构图；
图4是本发明集成光电探测器件双芯插针结构图；
其中
1：双芯插针； 2：起偏分束器；
3：波片； 4：准直光透镜；
5：磁环； 6：法拉第旋转片；
7：分光片； 8：PD组件
9：玻璃管 10：金属管
11：镜架
具体实施方式
下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本发明的集成光电探测器件是如何实现的。
如图1所示，本发明的集成光电探测器件，包括双芯插针1、起偏分束器2、波片3、准直光透镜4、磁环5、法拉第旋转片6、分光片7、PD组件8，并由左到右依次设置，在设置上也可以由右向左进行排列。所述的双芯插针1如图4所示，包括第一光纤1-1、第二光纤1-2、双芯毛细管1-3、金属尾套1-4组成。所述的隔离器芯件由起偏分束器2，波片3，磁环5，法拉第旋转片6组成，隔离器芯件其作用为使光信号只能正向传播而对反向传输的光信号产生很大的衰减。所述的分光片7上设置有滤波膜，该滤光膜的作用是透射一定能量的信号光信号，反射其余能量的光信号。波片3光轴角度设置22.5度，法拉弟旋转片的旋转角为22.5度。波片3覆盖盖入射光区域，所述波片3覆盖第一光纤1-1的端面，远离第二光纤1-2的端面。起偏分束器2厚度满足分成寻常光o光和非常光e光时，o光和e光之间距离保持两光互不干扰。法拉第旋转片6使光逆时针旋转。
结合图2、图3对本发明的集成光电探测器件的工作过程进行具体说明：信号光从第一光纤1-1输入，入射到起偏分束器2，分成振动互相垂直的寻常光o光和非常光e光，经过波片3后，o光和e光的振动方向各以波片光轴对称方向旋转，经过准直光透镜4的准直作用后，进入法拉第旋转片6,在外部磁场的作用下，o光和e光的振动方向继续旋转22.5度，经过分光片7的分光后，一部分信号光透射进入PD组件8，另一部分信号光反射回法拉第旋转片6，o光和e光的振动方向继续旋转22.5度，此时寻常光o光变成非常光e光，非常光e光变成寻常光o光，进入起偏分束器2，o光和e光两种偏振光平行于入射光，耦合进入第二光纤1-2输出。当光信号反向从第二光纤1-2输入，入射到起偏分束器2，分成振动互相垂直的寻常光o光和非常光e光，经过准直光透镜2的准直作用后，进入法拉第旋转片3，在外部磁场的作用下，o光和e光的振动方向旋转22.5度，经过分光片的分光后，一部分信号光透射进入PD组件，另一部分信号光反射回法拉第旋转片，o光和e光的振动方向旋转22.5度，进入半波片后，o光和e光的振动方向各以波片光轴对称方向旋转，此时寻常光o光还是o光，非常光e光还是e光，经过起偏分束器后，o光和e光成一定的张角出射，不能耦合进入第一光纤1-1输出，从而达到隔离作用。
本发明的集成光电探测器件的制作过程具体如下：双芯插针1、起偏分束器2、波片3粘接形成组件A。准直光透镜4、磁环5、法拉第旋转片6、分光片7粘接形成组件B.把组件A与组件B进行耦合调试，玻璃管套在双芯插针1和准直光透镜4上，粘接形成组件C。把组件C和PD组件耦合调试并粘接形成集成光电探测器件芯件。最后把集成光电探测器件芯件封装在金属外封管10内做成本发明所涉及的集成光电探测器件。
虽然本发明已经详细地示出并描述了相关的特定的实施例参考，但本领域的技术人员应该能够理解，在不背离本发明的精神和范围内可以在形式上和细节上作出各种改变。这些改变都将落入本发明的权利要求所要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种集成光电探测器件，其特征在于：包括有依次设置有输入输出装置、起偏分束器(2)、波片(3)、准直装置、法拉第旋转片(6)、分光装置、探测装置，所述波片(3)设置于起偏分束器(2)上，并且覆盖输入输出装置的入射光区域；所述波片(3)光轴角度为22.5度，所述法拉弟旋转片(6)的旋转角为22.5度。
2.根据权利要求1所述的一种集成光电探测器件，其特征在于：所述输入输出装置采用双芯插针(1)，准直装置采用准直光透镜(4)，分光装置采用分光片(7)，探测装置采用PD组件(8)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种集成光电探测器件，其特征在于：所述法拉第旋转片(6)设置于磁环(5)上，磁环(5)使法拉第旋转片(6)产生逆时针旋转。
4.根据权利要求2所述的一种集成光电探测器件，其特征在于：所述双芯插针(1)包括有由内向外依次设置的第一光纤(1-1)和第二光纤(1-2)、双芯毛细管(1-3)、金属尾套(1-4)。
5.根据权利要求2所述的一种集成光电探测器件，其特征在于：所述分光片(7)上设置有滤波膜，该滤波膜的作用是透射一定能量的信号光信号，反射剩余能量的光信号。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的一种集成光电探测器件，其特征在于：所述波片(3)覆盖第一光纤(1-1)的端面，远离第二光纤(1-2)的端面。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的一种集成光电探测器件，其特征在于：所述起偏分束器(2)厚度设置为分成寻常光o光和非常光e光时，o光和e光之间距离保持两光互不干扰。
8.根据权利要求2所述的一种集成光电探测器件，其特征在于：所述双芯插针(1)、起偏分束器(2)、波片(3)粘接形成组件A，准直光透镜(4)、磁环(5)、法拉第旋转片(6)、分光片(7)粘接形成组件B，组件A与组件B耦合，所述双芯插针(1)和准直光透镜(4)套入玻璃管套形成组件C，组件C和PD组件(8)耦合粘接。
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