CN113703105A - 调节光发射器件全温发射光功率的方法及滤光片生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种调节光发射器件全温发射光功率的方法及滤光片生产方法，其中，调节光发射器件全温发射光功率的方法是，根据光发射器件发射光功率和波长随温度变化的特性，调整滤光片的波长范围，使得光发射器件在全温段的发射光功率插损保持在设定的阈值范围内。本发明通过调整滤光片的波长范围即可实现对光发射器件的光功率插损进行调节，使得光功率插损满足用户需求。不仅提高了光模块产品良率，而且还降低了光模块产品的调试难度。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种调节光发射器件全温发光光功率的方法及滤光片生产方法。
背景技术
光模块是实现光电信号相互转换的装置，是光通信领域中的重要设备。光模块包括光发射组件，光发射组件包括用于发出光信号的光源，而目前最常用的光源就是激光器，可以发射出激光。目前，5G光模块产品中所用的光发射芯片存在低温光功率高、高温光功率低的物理属性，造成光模块或光发射器件很调制到全温范围的光功率范围，继而造成光模块产品的生产良率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调节光发射器件全温发光光功率的方法，通过调整滤光片的波长范围来使得光发射器件在全温段的发射光功率插损保持在设定的阈值范围内，提高产品良率。
为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种调节光发射器件全温发射光功率的方法，根据光发射器件的发射光功率和波长随温度变化的特性，调整滤光片的波长范围，使得光发射器件在全温段的发射光功率插损保持在设定的阈值范围内。
另一方面，一种应用于光发射组件的滤光片的生产方法，所述光发射组件包括光发射器件和所述滤光片，包括以下步骤：
检测出所述光发射器件的发射光功率和波长随温度变化的特性；
确定出发射光功率插损的阈值范围；
根据所述特性和所述阈值范围设计滤光片的膜系；
在滤光片基材上根据膜系设计进行相应镀膜。
再一方面，本发明实施例提供了一种滤光片，所述滤光片由本发明实施例所述滤光片的生产方法生产而得。
再一方面，本发明实施例提供了一种光发射组件，包括光发射器件和本发明实施例生产所得的滤光片。
再一方面，本发明实施例提供了一种光模块，包括本发明实施例所述的光发射组件。
与现有技术相比，本发明通过调整滤光片的波长范围即可实现对光发射器件的光功率插损进行调节，使得光功率插损满足用户需求。不仅提高了光模块产品良率，而且还降低了光模块产品的调试难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图，但都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例中光发射组件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例中提供了一种调节光发射器件全温发射光功率的方法，其主要思想是，根据光发射器件的发射光功率和波长随温度变化的特性，调整滤光片的波长范围，使得光发射器件在全温段的发射光功率插损保持在设定的阈值范围内。
对于滤光片的波长调节，一般是在滤光片基材上镀制增透膜（针对于还具有反射功能的滤光片，则还镀制有反射膜）来实现。因此更具体地，首先通过实验检测光发射器件的发射光功率和波长随温度变化的特性，然后根据用户要求的发射光功率插损的阈值范围，设计滤光片的膜系，因为对于发射光信号的传输是利用滤光片的透射功能，因此此处的膜系指的是增透膜的结构，最后根据膜系设计对滤光片进行相应镀膜，即可使得镀膜之后的滤光片具有改善发射光功率插损的效果，即光发射器件的发射光功率插损能够在全温段控制在所述用户要求的阈值范围内。
例如，针对DFB激光器，DFB激光器物理特性是——在高温环境中发射光功率下降，低温环境中发射光功率升高，同时还伴随发射光中心波长在低温的时候向短波方向漂移，高温时向长波方向漂移，正是因为发现了DFB激光器有这样的特性，所以才使得可以通过对滤光片的膜系设计特定温度下DFB来实现滤对激光器发射光功率的控制。
要求激光器的发射光功率范围在全温范围下要保持一致，因此需要抑制激光器低温下的发射光功率，同时降低高温时光学组件对激光器发射光功率的损耗，具体的做法就是把原有的光学滤波片（即滤光片）的膜系设计做修正，即将光学滤波片的通止带设计（透过截至光波波长）进行中心波长的偏移设计，例如根据具体特性及插损需求偏移3-10nm，使滤光片对激光器高温下的中心波长插损小于0.5dB，并对激光器低温下的中心波长引入1-3dB的损耗，进而实现平衡激光器全温范围发射光功率的目的。
如图1所示的光发射组件，包括光发射器件、滤光片（图中倾斜设置的部件）和光纤（Fiber），图中的虚线表示光信号，图中的箭头表示光信号的传输方向。其中，光发射器件为激光器，该滤光片即为经过前述膜系设计并镀膜后的滤光片。激光器发射出的激光经过滤光片滤波后，进入光纤，继而通过光纤传输。
针对于同时具有收发功能的光发射组件，还包括接收PD（激光接收端），此时，也可以对接收端光信号考虑插损控制，具体的做法是在滤光片对反射膜膜系进行设计进行插损的控制，比如增减膜层厚度、调整反射膜系中心波长等。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种滤光片的生产方法，该滤光片应用于光发射组件，在实现滤光的基础上，同时还可以调节光发射器件在全温段的发射光功率。具体的，该生产方法包括以下步骤：
通过实验检测出所述光发射器件的发射光功率和波长随温度变化的特性。
确定出发射光功率插损的阈值范围。对于发射光功率插损的阈值范围可以由用户确定，以使得最终生产出的产品能够满足用户的要求，保障产品良率。所述产品是滤光片，或应用该滤光片的光发射组件，或应用该光发射组件的光模块。
根据所述特性和所述阈值范围设计滤光片的膜系，此处的膜系是指增透膜膜系。根据所述特性和所述阈值范围设计滤光片的膜系，是先根据所述特性和所述阈值范围设计滤光片的中心波长，例如在原有中心波长的基础上偏移n（n＞0）纳米，然后再根据要实现的中心波长设计膜系，例如确定镀膜厚度。根据要实现的中心波长设计膜系为现有技术，此处不再赘述其设计过程。
在滤光片基材上根据膜系设计进行相应镀膜，最终得到满足要求的滤光片。
全温段是指从低温到高温的整个温度范围。实际应用中发现，光发射器件存在低温光功率高、高温光功率低的物理属性，即是说在整个温度范围，光发射器件的发射光功率不波动较大，即使通过各种调试也很难达到插损限制在设定阈值范围内的要求，例如3dB，因此产品的良率低。
本实施例中，通过对滤光片进行改造，利用滤光片来调节光发射器件在全温段的发射光功率，不仅可以使得插损满足用户的要求，提高产品良率，而且还极大地降低了调试的难度，进而提高产品的生产效率。利用滤光片来调节光发射器件在全温段的发射光功率，不仅解决了目前无法使发射光功率在全温段控制在设定范围的难题，而且操作还极其简单，适于大面积推广应用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种调节光发射器件全温发射光功率的方法，其特征在于，根据光发射器件的发射光功率和波长随温度变化的特性，调整滤光片的波长范围，使得光发射器件在全温段的发射光功率插损保持在设定的阈值范围内。
2.根据权利要求1所述的调节光发射器件全温发射光功率的方法，其特征在于，所述调整滤光片的波长范围的步骤中，通过对滤光片进行膜系设计来调整调整滤光片的波长范围。
3.根据权利要求2所述的调节光发射器件全温发射光功率的方法，其特征在于，首先检测光发射器件的发射光功率和波长随温度变化的特性，然后根据发射光功率插损的阈值范围，设计滤光片的膜系，并根据膜系设计对滤光片进行相应镀膜。
4.根据权利要求1所述的调节光发射器件全温发射光功率的方法，其特征在于，所述光发射器件为激光器。
5.一种应用于光发射组件的滤光片的生产方法，所述光发射组件包括光发射器件和所述滤光片，其特征在于，包括以下步骤：
检测出所述光发射器件的发射光功率和波长随温度变化的特性；
确定出发射光功率插损的阈值范围；
根据所述特性和所述阈值范围设计滤光片的膜系；
在滤光片基材上根据膜系设计进行相应镀膜。
6.一种滤光片，其特征在于，所述滤光片由权利要求5所述生产方法生产而得。
7.一种光发射组件，包括光发射器件和权利要求6所述的滤光片。
8.一种光模块，包括权利要求7所述的光发射组件。
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