CN210222305U - 一种小体积多通道光接收模块结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种小体积多通道光接收模块结构，包括管壳和单通道光纤阵列，管壳内设有多通道解复用器和多通道PD阵列单通道光纤阵列包括光纤适配器、单模光纤和毛细管。光纤适配器固定在管壳的外侧，单模光纤一端穿过管壳与光纤适配器连接，单模光纤另一端穿入毛细管与多通道解复用器耦合连接，多通道解复用器与多通道PD阵列相对。本实用新型利用管壳分离的结构，使得各个部件的封装连接工艺分离开，有效降低了封装工艺复杂度，提高封装质量，有利于批量化大规模生产；且输入端的单通道光纤阵列使用柔性短光纤，多通道解复用器输出端直接与PD整列对准耦合，具有结构简单、体积小、稳定性好、效应明显等优点。

Description

一种小体积多通道光接收模块结构

技术领域

本实用新型涉及通信设备，特别是指一种小体积多通道光接收模块结构。

背景技术

光模块作为光通信的核心器件，一直是光通信领域研究的热点。随着光纤到户、全光网络等热点应用的兴起，对光模块的应用越来越广泛，同时对光模块的要求也越来越高，随着对传输带宽及速率的增长需求，光模块的设计向着小体积、高集成度、多通道、高可靠性的趋势发展。这些需求也促进了光模块制造技术和封装工艺的发展，其中对器件的集成度、组件的体积要求使得各种集成技术和减小组件体积的方法广泛应用于***中。

目前包含波分复用技术的多通道光接收器件一种是采用薄膜滤波片（TFF）技术，另一种是采用平面光波导（AWG）技术。相比于TFF，使用AWG具有波导具有更小的波导尺寸，更易形成高密度的封装结构。在光接收模块结构及封装设计上，光接收组件采用的方案一种是输入端使用长度在20mm左右的单模光纤，封装中预留空间盘绕光纤；另一种为了减小体积，直接将输出光纤穿入连接头的陶瓷插芯中，这样输入端是硬连接，导致容易光纤出现应力、损坏等。如已公开专利“一种光接收/发射次模块的封装结构及其制备方法”（申请号201510930531.5）采用AWG直接输出到光电探测器上简化了操作流程，但并没有考虑整体结构设计及模块封装体积问题，且尾纤较长；再如已公开的发明专利“一种多通道光接收器件及接收模块”（申请号201710210467.2）中AWG的输出端先用多通道光纤阵列接收AWG输出光，再耦合到PD上，增大了体积，且输出端由于光纤阵列的加入引入了光反射，增大了回波损耗，可能会影响光接收灵敏度等性能。

实用新型内容

本实用新型提出一种小体积多通道光接收模块结构，解决了现有多通道光接收器体积大、可靠性差的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种小体积多通道光接收模块结构，包括管壳和单通道光纤阵列，所述的管壳内设有多通道解复用器和多通道PD阵列单通道光纤阵列包括光纤适配器、单模光纤和毛细管，光纤适配器固定在管壳的外侧，单模光纤一端穿过管壳与光纤适配器连接，单模光纤另一端穿入毛细管与多通道解复用器耦合连接，多通道解复用器与多通道PD阵列相对。

所述的管壳包括上盖、后盖和壳体，光纤适配器固定在后盖上，多通道解复用器和多通道PD阵列固定在壳体上，上盖固定在后盖和壳体的上端。

所述的多通道解复用器位于支撑板上，支撑板固定在管壳的壳体上。

所述的多通道PD阵列位于基板上，基板上设有跨阻放大器阵列和软排线，基板固定在管壳的壳体上，软排线露出壳体。

所述的光纤适配器胶固在后盖的圆柱孔内，圆柱孔与后盖上的注胶孔连通。

所述的单模光纤为柔性短光纤，柔性短光纤的长度为3~5mm。

所述的单模光纤与光纤适配器胶固，单模光纤与毛细管胶固，单模光纤通过紫外胶与多通道解复用器耦合胶固。

所述的毛细管与多通道解复用器的连接端面为相互配合的角度为8°的斜端面。

所述的多通道解复用器为平面波导光栅解复用器。

所述的多通道解复用器的输出端为角度为45°或8°的斜端面。

本实用新型的优点：在结构与封装制作上，管壳的壳体与后盖分离，柔性短光纤穿过后盖与适配器相连，同时适配器部分***后盖并固定，一方面实现了柔性短光纤操作的可能性，另一方面可以将各个组件的组装、耦合工艺分离开，有效降低了封装工艺复杂度，提高封装质量，适宜于流水线作业和批量化大规模生产，且具有体积小，可靠性高等特点；在输入端采用柔性短光纤和AWG芯片连接，避免了硬连接产生的应力，同时短光纤也不需要增大体积，提高了***的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1主视图。

图2为实施例1俯视图。

图3为实施例1管壳主视图。

图4为实施例1单通道光纤阵列主视图。

图5为实施例1单通道光纤阵列装配图。

图6为实施例1基座装配图。

图7为实施例2主视图。

图中：1-管壳，101-上盖，102-后盖，1021-圆柱孔，1022-注胶孔，103-壳体，2-单通道光纤阵列，201-光纤适配器，202-单模光纤，203-毛细管，3-多通道解复用器，4-多通道PD阵列，5-跨阻放大器阵列，6-基板，7-支撑板，8-软排线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1至6所示，一种小体积多通道光接收模块结构，包括管壳1、单通道光纤阵列2、多通道解复用器3、多通道PD阵列4、跨阻放大器阵列5、基座6、支撑板7和软排线8。管壳1包括上盖101、后盖102和壳体103，单通道光纤阵列2包括光纤适配器201、单模光纤202和毛细管203。

上盖101、后盖102和壳体103三者围成封闭的封装空间。光纤适配器201位于后盖102外侧，并胶固在后盖102的圆柱孔1021内，圆柱孔1021与后盖102上的注胶孔1022连通，便于对光纤适配器进行注胶封装。上盖101盖在后盖102和壳体103上部，在未封装之前便于内部部件连接。

单模光纤202为柔性短光纤，柔性短光纤的长度为3~5mm。单模光纤202一端穿过后盖102与光纤适配器201胶固，单模光纤202另一端穿过毛细管203，并胶固在毛细管203内，单模光纤202穿过毛细管203后通过紫外胶与多通道解复用器3耦合胶固。

多通道解复用器3为平面波导光栅解复用器，毛细管203与多通道解复用器3的连接端面为相互配合的角度为8°的斜端面，多通道解复用器3的输出端为角度为45°斜端面，将多通道PD阵列4放置于发射斜端面的正下方，与多通道解复用器3一一对应。

多通道解复用器3位于支撑板7上，支撑板7固定在壳体103上，多通道PD阵列4、跨阻放大器阵列5和软排线8位于基板6上，基板6固定在壳体103上，软排线8露出壳体103，用于接收和输出电信号。

不同波长的光从光纤适配器进入，单模光纤采用柔性短光纤，经过柔性短光纤和毛细管，柔性短光纤作为光纤适配器和毛细管之间的过渡，能有效避免硬连接产生的应力，使结构更加稳定可靠。多通道解复用器采用平面波导光栅解复用器（AWG），具有体积小集成度高等优点，随后光进入AWG被分解成不同波长的多路光信号。毛细管203端面和AWG相连的端面研磨成方向相匹配、角度都为8°的斜光学端面，能够有效降低光反射，减少回波损耗。AWG输出端的端面被研磨成45°的斜光学反射面，将PD阵列位于反射斜面的正下方，与AWG的输出一一对应，输入光经过45°研磨端面后发生90°偏转后进入PD阵列4探测接收，后进行光电转换后输出。

本实施例的封装方法包括以下步骤：

步骤1，经过研磨抛光工艺，毛细管与多通道解复用器耦合输入端研磨成8°光学平面，输出端研磨成45°光学平面。

步骤2，组装单通道光纤阵列，柔性短光纤一端穿过后盖与光纤适配器连接，另一端穿入毛细管，都用热固胶固定。

步骤3，单通道光纤阵列与多通道解复用器输入端对准耦合，并用紫外胶固定。

步骤4，多通道解复用器置于壳体上的支撑板上，输出端与多通道PD阵列对准后，用热固胶固定多通道解复用器和后盖位置，封装上盖，完成小体积多通道光接收模块的最终装配。

实施例2

如图7所示，一种小体积多通道光接收模块结构，与实施例1不同的是，本实施例的多通道解复用器3输出端研磨成8°光学平面，同时调整基板6的结构，将多通道PD阵列4垂直贴于基板6上，使多通道解复用器3输出通道多通道PD阵列一一对应。

本实施例的其他结构和封装方法步骤与实施例1相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小体积多通道光接收模块结构，包括管壳（1）和单通道光纤阵列（2），其特征在于：所述的管壳（1）内设有多通道解复用器（3）和多通道PD阵列（4）单通道光纤阵列（2）包括光纤适配器（201）、单模光纤（202）和毛细管（203），光纤适配器（201）固定在管壳（1）的外侧，单模光纤（202）一端穿过管壳（1）与光纤适配器（201）连接，单模光纤（202）另一端穿入毛细管（203）与多通道解复用器（3）耦合连接，多通道解复用器（3）与多通道PD阵列（4）相对。

2.根据权利要求1所述的小体积多通道光接收模块结构，其特征在于：所述的管壳（1）包括上盖（101）、后盖（102）和壳体（103），光纤适配器（201）固定在后盖（102）上，多通道解复用器（3）和多通道PD阵列（4）固定在壳体（103）上，上盖（101）固定在后盖（102）和壳体（103）的上端。

3.根据权利要求1或2所述的小体积多通道光接收模块结构，其特征在于：所述的多通道解复用器（3）位于支撑板（7）上，支撑板（7）固定在管壳（1）的壳体（103）上。

4.根据权利要求1或2所述的小体积多通道光接收模块结构，其特征在于：所述的多通道PD阵列（4）位于基板（6）上，基板（6）上设有跨阻放大器阵列（5）和软排线（8），基板（6）固定在管壳（1）的壳体（103）上，软排线（8）露出壳体（103）。

5.根据权利要求2所述的小体积多通道光接收模块结构，其特征在于：所述的光纤适配器（201）胶固在后盖（102）的圆柱孔（1021）内，圆柱孔（1021）与后盖（102）上的注胶孔（1022）连通。

6.根据权利要求1所述的小体积多通道光接收模块结构，其特征在于：所述的单模光纤（202）为柔性短光纤，柔性短光纤的长度为3~5mm。

7.根据权利要求1所述的小体积多通道光接收模块结构，其特征在于：所述的单模光纤（202）与光纤适配器（201）胶固，单模光纤（202）与毛细管（203）胶固，单模光纤（202）通过紫外胶与多通道解复用器（3）耦合胶固。

8.根据权利要求1所述的小体积多通道光接收模块结构，其特征在于：所述的毛细管（203）与多通道解复用器（3）的连接端面为相互配合的角度为8°的斜端面。

9.根据权利要求1所述的小体积多通道光接收模块结构，其特征在于：所述的多通道解复用器（3）为平面波导光栅解复用器。

10.根据权利要求1所述的小体积多通道光接收模块结构，其特征在于：所述的多通道解复用器（3）的输出端为角度为45°或8°的斜端面。

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