CN213957685U

CN213957685U - 光收发器件

Info

Publication number: CN213957685U
Application number: CN202022979408.1U
Authority: CN
Inventors: 成璇璇; 石川; 罗勇; 胡毅
Original assignee: Accelink Technologies Co Ltd
Current assignee: Accelink Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2021-08-13
Anticipated expiration: 2030-12-08

Abstract

本实用新型提供了一种光收发器件，包括管壳、插针组件、设置于管壳内的基板以及设置于基板上的多个光接收组件、多个光发射组件、汇聚透镜、第一滤光片组件和第二滤光片组件；多个光接收组件与多个光发射组件分开设置；光收发器件输入端入射的多束光经汇聚透镜后进入第一滤光片组件，经第一滤光片组件透射后进入第二滤光片组件进行分波，分波后的多束光分别输入至对应的光接收组件；多个光发射组件发射的光束在第一滤光片组件处合波并经汇聚透镜后耦合至插针组件。该光收发器件在同一个管壳内设计了多组光收发组件，并且配合汇聚透镜和两个滤光片组件级联的设计，能够进行多束光的接收和发射，实现了多收多发器件的小型化封装。

Description

光收发器件

技术领域

本实用新型涉及光通信技术技术领域，特别涉及一种光收发器件。

背景技术

为满足云计算、VR等高带宽的要求，作为国家信息高速公路战略基础设施的光纤接入网面临重大的带宽挑战。如何使大带宽光模块实现小型化封装成为要解决的关键技术难题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种光收发器件，以解决现有技术中大带宽光模块无法实现小型化封装的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种光收发器件，包括管壳、插针组件、设置于所述管壳内的基板以及设置于所述基板上的多个光接收组件、多个光发射组件、汇聚透镜、第一滤光片组件和第二滤光片组件；多个所述光接收组件与多个所述光发射组件分开设置；所述光收发器件输入端入射的多束光经所述汇聚透镜后进入所述第一滤光片组件，经所述第一滤光片组件透射后进入所述第二滤光片组件进行分波，分波后的多束光分别输入至对应的所述光接收组件；多个所述光发射组件发射的光束在所述第一滤光片组件处合波并经所述汇聚透镜后耦合至所述插针组件。

进一步地，所述第一滤光片组件包括第一内反射器、多个第一滤光片和1个第二滤光片，所述第一滤光片、所述第二滤光片分别设置于所述第一内反射器的输出端；所述第一滤光片与垂直于所述基板的方向之间的夹角为10°～15°，所述第二滤光片与垂直于所述基板的方向之间的夹角为10°～15°。

进一步地，所述第二滤光片组件包括第二内反射器和多个第三滤光片，所述第三滤光片分别设置于所述第二内反射器的输出端；所述第三滤光片与垂直于所述基板的方向之间的夹角为10°～15°。

进一步地，所述光收发器件还包括安装于所述基板上的隔离件，所述隔离件设置于相邻的所述光接收组件与所述光发射组件之间以隔离多个所述光接收组件与多个所述光发射组件。

进一步地，所述光接收组件包括APD器件、突发跨阻放大器及光路调节件，所述APD器件与所述突发跨阻放大器通过金丝键合连接，所述光路调节件设置于所述APD器件的上方；经所述第二滤光片组件分波后的多束光分别经对应的所述光路调节件反射后进入所述APD器件。

进一步地，所述光接收组件的数量为2个，一所述光接收组件的APD器件为10G APD器件，另一所述光接收组件的APD器件为50G APD器件。

进一步地，所述光收发器件输入端的入射光波长分别为1260nm～1280nm和1290nm～1310nm，波长为1260nm～1280nm的光束进入10G APD器件，波长为1290nm～1310nm的光束进入50G APD器件。

进一步地，所述光发射组件的数量为2个，每一所述光发射组件包括一激光器芯片，一所述发射组件的所述激光器芯片所发射光束的波长为1575nm～1580nm，另一所述发射组件的所述激光器芯片所发射光束的波长为1340nm～1344nm。

进一步地，所述光收发器件还包括设置于所述管壳内的制冷器，所述基板设置于所述制冷器上；所述制冷器位于所述激光器芯片的下方以对所述激光器芯片进行温度调节。

本实用新型提供的光收发器件，在同一个管壳内设计了多组光接收组件及多组光发射组件，并且配合汇聚透镜、第一滤光片组件和第二滤光片组件，通过两个滤光片组件级联的设计，能够进行多束光的接收和发射，实现了多收多发器件的小型化封装，节省了封装成本，简化了光路设计。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的光收发器件的结构示意图；

图2为图1中所示光收发器件的光路图。

附图标记说明：

1、管壳；2、插针组件；3、基板；

4、光接收组件；41、APD器件；42、突发跨阻放大器；43、光路调节件；

5、光发射组件；51、激光器芯片；52、准直透镜；53、隔离器；

6、汇聚透镜；

7、第一滤光片组件；71、第一内反射器；72、第一滤光片；73、第二滤光片；8、第二滤光片组件；81、第二内反射器；82、第三滤光片；

9、隔离件；10、制冷器；11、光学调整块。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。在本实用新型中的“第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

参照图1，本申请实施例提供了一种光收发器件，包括管壳1、插针组件2、设置于管壳1内的基板3以及设置于基板3上的多个光接收组件4、多个光发射组件5、汇聚透镜6、第一滤光片组件7和第二滤光片组件8；多个光接收组件4与多个光发射组件5分开设置；光收发器件输入端入射的多束光经汇聚透镜6后进入第一滤光片组件7，经第一滤光片组件7透射后进入第二滤光片组件8进行分波，分波后的多束光分别输入至对应的光接收组件4；多个光发射组件5发射的光束在第一滤光片组件7处合波并经汇聚透镜6后耦合至插针组件2。

本申请实施例中，光收发器件在同一管壳1内分别设置了多组光接收组件4和多组光发射组件5，并且配合汇聚透镜6、第一滤光片组件7和第二滤光片组件8，通过两个滤光片组件级联的设计，能够进行多束光的接收和发射，实现了多收多发器件的小型化封装，节省了封装成本，简化了光路设计，同时实现了光收发器件兼容不同波长光收发的功能，例如能够将10G PON和50G PON的功能集成在一起，也可以是10G PON和25G PON或者25G PON和50GPON等不同波长的光收发功能结合。其中不同波长的光选用滤光片组件的不同波长通道。

本申请实施例中，多束不同波长的光使用第一滤光片组件7和第二滤光片组件8上不同的波长通道。多个光接收组件4与多个光发射组件5分开设置，也就是说，光接收组件4与光发射组件5虽然设置在基板3的同一端部，但多个光接收组件4设置在同一个区域，多个光发射组件5设置在另一个区域。

可以理解地，在光接收端，多束入射光经光学调整块11后经过汇聚透镜6被汇聚为一束光，并经过第一滤光片组件7的透射作用，进入第二滤光片组件8进行分波，分波后能够分别被相应的光接收组件4接收。可见，本申请实施例的光收发器件在接收公共端输入的光时，需要第一滤光片组件7与第二滤光片组件8的配合来实现不同波长光的接收。

一些实施例中，光接收组件4包括APD器件41、突发跨阻放大器42及光路调节件43，APD器件41与突发跨阻放大器42通过金丝键合连接，光路调节件43设置于APD器件41的上方；经第二滤光片组件8分波后的多束光分别经对应的光路调节件43反射后进入APD器件41。可以理解地，APD器件41是通过其上表面接收光的，因而需要在APD器件41的上方设置一个光路调节件43，将平行于基板3的光输入至APD器件41。具体地，光路调节件43可以为转向镜。进一步地，转向镜可以是能够进行全反射的棱镜，经过第二滤光片组件8分波后的光束在转向镜的入射角为45℃，将平行于基板3的光转变为垂直于基板3的光，以便于输入至APD器件41内。

具体地，光接收组件4的数量为2个，一光接收组件4的APD器件41为10G APD器件41，另一光接收组件4的APD器件41为50G APD器件41。本申请实施例能够实现两种不同范围波长的光的接收。进一步地，光收发器件输入端的入射光波长分别为1260nm～1280nm和1290nm～1310nm，波长为1260nm～1280nm的光束进入10G APD器件41，波长为1290nm～1310nm的光束进入50G APD器件41。

也就是说，参照图2，从公共端输入的波长位于1260nm～1280nm的光与波长位于1290nm～1310nm的光通过汇聚透镜6汇聚为一束光，然后通过第一滤光片组件7透射输入至第二滤光片组件8，通过第二滤光片组件8分波为两束光，1260nm～1280nm波长的光通过一个棱镜全反射到10G APD器件41接收，再传输到10G突发跨阻放大器42中，实现光电信号间的转换；1290nm～1310nm波长的光通过一个棱镜全反射到50G APD器件41接收，再传输到50G突发跨阻放大器42中，实现光电信号间的转换。在其它实施例中，也可以选用接收其它不同波长光的APD器件41。可以选择的，APD器件41的下方设置有过渡块，APD器件41采用倒装贴的方式贴装在倒装块上，这样金丝键合可以直接连接过渡块与突发跨阻放大器42，能够提高射频指标。

可以理解地，在光发射端，多个光发射组件5发射的光分别入射至第一滤光片组件7内进行合波，合波后的光通过汇聚透镜6从公共端输出。可见，本申请实施例的光收发器件在发射光时，仅需要使用第一滤光片组件7。

一些实施例中，光发射组件5的数量为2个，每一光发射组件5包括一激光器芯片51，一光发射组件5的激光器芯片51所发射光束的波长为1575nm～1580nm，另一发射组件的激光器芯片51所发射光束的波长为1340nm～1344nm。也就是说，参照图2，一光发射组件5发射的1575nm～1580nm波长的光和另一光发射组件5发射的1340nm～1344nm波长的光，在第一滤光片组件7处合波，再通过汇聚透镜6，最终从公共端输出。发射1575nm～1580nm波长光的激光器芯片51传输9.953Gbps的连续信号；发射1340nm～1344nm波长光的激光器芯片51传输50Gbps的连续信号。在其它实施例中，也可以选用发射不同波长光的激光器芯片51。

本申请实施例中，每一光发射组件5还包括一准直透镜52和一隔离器53，从激光器芯片51发射的光依次经对应的准直透镜52和对应的隔离器53后输入第一滤光片组件7。在一些实施例中，激光器芯片51粘接到过渡热层上，过渡热层粘接到基板3上。

进一步地，光收发器件还包括设置于管壳1内的制冷器10，基板3设置于制冷器10上；制冷器10位于激光器芯片51的下方以对激光器芯片51进行温度调节。可以理解地，由于上述实施例中激光器芯片51的波长范围很窄，故设置一半导体制冷器10放置于激光器芯片51的下方，对其进行温度调节。

一些实施例中，第一滤光片组件7包括第一内反射器71、多个第一滤光片72和1个第二滤光片73，第一滤光片72、第二滤光片73分别设置于第一内反射器71的输出端；第一滤光片72与垂直于基板3的方向之间的夹角为10°～15°，第二滤光片73与垂直于基板3的方向之间的夹角为10°～15°。可以理解地，当多束光之间的波长相差比较小时，滤光片与垂直于基板3的方向之间的夹角太大的话，无法将多束光分开。本申请实施例中，优选第一滤光片72与垂直于基板3的方向之间的夹角为13.5°；第二滤光片73与垂直于基板3的方向之间的夹角为13.5°。多个第一滤光片72用于输入光发射组件5发射的多束光，并通过第一内反射器71将其合波。第二滤光片73用于透射从汇聚透镜6输入的入射光。

同样地，一些实施例中，第二滤光片组件8包括第二内反射器81和多个第三滤光片82，第三滤光片82分别设置于第二内反射器81的输出端；第三滤光片82与垂直于基板3的方向之间的夹角为10°～15°。本申请实施例中，优选第三滤光片82与垂直于基板3的方向之间的夹角为13.5°。可以理解地，第二内反射器81用于将从第二滤光片73输出的光进行分波，分波后的多束光从多个第三滤光片82输出并输送至光接收组件4的APD器件41内。

一些实施例中，光收发器件还包括安装于基板3上的隔离件9，隔离件9设置于相邻的光接收组件4与光发射组件5之间以隔离多个光接收组件4与多个光发射组件5。也就是说，隔离件9将多个光接收组件4所在的基板3区域与多个光发射组件5所在的基板3区域隔离开。隔离件9的设置用于避免光接收组件4与光发射组件5之间的光电信号串扰。具体的，本申请实施例中，隔离件9为金属条。另外，多个光接收组件4所在的区域与管壳1之间或者多个光发射组件5所在的区域与管壳1之间，也可以分别设置隔离件9。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。并且，本实用新型各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种光收发器件，其特征在于：包括管壳、插针组件、设置于所述管壳内的基板以及设置于所述基板上的多个光接收组件、多个光发射组件、汇聚透镜、第一滤光片组件和第二滤光片组件；多个所述光接收组件与多个所述光发射组件分开设置；

所述光收发器件输入端入射的多束光经所述汇聚透镜后进入所述第一滤光片组件，经所述第一滤光片组件透射后进入所述第二滤光片组件进行分波，分波后的多束光分别输入至对应的所述光接收组件；

多个所述光发射组件发射的光束在所述第一滤光片组件处合波并经所述汇聚透镜后耦合至所述插针组件。

2.根据权利要求1所述的光收发器件，其特征在于，所述第一滤光片组件包括第一内反射器、多个第一滤光片和1个第二滤光片，所述第一滤光片、所述第二滤光片分别设置于所述第一内反射器的输出端；所述第一滤光片与垂直于所述基板的方向之间的夹角为10°～15°，所述第二滤光片与垂直于所述基板的方向之间的夹角为10°～15°。

3.根据权利要求1所述的光收发器件，其特征在于，所述第二滤光片组件包括第二内反射器和多个第三滤光片，所述第三滤光片分别设置于所述第二内反射器的输出端；所述第三滤光片与垂直于所述基板的方向之间的夹角为10°～15°。

4.根据权利要求1所述的光收发器件，其特征在于，所述光收发器件还包括安装于所述基板上的隔离件，所述隔离件设置于相邻的所述光接收组件与所述光发射组件之间以隔离多个所述光接收组件与多个所述光发射组件。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的光收发器件，其特征在于，所述光接收组件包括APD器件、突发跨阻放大器及光路调节件，所述APD器件与所述突发跨阻放大器通过金丝键合连接，所述光路调节件设置于所述APD器件的上方；经所述第二滤光片组件分波后的多束光分别经对应的所述光路调节件反射后进入所述APD器件。

6.根据权利要求5所述的光收发器件，其特征在于，所述光接收组件的数量为2个，一所述光接收组件的APD器件为10G APD器件，另一所述光接收组件的APD器件为50G APD器件。

7.根据权利要求6所述的光收发器件，其特征在于，所述光收发器件输入端的入射光波长分别为1260nm～1280nm和1290nm～1310nm，波长为1260nm～1280nm的光束进入10G APD器件，波长为1290nm～1310nm的光束进入50G APD器件。

8.根据权利要求1～4任意一项所述的光收发器件，其特征在于，所述光发射组件的数量为2个，每一所述光发射组件包括一激光器芯片，一所述发射组件的所述激光器芯片所发射光束的波长为1575nm～1580nm，另一所述发射组件的所述激光器芯片所发射光束的波长为1340nm～1344nm。

9.根据权利要求8所述的光收发器件，其特征在于，所述光收发器件还包括设置于所述管壳内的制冷器，所述基板设置于所述制冷器上；所述制冷器位于所述激光器芯片的下方以对所述激光器芯片进行温度调节。