一種多波長復用/解復用的并行光收發(fā)組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光通信領域，尤其涉及一種多波長復用/解復用的并行光收發(fā)組件。
【背景技術】
[0002]隨著信息產業(yè)的全面普及帶來全球數(shù)據(jù)量的爆發(fā)性增長，全球數(shù)據(jù)中心建設如火如荼。并行光學模塊由于其大通信容量、低能耗等特點大受業(yè)界青睞，近幾年發(fā)展迅速。并行光學模塊指的是在一個模塊中，通過多根光纖實現(xiàn)多通道激光器和多通道探測器的一對一傳輸。器件集成化和小型化所帶來的低功耗，使得并行光學模塊產生和散發(fā)的熱量大大少于多個分立器件。而并行光學模塊主要依賴于光學器件的高密度集成。
[0003]例如QSFPSR4短距離傳輸模塊中，集成四路發(fā)射和四路接收，光口處由標準的12芯MPO標準陣列光纖實現(xiàn)。VECSEL激光器管芯為面發(fā)射，出射光束與光口處存在90度的偏轉，目前常用的解決方法為使用透鏡實現(xiàn)光路偏轉，如圖1和圖2所示。圖1為多路并行發(fā)射光路實現(xiàn)方式；圖2為多路并行接收光路實現(xiàn)方式。該方案需要光纖陣列傳輸，同時還需要專用MPO光接口實現(xiàn)連接，光纖陣列和MPO光接口是制約該方案的主要成本問題，而且不能與現(xiàn)有的單根光纖網絡兼容。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型實施例的目的在于提供一種多波長復用/解復用的并行光收發(fā)組件，以解決現(xiàn)有技術并行光收發(fā)組件不能與現(xiàn)有的單根光纖網絡兼容的問題。
[0005]本實用新型實施例是這樣實現(xiàn)的，一種多波長復用/解復用的并行光收發(fā)組件，所述并行光收發(fā)組件包括:激光器發(fā)射芯片、探測器接收芯片、集成體、PCB電路板、波分復用解復用濾光片，其中集成體上包括若干準直透鏡。為了描述清晰，將發(fā)射光路部分定義為光發(fā)射組件；將接收光路部分定義為光接收組件。
[0006]所述集成體和所述激光器發(fā)射芯片和所述探測器接收芯片設置于所述PCB電路板上，所述準直透鏡和所述波分復用解復用濾光片設置于所述集成體上；
[0007]所述激光器發(fā)射芯片和所述探測器接收芯片所述激光器發(fā)射芯片或探測器接收芯片對應的工作波長分別為λ 1、λ2、λ3和λ4，λ 1、λ2、λ3和λ 4互不相等；
[0008]所述光發(fā)射組件和所述光接收組件均包含4個所述波分復用解復用濾光片和5個所述準直透鏡；所述光發(fā)射組件的集成體中包括一個用于發(fā)射光路的光口，所述光接收組件的集成體中包括一個用于接收光路的光口 ；
[0009]置于所述PCB電路板上的所述四個激光器發(fā)射芯片或探測器接收芯片在一條直線上；四個所述準直透鏡分別位于所述四個激光器發(fā)射芯片或探測器接收芯片的正上方，頂點光斑與所述四個探測器接收芯片的光敏面中心或者所述四個激光器發(fā)射芯片分別對準；
[0010]所述四個波分復用解復用濾光片分別置于所述四個準直透鏡的正上方，且所述四個波分復用解復用濾光片相互平行，反射面向下且與所述PCB電路板的夾角均為45° ;所述四個波分復用解復用濾光片反射其對應的所述激光器發(fā)射芯片或探測器接收芯片的工作波長的光，透射其它三個波長的光；
[0011]第五準直透鏡位于所述波分復用解復用濾光片反射面一側，且所述第五準直透鏡和所述波分復用解復用濾光片之間的光路與所述波分復用解復用濾光片和所述激光器發(fā)射芯片或探測器接收芯片的之間的光路垂直。
[0012]本實用新型提供的一種多波長復用/解復用的并行光收發(fā)組件的第一優(yōu)選實施例中:所述光發(fā)射組件中:
[0013]第一準直透鏡401、第二準直透鏡402、第三準直透鏡403和第四準直透鏡404，用于將激光器發(fā)射芯片發(fā)出發(fā)散光束轉變?yōu)闇手惫馐?br>[0014]所述第五準直透鏡405，用于將經由所述準直透鏡401?404準直后的光束轉換為會聚光，從而被光纖接收；
[0015]所述激光器發(fā)射芯片為垂直腔面發(fā)射激光器，與所述PCB電路板105通過高精度貼片設備進行無源貼裝；所述PCB電路板105的電路連接采用金絲鍵合方式實現(xiàn)；
[0016]所述集成體與所述激光器發(fā)射芯片之間對位，采用高精度貼片設備以無源或者有源對準方式實現(xiàn)；
[0017]通過紅外CXD觀察使得所述第一準直透鏡401的頂點光斑與第一激光器發(fā)射芯片101對準，所述第二準直透鏡402的頂點光斑與第二激光器發(fā)射芯片102對準，所述第三準直透鏡403的頂點光斑與第三激光器管芯103對準，所述第四準直透鏡404的頂點光斑與第四激光器管芯104對準；將所述激光器發(fā)射芯片與所述集成體中所述準直透鏡對位后，將所述集成體固定在所述PCB電路板105上，用紫外膠預固定后，再通過環(huán)氧樹脂膠加固固定；最后，將密封蓋板106通過密封膠固定在所述集成體上，實現(xiàn)器件密封。
[0018]本實用新型提供的一種多波長復用/解復用的并行光收發(fā)組件的第二優(yōu)選實施例中:所述并行光收發(fā)組件還包括第一可調支架301、第二可調支架302、第三可調支架303和第四可調支架304 ；
[0019]所述四個可調節(jié)支架設置有相對所述PCB電路板水平面的45度斜面，用于分別安裝所述四個波分復用解復用濾光片，所述可調節(jié)支架上設計有柄，便于夾持或者吸頭吸附操作；所述可調節(jié)支架與所述集成體之間采用紫外膠固定；
[0020]當光組件要求較高耦合效率時，通過單路分別調節(jié)所述調節(jié)支架來控制所述波分復用解復用濾光片上下位移，使得所述激光器芯片(101?104)發(fā)射的光通過濾光片反射后盡可能多的耦合進入插針中；所述激光器發(fā)射芯片發(fā)射光束后，經過其對應的所述準直透鏡準直后，入射到其對應的所述波分復用解復用濾光片上，通過監(jiān)控光口處出射光功率或者使用光束質量分析儀監(jiān)控光斑，調節(jié)其對應的可調節(jié)支架，當監(jiān)控效果最佳時固定所述可調節(jié)支架。
[0021]本實用新型提供的一種多波長復用/解復用的并行光收發(fā)組件的第三優(yōu)選實施例中:所述并行光收發(fā)組件還包括第二可調支架302、第三可調支架303和第四可調支架304 ；
[0022]所述可調節(jié)支架設置有相對所述PCB電路板水平面的45度斜面，用于分別安裝所述第二波分復用解復用濾光片108、第三波分復用解復用濾光片109和第四波分復用解復用濾光片110，所述可調節(jié)支架上設計有柄，便于夾持或者吸頭吸附操作；所述第一波分復用解復用濾光片107固定在所述集成體上；所述可調節(jié)支架302?304與所述集成體之間采用紫外膠固定；
[0023]當光組件要求較高耦合效率時，通過單路調節(jié)所述波分復用解復用濾光片上下位移依次調節(jié)所述第二激光器發(fā)射芯片102、所述第三激光器發(fā)射芯片103和所述第四激光器發(fā)射芯片104經過相應濾光片后反射光束的位置:
[0024]所述激光器發(fā)射芯片發(fā)射光束后，經過其對應的所述準直透鏡準直后，入射到其對應的所述波分復用解復用濾光片上，通過監(jiān)控光口處出射光功率或者使用光束質量分析儀監(jiān)控光斑，調節(jié)其對應的可調節(jié)支架，當監(jiān)控效果最佳時固定所述可調節(jié)支架。
[0025]本實用新型提供的一種多波長復用/解復用的并行光收發(fā)組件的第四優(yōu)選實施例中:第一激光器發(fā)射芯片101、第二激光器發(fā)射芯片102、第三激光器發(fā)射芯片103和第四激光器發(fā)射芯片104的對應工作波段分別為820nm、850nm、880nm、910nm或者分別為1250nm、1280nm、1310nm、1340nm。
[0026]本實用新型提供的一種多波長復用/解復用的并行光收發(fā)組件的第五優(yōu)選實施例中:所述光接收組件中:
[0027]第六準直透鏡406，用于將光纖傳輸過來光束整形成準直光；
[0028]第七準直透鏡407、第八準直透鏡408、第九準直透鏡409和第十準直透鏡410，用于將經過所述第六準直透鏡406整形后的準直光束轉變?yōu)闀酃猓?br>[0029]所述探測器接收芯片與所述PCB電路板105通過高精度貼片設備進行無源貼裝，與所述PCB電路板105的電路連接采用金絲鍵合方式實現(xiàn)；
[0030]所述集成體與所述探測器接收芯片之間對位，采用高精度貼片設備以無源或者有源對準方式實現(xiàn):
[0031 ] 通過紅外CXD觀察使得所述第七準直透鏡407的頂點光斑與第一探測器接收芯片201光敏面中心對準，所述第八準直透鏡408的頂點光斑與第二探測器接收芯片202光敏面中心對準，所述第九準直透鏡409的頂點光斑與第三探測器接收芯片203光敏面中心對準，所述第十準直透鏡410的頂點光斑與第四探測器接收芯片204光敏面中心對準；將所述探測器接收芯片與所述集成體中所述準直透鏡對位后，將所述集成體固定在所述PCB電路板105上，用紫外膠預固定后，再通過環(huán)氧樹脂膠加固固定；最后，將所述密封蓋板106通過密封膠固定在所述集成體上，實現(xiàn)器件密封。
[0032]本實用新型提供的一種多波長復用/解復用的并行光收發(fā)組件的第六優(yōu)選實施例中:所述并行光收發(fā)組件還包括第一可調支架301、第二可調支架302、第三可調支架303和第四可調支架304 ；
[0033]所述四個可調節(jié)支架設置有相對所述PCB電路板水平面的45度斜面，用于分別安裝所述四個波分復用解復用濾光片，所述可調節(jié)支架上設計有柄，便于夾持或者吸頭吸附操作；所述可調節(jié)支架與所述集成體之間采用紫外膠固定；
[0034]當光組件要求較高耦合效率時，通過單路調節(jié)所述波分復用解復用濾光片上下位移依次調節(jié)固定所述第一可調支架301、第二可調支架302、第三可調支架303和第四可調支架304:
[0035]光纖傳輸過來