CN113721332A - 一种相干光接收器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及相干光接收设备技术领域，尤其涉及一种相干光接收器件，其包括耦合透镜、至少两个滤波器、以及用于接收相干光的PD组件；所述滤波器包括硅片，设置在硅片两个通光面的反射膜，以及设置在硅片上用于提高硅片温度的加热丝。通过在硅片上设置用于提高硅片温度的加热丝，即通过改变硅片的温度改变硅片的折射率，即可改变滤波器2波长的选择范围；其中，不同的滤波器的硅片厚度不同，即可对一束相干光进行过滤，最终向PD组件输出单一波长。
Description
技术领域
本发明涉及相干光接收设备技术领域，尤其涉及一种相干光接收器件。
背景技术
在相干光通信领域，相干光接收器件应用广泛。现有的可进行波长选择的干相光接收器一般设置多组滤波器，并对特定范围内的波长进行选择，若需要改变波长接收的范围，需要更改滤波器的结构，使用非常不便，且生产成本高。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种相干光接收器件，以解决现有的吸嘴装置只能进行加热不能满足低温调控，通用性较低的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种相干光接收器件，包括耦合透镜、至少两个滤波器、以及用于接收相干光的PD组件；所述滤波器包括硅片，设置在硅片两个通光面的反射膜，以及设置在硅片上用于提高硅片温度的加热丝。
本发明的更进一步优选方案是：所述PD组件包括PD芯片和PD载体。
本发明的更进一步优选方案是：所述相干光接收器还包括用于硅片散热的散热载体，所述硅片竖直设置在散热载体上。
本发明的更进一步优选方案是：所述加热丝成倒U字型的设置在硅片上。
本发明的更进一步优选方案是：所述反射膜的反射比例在50％—100％之间，所述硅片的厚度取值范围在0.1mm-0.2mm。
本发明的更进一步优选方案是：所述相干光接收器件还包括设置有引脚的外壳，所述滤波器、PD组件均设置在外壳内，所述PD芯片、加热丝分别与引脚电连接。
本发明的更进一步优选方案是：所述PD载体上电镀有的第一金属导线，所述第一金属导线用于PD芯片和引脚的金丝键合打线；和/或
所述散热载体上设置电镀有第二金属导线，所述第二金属导线用于加热丝和引脚的金丝键合打线。
本发明的更进一步优选方案是：所述外壳内侧设置有用于降低第一金属导线和第二金属导线打线落差的凸台，所述凸台上设置打线焊盘。
本发明的更进一步优选方案是：所述散热载体的材料为硅、陶瓷、玻璃中的一种。
本发明的更进一步优选方案是：所述发热丝通过导电银胶与第二金属导线电连接。
本发明的有益效果在于，通过在硅片上设置用于提高硅片温度的加热丝，即通过改变硅片的温度改变硅片的折射率，即可改变滤波器波长的选择范围；其中，不同的滤波器的硅片厚度不同，即可对一束相干光进行过滤，最终向PD组件输出单一波长。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的相干光接收器件的结构示意图一(省略部分外壳)；
图2是本发明的相干光接收器件的结构示意图二(省略外壳)；
图3是本发明的相干光接收器件的光路图；
图4是本发明滤波器的光路图。
具体实施方式
本发明提供一种相干光接收器件，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明较佳实施例的相干光接收器件，一并参见图1至图4，其包括耦合透镜1、至少两个滤波器2、以及用于接收相干光的PD组件3；所述滤波器2包括硅片21，设置在硅片21两个通光面的反射膜22，以及设置在硅片21上用于提高硅片21温度的加热丝23；所述每个滤波器2的硅片21厚度不同。
通过在硅片21上设置用于改变硅片21温度的加热丝23，即可通过改变硅片21的温度改变硅片21的相对折射率，从而改变滤波器2波长选择的范围；其中，每个滤波器2的硅片21厚度不同，即可通过多个滤波器2对相干光束进行过滤，最终向PD组件3输出单一波长，本相干光接收器件具有结构简单，生产成本低的特点。
其中，请参照图3，耦合透镜1的作用是把外部传输过来的光进行耦合，让全部的光束都能够达到PD组件3的光敏面范围内。
其中，硅片21的厚度可以通过所需的技术参数进行精准计算，一般在0.1-0.2mm之间。并且在硅片21两个通光面上都镀部分反射膜(PR Coating，Part-ReflectionCoating)，镀膜的反射率比例是50％-100％之间的任意比例，这样就形成了一个标准器(Etalon)，可对相干光进行过滤。
具体的，请参照图3、图4，一束相干光通过硅片21时，由于硅片21两面都镀有部分反射膜22，光束在硅片21的两个反射膜22内进行全反射后并射出，射出的波形是阵列的单波长，波长的间隔叫做自由光谱范围(FSR：Free spectrum range)；而自由光谱范围是根据硅片21的厚度决定的，不同的硅片21厚度有不同的自由光谱范围，这也就决定了射出的阵列单波长之间的间隔。本发明通过给硅片21上的加热丝23进行通电加热(或者不通电降温)，由于硅片21的相对折射率随着温度的变化而变化：随着硅片21温度的增加，阵列的单波长向长波长方向移动；随着硅片温度的下降，阵列的单波长向短波长方向移动。
本实施例中，所述滤波器2设置有两个，当两个滤波器射出的阵列的单波长中有重合的一个波长时，这一个波长可以通过两个滤波器组合；而其他单波长都被过滤掉，不能通过两个滤波器组合，这样就完成了波长的选择性通过。在另外的实施例中，也可以设置3个或4个滤波器2，以提高滤波的精度。
进一步的，请参照图1、图2，所述PD组件3包括PD芯片31和PD载体32。其中，通过PD载体32即可将PD芯片31固定安装在滤波器2的一侧，固定效果好，结构简单，生产成本低。其中，所述PD载体32的材料为硅，陶瓷等。
进一步的，请参照图1、图2，所述相干光接收器还包括用于硅片21散热的散热载体4，所述硅片21竖直设置在散热载体4上。本实施例中，所述硅片21的升温是通过加热丝加热进行升温，而降温是通过硅片21自身的自然冷却进行降温的，降温效果较差；现通过增加一个与硅片21固定连接的散热载体4，可以有效的增加散热的面积，从而提高散热的效率，继而提高降温的速度。其中，所述硅片21竖直设置在散热载体4，可便于不同硅片21之间的对位，提高生产效率。其中，所述PD载体32设置在散热载体4上。
其中，所述散热载体4的材料为硅、陶瓷、玻璃中的一种。
其中，所述散热载体4和硅片21通过导热胶(图中卫视吃)连接，通过导热胶可将硅片固定在散热载体上，通过可实现散热载体4和硅片21之间的热传递，保证散热降温的效果。
进一步的，所述相干光接收器件还包括设置在硅片21上的用于测量硅片21温度的温度传感器(图中未示出)，通过设置温度传感器可对硅片21的温度进行实时测量并反馈，用户可根据反馈的温度实时调整加热丝23的电量，从而调整加热丝23的发热量，继而调整硅片21的温度。其中，所述温度传感器主要应用于非批量产品上，当产品批量生产后，可在产品使用前先进行升温降温测试，测量出发热丝23通过的电流与硅片21温度的关系，并生成关系表格；后期使用时，只需对照关系表格调整电流即可完成温度的调整，无需进行实时测量，可有效的降低生产成本。
进一步的，请参照图1、图2，所述加热丝23成倒U字型的设置在硅片21上。其中，倒U字型的加热丝23不影响相干光从硅片21中部射入硅片21，同时保证加热丝23与硅片21具有较大的接触面，提高升温的效果；而且倒U字型的加热丝23是位于硅片21的左右两侧以及上侧，可以使硅片21受热均匀，防止硅片21局部温度过高影响温度的调整的正常进行。
更进一步的，所述加热丝23为片状，所述加热丝23通过电镀固定在硅片21上。其中，加热丝23为片状可以更进一步提高加热丝23与硅片21的接触面，提高升温效果；通过电镀将加热丝23固定在硅片21，固定效果好，且可实现加热丝23与硅片21直接接触，保证热传递效率。本实施例中，所述加热丝23的材料为铁铬铝合金或镍铬合金。
进一步的，请参照图1、图2，所述相干光接收器件还包括设置有引脚51的外壳5，所述滤波器2、PD组件3均设置在外壳5内，所述PD芯片31、加热丝33分别与引脚51电连接。通过将PD芯片31、加热丝33分别与引脚51电连接，即可通过引脚51连接控制器(图中未示出)，对加热丝23进行控制，以及接收PD芯片31的电信号，方便快捷。
进一步的，所述PD载体32上电镀有的第一金属导线321，所述第一金属导线321的两端通过金丝键合打线分别与PD芯片31和引脚51连接。其中，所述PD芯片31与引脚51的距离较远，而金丝是部分是悬空的，若直接进行金丝键合打线，连接强度低，金丝容易脱落。通过在PD载体32上电镀第一金属导线321，所述第一金属导线321贴紧PD载体32设置，可用于缩短金丝的悬空长度，有效的提高连接的稳定性。
进一步的，请参照图1、图2，所述散热载体4上设置电镀有第二金属导线41，所述第二金属导线41一端与加热丝23电连接，另一端通过金丝键合打线与引脚51连接。通过在散热载体4上电镀第二金属导线41，所述第二金属导线41贴紧散热载体4设置，可用于缩短金丝的悬空长度，有效的提高金丝连接的稳定性。本实施例中，所述第二金属导线41的数量与滤波器2的数量相对应，通过设置多组第二金属导线41分别与滤波器2电连接，即可分别控制不同滤波器2的温度，实现对不同波长的选择。
进一步的，请参照图1、图2，所述发热丝23通过导电银胶6与第二金属导线41电连接。其中，所述发热丝23和第二金属导线41的位置比较接近，可直接通过导电银胶进行连接，无需进行焊接，有效的降低连接的难度，降低生产成本。
进一步的，请参照图1、图2，所述外壳5内侧设置有用于降低第一金属导线321和第二金属导线41打线落差的凸台52，所述凸台52上设置打线焊盘。本实施例中，所述第一金属导线321和第二金属导线41具有较大的高度差，通过增加一个凸台52，所述凸台52的高度在第一金属导线321和第二金属导线41之间，即可有效的降低第一金属导线321和第二金属导线41打线落差，提高打线的稳定性。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种相干光接收器件，其特征在于，包括耦合透镜、至少两个滤波器、以及用于接收相干光的PD组件；所述滤波器包括硅片，设置在硅片两个通光面的反射膜，以及设置在硅片上用于提高硅片温度的加热丝；所述每个滤波器的硅片厚度不同。
2.根据权利要求1所述的相干光接收器件，其特征在于，所述PD组件包括PD芯片和PD载体。
3.根据权利要求1所述的相干光接收器件，其特征在于，所述相干光接收器还包括用于硅片散热的散热载体，所述硅片竖直设置在散热载体上。
4.根据权利要求3所述的相干光接收器件，其特征在于，所述加热丝成倒U字型的设置在硅片上。
5.根据权利要求1所述的相干光接收器件，其特征在于，所述反射膜的反射比例在50％—100％之间，所述硅片的厚度取值范围在0.1mm-0.2mm。
6.根据权利要求3所述的相干光接收器件，其特征在于，所述相干光接收器件还包括设置有引脚的外壳，所述滤波器、PD组件均设置在外壳内，所述PD芯片、加热丝分别与引脚电连接。
7.根据权利要求6所述的相干光接收器件，其特征在于，所述PD载体上电镀有的第一金属导线，所述第一金属导线用于PD芯片和引脚的金丝键合打线；和/或
所述散热载体上设置电镀有第二金属导线，所述第二金属导线用于加热丝和引脚的金丝键合打线。
8.根据权利要求7所述的相干光接收器件，其特征在于，所述外壳内侧设置有用于降低第一金属导线和第二金属导线打线落差的凸台，所述凸台上设置打线焊盘。
9.根据权利要求3所述的相干光接收器件，其特征在于，所述散热载体的材料为硅、陶瓷、玻璃中的一种。
10.根据权利要求7所述的相干光接收器件，其特征在于，所述发热丝通过导电银胶与第二金属导线电连接。
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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