CN114488425A - 一种光模块 - Google Patents

一种光模块 Download PDF

Info

Publication number
CN114488425A
CN114488425A CN202011251595.XA CN202011251595A CN114488425A CN 114488425 A CN114488425 A CN 114488425A CN 202011251595 A CN202011251595 A CN 202011251595A CN 114488425 A CN114488425 A CN 114488425A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
wavelength
beam splitter
signal light
polarization beam
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.)
Granted
Application number
CN202011251595.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114488425B (zh
Inventor
濮宏图
慕建伟
薛登山
吴涛
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.)
Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Original Assignee
Hisense Broadband Multimedia Technology 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 Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd filed Critical Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Priority to CN202011251595.XA priority Critical patent/CN114488425B/zh
Priority to PCT/CN2021/118902 priority patent/WO2022100278A1/zh
Publication of CN114488425A publication Critical patent/CN114488425A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114488425B publication Critical patent/CN114488425B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4206Optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4213Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical elements being polarisation selective optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214Packages, 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4215Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical elements being wavelength selective optical elements, e.g. variable wavelength optical modules or wavelength lockers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本申请提供的光模块中,包括:第一激光器芯片产生第一波长信号光以及在关断和开启时产生第二波长光;第一偏振分束器,设置在第一激光器芯片的输出光路上;第一偏振态转换器件和第一窄带滤波片依次设置在第一偏振分束器的透射光路上;偏振态转换器件设置在第一偏振分束器的反射光路上;第二激光器芯片产生第二波长信号光以及在关断和开启时产生第一波长光;第二偏振分束器设置在第二激光器芯片的输出光路上,第二偏振分束器的反射光路反射第二波长信号光且第二偏振分束器的反射光路上透射第一波长信号光;第二偏振态转换器件和第二窄带滤波片依次设置在第二偏振分束器的透射光路上。避免光模块中激光器芯片开启或关断时,产生输出信号啁啾串扰。

Description

一种光模块
技术领域
本申请涉及光通信技术领域,尤其涉及一种光模块。
背景技术
在云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式,均会用到光通信技术。光模块在光通信技术领域中实现光电转换的功能,是光通信设备中的关键器件之一,光模块向外部光纤中输入的光信号强度直接影响光纤通信的质量。
部分光模块的光发射部分采用微光学形态封装,即激光器芯片发出的光进入空气中,在光学路径上设置透镜、光纤适配器等器件,将光芯片发出的光经透镜后耦合至光纤适配器中,光纤适配器与光纤连接。在微光学形态封装中,为了能够达到高效率输出,激光器芯片的数量通常不唯一,即激光器芯片的数量至少两个。
然而在使用中发现,激光器芯片开启或关断时会产生啁啾,如频率由高到低的负啁啾(红移)和由低到高的正啁啾(蓝移)。虽然可通过激光器芯片开通和断开前的温度和电流设定,可将啁啾的引起信道的串扰只限定于一种,如红移或者蓝移,但啁啾无法避免。假设光模块中包括至少包括激光器芯片1和激光器芯片2,若激光器芯片1产生啁啾输出波长为λ2的光,而激光器芯片2指定工作的工作波长为λ2,那么激光器芯片1开启或关断时产生的λ2光将对激光器芯片2指定工作波长λ2光产生啁啾串扰。
发明内容
本申请实施例提供了一种光模块,避免光模块中激光器芯片开启或关断时,激光器芯片间产生啁啾串扰。
第一方面,本申请提供的一种光模块,包括:
电路板;
光发射次模块,电连接所述电路板,用于输出信号光;
其中,所述光发射次模块包括:
第一激光器芯片,用于产生第一波长信号光,所述第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光;
第一偏振分束器,设置在所述第一激光器芯片的输出光路上,用于根据所述第一波长信号光和所述第二波长光的偏振态分光路传输所述第一波长信号光和所述第二波长光;
第一偏振态转换器件和第一窄带滤波片,依次设置在所述第一偏振分束器的透射光路上,所述第一窄带滤波片用于透射所述第二波长光以及用于反射所述第一波长信号光,所述第一偏振态转换器件用于改变所述第一波长信号光的偏振态;
偏振态转换器件,设置在所述第一偏振分束器的反射光路上,用于透射所述第一波长信号光并改变所述第一波长信号光的偏振态;
第二激光器芯片,用于产生第二波长信号光,所述第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光;
第二偏振分束器,所述第二偏振分束器设置在所述第二激光器芯片的输出光路上,用于根据所述第一波长信号光、所述第二波长信号光和所述第一波长光的偏振态分光路传输所述第一波长信号光、所述第二波长信号光和所述第一波长光;
第二偏振态转换器件和第二窄带滤波片,依次设置在所述第二偏振分束器的透射光路上,所述第二窄带滤波片用于透射所述第一波长光以及用于反射所述第二波长信号光,所述第二偏振态转换器件用于调整所述第二波长信号光的偏振态。
本申请提供的光模块中,第一激光器芯片工作时产生第一波长信号光,第一波长信号光沿第一激光器芯片的输出光路入射至第一偏振分束器并沿第一偏振分束器的透射光路传输至第一偏振态转换器件,经第一偏振态转换器件传输至第一窄带滤波片并被第一窄带滤波片再次反射回第一偏振态转换器件,再次经过第一偏振态转换器件重新入射至第一偏振分束器,相较于第一次经过第一偏振态转换器件的第一波长信号光其偏振方向旋转改变了90°,进而重新入射至第一偏振分束器的第一波长信号光沿第一偏振分束器的反射光路传输,然后经偏振态转换器件改变偏振方向90°后入射至第二偏振分束器,最后入射至第二偏振分束器沿第二偏振分束器的反射光路输出;而当第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光,第二波长光沿第一激光器芯片的输出光路入射至第一偏振分束器并沿第一偏振分束器的透射光路传输至第一偏振态转换器件,然后透射出第一窄带滤波片;第二激光器芯片工作时产生第二波长信号光,第二波长信号光沿第二激光器芯片的输出光路入射至第二偏振分束器并沿第二偏振分束器的透射光路传输至第二偏振态转换器件,经第二偏振态转换器件传输至第二窄带滤波片并被第二窄带滤波片再次反射回第二偏振态转换器件,再次经过第二偏振态转换器件重新入射至第二偏振分束器,相较于第一次经过第二偏振态转换器件的第二波长信号光其偏振方向旋转变化了90°,进而重新入射至第二偏振分束器的第二波长信号光沿第二偏振分束器的反射光路传输并输出;而当第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光,第一波长光沿第二激光器芯片的输出光路入射至第二偏振分束器并沿第二偏振分束器的透射光路传输至第二偏振态转换器件,然后透射出第二窄带滤波片。如此,第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光通过第一窄带滤波片被漏出并不会对第二激光器芯片工作时产生第二波长信号光产生串扰,相应的第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光通过第二窄带滤波片被漏出并不会对第一激光器芯片工作时产生第一波长信号光产生串扰,进而避免光模块中激光器芯片开启或关断时,激光器芯片间产生啁啾串扰。
第二方面,本申请提供的一种光模块,包括:
电路板;
光发射次模块,电连接所述电路板,用于输出信号光;
其中,所述光发射次模块包括:
第一激光器芯片,用于产生第一波长信号光,所述第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光;
第一偏振分束器,设置在所述第一激光器芯片的输出光路上,用于根据所述第一波长信号光和所述第二波长光的偏振态分光路传输所述第一波长信号光和所述第二波长光;
第一偏振态转换器件和第一窄带滤波片,依次设置在所述第一偏振分束器的透射光路上,所述第一窄带滤波片用于透射所述第二波长光以及用于反射所述第一波长信号光,所述第一偏振态转换器件用于改变所述第一波长信号光的偏振态;
第二激光器芯片,用于产生第二波长信号光,所述第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光;
偏振态转换器件,设置在所述第一激光器芯片的输出光路上,用于改变所述第二波长信号光和所述第一波长光的偏振态;
第二偏振分束器,设置在所述偏振态转换器件的输出光路上且位于所述第一偏振分束器的反射光路上,用于更具所述第二波长信号光和所述第一波长光的偏振态分光路传输所述第二波长信号光和所述第一波长光;
第二偏振态转换器件和第二窄带滤波片,依次设置在所述第二偏振分束器的反射光路上,所述第二窄带滤波片用于透射所述第一波长光以及用于反射所述第二波长信号光,所述第二偏振态转换器件用于改变所述第二波长信号光的偏振态。
本申请提供的光模块中,第一激光器芯片工作时产生第一波长信号光,第一波长信号光沿第一激光器芯片的输出光路入射至第一偏振分束器并沿第一偏振分束器的透射光路传输至第一偏振态转换器件,经第一偏振态转换器件传输至第一窄带滤波片并被第一窄带滤波片再次反射回第一偏振态转换器件,再次经过第一偏振态转换器件重新入射至第一偏振分束器,相较于第一次经过第一偏振态转换器件第一波长信号光的偏振方向旋转了90°,进而重新入射至第一偏振分束器的第一波长信号光沿第一偏振分束器的反射光路传输并输出;而当第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光,第二波长光沿第一激光器芯片的输出光路入射至第一偏振分束器并沿第一偏振分束器的透射光路传输至第一偏振态转换器件,然后透射出第一窄带滤波片;第二激光器芯片工作时产生第二波长信号光,第二波长信号光沿第二激光器芯片的输出光路入射至偏振态转换器件,经偏振态转换器件后偏振方向改变90°并传输至第二偏振分束器,沿第二偏振分束器的透射光路传输至第二偏振态转换器件,经第二偏振态转换器件传输至第二窄带滤波片并被第二窄带滤波片再次反射回第二偏振态转换器件,再次经过第二偏振态转换器件重新入射至第二偏振分束器,相较于第一次经过第二偏振态转换器件的第二波长信号光其偏振方向再次改变了90°,进而重新入射至第二偏振分束器的第二波长信号光沿第二偏振分束器的透射光路传输,最后入射至第一偏振分束器沿第一偏振分束器的反射光路输出;而当第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光,沿第二激光器芯片的输出光路入射至偏振态转换器件,经偏振态转换器件偏振方向改变90°并传输至第二偏振分束器,沿第二偏振分束器的透射光路传输至第二偏振态转换器件,经第二偏振态转换器件传输至第二窄带滤波片然后透射出第二窄带滤波片。如此,第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光通过第一窄带滤波片被漏出并不会对第二激光器芯片工作时产生第二波长信号光产生串扰,相应的第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光通过第二窄带滤波片被漏出并不会对第一激光器芯片工作时产生第一波长信号光产生串扰,进而避免光模块中激光器芯片开启或关断时,激光器芯片间产生啁啾串扰。
第三方面,本申请提供的一种光模块,包括:
电路板;
光发射次模块,电连接所述电路板,用于输出信号光;
其中,所述光发射次模块包括:
第一激光器芯片,用于产生第一波长信号光,所述第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光;
第二激光器芯片,用于产生第二波长信号光,所述第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光;
偏振分束组件,包括第一输入端、第二输入端、偏振分束器、偏振态转换器件、第一输出端、第二输出端和第三输出端,所述第一输入端光连接所述第一激光器芯片,所述偏振态转换器件和所述偏振分束器结合用于所述第一波长信号光和所述第二波长光以及所述第二波长信号光和所述第一波长光传输光路的分离,以使所述第一输出端用于输出所述第一波长信号光和所述第二波长信号光;
第一窄带滤波片,设置在所述第二输出端的输出光路上,用于透射出所述第二波长光以及用于反射所述第一波长信号光;
第二窄带滤波片,设置在所述第三输出端的输出光路上,用于透射出所述第一波长光以及用于反射所述第二波长信号光。
本申请提供的光模块中,当第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光,分束组件与第一窄带滤波片结合使第二波长光通过第二输出端而被滤除,当第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光,分束组件与第二窄带滤波片结合使第一波长光通过第三输出端而被滤除。如此,第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光通过第一窄带滤波片被漏出并不会对第二激光器芯片工作时产生第二波长信号光产生串扰,相应的第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光通过第二窄带滤波片被漏出并不会对第一激光器芯片工作时产生第一波长信号光产生串扰,进而避免光模块中激光器芯片开启或关断时,激光器芯片间产生啁啾串扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术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为光通信终端连接关系示意图;
图2为光网络单元结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图;
图4为本申请实施例提供的光模块分解结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种光模块结构剖面图;
图6为本申请实施例提供的光发射次模块与光纤插座装配结构示意图;
图7为本申请实施例提供的光发射次模块结构分解图;
图8为本申请实施例提供的一种光发射次模块的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的另一种光发射次模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
光通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输,利用光在光纤/光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输;而计算机等信息处理设备使用的是电信号,为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接,就需要实现电信号与光信号的相互转换。
光模块在光纤通信技术领域中实现上述光、电信号的相互转换功能,光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接,主要的电连接包括供电、I2C信号、数据信号以及接地等;采用金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的主流连接方式,以此为基础,金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范。
图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示,光通信终端的连接主要包括光网络单元100、光模块200、光纤101及网线103。
光纤101的一端连接远端服务器,网线103的一端连接本地信息处理设备,本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤101与网线103的连接完成;而光纤101与网线103之间的连接由具有光模块200的光网络单元100完成。
光模块200的光口与光纤101连接,与光纤建立双向的光信号连接。光模块200的电口接入光网络单元100中,与光网络单元建立双向的电信号连接。光模块实现光信号与电信号的相互转换,从而实现在光纤101与光网络单元100之间建立连接。
具体地,来自光纤的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络单元100中,来自光网络单元100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤101中。光模块200是实现光电信号相互转换的工具,不具有处理数据的功能,在上述光电转换过程中,信息的载体在光与电之间变换,但信息本身并未发生变化。
光网络单元100具有光模块接口102,用于接入光模块200,与光模块200建立双向的电信号连接。光网络单元具有网线接口104,用于接入网线103,与网线103建立双向的电信号连接;光模块200与网线103之间通过光网络单元建立连接。具体地,光网络单元将来自光模块的信号传递给网线,将来自网线的信号传递给光模块,光网络单元作为光模块的上位机监控光模块的工作。
至此,远端服务器依次通过光纤101、光模块200、光网络单元100及网线103,与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。
常见的信息处理设备包括路由器、交换机、电子计算机等;光网络单元是光模块的上位机,向光模块提供数据信号,并接收来自光模块的数据信号,常见的光模块上位机还有光线路终端OLT等。
图2为光网络单元结构示意图。如图2所示,在光网络单元100中具有电路板105,在电路板105的表面设置笼子106;在笼子106中设置有与电路板105连接的电连接器,用于接入金手指等光模块电口;在笼子106上设置有散热器107,散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起结构。
光模块200插入光网络单元100中,具体为光模块的电口插入笼子106中的电连接器,光模块的光口与光纤101连接。
笼子106位于光网络单元100的电路板105上,将电路板105上的电连接器包裹在笼子中;光模块插入笼子中,由笼子固定光模块,光模块产生的热量通过光模块壳体传导给笼子,最终通过笼子上的散热器107进行扩散。
图3为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图,图4为本申请实施例提供的一种光模块结构爆炸示意图,如图3、图4所示,本发明实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、解锁手柄203、电路板300、光发射次模块400、光接收次模块500及光纤插座502。
上壳体201与下壳体202形成具有两个端口的包裹腔体,具体可以是在同一方向的两端口(204、205),也可以是在不同方向上的两处端口;其中一个端口为电口204,用于插入光网络单元等上位机中;另一个端口为光口205,用于连接外部光纤101;电路板300、光发射次模块400及光接收次模块500等光电器件位于上、下壳体形成的包裹腔体中。
上壳体及下壳体一般采用金属材料,利于实现电磁屏蔽以及散热;采用上壳体、下壳体结合的装配方式,便于将电路板等器件安装到壳体中,一般不会将光模块的壳体做成一体结构,这样在装配电路板等器件时,定位部件、散热以及电磁屏蔽结构不便于安装,不利于生产自动化。
解锁手柄203位于包裹腔体/下壳体202的外壁,拉动解锁手柄的末端可以在使解锁手柄在外壁表面相对移动;光模块插入上位机时由解锁手柄203卡合笼子106,从而将光模块固定在上位机中;通过拉动解锁手柄以解除光模块200与笼子106的卡合关系,从而可以将光模块从上位机中抽出。
电路板300位于由上、壳体形成包裹腔体中,电路板300分别与光发射次模块400及光接收次模块500电连接,电路板上设置有芯片、电容、电阻等电器件。根据产品的需求选择相应的芯片,常见的芯片包括微处理器MCU、时钟数据恢复芯片CDR、激光驱动芯片、跨阻放大器TIA芯片、限幅放大器LA芯片、电源管理芯片等。其中跨阻放大器与光探测芯片紧密关联,部分产品会将跨阻放大器与光探测芯片封装在一起,如封装在同一TO管壳中或同一外壳中;也可以将光探测芯片与跨阻放大器分开分装,将跨阻放大器设置在电路板上。
电路板300上的芯片可以是多功能合一芯片,比如将激光驱动芯片与MCU芯片融合为一个芯片,也可以将激光驱动芯片、限幅放大器芯片及MCU融合为一个芯片,芯片是电路的集成,但各个电路的功能并没有因为集合而消失,只是电路呈现形态发生改变,芯片中仍然具有该电路形态。所以,当电路板上设置有MCU、激光驱动芯片及限幅放大器芯片三个独立芯片,这与电路板300上设置一个三功能合一的单个芯片,方案是等同的。
电路板300端部表面具有金手指,金手指由相互独立的一根根引脚组成的,电路板插入笼子中的电连接器中,由金手指与电连接器中的卡接弹片导通连接;可以仅在电路板的一侧表面设置金手指,考虑到引脚数量需求较大,一般会在在电路板上下表面均设置金手指;金手指用于与上位机建立电连接,具体的电连接可以是供电、接地、I2C信号、通信数据信号等。
光模块还包括光发射次模块及光接收次模块,光发射次模块及光接收次模块可以统称为光学次模块。如图4所示,本发明实施例提供的光模块包括光发射次模块400及光接收次模块500,光发射次模块400位于电路板300的边缘,光发射次模块400与光接收次模块500在电路板300表面错开设置,利于实现更佳的电磁屏蔽效果。
光发射次模块400设置在电路板300表面,在另一种常见的封装方式中,光发射次模块与电路板物理分离,通过柔性板实现电连接。在本申请实施例中,光发射次模块400通过第一光纤501连接第一光纤插座502。
光发射次模块400位于由上、下壳体形成包裹腔体中。如图4所示,电路板300设置有缺口301,用于放置光发射次模块;该缺口301可以设置在电路板的中间,也可以设置在电路板的边缘;光发射次模块通过嵌入的方式设置在电路板的缺口301中,便于电路板伸入光发射次模块内部,同样便于将光发射次模块与电路板固定在一起。可选的,光发射次模块400可通过下壳体202固定支撑。
光接收次模块500设置在电路板300表面,在另一种常见的封装方式中,光接收次模块与电路板物理分离,通过柔性板实现电连接。在本申请实施例中,光接收次模块500通过第二光纤503连接第二光纤插座504。光模块外部的信号光通过外部光纤传输至第二光纤插座504传输至第二光纤503,然后经第二光纤503传输至光接收次模块500,接收次模块500将接收到的信号光转换为电流信号。
进一步,光接收次模块500包括光学器件和光电装换器件。其中,光学器件如光纤适配器、阵列波导光栅、透镜等。第二光纤503将信号光传输光学器件,然后将光学器件进行信号光光束传输路径的转换,最后传输至光电装换器件。
图5是本申请实施例提供的一种光模块结构剖面图。如图5所示,本发明实施例提供的光模块包括下壳体202、电路板300、光发射次模块400和光接收次模块500。光发射次模块400及光接收次模块500位于电路板300上。
第一光纤插座502通过第一光纤501与光发射次模块400连接,第二光纤插座504通过第二光纤503与光接收次模块500连接。以下以第一光纤插座502与光发射次模块400通过第一光纤501连接为例进行说明。
下壳体202用于承载电路板300及第一光纤插座502,电路板300承载光发射次模块400。可选的,下壳体202具有卡槽206,在卡槽206中具有间隙206a,卡槽206可以是下壳体表面向上凸起形成的。
第一光纤插座502包括主体502a及凸起502b,凸起502b位于主体502a表面,凸起相对于主体而凸起。第一光纤插座502与下壳体202上的卡槽206实现装配固定。具体地,通过将凸起502b放置在卡槽206的间隙206a中,实现光纤插座固定在下壳体上。进一步,第二光纤插座504的结构以及固定方式可参见第一光纤插座502。
卡槽206将下壳体分割成两个区域,电路板300设置在其中一个区域中,在这个区域的下壳体表面形成凸柱以固定电路板300;光发射次模块400与电路板300固定在一起,通过固定电路板300,实现了光发射次模块固定在下壳体上。当然,光发射次模块也可以直接固定在下壳体上,不需要通过电路板300进行间接的固定。
光纤插座设置在其中另一个区域中,外部的光纤插头伸入其中另一个区域中与光纤插座对接。由此,电路板300与光纤插座分别固定在下壳体上,即光发射次模块400与光纤插座502的位置相对固定,由此,连接光发射次模块及光纤插座的光纤501a需要具有特定的尺寸。
图6为本申请实施例提供的一种光发射次模块与光纤插座装配结构示意图。如图6所示,光发射次模块400依次通过光纤适配器600及第一光纤501实现与第一光纤插座502的连接。第一光纤501一端连接光纤适配器600,另一端连接第一光纤插座502。
光纤适配器600用于插入光发射次模块中,以接收光学透镜汇聚的光;第一光纤插座502分别与第一光纤501及光模块外部的光纤插头连接,用于实现光模块内与光模块外之间的光连接,从而形成光发射次模块的光通过光纤适配器接入光纤,由光纤传输至第一光纤插座502,经第一光纤插座502传输至光模块外。
图7为本申请实施例提供的一种光发射次模块结构分解图。如图7所示,本申请实施例提供的光发射次模块中设置有激光组件404,激光组件404包括激光器芯片404a、准直透镜404b、金属化陶瓷404c及半导体制冷器404d。光模块常见的光发射芯片为激光器芯片,将激光器芯片404a设置在金属化陶瓷404c的表面,金属化陶瓷404c表面形成电路图案,可以为激光芯片供电;同时金属化陶瓷404c具有较佳的导热性能,可以作为激光芯片404a的热沉进行散热。激光以较好的单波长特性及较佳的波长调谐特性成为光模块乃至光纤传输的首选光源;其他类型的光如LED光等,常见的光通信系统一般不会采用,即使特殊的光通信系统中采用了这种光源,其光源的特性及芯片结构与激光存在较大的差别,使得采用激光的光模块与采用其他光源的光模块存在较大的技术差别,本领域技术人员一般不会认为这两种类型的光模块可以相互给与以技术启示。
光学透镜的作用是汇聚光,从光发射芯片发出的光呈发散状态,为了便于后续的光路设计及光耦合进光纤,都需要对进行汇聚处理。常见的汇聚为将发散光汇聚为平行光,将发散光、平行光汇聚为汇聚光。图7中示出了一种准直透镜404b及一种聚焦透镜407,准直透镜404b设置在激光芯片的出光光路上,将激光芯片的发散光汇聚为平行光;聚焦透镜407设置在靠近光纤适配器600一侧,将平行光汇聚至光纤适配器600中。
根据传输设计以及激光芯片的特性,光发射次模块中还可以包括半导体制冷器TEC404d。TEC404d直接或间接设置在光发射次模块腔体的底面,金属化陶瓷设置在TEC404d表面,TEC404d用于平衡热量以维持激光器芯片的设定工作温度。
光发射次模块具有封装结构,以将激光芯片等封装起来,已有的封装结构包括同轴封装TO-CAN、硅光封装、板上芯片透镜组件封装COB-LENS、微光学XMD封装。封装还分为气密性封装及非气密性封装,封装一方面为激光芯片提供稳定、可靠的工作环境,另一方面形成对外的电连接及光输出。
根据产品设计及工艺,光模块会采用不同的封装以制作光发射次模块。激光器芯片有垂直腔面出光,也有边发光,激光器芯片出光方向的不同也会影响对封装形态的选择。各种封装之间具有明显的技术区别,不论从结构还是从工艺都是不同的技术方向,本领域技术人员知晓,虽然不同封装实现的目的具有一定的相同点,但是不同封装属于不同的技术路线,不同的封装技术之间不会相互给与技术启示。
如图6、图7所示,本申请实施例提供的光发射次模块400还包括盖板401及光发射次模块腔体(以下简称腔体)402,由盖板401从上方盖合腔体402,腔体402的一侧壁具有开口403,用于电路板300插入,电路板300与光模块的下壳体固定。在腔体402中设置有激光组件404,伸入腔体中的电路板300与激光组件404电连接,激光组件中具有激光器芯片,还可包括准直透镜等组件,形成准直光射出。一些光模块中,腔体402中设置有光复用组件,通过光复用组件将来自激光组件404的所述光合并为一束光,使该一束光中包括不同波长的光。腔体402的另一侧壁具有通孔406,经光复用组件合并后的一束光射入该通孔406中。在通孔406与光复用组件之间还可以设置聚焦透镜407,通过聚焦透镜汇聚光以便于后续耦合光。光纤适配器600伸入通孔406中以耦合接收来自光复用组件的光,光纤适配器尾部通过第一光纤501与第一光纤插座502连接,由光纤适配器600接收的光经第一光纤501传输至第一光纤插座502。
而在使用中发现,任一激光器芯片开启或关断时会产生非工作波长的光,而当非工作波长的光与其他激光器芯片产生的工作波长的信号光波长相同时,将会对该激光器芯片产生的信号光产生啁啾串扰。为避免激光器芯片开启或关断时会产生非工作波长的光对其他激光器芯片产生的信号光产生啁啾串扰,本申请实施例提供中,光发射次模块400还包括偏振分束组件405、第一窄带滤波片和第二窄带滤波片等,偏振分束组件405、第一窄带滤波片和第二窄带滤波片设置在腔体402中。本申请实施例中,利用偏振分束组件405调整激光器芯片所产生光的偏振方向以及结合第一窄带滤波片和第二窄带滤波片的带通滤波作用,进而实现通过偏振分束组件、第一窄带滤波片和第二窄带滤波片等相结合将激光器芯片开启或关断时会产生非工作波长的光从传输工作波长信号光的光路中滤除。
进一步,偏振分束组件包括第一输入端、第二输入端、偏振分束器、偏振态转换器件、第一输出端、第二输出端和第三输出端;第一输入端光连接所述第一激光器芯片,第二输入端光连接第二激光器芯片,偏振分束组件通过第一输入端和第二输入端接收第一激光器芯片和第二激光器芯片产生的光;偏振态转换器件用于调整改变第一波长信号光、第二波长光、第二波长信号光或第一波长光的偏振态,进而使偏振分束器根据各波长光的偏振态分路传输第一波长信号光和第二波长光以及第二波长信号光和第一波长光,然后结合第一窄带滤波片和第二窄带滤波片以达到控制第一波长信号光和第二波长光以及第二波长信号光和第一波长光传输光路的分离的目的,进而使第一波长信号光和第二波长信号光通过第一输出端输出至光发射次模块输出光路上。
在本申请实施例中,偏振态转换器件包括λ/4波片、λ/2波片、法拉第旋转器或它们的组合等。
下面结合具体实例对本申请实施例提供的技术方案进行详细描述。
图8为本申请实施例提供的一种光发射次模块的结构示意图。如图8所示,本申请实施例提供的光发射次模块中包括第一激光器芯片404a1和第二激光器芯片404a2,还包括偏振分束组件405、第一窄带滤波片4054和第二窄带滤波片4057。其中:第一激光器芯片404a1正常工作时,产生第一波长信号光,记为第一波长信号光λ1,第一激光器芯片404a1在关断和开启时产生第二波长光,记为第二波长光λ2;第二激光器芯片404a2正常工作时,产生第二波长信号光,记为第二波长信号光λ2,第一激光器芯片404a1在关断和开启时产生第一波长光,记为第一波长光λ1。第一窄带滤波片4054用于滤出第二波长光λ2,第二窄带滤波片4057用于滤出第一波长光λ1,进而偏振分束组件405、第一窄带滤波片4054和第二窄带滤波片4057相结合,用于实现第一激光器芯片404a1在关断和开启时产生第二波长光λ2通过第一窄带滤波片4054被漏出并不会对第二激光器芯片404a2工作时产生第二波长信号光λ2产生串扰,以及第二激光器芯片404a2在关断和开启时产生第一波长光λ1通过第二窄带滤波片4057被漏出并不会对第一激光器芯片404a1工作时产生第一波长信号光λ1产生串扰,进而避免光模块中激光器芯404a片开启或关断时,激光器芯片404a间产生啁啾串扰
在本实施例中,偏振分束组件405中包括第一偏振分束器4051、λ/2波片4052、第一λ/4波片4053、第二偏振分束器4055和第二λ/4波片4056,λ/2波片4052、第一λ/4波片4053和第二λ/4波片4056用作偏振态转换器件。具体的:第一偏振分束器4051设置在第一激光器芯片404a1的输出光路上;第一λ/4波片4053和第一窄带滤波片4054依次设置在所述第一偏振分束器4051的透射光路上;λ/2波片4052设置在第一偏振分束器4051的反射光路上;第二偏振分束器4055设置在第二激光器芯片404a2的输出光路上,且第二偏振分束器4055的反射光路反射第二激光器芯片404a2指定工作波长的信号光以及透射第一激光器芯片404a1指定工作波长的信号光;第二λ/4波片4056和第二窄带滤波片4057依次设置在第二偏振分束器4055的透射光路上。
如图8所示,第一激光器芯片404a1关断、开启以及正常工作时产生的光均为线偏振光,偏振方向平行于纸面(图中双向箭头);第二激光器芯片404a2关断、开启以及正常工作时产生的光均为线偏振光,偏振方向平行于纸面(图中双向箭头)。第一波长信号光λ1沿第一激光器芯片404a1的输出光路入射至第一偏振分束器4051并透过第一偏振分束器4051,然后沿第一偏振分束器4051的透射光路传输至第一λ/4波片4053,经第一λ/4波片4053传输至第一窄带滤波片4054;由于第一窄带滤波片4054用于滤出第二波长光λ2,因而第一波长信号光λ1被第一窄带滤波片4054反射回第一λ/4波片4053,第一波长信号光λ1再次经过第一λ/4波片4053重新入射至第一偏振分束器4051,第一波长信号光λ1前后两次透射第一λ/4波片4053相较于第一次经过第一λ/4波片的第一波长信号光其偏振方向旋转了90°,即偏振方向垂直于纸面(图中
Figure BDA0002771764400000091
),进而重新入射至第一偏振分束器4051的第一波长信号光λ1将沿第一偏振分束器4051的反射光路传输,沿第一偏振分束器4051的反射光路传输至λ/2波片4052,经λ/2波片4052再次改变偏振方向90°,偏振方向平行于纸面,然后入射至第二偏振分束器4055,最后透射第二偏振分束器4055并沿第二偏振分束器4055的反射光路输出。而第二波长光λ2沿第一激光器芯片404a1的输出光路入射至第一偏振分束器4051并沿第一偏振分束器4051的透射光路传输至第一λ/4波片4053,然后透射出第一窄带滤波片4054。在本实施例中,第一偏振分束器4051结合第一λ/4波片4053和第一窄带滤波片4054实现第一波长信号光λ1和第二波长光λ2传输光路的分开,使第二波长光λ2不沿第一波长信号光λ1的光路传输,所以第二波长光λ2不会进入光发射次模块的输出光路中,进而第二波长光λ2不会对第二波长信号光λ2产生串扰。
第二波长信号光λ2沿第二激光器芯片404a2的输出光路入射至第二偏振分束器4055,然后沿第二偏振分束器4055的透射光路传输至第二λ/4波片4056,经第二λ/4波片4056传输至第二窄带滤波片4057;由于第二窄带滤波片4057用于滤除第一波长光λ1,因而第二波长信号光λ2被第二窄带滤波片4057反射回第二λ/4波片4056,第二波长信号光λ2再次经过第二λ/4波片重新入射至第二偏振分束器4055,第二波长信号光λ2前后两次透射第二λ/4波片4056相较于第一次经过第二λ/4波片4056的第二波长信号光其偏振方向旋转了90°,即偏振方向垂直于纸面,进而重新入射至第二偏振分束器4055的第二波长信号光沿第二偏振分束器4055的反射光路传输并输出。而第一波长光λ1沿第二激光器芯片404a2的输出光路入射至第二偏振分束器4055并沿第二偏振分束器4055的透射光路传输至第二λ/4波片4056,然后透射出第二窄带滤波片4057。在本实施例中,第二偏振分束器4055结合第二λ/4波片4056和第二窄带滤波片4057实现第二波长信号光λ2和第一波长光λ1传输的分开,使第一波长光λ1不沿第二波长信号光λ2的光路传输,所以第一波长光λ1不会进入光发射次模块的输出光路中,进而第一波长光λ1不会对第一波长信号光λ1产生串扰。
进一步,如图8所示,第一偏振分束器4051包括第一偏振分束棱镜0511和第二偏振分束棱镜0512;第一λ/4波片4053和第一窄带滤波片4054依次设置在第一偏振分束棱镜0511的透射光路上;λ/2波片4052设置在第二偏振分束棱镜0512的反射光路上。第一波长信号光λ1和第二波长光λ2沿第一激光器芯片404a1的输出光路入射至第一偏振分束棱镜0511,由于第一波长信号光λ1和第二波长光λ2的偏振方向均平行于纸面,进而传输至第一偏振分束棱镜0511的偏振分束介质膜上的第一波长信号光λ1和第二波长光λ2透过偏振分束介质膜;再次经第一窄带滤波片4054反射并透过第一λ/4波片4053的第一波长信号光λ1由于偏振方向发生了改变,偏振方向垂直于纸面,当再次传输至第一偏振分束棱镜0511的偏振分束介质膜上时,将被第一偏振分束棱镜0511的偏振分束介质膜反射传输至第二偏振分束棱镜0512;当传输至第二偏振分束棱镜0512的偏振分束介质膜上时,由于偏振方向垂直于纸面,第一波长信号光λ1将被第二偏振分束棱镜0512的偏振分束介质膜反射,然后传输至λ/2波片4052。
进一步,如图8所示,第二偏振分束器4055包括第三偏振分束棱镜0551和第四偏振分束棱镜0552;第二λ/4波片4056和第二窄带滤波片4057依次设置在第三偏振分束棱镜0551的透射光路上;第四偏振分束棱镜0552设置在第三偏振分束棱镜0551的反射光路上,且第四偏振分束棱镜0552设置在λ/2波片4052的输出光路上。第二波长信号光λ2和第一波长光λ1沿第二激光器芯片404a2的输出光路入射至第三偏振分束棱镜0551,由于第二波长信号光λ2和第一波长光λ1的偏振方向均平行于纸面,进而传输至第三偏振分束棱镜0551的偏振分束介质膜上的第二波长信号光λ2和第一波长光λ1透过偏振分束介质膜;经第二窄带滤波片4056反射并再次透过第二λ/4波片4056的第二波长信号光λ2由于偏振方向发生了改变,偏振方向垂直于纸面,当再次传输至第三偏振分束棱镜0551的偏振分束介质膜上时,将被第三偏振分束棱镜0551的偏振分束介质膜反射传输至第四偏振分束棱镜0552;当传输至第四偏振分束棱镜0552的偏振分束介质膜上时,由于偏振方向垂直于纸面,第二波长信号光λ2将被第四偏振分束棱镜0552的偏振分束介质膜反射,然后从第四偏振分束棱镜0552中输出。而经λ/2波片4052透射的第一波长信号光λ1偏振方向又偏转了90°,偏振方向垂平行于纸面,当第一波长信号光λ1传输至第四偏振分束棱镜0552的偏振分束介质膜上,透过偏振分束介质膜,然后从第四偏振分束棱镜0552中输出。最后第一波长信号光λ1与第二波长信号光λ2合束,其中不会掺杂第二波长光λ2以及第一波长光λ1,进而不会造成第一波长信号光λ1与第二波长信号光λ2被第一波长光λ1以及第二波长光λ2造成串扰。
更进一步,如图8所示,本申请实施例提供的光发射次模块400还包括法拉第旋转器4058。法拉第旋转器4058设置在第二偏振分束器4055反射光路的输出端,法拉第旋转器4058有光隔离作用。具体的,当第一波长信号光λ1与第二波长信号光λ2透过法拉第旋转器4058偏振方向发生改变,若又被反射回法拉第旋转器4058时,第一波长信号光λ1与第二波长信号光λ2的偏振方向将会再次发生改变有效防止第一波长信号光λ1按原路返回第一激光器芯片404a1、第二波长信号光λ2按原路返回第二激光器芯片404a2。
在图8所示实施例提供的光发射次模块中,第一激光器芯片404a1和第二激光器芯片404a2的位置仅是一个示例,第一激光器芯片404a1和第二激光器芯片404a2的位置不局限于图8中所示结构,还可以进行其他形式或结构的变换。
图9为本申请实施例提供的另一种光发射次模块的结构示意图。与图8中实施例提供的光发射次模块相同的,图9所示实施例中,光发射次模块第一激光器芯片404a1和第二激光器芯片404a2,还包括偏振分束组件405、第一窄带滤波片4054和第二窄带滤波片4057。
在本实施例中,偏振分束组件405中包括第一偏振分束器4051、λ/2波片4052、第一λ/4波片4053、第二偏振分束器4055和第二λ/4波片4056,λ/2波片4052、第一λ/4波片4053和第二λ/4波片4056用作偏振态转换器件。具体的:第一偏振分束器4051设置在第一激光器芯片404a1的输出光路上;第一λ/4波片4053和第一窄带滤波片4054依次设置在所述第一偏振分束器4051的透射光路上;λ/2波片4052设置在第二激光器芯片404a2的输出光路上;第二偏振分束器4055设置在λ/2波片4052的输出光路上,且第二偏振分束器4055设置在第一偏振分束器4051的反射光路上;第二λ/4波片4056和第二窄带滤波片4057依次设置在第一偏振分束器4051的反射光路上。
如图9所示,第一波长信号光λ1沿第一激光器芯片404a1的输出光路入射至第一偏振分束器4051并透过第一偏振分束器4051,然后沿第一偏振分束器4051的透射光路传输至第一λ/4波片4053,经第一λ/4波片4053传输至第一窄带滤波片4054;由于第一窄带滤波片4054用于滤出第二波长光λ2,因而第一波长信号光λ1被第一窄带滤波片4054反射回第一λ/4波片4053,第一波长信号光λ1再次经过第一λ/4波片4053重新入射至第一偏振分束器4051,第一波长信号光λ1前后两次透射第一λ/4波片4053相较于第一次经过第一λ/4波片的第一波长信号光其偏振方向旋转了90°,即偏振方向垂直于纸面,进而重新入射至第一偏振分束器4051的第一波长信号光λ1将沿第一偏振分束器4051的反射光路传输,沿第一偏振分束器4051的反射光路传输并输出。而第二波长光λ2沿第一激光器芯片404a1的输出光路入射至第一偏振分束器4051并沿第一偏振分束器4051的透射光路传输至第一λ/4波片4053,然后透射出第一窄带滤波片4054。在本实施例中,第一偏振分束器4051结合第一λ/4波片4053和第一窄带滤波片4054实现第一波长信号光λ1和第二波长光λ2传输光路的分开,使第二波长光λ2不沿第一波长信号光λ1的光路传输,所以第二波长光λ2不会进入光发射次模块的输出光路中,进而第二波长光λ2不会对第二波长信号光λ2产生串扰。
第二波长信号光λ2沿第二激光器芯片404a2的输出光路入射至λ/2波片4052,第二波长信号光λ2透过λ/2波片4052偏振方向改变90°,即第二波长信号光λ2透过λ/2波片4052偏振方向转换为垂直于纸面;透过λ/2波片4052的第二波长信号光λ2入射至第二偏振分束器4055并沿第二偏振分束器4055的反射光路传输至第二λ/4波片4056,经第二λ/4波片4056传输至第二窄带滤波片4057;由于第二窄带滤波片4057用于滤除第一波长光λ1,因而第二波长信号光λ2被第二窄带滤波片4057反射回第二λ/4波片4056,第二波长信号光λ2再次经过第二λ/4波片重新入射至第二偏振分束器4055,第二波长信号光λ2前后两次透射第二λ/4波片4056相较于第一次经过第二λ/4波片4056的第二波长信号光其偏振方向旋转了90°,即偏振方向垂直于纸面,进而重新入射至第二偏振分束器4055的第二波长信号光沿第二偏振分束器4055的透射光路传输并传输至第一偏振分束器4051,最后沿第一偏振分束器4051的反射光路输出。而第一波长光λ1沿第二激光器芯片404a2的输出光路入射至λ/2波片4052,第一波长光λ1透过λ/2波片4052偏振方向改变90°,即第一波长光λ1透过λ/2波片4052偏振方向转换为垂直于纸面;透过λ/2波片4052的第一波长光λ1入射至第二偏振分束器4055并沿第二偏振分束器4055的反射光路传输至第二λ/4波片4056,经第二λ/4波片4056传输至第二窄带滤波片4057,然后透射出第二窄带滤波片4057。在本实施例中,在本实施例中,第二偏振分束器4055结合λ/2波片4052、第二λ/4波片4056、第二窄带滤波片4057和第一偏振分束器4051实现第二波长信号光λ2和第一波长光λ1传输的分开,使第一波长光λ1不沿第二波长信号光λ2的光路传输,所以第一波长光λ1不会进入光发射次模块的输出光路中,进而第一波长光λ1不会对第一波长信号光λ1产生串扰。
进一步,如图9所示,第一偏振分束棱镜0511和反射棱镜0513;第一λ/4波片4053和第一窄带滤波片4054依次设置在第一偏振分束棱镜0511的透射光路上;反射棱镜0513设置在第一偏振分束棱镜0511的反射光路上。第一波长信号光λ1和第二波长光λ2沿第一激光器芯片404a1的输出光路入射至第一偏振分束棱镜0511,由于第一波长信号光λ1和第二波长光λ2的偏振方向均平行于纸面,进而传输至第一偏振分束棱镜0511的偏振分束介质膜上的第一波长信号光λ1和第二波长光λ2透过偏振分束介质膜;再次经第一窄带滤波片4054反射并透过第一λ/4波片4053的第一波长信号光λ1由于偏振方向发生了改变,偏振方向垂直于纸面,当再次传输至第一偏振分束棱镜0511的偏振分束介质膜上时,将被第一偏振分束棱镜0511的偏振分束介质膜反射传输至反射棱镜0513;当第一波长信号光λ1传输至反射棱镜0513的反射膜,将被反射棱镜0513的反射膜反射输出。
进一步,如图9所示,第二偏振分束器4055包括第三偏振分束棱镜0551;第三偏振分束棱镜0551设置在λ/2波片4052输出光路上位于第一偏振分束器4051的反射光路上;第二λ/4波片4056和第二窄带滤波片4057依次设置在第三偏振分束棱镜0551的反射光路上。第二波长信号光λ2和第一波长光λ1沿第二激光器芯片404a2的输出光路入射至λ/2波片4052,经λ/2波片4052改变偏振方向后入射至第三偏振分束棱镜0551,由于第二波长信号光λ2和第一波长光λ1的偏振方向均垂直于纸面,进而传输至第三偏振分束棱镜0551的偏振分束介质膜上的第二波长信号光λ2和第一波长光λ1被第三偏振分束棱镜0551的偏振分束介质膜上反射,经第二窄带滤波片4056反射并再次透过第二λ/4波片4056的第二波长信号光λ2由于偏振方向发生了改变,偏振方向平行于纸面,当再次传输至第三偏振分束棱镜0551的偏振分束介质膜上时,将透射第三偏振分束棱镜0551的偏振分束介质膜并传输至第一偏振分束棱镜0511,然后透射第一偏振分束棱镜0511的偏振分束介质膜传输至反射棱镜0513;当第二波长信号光λ2传输至反射棱镜0513的反射膜,将被反射棱镜0513的反射膜反射输出。最后第一波长信号光λ1与第二波长信号光λ2合束,其中不会掺杂第二波长光λ2以及第一波长光λ1,进而不会造成第一波长信号光λ1与第二波长信号光λ2被第一波长光λ1以及第二波长光λ2造成串扰。
更进一步,如图9所示,本申请实施例提供的光发射次模块400还包括法拉第旋转器4058。法拉第旋转器4058设置在第二偏振分束器4055反射光路的输出端,法拉第旋转器4058有光隔离作用。
在图9所示实施例提供的光发射次模块中,第一激光器芯片404a1和第二激光器芯片404a2的位置仅是一个示例,第一激光器芯片404a1和第二激光器芯片404a2的位置不局限于图8中所示结构,还可以进行其他形式或结构的变换。如,第一激光器芯片404a1和第二激光器芯片404a2调换位置等。
本申请实施例提供光模块中,第一激光器芯片404a1在关断和开启时产生第二波长光通过第一窄带滤波片被漏出并不会对第二激光器芯片404a2工作时产生第二波长信号光产生串扰,相应的第二激光器芯片404a2在关断和开启时产生第一波长光通过第二窄带滤波片被漏出并不会对第一激光器芯片404a1工作时产生第一波长信号光产生串扰,进而避免光模块中激光器芯片开启或关断时,激光器芯片间产生啁啾串扰。并且当光模块中激光器芯片数量更过时,调整分束组件的结构以及窄带滤波片位置以及数量,可有效激光器芯片间产生啁啾串扰。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块,其特征在于,包括:
电路板;
光发射次模块,电连接所述电路板,用于输出信号光;
其中,所述光发射次模块包括:
第一激光器芯片,用于产生第一波长信号光,所述第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光;
第一偏振分束器,设置在所述第一激光器芯片的输出光路上,用于根据所述第一波长信号光和所述第二波长光的偏振态分光路传输所述第一波长信号光和所述第二波长光;
第一偏振态转换器件和第一窄带滤波片,依次设置在所述第一偏振分束器的透射光路上,所述第一窄带滤波片用于透射所述第二波长光以及用于反射所述第一波长信号光,所述第一偏振态转换器件用于改变所述第一波长信号光的偏振态;
偏振态转换器件,设置在所述第一偏振分束器的反射光路上,用于透射所述第一波长信号光并改变所述第一波长信号光的偏振态;
第二激光器芯片,用于产生第二波长信号光,所述第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光;
第二偏振分束器,所述第二偏振分束器设置在所述第二激光器芯片的输出光路上,用于根据所述第一波长信号光、所述第二波长信号光和所述第一波长光的偏振态分光路传输所述第一波长信号光、所述第二波长信号光和所述第一波长光;
第二偏振态转换器件和第二窄带滤波片,依次设置在所述第二偏振分束器的透射光路上,所述第二窄带滤波片用于透射所述第一波长光以及用于反射所述第二波长信号光,所述第二偏振态转换器件用于调整所述第二波长信号光的偏振态。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第一偏振分束器包括:
第一偏振分束棱镜,所述第一偏振分束棱镜的透射光路上依次设置在所述第一偏振态转换器件和所述第一窄带滤波片;
第二偏振分束棱镜,设置在所述第一偏振分束棱镜的反射光路上,所述第二偏振分束棱镜的反射光路上设置所述偏振态转换器件。
3.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第二偏振分束器包括:
第三偏振分束棱镜,所述第三偏振分束棱镜的透射光路依次设置在所述第二偏振态转换器件和所述第二窄带滤波片;
第四偏振分束棱镜,设置在所述第三偏振分束棱镜的反射光路上,且所述第四偏振分束棱镜设置在所述偏振态转换器件的输出光路上。
4.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述光发射次模块还包括:
法拉第旋转器,设置在所述第二偏振分束器反射光路的输出端。
5.一种光模块,其特征在于,包括:
电路板;
光发射次模块,电连接所述电路板,用于输出信号光;
其中,所述光发射次模块包括:
第一激光器芯片,用于产生第一波长信号光,所述第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光;
第一偏振分束器,设置在所述第一激光器芯片的输出光路上,用于根据所述第一波长信号光和所述第二波长光的偏振态分光路传输所述第一波长信号光和所述第二波长光;
第一偏振态转换器件和第一窄带滤波片,依次设置在所述第一偏振分束器的透射光路上,所述第一窄带滤波片用于透射所述第二波长光以及用于反射所述第一波长信号光,所述第一偏振态转换器件用于改变所述第一波长信号光的偏振态;
第二激光器芯片,用于产生第二波长信号光,所述第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光;
偏振态转换器件,设置在所述第一激光器芯片的输出光路上,用于改变所述第二波长信号光和所述第一波长光的偏振态;
第二偏振分束器,设置在所述偏振态转换器件的输出光路上且位于所述第一偏振分束器的反射光路上,用于更具所述第二波长信号光和所述第一波长光的偏振态分光路传输所述第二波长信号光和所述第一波长光;
第二偏振态转换器件和第二窄带滤波片,依次设置在所述第二偏振分束器的反射光路上,所述第二窄带滤波片用于透射所述第一波长光以及用于反射所述第二波长信号光,所述第二偏振态转换器件用于改变所述第二波长信号光的偏振态。
6.根据权利要求5所述光模块,其特征在于,所述第一偏振分束器包括:
第一偏振分束棱镜,所述第一偏振分束棱镜的透射光路上依次设置在所述第一偏振态转换器件和所述第一窄带滤波片;
反射棱镜,设置在所述第一偏振分束棱镜的反射光路上。
7.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,所述第二偏振分束器包括:
第三偏振分束棱镜,设置在所述偏振态转换器件的输出光路上且位于所述第一偏振分束器的反射光路上,所述第三偏振分束棱镜的反射光路依次设置在所述第二偏振态转换器件和所述第二窄带滤波片。
8.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,所述光发射次模块还包括:
法拉第旋转器,设置在所述第二偏振分束器反射光路的输出端。
9.一种光模块,其特征在于,包括:
电路板;
光发射次模块,电连接所述电路板,用于输出信号光;
其中,所述光发射次模块包括:
第一激光器芯片,用于产生第一波长信号光,所述第一激光器芯片在关断和开启时产生第二波长光;
第二激光器芯片,用于产生第二波长信号光,所述第二激光器芯片在关断和开启时产生第一波长光;
偏振分束组件,包括第一输入端、第二输入端、偏振分束器、偏振态转换器件、第一输出端、第二输出端和第三输出端,所述第一输入端光连接所述第一激光器芯片,所述偏振态转换器件和所述偏振分束器结合用于所述第一波长信号光和所述第二波长光以及所述第二波长信号光和所述第一波长光传输光路的分离,以使所述第一输出端用于输出所述第一波长信号光和所述第二波长信号光;
第一窄带滤波片,设置在所述第二输出端的输出光路上,用于透射出所述第二波长光以及用于反射所述第一波长信号光;
第二窄带滤波片,设置在所述第三输出端的输出光路上,用于透射出所述第一波长光以及用于反射所述第二波长信号光。
10.根据权利要求9所述的光模块,其特征在于,所述光发射次模块还包括:
法拉第旋转器,设置在所述第一输出端的输出光路上。
CN202011251595.XA 2020-11-11 2020-11-11 一种光模块 Active CN114488425B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011251595.XA CN114488425B (zh) 2020-11-11 2020-11-11 一种光模块
PCT/CN2021/118902 WO2022100278A1 (zh) 2020-11-11 2021-09-17 一种光模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011251595.XA CN114488425B (zh) 2020-11-11 2020-11-11 一种光模块

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114488425A true CN114488425A (zh) 2022-05-13
CN114488425B CN114488425B (zh) 2024-05-24

Family

ID=81490477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011251595.XA Active CN114488425B (zh) 2020-11-11 2020-11-11 一种光模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114488425B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0644668A1 (de) * 1993-09-15 1995-03-22 Siemens Aktiengesellschaft Sende- und Empfangsmodul für eine bidirektionale optische Mehrkanal-Übertragung
EP1345347A2 (en) * 2002-03-15 2003-09-17 KDDI Submarine Cable Systems Inc. Optical transmission system, optical transmitter and methods thereof
JP2005338288A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Sony Corp 双方向光モジュール並びに一芯双方向光通信システム
WO2016065865A1 (zh) * 2014-10-27 2016-05-06 徐州旭海光电科技有限公司 微型同波长单芯双向光收发模块
CN110462491A (zh) * 2018-02-08 2019-11-15 徐州旭海光电科技有限公司 一种低串扰单芯双向光组件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0644668A1 (de) * 1993-09-15 1995-03-22 Siemens Aktiengesellschaft Sende- und Empfangsmodul für eine bidirektionale optische Mehrkanal-Übertragung
EP1345347A2 (en) * 2002-03-15 2003-09-17 KDDI Submarine Cable Systems Inc. Optical transmission system, optical transmitter and methods thereof
JP2005338288A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Sony Corp 双方向光モジュール並びに一芯双方向光通信システム
WO2016065865A1 (zh) * 2014-10-27 2016-05-06 徐州旭海光电科技有限公司 微型同波长单芯双向光收发模块
CN110462491A (zh) * 2018-02-08 2019-11-15 徐州旭海光电科技有限公司 一种低串扰单芯双向光组件

Also Published As

Publication number Publication date
CN114488425B (zh) 2024-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6951426B2 (en) Pad architecture for backwards compatibility for bi-directional transceiver module
CN110989099B (zh) 一种光模块
JP2009251375A (ja) 光伝送モジュール及び光伝送システム
CN213302586U (zh) 一种光模块
JP2011248361A (ja) 光導波路構造を有する信号伝送モジュール
WO2020187149A1 (zh) 光模块
WO2020088503A1 (zh) 光源备份方法、装置以及系统
CN114035285B (zh) 一种光模块
CN111061019A (zh) 一种光模块
CN213780449U (zh) 一种光模块
CN214380910U (zh) 一种光模块
CN212543788U (zh) 一种光模块
CN114624829B (zh) 一种光模块
CN113625399B (zh) 一种光模块
US8636426B2 (en) Photoelectric conversion system with optical transceive module
WO2022100278A1 (zh) 一种光模块
CN213903874U (zh) 一种光模块
CN213903873U (zh) 一种光模块
CN213122369U (zh) 一种光模块
CN114488425B (zh) 一种光模块
CN113917624B (zh) 一种光模块
CN114647037A (zh) 一种光模块
TW202335454A (zh) 盒型封裝光收發器
CN114488426A (zh) 一种光模块
CN114647038A (zh) 一种光模块

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
GR01 Patent grant