應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件制造技術

本實用新型專利技術涉及應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，激光器組的輸出端依次布置硅透鏡組、光學調整板組和下層硅透鏡陣列、下層濾光片組，下層濾光片組的輸出端布置下層自由空間波分復用器件，下層自由空間波分復用器件的輸出端布置光隔離器，光隔離器的輸出端布置聚焦透鏡，聚焦透鏡的輸出端與輸入光纖相連，輸出光纖與準直透鏡相連，準直透鏡的輸出端與棱鏡相銜接，棱鏡的輸出端布置上層自由空間波分復用器件，上層自由空間波分復用器件的輸出端布置上層濾光片組，上層濾光片組的輸出端布置上層硅透鏡陣列，上層硅透鏡陣列的輸出端布置探測器組。利用濾波片陣列結構實現光信號的復用解復用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，屬于光通信的光收發模塊

技術介紹
隨著通訊領域傳輸容量的日益增長，傳統的傳輸技術已很難滿足傳輸容量及傳輸速度的要求，在數據中心應用領域以及互聯網核心節點、教育機構、搜索引擎、大型網站、高性能計算等領域，為防止核心網絡的帶寬資源出現不足，承運商和服務供應商們對規劃新一代高速網絡協議的部署。電氣電子工程師學會(Institute of Electrical andElectronics Engineers , IEEE)對 P802. 3ba 工程任務組下的 40Gbps 和 IOOGbps 以太網制定了統一標準。 然而隨著人類對通信帶寬需求的快速增長，現有通信系統面臨著容量和能耗兩大挑戰。由于能在更小的空間、更低的能耗占用下能提供更大的帶寬，關于并行光學模塊的研究發展開始日益增多。并行光學模塊是在一個單獨的模塊中多個激光器對準多個光纖——例如適合短程高帶寬計算和交換應用的4通道短程收發模塊，集成了四個獨立的發送和接收通道，并連接到一條12通道多模帶狀光纖。由于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的熱量大大少于多個分立器件，從而提高了器件和整個系統的可靠性。因此，并行光學模塊在對子元件和定位件進行對準時所要求的精度要高，誤差要小，需保證盡可能高的光耦合效率。
技術實現思路
本技術的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種滿足高速并行長距離傳輸應用要求的波分復用解復用光組件，有效解決傳統的波分復用解復用光組件插入損耗大、耦合效率低、傳輸距離短、可靠性較差以及不易小型封裝等問題。本技術的目的通過以下技術方案來實現應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，特點是包括依次布置的發射端、發射端光學鏡組、接收端光學鏡組和接收端，所述發射端為IEEE 802.3ba規定的粗波分復用波長的激光器組，接收端為IEEE 802. 3ba規定的粗波分復用波長的探測器組，所述發射端光學鏡組包含硅透鏡組、光學調整板組、下層硅透鏡陣列、下層濾光片組、下層自由空間波分復用器件、光隔離器和聚焦透鏡，所述接收端光學鏡組包含準直透鏡、上層自由空間波分復用器件、上層濾光片組和上層硅透鏡陣列，激光器組的輸出端依次布置硅透鏡組、光學調整板組和下層硅透鏡陣列，下層硅透鏡陣列的輸出端布置下層濾光片組，下層濾光片組的輸出端布置下層自由空間波分復用器件，下層自由空間波分復用器件的輸出端布置光隔離器，光隔離器的輸出端布置聚焦透鏡，聚焦透鏡的輸出端與輸入光纖相連，輸出光纖與準直透鏡相連，準直透鏡的輸出端與棱鏡相銜接，棱鏡的輸出端布置上層自由空間波分復用器件，上層自由空間波分復用器件的輸出端布置上層濾光片組，上層濾光片組的輸出端布置上層硅透鏡陣列，上層硅透鏡陣列的輸出端布置探測器組。進一步地，上述的應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，其中，所述激光器組為有效發光區域在同一直線上等距排列的激光器陣列。更進一步地，上述的應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，其中，所述探測器組為有效接收區域在同一直線上等距排列的探測器陣列。更進一步地，上述的應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，其中，所述光學調整板組包含至少一個光學調整板以及對所述光學調整板支撐的調整帽，調整帽的形狀為半球形或立方體結構。更進一步地，上述的應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光 組件，其中，所述上層濾光片組和下層濾光片組均為帶通濾光片組。再進一步地，上述的應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，其中，所述上層自由空間波分復用器件固定在殼體的定位槽上，其主體為棱鏡，包含有用于光路傳輸的兩個面，其中一個表面鍍有全反射膜，且其面設有一用于光信號入射或者出射的窗口，另一個表面與上層濾光片組組合。再進一步地，上述的應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，其中，所述下層自由空間波分復用器件固定在殼體的定位槽上，其主體為棱鏡，包含有用于光路傳輸的兩個面，其中一個表面鍍有全反射膜，且其面設有一用于光信號入射或者出射的窗口，另一個表面與下層濾光片組組合。再進一步地，上述的應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，其中，所述準直透鏡、硅透鏡組和光學調整板組均鍍有抗反射膜。本技術技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在利用濾波片陣列結構實現了波分復用解復用的功能，并且在發射端光組件各通道利用光學調整板的“光學杠桿”作用，可以對發射光路進行微調整，利于光路的耦合和穩定，另外各發射通道采用透鏡組將光信號耦合進單模光纖，耦合效率高達80%，非常利于光信號的遠距離傳輸；接收端光組件利用濾波片陣列結構實現了光信號的解復用功能；新型波分復用解復用光組件采用高密度小間隔封裝芯片，而且接收端與發射端上下兩層排列，大大減小了空間，非常有利于實現并行光收發模塊小型化，并且光學調整板的光學杠桿降低了芯片貼裝精度的要求，使整個設計組裝過程簡單，大大降低了成本，可以使用現有光學組件的制成工藝，適合大批量生產。克服了現有技術存在的傳統分立器件體積大、損耗大、封裝精度要求高、成本高等缺點，實現對準精度高，操作誤差小，適用于可插拔的并行光學收發模塊。以下結合附圖對本技術技術方案作進一步說明圖I為本技術發射端的結構和波分復用光路原理示意圖；圖2為本技術接收端的結構和波分解復用光路原理示意圖；圖3為本技術發射端的內部結構示意圖；圖4為本技術接收端的內部結構示意圖；圖5為本技術的濾光片的通透特性曲線。圖中各附圖標記的含義見下表。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，其特征在于：包括依次布置的發射端、發射端光學鏡組、接收端光學鏡組和接收端，所述發射端為IEEE？802.3ba規定的粗波分復用波長的激光器組，接收端為IEEE？802.3ba規定的粗波分復用波長的探測器組，所述發射端光學鏡組包含硅透鏡組、光學調整板組、下層硅透鏡陣列、下層濾光片組、下層自由空間波分復用器件、光隔離器和聚焦透鏡，所述接收端光學鏡組包含準直透鏡、上層自由空間波分復用器件、上層濾光片組和上層硅透鏡陣列，激光器組的輸出端依次布置硅透鏡組、光學調整板組和下層硅透鏡陣列，下層硅透鏡陣列的輸出端布置下層濾光片組，下層濾光片組的輸出端布置下層自由空間波分復用器件，下層自由空間波分復用器件的輸出端布置光隔離器，光隔離器的輸出端布置聚焦透鏡，聚焦透鏡的輸出端與輸入光纖相連，輸出光纖與準直透鏡相連，準直透鏡的輸出端與棱鏡相銜接，棱鏡的輸出端布置上層自由空間波分復用器件，上層自由空間波分復用器件的輸出端布置上層濾光片組，上層濾光片組的輸出端布置上層硅透鏡陣列，上層硅透鏡陣列的輸出端布置探測器組。

【技術特征摘要】
1.應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，其特征在于包括依次布置的發射端、發射端光學鏡組、接收端光學鏡組和接收端，所述發射端為IEEE 802. 3ba規定的粗波分復用波長的激光器組，接收端為IEEE 802. 3ba規定的粗波分復用波長的探測器組，所述發射端光學鏡組包含硅透鏡組、光學調整板組、下層硅透鏡陣列、下層濾光片組、下層自由空間波分復用器件、光隔離器和聚焦透鏡，所述接收端光學鏡組包含準直透鏡、上層自由空間波分復用器件、上層濾光片組和上層硅透鏡陣列，激光器組的輸出端依次布置硅透鏡組、光學調整板組和下層硅透鏡陣列，下層硅透鏡陣列的輸出端布置下層濾光片組，下層濾光片組的輸出端布置下層自由空間波分復用器件，下層自由空間波分復用器件的輸出端布置光隔離器，光隔離器的輸出端布置聚焦透鏡，聚焦透鏡的輸出端與輸入光纖相連，輸出光纖與準直透鏡相連，準直透鏡的輸出端與棱鏡相銜接，棱鏡的輸出端布置上層自由空間波分復用器件，上層自由空間波分復用器件的輸出端布置上層濾光片組，上層濾光片組的輸出端布置上層硅透鏡陣列，上層硅透鏡陣列的輸出端布置探測器組。2.根據權利要求I所述的應用于高速并行長距離傳輸的新型波分復用解復用光組件，其特征在于所述激光器組為有效發光區域在同一直線上等距排列的激光器陣列。3.根據權利要求I所述的應用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李偉龍，孫雨舟，王攀，黃鵬，施高鴻，劉圣，
申請(專利權)人：蘇州旭創科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：