CN109239860A - 一种可调节的多路光收发耦合模块 - Google Patents

一种可调节的多路光收发耦合模块 Download PDF

Info

Publication number
CN109239860A
CN109239860A CN201811048456.XA CN201811048456A CN109239860A CN 109239860 A CN109239860 A CN 109239860A CN 201811048456 A CN201811048456 A CN 201811048456A CN 109239860 A CN109239860 A CN 109239860A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
assembly
optical
light
array
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.)
Pending
Application number
CN201811048456.XA
Other languages
English (en)
Inventor
冯坤亮
张弓的
肖飞
王稼湘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Jiadong Phenix Optical Co Ltd
Original Assignee
Hefei Jiadong Phenix Optical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Jiadong Phenix Optical Co Ltd filed Critical Hefei Jiadong Phenix Optical Co Ltd
Priority to CN201811048456.XA priority Critical patent/CN109239860A/zh
Publication of CN109239860A publication Critical patent/CN109239860A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4206—Optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device

Abstract

本发明涉及一种可调节的多路光收发耦合模块，包括45度反射面，装配外壳，配置在装配外壳面上的透镜阵列，与透镜阵列相对的光纤阵列组件和光电转换装置，透镜阵列配置在光电转换装置和光纤阵列组件之间的装配外壳两个面上，该光电变换装置上排列多个发光元件，并同时排列多个受光元件，该受光元件用于接收从光纤阵列组件发射的光，该透镜阵列能够将多个发光元件和光纤阵列组成的端面光学性耦合，透镜本体在面向光电转换装置的装配外壳表面上有一组第一透镜面，在光纤阵列组件对应的装配外壳表面上有一组第二透镜面。有益效果：光路的准直精度高，平行度好，耦合模块特征尺寸可调节，光纤耦合效率稳定，便于加工和装配。

Description

一种可调节的多路光收发耦合模块
技术领域
本发明涉及光学通信技术领域，具体涉及一种可调节的多路光收发耦合模块。
背景技术
集成光学主要研究集成在一个平面衬底上的光学器件和光电子学系统的理论、技术与应用，是光学发展的必由之路。集成光学以半导体激光器、光调制器、接收器等光子和光电子元件为核心集成起来，并以具有一定功能的体系为标志，主要是研究和开发光通信、光学信息处理、光子计算机和光传感等所需的多功能、稳定、可靠的光集成体系和混合光电集成体系等。把激光器、调制器、探测器等有源器件集成在同一衬底上，并用光波导、隔离器、耦合器和滤波器等无源器件连接起来构成的微型光学系统称为集成光路，以实现光学系统的薄膜化、微型化和集成化。如果同时与电子器件(如场效应晶体管、电阻、电容等)集成，则构成混合光电子集成体系。
透镜阵列是由通光孔径及浮雕深度为微米级的透镜组成的阵列，它不仅具有传统透镜的聚焦、成像等基本功能，而且具有单元尺寸小、集成度高的特点，使得它能够完成传统光学元件无法完成的功能，并能构成许多新型的光学系统。
现有的垂直腔面发射体激光器(vcsel)通常为面发射，出射光束和入射光束存在90度的偏转，常用的办法为使用透镜实现光路偏转，从而使得光信号从激光器通过透镜传输到光纤中，因此，需要一个两端为光接口的光纤阵列与透镜阵列耦合，目前的透镜阵列中传播的光线，是经接受透镜准直的平行光线，故在不同工作需求下调节光纤耦合器的特征尺寸，往往需要重新设计非球面透镜，提高了加工和装配的成本，同时对于不同光纤耦合器特征尺寸，其光纤耦合效率也不稳定，也影响了光线的准直度，降低了装置的实用性。
发明内容
本发明目的是提供一种可调节的多路光收发耦合模块，提供一种光纤耦合效率稳定，可根据不同工作需求对模块进行直接调节以及便于装配的可调节的多路光收发耦合模块。解决了现有技术中的不同工作需求需要不同规格光电耦合模块的问题。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种可调节的多路光收发耦合模块，包括45度反射面，装配外壳，配置在装配外壳面上的透镜阵列，与所述透镜阵列相对的光纤阵列组件和光电转换装置，所述透镜阵列配置在光电转换装置和光纤阵列组件之间的装配外壳两个面上，该光电变换装置上排列多个发光元件(vcsel)，并同时排列多个受光元件(PD)，该受光元件(PD)用于接收从光纤阵列组件发射的光，该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光纤阵列组成的端面光学性耦合，所述透镜阵列包括透镜本体，所述透镜本体在面向光电转换装置的装配外壳表面上有一组第二透镜面，在光纤阵列组件对应的装配外壳表面上有一组第一透镜面，且两组透镜位于同一平面内，所述第一透镜对光纤阵列的输入光线进行准直，准直光束通过45度镜面反射至第二透镜汇聚至受光元件(PD)，所述光纤阵列出射端面和第一透镜距离为S1，第一透镜到45度反射镜距离为S2，45度反射镜到第二透镜距离为S3，第二透镜到受光元件(PD)距离为S4。
进一步的，所述第一透镜与第二透镜为非球面透镜，所述第一透镜和第二透镜，其非球面系数完全相同，两透镜为完全相同透镜。
进一步的，所述第一透镜，第二透镜分别配置在装配外壳两个表面上，且均与装配表面平行。
进一步的，所述反射镜与装配外壳底平面夹角为45度。
进一步的，所述第一透镜可以将光纤阵列输入的光线准直输出，第二透镜可以将准直光线汇聚输出到受光元件。
进一步的，S1的距离和S4距离固定，S2和S3距离可根据用户需求调节。
进一步的，所述装配外壳两个透镜阵列的装配面互相垂直，装配反射镜与上述两个装配面均成45度。
进一步的，所述装配外壳可根据实际S2，S3要求进行修改，仅需要调整装配外壳的模具尺寸，修改S2，S3的距离进而满足不同需求。
进一步的，所述光纤阵列组件包括光纤连接器和多根平行布设的光纤，多根光纤穿过光纤连接器并与光纤连通器固定。
本发明的技术效果在于：光纤传出的光和发光元件(vcsel)发出的光，通过入射透镜阵列准直入射到45度反射镜面，反射至第二透镜汇聚至受光元件，第一透镜可以将光纤阵列输入的光线准直输出，第二透镜可以将准直光线汇聚输出到受光元件，阵列所用的接受透镜与汇聚透镜，均为同参数的非球面透镜，加工容易，透镜阵列中传播的光线，是经接受透镜准直的平行光线，故在不同工作需求下调节光纤耦合器的特征尺寸，不用重新设计非球面透镜，仅需修改装配外壳，即可达到相应的效果，降低了加工和装配的成本，这样的可调节的多路光收发耦合模块大大提高了使用性能，光线的准直精度高，光纤的耦合效率稳定，便于装配和加工。
附图说明
图1是本发明透镜光纤阵列的一种实施例顶面的结构示意图；
图2是图1中透镜阵列的入射部分结构示意图；
图3是图1中透镜阵列的出射部分结构示意图；
图4是图1中透镜阵列装配完成的侧面剖视图；
图5是图1中透镜阵列的光路图。
具体实施方式
参照附图1-5，一种可调节的多路光收发耦合模块，包括45度反射面，装配外壳4，配置在装配外壳4面上的透镜阵列，与所述透镜阵列相对的光纤阵列6组件和光电转换装置，所述透镜阵列配置在光电转换装置和光纤阵列6组件之间的装配外壳4两个面上，该光电变换装置上排列多个发光元件(vcsel)，并同时排列多个受光元件(PD)5，该受光元件(PD)5用于接收从光纤阵列6组件发射的光，该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光纤阵列6组成的端面光学性耦合，所述透镜阵列包括透镜本体，所述透镜本体在面向光电转换装置的装配外壳4表面上有一组第二透镜面，在光纤阵列6组件对应的装配外壳4表面上有一组第一透镜面，且两组透镜位于同一平面内，所述第一透镜对光纤阵列6的输入光线进行准直，准直光束通过45度镜面反射至第二透镜汇聚至受光元件(PD)5，所述光纤阵列6出射端面和第一透镜距离为S1，第一透镜到45度反射镜2距离为S2，45度反射镜2到第二透镜距离为S3，第二透镜到受光元件(PD)5距离为S4。
光耦合模块将光纤的光耦合到pd芯片和把发光元件(vcsel)的光耦合到光纤中时，入射透镜阵列1通过45度反射镜2反射至第二透镜汇聚至受光元件5，第一透镜可以将光纤阵列6输入的光线准直输出，第二透镜可以将准直光线汇聚输出到受光元件5，阵列所用的接受透镜与汇聚透镜，均为同参数的非球面透镜，加工容易，透镜阵列中传播的光线，是经接受透镜准直的平行光线，故在不同工作需求下调节光纤耦合器的特征尺寸，不用重新设计非球面透镜，仅需修改装配外壳4，从而达到相应的效果，降低了加工和装配的成本，这样的可调节的多路光收发耦合模块大大提高了使用性能，光线的准直精度高，光纤的耦合效率稳定，便于装配和加工。
优选的，光纤阵列出射端面和第一透镜距离为S1，第一透镜到45度反射镜距离为S2，45度反射镜到第二透镜距离为S3，第二透镜到受光元件(PD)距离为S4，当S1＝0.4；S2＝0.7；S3＝0.7；S4＝0.35或是S1＝0.4；S2＝0.8；S3＝0.8；S4＝0.35(单位为mm)，光纤中的光耦合到PD的耦合效率以及vscel发出的光耦合入光纤的耦合效率均分别84.3％和81.5％，在合理范围内的不同光纤耦合器特征尺寸，其光纤耦合效率稳定。
优选的，所述第一透镜与第二透镜为非球面透镜，所述第一透镜和第二透镜，其非球面系数完全相同，两透镜为完全相同透镜。
优选的，所述第一透镜，第二透镜分别配置在装配外壳4两个表面上，且均与装配表面平行。
优选的，所述反射镜与装配外壳4底平面夹角为45度。
优选的，所述第一透镜可以将光纤阵列6输入的光线准直输出，第二透镜可以将准直光线汇聚输出到受光元件5。
优选的，S1的距离和S4距离固定，S2和S3距离可根据用户需求调节。
优选的，所述装配外壳4两个透镜阵列的装配面互相垂直，装配反射镜与上述两个装配面均成45度。
优选的，所述装配外壳4可根据实际S2，S 3要求进行修改，仅需要调整装配外壳4的模具尺寸，修改S2，S3的距离进而满足不同需求。
优选的，所述光纤阵列6组件包括光纤连接器和多根平行布设的光纤，多根光纤穿过光纤连接器并与光纤连通器固定。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种可调节的多路光收发耦合模块，包括45度反射面，装配外壳，配置在装配外壳面上的透镜阵列，与所述透镜阵列相对的光纤阵列组件和光电转换装置，所述透镜阵列配置在光电转换装置和光纤阵列组件之间的装配外壳两个面上，该光电变换装置上排列多个发光元件(vcsel)，并同时排列多个受光元件(PD)，该受光元件(PD)用于接收从光纤阵列组件发射的光，该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光纤阵列组成的端面光学性耦合，其特征在于：
所述透镜阵列包括透镜本体，所述透镜本体在面向光电转换装置的装配外壳表面上有一组第一透镜面，在光纤阵列组件对应的装配外壳表面上有一组第二透镜面，且两组透镜位于同一平面内；
所述第一透镜对光纤阵列的输入光线进行准直，准直光束通过45度镜面反射至第二透镜汇聚至受光元件(PD)；
所述光纤阵列出射端面和第一透镜距离为S1，第一透镜到45度反射镜距离为S2，45度反射镜到第二透镜距离为S3，第二透镜到受光元件(PD)距离为S4。
2.根据权利要求1所述的一种可调节的多路光收发耦合模块，其特征在于：所述第一透镜与第二透镜为非球面透镜，所述第一透镜和第二透镜，其非球面系数完全相同，两透镜为完全相同透镜。
3.根据权利要求1或2所述的一种可调节的多路光收发耦合模块，其特征在于：所述第一透镜，第二透镜分别配置在装配外壳两个表面上，且均与装配表面平行。
4.根据权利要求1所述的一种可调节的多路光收发耦合模块，其特征在于：所述反射镜与装配外壳底平面夹角为45度。
5.根据权利要求1所述的一种可调节的多路光收发耦合模块，其特征在于：所述第一透镜可以将光纤阵列输入的光线准直输出，第二透镜可以将准直光线汇聚输出到受光元件。
6.根据权利要求1所述的一种可调节的多路光收发耦合模块，其特征在于：S1的距离和S4距离固定，S2和S3距离可根据用户需求调节。
7.根据权利要求1所述的一种可调节的多路光收发耦合模块，其特征在于：所述装配外壳两个透镜阵列的装配面互相垂直，装配反射镜与上述两个装配面均成45度。
8.根据权利要求1所述的一种可调节的多路光收发耦合模块，其特征在于：所述装配外壳可根据实际S2，S3要求进行修改，仅需要调整装配外壳的模具尺寸，修改S2，S3的距离进而满足不同需求。
9.根据权利要求1所述的一种可调节的多路光收发耦合模块，其特征在于：所述光纤阵列组件包括光纤连接器和多根平行布设的光纤，多根光纤穿过光纤连接器并与光纤连通器固定。
CN201811048456.XA 2018-09-10 2018-09-10 一种可调节的多路光收发耦合模块 Pending CN109239860A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811048456.XA CN109239860A (zh) 2018-09-10 2018-09-10 一种可调节的多路光收发耦合模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811048456.XA CN109239860A (zh) 2018-09-10 2018-09-10 一种可调节的多路光收发耦合模块

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109239860A true CN109239860A (zh) 2019-01-18

Family

ID=65067419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811048456.XA Pending CN109239860A (zh) 2018-09-10 2018-09-10 一种可调节的多路光收发耦合模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109239860A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113093341A (zh) * 2021-03-24 2021-07-09 中航光电科技股份有限公司 无线光转向接触件及无线光垂直转向结构
CN113093342A (zh) * 2021-03-24 2021-07-09 中航光电科技股份有限公司 光转向结构及光转向系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102162885A (zh) * 2011-05-03 2011-08-24 苏州旭创科技有限公司 用于高速传输的并行光收发组件
CN102169214A (zh) * 2011-05-03 2011-08-31 苏州旭创科技有限公司 用于并行传输的光收发组件
CN103901561A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光电转换装置及光纤耦合连接器
US20140328558A1 (en) * 2011-12-02 2014-11-06 Enplas Corporation Optical receptacle and optical module including the same
CN104280839A (zh) * 2013-07-08 2015-01-14 恩普乐股份有限公司 光插座及光模块
CN107037546A (zh) * 2015-07-23 2017-08-11 福州高意通讯有限公司 一种光纤阵列与pd阵列的耦合结构
US20170371115A1 (en) * 2016-06-28 2017-12-28 Mellanox Technologies, Ltd. Opto-mechanical coupler
CN107589488A (zh) * 2017-09-25 2018-01-16 中航海信光电技术有限公司 一种透镜光纤阵列及并行光收发模块
US20180172929A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Linktel Technologies Co., Ltd. Packaging Device of Single Optical Multiplexed Parallel Optical Receiver Coupling System Component and the System Thereof
CN209055701U (zh) * 2018-09-10 2019-07-02 合肥嘉东光学股份有限公司 一种可调节的多路光收发耦合模块

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102162885A (zh) * 2011-05-03 2011-08-24 苏州旭创科技有限公司 用于高速传输的并行光收发组件
CN102169214A (zh) * 2011-05-03 2011-08-31 苏州旭创科技有限公司 用于并行传输的光收发组件
US20140328558A1 (en) * 2011-12-02 2014-11-06 Enplas Corporation Optical receptacle and optical module including the same
CN103901561A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光电转换装置及光纤耦合连接器
CN104280839A (zh) * 2013-07-08 2015-01-14 恩普乐股份有限公司 光插座及光模块
CN107037546A (zh) * 2015-07-23 2017-08-11 福州高意通讯有限公司 一种光纤阵列与pd阵列的耦合结构
US20170371115A1 (en) * 2016-06-28 2017-12-28 Mellanox Technologies, Ltd. Opto-mechanical coupler
US20180172929A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Linktel Technologies Co., Ltd. Packaging Device of Single Optical Multiplexed Parallel Optical Receiver Coupling System Component and the System Thereof
CN107589488A (zh) * 2017-09-25 2018-01-16 中航海信光电技术有限公司 一种透镜光纤阵列及并行光收发模块
CN209055701U (zh) * 2018-09-10 2019-07-02 合肥嘉东光学股份有限公司 一种可调节的多路光收发耦合模块

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113093341A (zh) * 2021-03-24 2021-07-09 中航光电科技股份有限公司 无线光转向接触件及无线光垂直转向结构
CN113093342A (zh) * 2021-03-24 2021-07-09 中航光电科技股份有限公司 光转向结构及光转向系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7654750B2 (en) Bidirectional optical fiber link systems component couplers
US10598872B2 (en) Off-axis micro-mirror arrays for optical coupling in polymer waveguides
US4904043A (en) Optical data link dual wavelength coupler
US10007065B2 (en) Multiplexed optoelectronic engines
CN104364690B (zh) 具有高耦合效率的允许未对准的全内反射光纤接口模块和组件
US4213677A (en) Light coupling and branching device using light focusing transmission body
US9063313B1 (en) Fiber coupling using collimated beams
CN105242360A (zh) 双透镜一体式光接收器组件
US9366832B2 (en) Optical connection structure
US9715115B2 (en) Wavelength division multiplexing of uncooled lasers with wavelength-common dispersive element
EP2494394A1 (en) Expanded beam interface device and method for fabricating same
CN205427247U (zh) 一种用于多路并行传输的光收发组件
KR20160145956A (ko) 파장 다중화 광수신 모듈
TW201325109A (zh) 光收發裝置
US6721511B1 (en) Optical communication equipment and optical communication network equipment
JP2015022267A (ja) 光レセプタクルおよび光モジュール
WO2016021384A1 (ja) 光レセプタクルおよび光モジュール
US7013056B2 (en) Bi-directional transceiver module based on silicon optic bench
US20160246015A1 (en) Multiple-beam microlen
US20120213527A1 (en) Optoelectronic device for bidirectionally transporting information through optical fibers and method of manufacturing such a device
WO2018090024A1 (en) Transceiver high density module
CN109239860A (zh) 一种可调节的多路光收发耦合模块
CN209055701U (zh) 一种可调节的多路光收发耦合模块
US7489841B2 (en) Device for transferring optical signals by means of planar optical conductors
US7076129B2 (en) Apparatus and method for a filterless parallel WDM multiplexer

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination