CN205157844U - 多路波长并行的光接收组件及光模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多路波长并行的光接收组件及光模块，组件中设置有准直透镜、波分复用合波/分波模块、多个聚焦耦合透镜以及多个光电探测器；通过采用两种及以上的不同焦距的聚焦耦合透镜，使得多个聚焦耦合透镜在波分复用合波/分波模块与多个光电探测器之间的位置沿光路方向发生前后交错变化，在满足多通道光路耦合的同时，避免了多个聚焦耦合透镜之间的位置干涉或耦合空间受限，以及透镜分别固定时，前序透镜下面固化的溢出胶水影响后序相邻透镜耦合的空间，使得组件及模块的小型化封装变得更加简单方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通信技术领域，特别涉及一种用于多路波长光信号并行接收的光接收组件及光收发一体模块。
背景技术
目前，高速光通信模块呈现出小型化、低功耗、热插拔、多路波长并行工作等特点。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原理或薄膜滤光片原理制作多路光通信需要的波分复用合波分波模块。波导元件由于其存在较高的温度敏感性以及较大的传输损耗，目前更普遍的被用于出光功率预算足够大且具备控温装置TEC的多路光发射组件中；而另外一种基于薄膜滤光片原理制作的波分复用合波分波模块则由于其温度敏感性低，传输损耗小等特点，目前被广泛应用于成本控制要求相对较高的多路光接收组件中。
图1示意了当前常用的多路(以4路为例)光接收组件光路：来自光纤110的输入光束通过准直透镜120进入波分复用合波/分波模块130，并介由左侧反射区域的多次反射后，分别射入合波/分波模块130的4个波长膜片131、132、133、134中，进而分离成4路不同波长的光束，通过聚焦透镜组件140(或由分立透镜141、142、143、144组成)分别聚焦到光电探测器组件150中的四个光电探测器151、152、153、154上，通过光电探测器将四路光信号转换成四路电信号，实现数据的接收。实际产品应用中，由于成本方面的考虑，光电探测器组件很少采用阵列元件的方式，而若采用分立的4个光电探测器，其位置固定的准确性，合波/分波模块四路出射光的方向一致性以及通道间隔的累计误差将限制聚焦透镜组件140采用透镜阵列的方式应用，因为那样将使得光路耦合变的异常艰难并且成品率很低。因此分立的透镜元件加上分立的光电探测器是当前多路波长并行光接收组件的主流方案。
但是分立的透镜元件会带来一个不可回避的问题，那就是耦合固定好一个透镜后，再耦合后面一个相邻通道的透镜时，一方面透镜的夹持以及耦合移动需避让前面固定好的透镜，另一方面如果前面耦合固定好的透镜如果有胶或焊料溢出，有可能会影响到后面透镜的耦合空间从而到达不到后面透镜的最佳耦合位置。
发明内容
为克服以上缺点，本实用新型提出了一种采用两种及以上的不同焦距的聚焦耦合透镜，使得多个聚焦耦合透镜在波分复用合波/分波模块与多个光电探测器之间的位置发生前后交错变化，在满足多通道光路耦合的同时，避免了多个聚焦耦合透镜之间的位置干涉或耦合空间受限以及透镜分别固定时，前序透镜下固化的胶水影响后序相邻透镜耦合的空间，使得组件的小型化封装变得更加简单方便。
为达到以上发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种多路波长并行的光接收组件，包括N个光电探测器、N个聚焦耦合透镜、一个1xN通道的波分复用合波/分波模块、一个准直透镜及光纤；其特征在于所述N个聚焦耦合透镜沿各自光路前后交错放置；所述波分复用合波/分波模块的N个分波通道一侧与N个聚焦耦合透镜相邻设置，1个合波通道与准直透镜相邻设置；光纤输入的光信号经由准直透镜射入波分复用合波/分波模块的合波通道，并在N个分波通道射出，一一对应地入射到N个聚焦耦合透镜中，通过聚焦耦合透镜分别耦合进入N个光电探测器，并转换生成电信号。
进一步的，所述N个聚焦耦合透镜具有2种及以上的不同透镜焦距，保证N个光电探测器可以呈直线排列并固定。
进一步的，所述波分复用合波/分波模块的N个分波通道通过带通薄膜滤波实现，具有在指定入射角度下对特定波长的入射光透射而对其余波长的入射光反射的特性，不同通道波长之间需满足一定的隔离度要求。
另外，本实用新型还提出了一种光模块，里面设置有前面所述的多路波长并行的光接收组件。
优选的，所述N大于等于2。
附图说明
图1是目前常用的多路波长并行光接收组件示意图；
图2是本实用新型的多路波长并行光接收组件示意图；
具体实施方式
下面结合附图2详细描述本实用新型最佳实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型一种多路波长并行的光接收组件，包括光纤110、准直透镜120、1xN通道的波分复用合波/分波模块(本实施例以N＝4为例进行说明)130，包括4个波长膜片131、132、133和134、4个聚焦耦合透镜145、146、147和148、4个光电探测器151、152、153和154；光纤110输入的光信号(含有4个波长的光信号)经由准直透镜120准直后以角度θ射入波分复用合波/分波模块的左侧全透射通道，并首先到达第一个波长膜片131，对于光信号中波长与131的透射波长一致的光束通过131透射出来，射向聚焦耦合透镜145，其余波长的光束反射到合波/分波模块130左侧的反射区域膜面上，进而通过反射区域膜面反射到第二个波长膜片132上。所述第二个波长膜片132对光信号中波长与132的透射波长一致的光束进行透射，进而射向第二个聚焦耦合透镜146，其余波长的光束再次反射到合波/分波模块130左侧的反射区域膜面上，进而通过反射区域膜面反射到第三个波长膜片133上。以此类推，包含有4个波长的光信号在四个波长膜片131～134和合波/分波模块130左侧的反射区域膜面的透射和反射作用下，分离成4路不同波长的光束，通过四个波长膜片分别透射输出至四个聚焦耦合透镜145～148，进而经由4个聚焦耦合透镜聚焦后，对应耦合进入4个光电探测器151～154，以转换成4路电信号，传输至后级的电路板，由此便完成了4路光信号的接收。
为了解决相邻两个通道耦合透镜之间的耦合空间干涉及固定工艺困难等问题，我们采取了相邻通道耦合透镜沿各自光路前后交错布置的方式；进一步的，为了避免透镜前后放置带来的光电探测器位置跟随变化进而影响电路连接工艺和射频性能，我们采用了两种不同焦距的聚焦耦合透镜，上面所述实施例中145和147具有共同的相对较长的焦距，而146和148具有相同的相对较短的焦距。这样就能实现4个耦合透镜沿光路方向前后交错放置并保证4个光电探测器呈直线排列，从而避免了相邻通道透镜的耦合空间干涉及固定工艺困难等问题。使得组件的小型化封装变得更加简单方便。
Claims (5)
1.一种多路波长并行的光接收组件，包括N个光电探测器、N个聚焦耦合透镜、一个1xN通道的波分复用合波/分波模块、一个准直透镜及光纤；其特征在于所述N个聚焦耦合透镜沿各自光路前后交错放置；所述波分复用合波/分波模块的N个分波通道一侧与N个聚焦耦合透镜相邻设置，1个合波通道与准直透镜相邻设置；光纤输入的光信号经由准直透镜射入波分复用合波/分波模块的合波通道，并在N个分波通道射出，一一对应地入射到N个聚焦耦合透镜中，通过聚焦耦合透镜分别耦合进入N个光电探测器，并转换生成电信号。
2.根据权利要求1所述的一种多路波长并行的光接收组件，其特征在于：所述N个聚焦耦合透镜具有2种及以上的不同透镜焦距，从而保证N个光电探测器可以呈直线排列并固定。
3.根据权利要求1所述的一种多路波长并行的光接收组件，其特征在于：所述波分复用合波/分波模块的N个分波通道通过带通薄膜滤波实现，具有在指定入射角度下对特定波长的入射光透射而对其余波长的入射光反射的特性，不同通道波长之间需满足不小于20dB的隔离度要求。
4.一种光模块，其特征在于：设置有如权利要求1或2中任一项权利要求所述的多路波长并行的光接收组件。
5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于：所述N大于等于2。
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