CN211786245U - 一种多向空间光束耦合器件及光模块 - Google Patents
一种多向空间光束耦合器件及光模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211786245U CN211786245U CN202020753424.6U CN202020753424U CN211786245U CN 211786245 U CN211786245 U CN 211786245U CN 202020753424 U CN202020753424 U CN 202020753424U CN 211786245 U CN211786245 U CN 211786245U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rectangular pyramid
- regular rectangular
- laser
- optical
- coupling device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
本实用新型涉及光通信技术领域，公开了一种多向空间光束耦合器件及光模块。所述多向空间光束耦合器件包括：四路用于发射不同波长的激光光束的半导体激光器，正四棱锥反射镜，会聚透镜以及光纤；正四棱锥反射镜，包括四个侧面，每个侧面形成为一个反射面，每个反射面呈预设夹角对应设置有一个半导体激光器，使得各路激光光束经反射后均沿垂直于同一基底平面的同一方向平行射出；会聚透镜位于正四棱锥反射镜的出光侧，光纤的输入端的线芯中心位于会聚透镜的焦点位置。本实用新型实施例采用了具有四个反射面的正四棱锥反射镜，可实现四路不同波长的激光光束的合束，因此可缩小器件整体体积，减少生产成本，还能改善波长相关损耗和出光功率一致性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种多向空间光束耦合器件及光模块。
背景技术
光模块是现代光通信网络的重要组成部件，它为通信网络提供了Gbit高速数据物理通道，而光发射器件是光模块中最为核心的部件。随着当前数据中心网络和电信网络的快速发展，对光模块提出了多波长通道合束、小尺寸耦合封装、低成本等诉求。
如数据中心应用，IEEE已定义了基于四波长的LAN WDM(LAN WavelengthDivision Multiplexing，局域网波分复用)、CWDM(Coarse Wavelength DivisionMultiplexer，稀疏波分复用器)标准。对于该多波长光发射器件，介质薄膜滤光片方案是当前普遍使用的多波长波分合束方案，但该已有方案仍存在一些不足与挑战，如各波长传播光程不一致，波长相关损耗明显，光器件尺寸偏大等等。
业内在多波长光发射机上也存在一些差异化的解决方案，有专利涉及相关内容。如申请号为201821655673.0、发明名称为半导体激光器空间合束装置的专利，其主要技术方案为：包括阶梯状排列的多路激光TO组件，多路激光组件的半导体激光二极管发射光轴平行的激光束，激光束经光束整形元件准直后由反射面与激光束的光轴呈45°的反射镜反射，旋转90°射出，多路激光组件旋转后的激光束形成快轴堆叠的激光束阵列；聚焦透镜聚焦激光束阵列至多模光纤后合束输出。该专利虽然实现了多向空间光束的合束，但是由于包括多个分立的TO组件，导致整体器件尺寸较大且生产成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多向空间光束耦合器件及光模块，以解决现有技术存在的器件尺寸较大及生产成本较高的缺陷。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种多向空间光束耦合器件，包括：四路用于发射不同波长的激光光束的半导体激光器，正四棱锥反射镜，会聚透镜以及光纤；
所述正四棱锥反射镜，包括底面和四个侧面，每个侧面形成为一个反射面，每个所述反射面对应设置有一个所述半导体激光器，且每个所述半导体激光器与对应的所述反射面呈预设夹角设置，使得各个所述半导体激光器发射的激光光束经对应的反射面反射后均沿垂直于同一基底平面的同一方向平行射出；
所述会聚透镜位于所述正四棱锥反射镜的出光侧，所述光纤的输入端的线芯中心位于所述会聚透镜的焦点位置。
可选的，所述正四棱锥反射镜的每个侧面与底面形成的二面角为45度，每个所述半导体激光器与对应的所述反射面呈45度夹角设置。
可选的，所述正四棱锥反射镜位于四路所述半导体激光器的中心位置。
可选的，每个所述半导体激光器还贴装有对应的热沉。
可选的，所述光纤的输入端还设有光隔离器。
可选的，每个所述半导体激光器与对应的反射面之间，还设有对应的准直透镜。
可选的，所述光纤为热扩芯光纤或者光纤透镜，所述光纤透镜具体为球面或锥面的光纤透镜。
一种光模块，包括如上任一所述的多向空间光束耦合器件。
与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：
本实用新型实施例的多向空间光束耦合器件，由于采用了具有四个反射面的正四棱锥反射镜，可同时实现四路不同波长的激光光束的合束，与现有的采用阶梯状排列的多路激光TO组件的实现方式相比，可较大程度的缩小器件整体体积，减少生产成本，还能够有效保证各个反射面的反射角度控制精度，并保证各波长传播光程一致，改善波长相关损耗和出光功率一致性，提高产品的可靠性。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的多向空间光束耦合器件的俯视结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的多向空间光束耦合器件的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例方案，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实施例一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，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他实施例，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。
本实用新型实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本实用新型实施例提供了一种多向空间光束耦合器件，其对多向空间光束进行合束，在聚焦后通过光纤输出。
请参阅图1所示的多向空间光束耦合器件的俯视结构示意图以及图2所示的多向空间光束耦合器件的立体结构示意图。
本实施例的多向空间光束耦合器件，主要包括：多路半导体激光器1、正四棱锥反射镜2、会聚透镜3及光纤4。
其中，多路半导体激光器1，用于发射不同波长的多路激光光束；正四棱锥反射镜2，用于对不同波长的多路激光光束进行合束；会聚透镜3，用于对合束后的激光光束进行会聚；光纤4，用于对会聚后的激光光束进行传输。
半导体激光器1的数量为四个，且各个半导体激光器1用于发射不同波长的激光光束。正四棱锥反射镜2，包括底面和四个侧面，每个侧面形成为一个反射面，每个反射面对应设置有一个半导体激光器1，且每个半导体激光器1与对应的反射面呈一定预设夹角设置，使得各个半导体激光器1发射的激光光束经对应的反射面反射后均能够沿垂直于同一基底平面的同一方向射出，实现多路激光光束的合束。
示例性的，四个半导体激光器1的基底平面位于同一水平面内，四个半导体激光器1划分为两组，每组包括相向设置的两个半导体激光器1，两组的激光光束相垂直。
正四棱锥反射镜2，位于两组半导体激光器1的激光光束的相交中心位置，且正四棱锥反射镜2的底面平行于半导体激光器1的基底平面，每个侧面与底面形成的二面角呈45度，这样每个半导体激光的激光光束的出射方向将会经正四棱锥反射镜2的侧面反射实现90度旋转。
当然，在其他实施例中，正四棱锥反射镜2的每个侧面与底面形成的二面角不局限于45度，也可以为其他大小，具体不限制。但是，基于不同的侧面与底面夹角，需要适应性地调整各个半导体激光器1与对应的侧面的夹角，以确保各个半导体激光器1的激光光束经过正四棱锥反射镜2的发射面反射后能够沿着同一方向平行射出，实现合束的目的。
会聚透镜3，采用具有较大通光孔径的透镜，位于多路激光光束在合束后的出光方向，用于聚焦激光光束至光纤4。该会聚透镜3可以是单个非球面透镜、单个球面透镜、多个球面透镜组成的透镜组、多个非球面透镜组成的透镜组、多个柱透镜组成的透镜组中的任一种。
光纤4的输入端的线芯中心位于会聚透镜3的焦点位置，用于接收合束并聚焦后的激光光束进行传输。该光纤4具体可以采用单模光纤，如热扩芯光纤，或者光纤透镜(例如球面或锥面的光纤透镜)，以改善耦合效率。
另外，光纤4的输入端还设有光隔离器5，用来抑制传输线路中各端面不同程度的反向光。这些反向光会严重干扰激光器的正常输出，产生诸如强度涨落、频率漂移、调制带宽下降、噪声增强甚至破坏激光器的正常工作，而且这种反向光还会引起***传输性能恶化、光放大器增益发生变化和产生自激励，并最终导致误码的产生。
每个半导体激光器1分别安装于对应的热沉6上，该热沉6作为半导体激光器1的直接载体，主要解决半导体激光器1的散热的电极的连接问题。每个半导体激光器1的发射端位置还设有对应的准直透镜7，用于将半导体激光器1发射的激光光束变成一束平行的准直光柱射至正四棱锥反射镜2的反射面。
下面将提供一应用实例：
提供四路半导体激光器1，分别为用于发射λ1波长激光的LD1、用于发射λ2波长激光的LD2、用于发射λ3波长激光的LD3、用于发射λ4波长激光的LD4；
将LD1与LD3作为第一组，两者相向设置；将LD2与LD4作为第二组，两者相向设置；且第一组与第二组的光束垂直；
将正四棱锥反射镜2放置于两组半导体激光器1的相交中心位置，正四棱锥反射镜2的侧面与底面的二面角为45度，每个半导体激光器1的激光光束与对应侧面的夹角为45度。
此时，四路激光光束在准直后，分别经对应的反射面旋转90度后沿同一方向平行射出，并经会聚透镜3聚焦后通过光纤4输出。
本实用新型的另一实施例还提供了一种光模块，该光模块包括如上所述的多向空间光束耦合器件，此处不再赘述。
综上，本实用新型实施例的多向空间光束耦合器件，由于采用了具有四个反射面的正四棱锥反射镜2，可同时实现四路不同波长的激光光束的合束，与现有的采用阶梯状排列的多路激光TO组件的实现方式相比，可较大程度的缩小器件整体体积，减少生产成本，还能够有效保证各个反射面的反射角度控制精度，并保证各波长传播光程一致，改善波长相关损耗和出光功率一致性，提高产品的可靠性。
以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种多向空间光束耦合器件，其特征在于，包括：四路用于发射不同波长的激光光束的半导体激光器，正四棱锥反射镜，会聚透镜以及光纤；
所述正四棱锥反射镜，包括底面和四个侧面，每个侧面形成为一个反射面，每个所述反射面对应设置有一个所述半导体激光器，且每个所述半导体激光器与对应的所述反射面呈预设夹角设置，使得各个所述半导体激光器发射的激光光束经对应的反射面反射后均沿垂直于同一基底平面的同一方向平行射出；
所述会聚透镜位于所述正四棱锥反射镜的出光侧，所述光纤的输入端的线芯中心位于所述会聚透镜的焦点位置。
2.根据权利要求1所述的多向空间光束耦合器件，其特征在于，所述正四棱锥反射镜的每个侧面与底面形成的二面角为45度，每个所述半导体激光器与对应的所述反射面呈45度夹角设置。
3.根据权利要求1所述的多向空间光束耦合器件，其特征在于，所述正四棱锥反射镜位于四路所述半导体激光器的中心位置。
4.根据权利要求1所述的多向空间光束耦合器件，其特征在于，每个所述半导体激光器还贴装有对应的热沉。
5.根据权利要求1所述的多向空间光束耦合器件，其特征在于，所述光纤的输入端还设有光隔离器。
6.根据权利要求1所述的多向空间光束耦合器件，其特征在于，每个所述半导体激光器与对应的反射面之间，还设有对应的准直透镜。
7.根据权利要求1所述的多向空间光束耦合器件，其特征在于，所述光纤为热扩芯光纤或者光纤透镜。
8.一种光模块，其特征在于，包括如权利要求1至7任一所述的多向空间光束耦合器件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020753424.6U CN211786245U (zh) | 2020-05-09 | 2020-05-09 | 一种多向空间光束耦合器件及光模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020753424.6U CN211786245U (zh) | 2020-05-09 | 2020-05-09 | 一种多向空间光束耦合器件及光模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211786245U true CN211786245U (zh) | 2020-10-27 |
Family
ID=72958179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020753424.6U Expired - Fee Related CN211786245U (zh) | 2020-05-09 | 2020-05-09 | 一种多向空间光束耦合器件及光模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211786245U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112230315A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-01-15 | 武汉乾希科技有限公司 | 反射镜组、生长反射镜组的方法、光学器件和光学*** |
| CN112763455A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-07 | 安徽中科华仪科技有限公司 | 用于机动车尾气遥感检测的反射式多光路多波长耦合方法 |
| CN115016132A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-09-06 | 苏州镭陌科技有限公司 | 适用于高功率激光的模块化合束装置 |
| WO2023108835A1 (zh) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 上海瑞柯恩激光技术有限公司 | 固体激光器及固体激光器*** |
-
2020
- 2020-05-09 CN CN202020753424.6U patent/CN211786245U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112230315A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-01-15 | 武汉乾希科技有限公司 | 反射镜组、生长反射镜组的方法、光学器件和光学*** |
| CN112230315B (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-09 | 武汉乾希科技有限公司 | 反射镜组、生长反射镜组的方法、光学器件和光学*** |
| CN112987153A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-06-18 | 武汉乾希科技有限公司 | 反射镜组、光学器件和光学*** |
| CN112763455A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-07 | 安徽中科华仪科技有限公司 | 用于机动车尾气遥感检测的反射式多光路多波长耦合方法 |
| WO2023108835A1 (zh) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 上海瑞柯恩激光技术有限公司 | 固体激光器及固体激光器*** |
| CN115016132A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-09-06 | 苏州镭陌科技有限公司 | 适用于高功率激光的模块化合束装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN211786245U (zh) | 一种多向空间光束耦合器件及光模块 | |
| US10656352B2 (en) | Off-axis micro-mirror arrays for optical coupling in polymer waveguides | |
| US10451805B2 (en) | Wavelength division multiplexing/demultiplexing optical transceiving assembly based on diffraction grating | |
| CN107045197B (zh) | 光路控制***及光模块 | |
| US9995941B2 (en) | Wavelength division multiplexing of uncooled lasers with wavelength-common dispersive element | |
| CN106896447B (zh) | 具有高密度光学互连模块的波分复用的光学部件 | |
| CN207601363U (zh) | 一种波分复用光学组件 | |
| US8437589B2 (en) | Optical module | |
| US20110069968A1 (en) | Optical communication module and method for manufacturing the same | |
| KR100627701B1 (ko) | 병렬 광접속 모듈 | |
| KR102167838B1 (ko) | 좁은 파장 간격의 양방향 통신용 광모듈 패키지 구조 | |
| CN110967794B (zh) | 多光束合束组件、发射光组件及光模块 | |
| CN112904499A (zh) | 半导体激光器和平面光波导耦合结构、光路***及制造方法 | |
| US8748797B1 (en) | Two wavelength range photodiode demultiplexer and methods for using the same | |
| CN108873128B (zh) | 棱镜、棱镜作为光束调整器的使用方法、棱镜组及光组件 | |
| WO2017219946A1 (en) | Optical transceiver with a mirrored submount and a laser diode for laser-to-fiber coupling | |
| US7076129B2 (en) | Apparatus and method for a filterless parallel WDM multiplexer | |
| CN109061810B (zh) | 一种激光器组件以及相应的光模块 | |
| CN111290084A (zh) | 多播交换光开关 | |
| US11394461B2 (en) | Free space optical communication terminal with actuator system and optical relay system | |
| CN220107189U (zh) | 一种半导体激光器*** | |
| CN109521519B (zh) | 一种阵列波导光栅的封装装置和光学*** | |
| WO2022110921A1 (zh) | 一种光器件 | |
| CN110794527A (zh) | 一种透镜*** | |
| CN117913664A (zh) | 等光程半导体激光合束结构和多单管光谱合束结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201027 |