CN105849596A - 用于阻断串扰的材料、光组件和所述材料的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于阻断串扰的材料、光组件和该材料的制作方法。所述材料包括:第一层膜(201)、基板(202)和第二层膜(203),第一层膜(201)和第二层膜(203)分别镀在基板(202)的两面,第一层膜(201)非镂空且表面上设置有交替排列的栅线和栅格。所述光组件包括:接收光组件(901);所述接收光组件(901)的外围包括通光区域(902)和非通光区域(903);所述通光区域(901)为所述材料,且第一层膜(902a)位于与光接收方向相对的一侧,第二层膜(902c)位于与接收光组件相对(901)的一侧,所述非通光区域(903)为电信号屏蔽结构。上述材料和光组件能够保证光、电完全隔离,无电磁泄漏,屏蔽效果更佳,提高了接收灵敏度和功率。
Description
本发明涉及光通信技术领域,特别涉及一种用于阻断串扰的材料、光组件和该用于阻断串扰的材料的制作方法。
在无源光网络(Passive Optical Network,简称PON)中,双向光组件(Bi-direction Optic Sub-Assembly,简称:BOSA)是一种常见的光组件。参见图1,为传统的半导体罩(Transistor Outline,简称TO)BOSA的结构示意图。它主要包括光发射部件(Transmittor,简称:Tx)、光接收部件(Receiver,简称:Rx)、用于固定Tx和Rx的BOSA壳体(简称:BOX)、波分复用滤波器(Wave-length Division Multiplexing,简称:WDM)和球透镜等。其中,Tx和Rx的外部各自有一个罩以保护内部的器件,且罩上均留有光通孔以供光路传输。收发光路通过WDM汇聚在一起,经由球透镜耦合进出BOX。
单TO双向光组件(Single-TO BOSA)是一种相对于传统的双TO BOSA的低成本技术方案。其与双TO BOSA的区别主要在于Tx和Rx的内部器件全部集成在一个底座上,并共用一个罩,WDM滤波器也置于该罩内,球透镜置于罩内或罩上。对于单TO双向光组件来说,由于Tx和Rx的内部器件均位于一个罩内,因此,Tx内的激光二极管(Laser Diode,简称:LD)和调制电路会给Rx内的光电二极管(Photonic Diode,简称:PD)带来光串扰和电串扰的问题。
针对这一问题,目前已有一种单TO双向光组件给出了解决方案。在抗电串扰方面,利用金属全包结构将PD外部封闭以抗电磁串扰,仅留一个光通孔用于接收光进入,同时使LD和PD的金线反向拉开,以避免电信号干扰。在抗光串扰方面,金属全包结构能将大部分LD的散射光挡住,至于少数透过光
通孔的散射光,通过在底座上挖一斜槽,将PD设计在该斜槽上,且该斜槽的斜面与LD的发射方向相反,使得PD的光敏面与LD的散射光错开一个角度,从而降低光串扰。
但是,上述技术中由于金属全包结构上留有光通孔,依旧有电串扰存在,导致接收灵敏度降低。另外,反向斜槽PD在降低LD散射光串扰的同时,也使接收光的有效感光面减少,导致接收功率降低。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种用于阻断串扰的材料、光组件和该材料的制作方法,用于解决现有技术中由于电串扰或光串扰导致的接收灵敏度较低的技术问题。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种用于阻断串扰的材料,所述材料包括:第一层膜、基板和第二层膜,所述第一层膜和第二层膜分别镀在所述基板的两面,其中,所述第一层膜表面上设置有交替排列的栅线和栅格,所述第一层膜非镂空;所述第二层膜能够透射第一波长的光,反射第二波长的光。
结合第一方面,在第一种实施方式下,所述第一层膜由复合透明氧化物导电薄膜TCO材料构成,所述复合TCO材料包括:TCO底材和非氧化物。
结合第一方面,在第二种实施方式下,所述第二层膜至少包括两种折射率不同的材料,其中一种材料为氧化物或者硫化物或单质。
结合第一种实施方式,在第三种实施方式下,所述TCO底材为掺钼氧化铟IMO。
结合上述第一种或第二种实施方式,在第四种实施方式下,所述复合TCO材料以旋涂方式沉积在所述基板上,或者粘贴在所述基板上。
结合上述第一种至第四种实施方式中的任一种,在第五种实施方式下,所述栅格为在所述复合TCO材料上光学压印或者光刻得到。
结合上述第一方面或第一种至第五种实施方式中的任一种,在第六种实施方式下,所述第一层膜的电磁透过率和光透过率可调。
结合上述第一种至第六种实施方式中的任一种,在第七种实施方式下,所述第一层膜的电磁透过率和光透过率符合下列公式:
其中,T为所述第一层膜的电磁透过率,g为所述第一层膜的归一化导纳,v0为谐振频率,n0为入射材料折射率,n为所述第一层膜的等效折射率,α为所述栅线的宽度,ε为所述复合TCO材料的节点常数,K为归一化系数,β为所述栅格的宽度,d为所述第一层膜的厚度,v为入射电磁波频率,t为所述第一层膜的光透过率,η为所述第一层膜的透光比。
第二方面,提供了一种光组件,包括:接收光组件;
所述接收光组件的外围包括通光区域和非通光区域;
所述通光区域为如上述第一方面或上述第一方面的第一种至第六种实施方式中的任一种所述的材料,且所述第一层膜位于与光接收方向相对的一侧,所述第二层膜位于与所述接收光组件相对的一侧;所述非通光区域为电信号屏蔽结构。
结合第二方面,在第一种实施方式下,所述非通光区域与所述光组件的底座为一体,所述接收光组件内嵌于所述非通光区域中。
结合第二方面,在第二种实施方式下,所述非通光区域为套筒式电信号屏蔽结构,套在所述接收光组件的外围,且置于所述光组件的底座上。
第三方面,提供了一种用于阻断串扰的材料制作方法,所述材料为如上述第一方面或上述第一方面的第一种至第六种实施方式中的任一种所述的材料,所述方法包括:
在基板的一侧上镀上第二层膜,所述第二层膜能够透射第一波长的光且反射第二波长的光;
先在所述基板的另一侧附着复合透明氧化物导电薄膜TCO材料,再在所述复合TCO材料表面制作栅格,使得栅格和栅线交替排列形成非镂空的第一层膜;或者,先在复合TCO材料表面制作栅格,使得栅格和栅线交替排列形成非镂空的第一层膜,再将所述第一层膜附着在所述基板的另一侧。
结合第三方面,在第一种实施方式下,所述在所述基板的另一侧附着复合TCO材料,包括:
在所述基板的另一侧以旋涂方式沉积复合TCO材料。
结合第三方面,在第二种实施方式下,所述将所述第一层膜附着在所述基板的另一侧,包括:
将所述第一层膜粘贴在所述基板的另一侧。
结合第三方面或第三方面的第一种或第二种实施方式,在第三种实施方式下,所述在所述复合TCO材料表面制作栅格,包括:
利用光学压印方式或光刻方式在所述复合TCO材料表面制作栅格。
本发明实施例提供的技术方案能够保证光、电完全隔离,无电磁泄漏,屏蔽效果更佳,提高了接收灵敏度和功率。另外,由于无需留通孔避免了孔径大小影响电磁屏蔽效果及光路对准难度的问题,极大地降低了封装难度;并且,光电隔离在一个膜片上实现,技术项和封装工序少,成本也低廉得多,使TO结构简单,降低制造成本,非常适合大规模生产,增强了实用性。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,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是现有技术提供的双TO双向光组件结构图;
图2是本发明一实施例提供的用于阻断串扰的材料的结构图;
图3是本发明另一实施例提供的IBF三层结构示意图;
图4是本发明另一实施例提供的栅格膜的结构示意图;
图5是本发明另一实施例提供的用于阻断串扰的材料的工作原理示意图;
图6是本发明另一实施例提供的用于阻断串扰的材料制作方法流程图;
图7是本发明另一实施例提供的用于阻断串扰的材料制作方法流程图;
图8是本发明另一实施例提供的IBF制作工艺流程示意图;
图9是本发明另一实施例提供的光组件结构图;
图10是本发明另一实施例提供的单TO双向光组件结构图;
图11是本发明另一实施例提供的光组件结构图;
图12是本发明另一实施例提供的内嵌式封贴光组件示意图;
图13是本发明另一实施例提供的内嵌式封贴单TO双向光组件结构图;
图14是本发明另一实施例提供的光组件结构图;
图15是本发明另一实施例提供的套筒式封贴光组件示意图。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例主要涉及单TO双向光组件,以解决接收灵敏度不足的问题。接收灵敏度不足的主要原因是单TO双向光组件内发射信号对接收信号的串扰影响,电串扰就是其中之一,光串扰是除了电串扰以外的另一大串扰。例如,吉比特无源光网络(Gigabit-Capable Passive Optical Network,简称:GPON)系统的光网络单元(Optical Network Unit,简称:ONU)中单TO双向光组件内接收光组件内存在的信号,包括:1490nm的接收光信号、1310nm的发射光信号、2.5G的接收电信号和1.25G的发射电信号。其中,1310nm的发射光信号会对1490nm的接收光信号产生光串扰,1.25G的发射电信号为会对2.5G的接收电信号产生电串扰,因此,要对1490nm的光信号和2.5G的电信号采取可
屏蔽1310nm的光信号和1.25G的电信号的技术措施。与传统的预留通光孔的金属材料屏蔽电串扰,以及斜角WDM或底座反向斜槽等抗光串扰的方式相比,本发明实施例采用一种用于阻断串扰的材料作为接收光组件的通光区域起到电磁屏蔽层的作用,以及采用电信号屏蔽结构作为非通光区域起到电磁屏蔽层的作用;其中,该用于阻断串扰的材料不仅能够屏蔽电信号,还可以对接收光波长透光且对发射光波长反射,保证了光、电完全隔离,无电磁泄漏,屏蔽效果更佳,有效地提高了接收灵敏度和功率。
实施例一
参见图2,本发明一实施例提供了一种用于阻断串扰的材料,该材料包括:第一层膜201、基板202和第二层膜203,该第一层膜201和第二层膜202分别镀在该基板202的两面,其中,该第一层膜201表面上设置有交替排列的栅线和栅格,且该第一层膜201非镂空;该第二层膜203能够透射第一波长的光,反射第二波长的光。
其中,第一层膜201用于透光和屏蔽电串扰信号,第二层膜203用于屏蔽光串扰信号。该第二层膜203可以采用现有技术中的各种用于镀膜的材料,只要该材料可以对第一波长透光且对第二波长反射即可。
具体地,第二层膜203包括至少两种折射率不同的材料,其中任一种的材料可以为:氧化物、硫化物或单质等等,该氧化物可以为氧化钽,该单质可以为硅等等,本实施例对此不做具体限定。
另外,第二层膜能够透射第一波长的光在理想情况下是指第一波长的光能够全部透传过该第二层膜,但是,在实际应用中,也可能是部分透传,如第一波长的光90%或80%透传过该第二层膜,从而适应不同的精度需求和成本要求,这里不具体限定。第二层膜能够反射第二波长的光在理想情况下是指第二波长的光能够全部被第二层膜反射出去而不能透传,但是,在实际应用中,也可能是部分反射,如第二波长的光90%或80%被反射出去,仍有少部分光被透传,但是光串扰的程度很小,能够在允许的范围内,因此,不会对接收造成影
响。
应当理解的是,上述第一波长和第二波长只是一个举例,实际应用中,第一波长和第二波长可以根据需要指定,当应用在不同的PON系统中,发射波长或接收波长不同时,该第二层膜的材料、厚度也有所不同,可以根据实际需求进行设计。
优选地,第一波长可以为接收光波长,第二波长可以为发射光波长。
本实施例提供的上述材料,可以作为通光区域用于单TO双向光组件内的接收光组件中,能够起到光、电完全隔离,无电磁泄漏,具有良好的屏蔽效果,从而可以提高接收灵敏度和功率。当该材料作为通光区域用于单TO双向光组件内的接收光组件中时,该第一层膜201位于与光接收方向相对的一侧,该第二层膜203位于与该接收光组件相对的一侧。
可选的,所述第一层膜可以由复合透明氧化物导电薄膜(Transparent Conductive Oxide,简称:TCO)材料构成,该复合TCO材料包括:TCO底材和非氧化物。
其中,所述TCO底材可以有多种选择,如掺锡氧化铟(In2O3:Sn,简称ITO)、掺钼氧化铟(In2O3:Mo,简称IMO)、掺氟氧化锡(SnO2:F,简称FTO)、掺铝氧化锌(ZnO:AI,简称ZAO)等等。优选地,可以选用红外透过率最高的IMO。
所述非氧化物也有多种,如硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)等等,本实施例对此不做具体限定。通过在TCO底材中掺杂非氧化物,可以增大材料的截止波长。
可选的,所述复合TCO材料可以以旋涂方式沉积在该基板上,或者粘贴在该基板上。
可选的,所述栅格可以为在该复合TCO材料上光学压印或者光刻得到。
其中,栅格的形状可以有多种,本实施例对此不做具体限定,如可以为正方形、长方形、菱形、六边形等等。第一层膜上的栅格大小可以相同,也可以不同,此处不限定。
优选地,可以设置栅格的大小和形状都相同,且均匀地排列。
另外,栅线的厚度比栅格的厚度大,因此,栅格为凹形结构。
可选的,所述第一层膜的电磁透过率和光透过率可调。
可选的,所述第一层膜的电磁透过率和光透过率可以符合下列公式:
其中,T为该第一层膜的电磁透过率,g为该第一层膜的归一化导纳,v0为谐振频率,n0为入射材料折射率,n为该第一层膜的等效折射率,α为该栅线的宽度,ε为该复合TCO材料的节点常数,K为归一化系数,β为该栅格的宽度,d为该第一层膜的厚度,v为入射电磁波频率,t为该第一层膜的光透过率,η为该第一层膜的透光比。
本实施例中的栅格非镂空,和栅线具有一定的厚度比,并且可设计调节。上述公式中的任一个参数都不是固定不变的,可以根据需要进行设计和调节。例如,已知第一层膜的电磁透过率T,根据T和其它已确定的参数来求出栅格的宽度β,从而设计出相应的栅格。再如,已知栅格的厚度d,根据d和其它已确定的参数来求出第一层膜的电磁透过率T,从而可以调节第一层膜的电磁透过率。
例如,对1.25G的电信号进行屏蔽,采用包括IMO和ZnS的基材,100um厚度,电磁屏蔽效率35dB,设置红外透光率在95%,则估算的有效栅格宽度为150um,栅格周期为450um。按比例缩小,则红外透光性不变,电磁屏蔽性能增大。
本实施例提供的用于阻断串扰的材料可以称为串扰阻断膜(Interference
Blocking Film,简称IBF)。参见图3,该IBF为三层结构,包括:上层、中间层和下层。中间层为基板,主要作用是作为上层薄膜和下层薄膜材料的载体,一般可选用薄膜产业界最成熟最大规模生产的聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,简称PET)基材以控制成本。上层为复合TCO栅格膜,主要作用是屏蔽TO内发射电信号对接收电信号的电串扰,而使光信号能最大限度地不衰减通过,且该栅格膜的透过率可调。下层为光串扰隔离膜,可以对接收的光信号增透即透光,对发射的光信号高度反射,以实现光串扰隔离。其中,栅格膜的结构可以参见图4,包括栅线和栅格,且交替排列,该栅格膜非镂空。
参见图5,为本发明另一实施例提供的用于阻断串扰的材料工作原理示意图。其中,该材料包括基板A、第二层膜B和第一层膜C。接收光组件内的PD用来接收光信号。接收光组件内存在的信号包括:接收光信号、发射光信号、接收电信号和发射电信号,其中,发射光信号为光串扰信号,发射电信号为电串扰信号,都需要屏蔽。经过第一层膜C时,发射电信号被反射出去,从而可以屏蔽掉电串扰信号,接收光信号和发射光信号进入基板A,到达第二层膜B时,被第二层膜B隔离掉发射光信号,从而可以屏蔽掉光串扰信号;因此,透过第二层膜B后仅剩接收光信号被PD接收,达到了屏蔽光串扰信号和电串扰信号的目的,由此实现光电一体化隔离,提高了接收灵敏度和功率。
本实施例提供的上述材料,能够保证光、电完全隔离,无电磁泄漏,屏蔽效果更佳,提高了接收灵敏度和功率。另外,由于无需在接收光组件上留通孔避免了孔径大小影响电磁屏蔽效果及光路对准难度的问题,极大地降低了封装难度;并且,光电隔离在一个膜片上实现,技术项和封装工序少,成本低廉,使得TO结构简单,降低制造成本,非常适合大规模生产,增强了实用性。
实施例二
参见图6,本发明另一实施例提供了一种用于阻断串扰的材料制作方法,包括:
601:在基板的一侧上镀上第二层膜,该第二层膜包括至少两种折射率不同的材料,其中任一种的材料可以为:氧化物、硫化物或单质等等,该氧化物可以为氧化钽,该单质可以为硅等等,本实施例对此不做具体限定。
602:在该基板的另一侧附着复合TCO材料,其中TCO材料请参见实施例一的描述,这里不再赘述。
本步骤可以包括:
在该基板的另一侧以旋涂方式沉积复合TCO材料。
603:在复合TCO材料表面制作栅格,使得栅格和栅线交替排列形成非镂空的第一层膜。
参见图7,本发明另一实施例提供了一种用于阻断串扰的材料制作方法,包括:
701:在基板的一侧上镀上第二层膜,该第二层膜包括至少两种折射率不同的材料,其中任一种的材料可以为:氧化物、硫化物或单质等等,该氧化物可以为氧化钽,该单质可以为硅等等,本实施例对此不做具体限定。
702:在复合TCO材料表面制作栅格,使得栅格和栅线交替排列形成非镂空的第一层膜,其中TCO材料请参见实施例一的描述,这里不再赘述。。
703:将该第一层膜附着在该基板的另一侧。
本步骤可以包括:
将所述第一层膜粘贴在该基板的另一侧。
经过上述任一方法可以制得用于阻断串扰的材料,该材料可以作为通光区域用于单TO双向光组件内的接收光组件中,能够起到光、电完全隔离,无电磁泄漏,具有良好的屏蔽效果,从而可以提高接收灵敏度和功率。当该材料作为通光区域用于单TO双向光组件内的接收光组件中时,该第一层膜位于与光接收方向相对的一侧,该第二层膜位于与该接收光组件相对的一侧。
上述任一方法中,可选的,所述在复合TCO材料表面制作栅格,可以包括:
利用光学压印方式或光刻方式在复合TCO材料表面制作栅格。
经过上述任一方法可以制得用于阻断串扰的材料。参见图8,为本发明另一实施例提供的该材料的制作工艺流程示意图。举例说明,首先,在PET基板A上进行光学镀膜,构建针对1490nm波长高透以及1310nm波长高反的光串扰隔离膜B,使LD发射光受阻断而不干扰PIN接收光路,而接收光则不受损耗地被接收。然后,将复合TCO材料通过旋涂方式沉积在基板A的反面,构建电磁屏蔽隔层。再利用光学压印技术在复合TCO材料表面制作栅格结构,得到栅格膜C,最终形成了包括C、A和B的阻断串扰的材料或膜片。
应当理解,上述示例中的1490nm、1310nm波长只是为了举例说明,实际应用中,针对不同的波长可以通过设计结构参数优化电磁屏蔽效能和薄膜透光性,以适应产品应用。由于对于百微米级的栅格,光学压印的技术已经可以满足,不需要光刻,因而本发明对压印精度的要求极低,磨具成本非常低。
本实施例提供的上述任一方法得到的用于阻断串扰的材料,可以作为通光区域用于单TO双向光组件内的接收光组件中,能够起到光、电完全隔离,无电磁泄漏,具有良好的屏蔽效果,从而可以提高接收灵敏度和功率。另外,由于无需留通孔避免了孔径大小影响电磁屏蔽效果及光路对准难度的问题,极大地降低了封装难度;并且,光电隔离在一个膜片上实现,技术项和封装工序少,成本也低廉得多,使TO结构简单,降低制造成本,非常适合大规模生产,增强了实用性。
实施例三
参见图9,本发明一实施例提供了一种光组件,包括:接收光组件901;
该接收光组件901的外围包括通光区域902和非通光区域903;
该通光区域902为如实施例一所述的用于阻断串扰的材料,该材料包括第一层膜902a、基板902b和第二层膜902c,且该第一层膜902a位于与光接收方向相对的一侧,第二层膜902c位于与该接收光组件相对的一侧,该非通光区域903为电信号屏蔽结构。
其中,所述用于阻断串扰的材料的结构请参考实施例一中的描述,这里不再赘述,为方便说明,该阻断串扰的材料可以称为IBF。
第二层膜902c能够透射第一波长的光,反射第二波长的光,优选地,该第一波长为接收光波长,第二波长为发射光波长。接收光波长和发射光波长可以有多种组合,此处不限定,如可以为:发射光波长为1310nm,接收光波长为1550nm;或者发射光波长为850nm,接收光波长为1310nm;或者发射光波长为1310nm,接收光波长为1490nm等等,针对不同的组合,通过更改膜的参数来满足实际应用。
优选地,该非通光区域和IBF可以为无缝连接(如完全靠紧),从而实现全封闭。
该非通光区域可以为能够屏蔽电信号的任意材料。具体地,可以使用金属部件,包括但不限于:金属壳子、金属座、金属块、金属薄膜等等,或者,也可以使用不透光的非金属材料、不透光的复合材料等等,本实施例对此不做具体限定。
可选的,上述非通光区域可以与该光组件的底座为一体,该接收光组件内嵌于该非通光区域中。
可选的,上述非通光区域可以为套筒式电信号屏蔽结构,套在该接收光组件的外围,且置于该光组件的底座上。
该接收光组件901可以包括:PD和跨阻放大器(Trans-Impedance Amplifier,简称:TIA)。该光组件可以具体为单TO双向光组件,进一步地还包括:发射光组件、TO罩等等。
参见图10,为本发明另一实施例提供的单TO双向光组件的结构示意图。该单TO双向光组件包括:TO罩、球透镜和TO底座,TO罩置于TO底座上,球透镜镶嵌于TO罩的顶端,光线可以透过球透镜传输。在TO罩内部布置有发射光组件、接收光组件和WDM滤波器。发射光组件发射的光信号,经过球透镜向外发射。从球透镜接收的外部光信号经过WDM滤波器滤波后进入接收
光组件。发射光路和接收光路通过WDM滤波器汇聚和分开,汇聚光路通过球透镜与外界进行光交互,而发射光路、接收光路分别与发射光组件、接收光组件光连通。接收光组件包括接收端底座、PD和TIA。其中,PD和TIA置于接收端底座上。接收光组件的外围包括通光区域和非通光区域。通光区域为IBF,可以对接收光波长透光且对发射光波长反射;非通光区域为金属屏蔽壳,能够对光信号起到屏蔽的作用。
本实施例提供的上述光组件,能够保证光、电完全隔离,无电磁泄漏,屏蔽效果更佳,提高了接收灵敏度和功率。另外,由于无需留通孔避免了孔径大小影响电磁屏蔽效果及光路对准难度的问题,极大地降低了封装难度;并且,光电隔离在一个膜片IBF上实现,技术项和封装工序少,成本也低廉得多,使TO结构简单,降低制造成本,非常适合大规模生产,增强了实用性。
实施例四
参见图11,本发明另一实施例提供了一种光组件,包括:接收光组件1101和底座1102,该接收光组件1101的外围包括通光区域1103和非通光区域1102,该非通光区域与该底座为一体,且该接收光组件1101内嵌于该非通光区域1102中。
该通光区域1103为如实施例一所述的用于阻断串扰的材料,该材料包括第一层膜、基板和第二层膜,且该第一层膜位于与光接收方向相对的一侧,第二层膜位于与该接收光组件相对的一侧,该非通光区域1102为电信号屏蔽结构。
其中,该用于阻断串扰的材料的结构可以参考实施例一中的描述,这里不再赘述。
参见图12,为本发明另一实施例提供的内嵌式封贴光组件的示意图。其中,该光组件包括:接收光组件和底座,该接收光组件包括PD和TIA。该接收光组件的外围包括通光区域和非通光区域。该通光区域为IBF,该非通光区域为电信号屏蔽结构且与该底座为一体。且该PD和TIA内嵌封贴于该非通光区域
和底座中。该IBF包括用于透光和屏蔽电信号的栅格膜、基板以及对接收光波长透光且对发射光波长反射的光串扰隔离膜,且该栅格膜上交替排列有栅线和栅格,该栅格膜位于与光接收方向相对的一侧,该光串扰隔离膜位于与该PD和TIA相对的一侧。
参见图13,为本发明另一实施例提供的内嵌式封贴单TO双向光组件的结构图。其中,该单TO双向光组件包括:球透镜、发射光组件、WDM滤波器、接收光组件和TO底座。该发射光组件包括监控光电二极管(Monitor Photonics Diode,简称:MPD)和激光二极管(Laser Diode,简称:LD)。该接收光组件包括PD和TIA。该接收光组件的外围包括通光区域和非通光区域。该通光区域为IBF,该非通光区域为电信号屏蔽结构且与该TO底座为一体,具体地,可以在TO底座上构建凹槽结构来实现。该PD和TIA内嵌封贴于该非通光区域和TO底座中,该IBF可以封贴在接收光的通光面上。该IBF包括用于透光和屏蔽电信号的栅格膜、基板以及对接收光波长透光且对发射光波长反射的光串扰隔离膜,且该栅格膜上交替排列有栅线和栅格,该栅格膜位于与光接收方向相对的一侧,该光串扰隔离膜位于与该PD和TIA相对的一侧。
本实施例提供的上述光组件,非通光区域与底座为一体,接收光组件内嵌于非通光区域中,能够保证光、电完全隔离,无电磁泄漏,屏蔽效果更佳,提高了接收灵敏度和功率。另外,由于无需留通孔避免了孔径大小影响电磁屏蔽效果及光路对准难度的问题,极大地降低了封装难度;并且,光电隔离在一个膜片IBF上实现,技术项和封装工序少,成本也低廉得多,使TO结构简单,降低制造成本,非常适合大规模生产,增强了实用性。
实施例五
参见图14,本发明另一实施例提供了一种光组件,包括:接收光组件1401和底座1402,该接收光组件1401的外围包括通光区域1403和非通光区域1404,该非通光区域1404为套筒式电信号屏蔽结构,套在该接收光组件1401的外围,且置于该底座1402上。
该通光区域1403为如实施例一所述的用于阻断串扰的材料,该材料包括第一层膜、基板和第二层膜,且该第一层膜位于与光接收方向相对的一侧,第二层膜位于与该接收光组件相对的一侧,该非通光区域1404为电信号屏蔽结构。
参见图15,为本发明另一实施例提供的套筒式封贴光组件的示意图。其中,该光组件包括:接收光组件和底座,该接收光组件包括PD和TIA,且置于底座上。该接收光组件的外围包括通光区域和非通光区域。该通光区域为IBF,该非通光区域为套筒式的电信号屏蔽结构,套在PD和TIA的外围,且置于该底座上。例如,该非通光区域为金属套筒,且上下开孔,套在PD和TIA,并在接收光的通光面上封贴IBF。该IBF包括用于透光和屏蔽电信号的栅格膜、基板以及对接收光波长透光且对发射光波长反射的光串扰隔离膜,且该栅格膜上交替排列有栅线和栅格,该栅格膜位于与光接收方向相对的一侧,该光串扰隔离膜位于与该PD和TIA相对的一侧。
本实施例提供的上述光组件,非通光区域为套筒式电信号屏蔽结构,套在接收光组件的外围,且置于底座上,能够保证光、电完全隔离,无电磁泄漏,屏蔽效果更佳,提高了接收灵敏度和功率。另外,由于无需留通孔避免了孔径大小影响电磁屏蔽效果及光路对准难度的问题,极大地降低了封装难度;并且,光电隔离在一个膜片IBF上实现,技术项和封装工序少,成本也低廉得多,使TO结构简单,降低制造成本,非常适合大规模生产,增强了实用性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
- 一种用于阻断串扰的材料,其特征在于,所述材料包括:第一层膜、基板和第二层膜,所述第一层膜和第二层膜分别镀在所述基板的两面,其中,所述第一层膜表面上设置有交替排列的栅线和栅格,所述第一层膜非镂空。
- 根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述第一层膜由复合透明氧化物导电薄膜TCO材料构成,所述复合TCO材料包括:TCO底材和非氧化物。
- 根据权利要求1或2所述的材料,其特征在于,所述第二层膜至少包括两种折射率不同的材料,其中一种材料为氧化物或者硫化物或单质。
- 根据权利要求2所述的材料,其特征在于,所述TCO底材为掺钼氧化铟IMO。
- 根据权利要求2或4所述的材料,其特征在于,所述复合TCO材料以旋涂方式沉积在所述基板上,或者粘贴在所述基板上。
- 根据权利要求1所述的材料,其特征在于,所述栅格为在所述复合TCO材料上光学压印或者光刻得到。
- 根据权利要求1至6中任一项所述的材料,其特征在于,所述第一层膜的电磁透过率和光透过率可调。
- 根据权利要求1至7中任一项所述的材料,其特征在于,所述第一层膜的电磁透过率和光透过率符合下列公式:其中,T为所述第一层膜的电磁透过率,g为所述第一层膜的归一化导纳, v0为谐振频率,n0为入射材料折射率,n为所述第一层膜的等效折射率,α为所述栅线的宽度,ε为所述复合TCO材料的节点常数,K为归一化系数,β为所述栅格的宽度,d为所述第一层膜的厚度,v为入射电磁波频率,t为所述第一层膜的光透过率,η为所述第一层膜的透光比。
- 一种光组件,其特征在于,包括:接收光组件;所述接收光组件的外围包括通光区域和非通光区域;所述通光区域为如权利要求1至8中任一项所述的材料,且所述第一层膜位于与光接收方向相对的一侧,所述第二层膜位于与所述接收光组件相对的一侧;所述非通光区域为电信号屏蔽结构。
- 根据权利要求9所述的光组件,其特征在于,所述非通光区域与所述光组件的底座为一体,所述接收光组件内嵌于所述非通光区域中。
- 根据权利要求9所述的光组件,其特征在于,所述非通光区域为套筒式电信号屏蔽结构,套在所述接收光组件的外围,且置于所述光组件的底座上。
- 一种用于阻断串扰的材料制作方法,其特征在于,所述材料为如权利要求1至8中任一项所述的材料,所述方法包括:在基板的一侧上镀上第二层膜,所述第二层膜能够透射第一波长的光且反射第二波长的光;先在所述基板的另一侧附着复合透明氧化物导电薄膜TCO材料,再在所述复合TCO材料表面制作栅格,使得栅格和栅线交替排列形成非镂空的第一层膜;或者,先在复合TCO材料表面制作栅格,使得栅格和栅线交替排列形成非镂空的第一层膜,再将所述第一层膜附着在所述基板的另一侧。
- 根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述在所述基板的另一侧附着复合TCO材料,包括:在所述基板的另一侧以旋涂方式沉积复合TCO材料。
- 根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述将所述第一层膜附着在所述基板的另一侧,包括:将所述第一层膜粘贴在所述基板的另一侧。
- 根据权利要求11至14中任一项所述的方法,其特征在于,所述在所述复合TCO材料表面制作栅格,包括:利用光学压印方式或光刻方式在所述复合TCO材料表面制作栅格。
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