CN115980942A - 一种多路复用光接收次模块的耦合方法 - Google Patents
一种多路复用光接收次模块的耦合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115980942A CN115980942A CN202211712099.9A CN202211712099A CN115980942A CN 115980942 A CN115980942 A CN 115980942A CN 202211712099 A CN202211712099 A CN 202211712099A CN 115980942 A CN115980942 A CN 115980942A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coupling
- optical
- collimating lens
- lens
- red light
- 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
Links
Images
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
本发明涉及光通信技术领域，提供了一种多路复用光接收次模块的耦合方法，包括如下步骤：S1，采用无源的方式将光学元件固定在器件壳体内，在器件壳体外设光纤适配器，并打金线完成电气连接；S2，将贴有呈一字排布的四个PD的标准件固定在机台上；S3，将待耦合准直光的产品固定在机台上，将贴有四个半反射镜片的光学组件也装入器件壳体内并进行定位；S4，给所述光纤适配器接上红光光源；S5，调整准直透镜的位置时，通过CCD从电脑屏幕上观察PD上的四个红光光斑的位置以及大小，确定最终准直透镜的位置，从而完成所述准直透镜的耦合。本发明采用红光来辅助耦合，由于红光为可见光，耦合时观察光斑非常直观，操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，具体为一种多路复用光接收次模块的耦合方法。
背景技术
随着光通讯行业的发展，需要传送的数据流量越来越大，因此对于光模块的传输速率要求也越来越高。最近几年，将多个波长的光直接在光模块内复用成一路后在光纤内传输的技术应用也越来越广泛，典型的产品如目前已经大量出货的4*10G、4*25G单模产品以及出货量目前正在快速增长的4*50G、4*100G的单模产品。多路复用的产品相较传统的同轴产品在结构以及光路的设计上更复杂，耦光工艺的难度也更高，采取什么样的耦光方式将直接决定了耦光的成功率以及产品的良率。
图1是一个典型的4路复用的光接收次模块(ROSA)的结构和光路图。一个ROSA通常包括器件壳体、TIA(跨阻放大器)、4个PD(光电二极管)、4个将光会聚到PD上的会聚透镜、DMUX(光解复用器)、将适配器出来的光准直的准直透镜和光纤适配器。
通常情况下，这种4路复用的ROSA要将适配器接收来的光信号耦合进4个PD，采取的耦合步骤如下：
1、无源粘贴TIA、PD、DMUX等元件在壳体上；
2、用胶水或者激光焊接无源将适配器固定在壳体上；
3、给壳体内的TIA、PD打金线；
4、给适配器接上光源，调节准直透镜，将适配器出来的光准直，然后固定准直透镜；
5、给适配器接上光源，给TIA、PD加电，依次调节4个会聚透镜的位置将光耦合进PD，然后将会聚透镜用胶水固定完成耦合。
将适配器出来的光准直时固定准直透镜的示意图如图2所示，通常用一个位移棱镜将准直光引导到光接收次模块外面，通过CCD监控光斑的位置，然后调整准直透镜的位置将准直光斑调整到预先指定的位置。
传统耦光方式存在以下缺点：
1、如图2所示，用准直透镜将适配器出来的光准直的时候，需要用棱镜将准直光从壳体里面引出来并外接CCD镜头或者红外成像仪监控准直光的光斑进行调节，以确定经过准直透镜后出来的光是否准直。这种耦合方式需要外接高速镜头和棱镜，设备结构复杂、成本高，耦合难度大；
2、定位准直光斑的位置依赖机台的校准，准确的说依赖于高速镜头的固定位置，如果高速镜头的固定位置存在偏差，那耦合出来的准直光也会存在偏差，从而影响后续会聚透镜耦合进PD的光的耦合效率；
3、准直光斑的位置还依赖于管壳装配在耦合台上的位置，如果壳体装配在耦合台上存在偏差，那最终的准直光路也会存在偏差，从而影响后续会聚透镜耦合进PD的光的耦合效率；
4、准直光斑耦合好之后，不同产品三角棱镜、PD的贴装位置也会存在偏差。这种耦合方式在耦合准直透镜的时候无法将PD和三角棱镜的贴装位置偏差考虑进去，也会对耦合效率有比较大的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多路复用光接收次模块的耦合方法，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种多路复用光接收次模块的耦合方法，包括如下步骤：
S1，采用无源的方式将光学元件固定在器件壳体内，在器件壳体外设光纤适配器，并打金线完成电气连接；
S2，将贴有呈一字排布的四个PD的标准件固定在机台上；
S3，将待耦合准直光的产品固定在机台上，将贴有四个半反射镜片的光学组件也装入器件壳体内并进行定位；
S4，给所述光纤适配器接上红光光源；
S5，调整准直透镜的位置时，通过CCD从电脑屏幕上观察PD上的四个红光光斑的位置以及大小，确定最终准直透镜的位置，从而完成所述准直透镜的耦合。
进一步，所述红光光斑的调整具体步骤如下：
在屏幕上，以标准件的PD的光敏面的中心为圆心，以R为半径在电脑屏幕上绘制四个参考圆作为参考位置，R的值在150～300μm之间；
将投射到四个PD上的四个红光光斑调整到四个圆以内；
调整准直透镜沿Z轴方向的位置，选取其中一个通道，将其光斑大小调整到预定的大小；
调整准直透镜沿X轴、Y轴方向的位置，使首尾两个通道PD光敏面的中心和与它们对应的红光光斑的中心重合。
进一步，所述光学组件的定位方法具体为：预先在所述器件壳体内设置定位面，在所述光学组件放入到所述器件壳体中时，使所述光学组件与所述定位面贴紧，从而完成所述光学组件的精准定位。
进一步，在确定好准直透镜的位置后，给所述准直透镜点UV胶水并使UV胶水固化后完成准直透镜的耦合。
进一步，在准直透镜耦合完毕后，取下所述光学组件用于下一个产品的准直透镜的耦合。
进一步，接着将光复用组件用无源的方式贴入所述器件壳体内并固定。
进一步，将待耦合会聚透镜的产品固定在机台上，给PD上电，抓取一个会聚透镜移动到其中一个通道，调整会聚透镜的位置使对应通道PD的响应度达到最大。
进一步，所述会聚透镜调整完毕后对会聚透镜进行固定。
进一步，重复抓取另外的会聚透镜移动到另外一个通道，调整会聚透镜的位置使对应通道PD的响应度达到最大，并对该会聚透镜进行固定，直至所有通道会聚透镜均耦合。
进一步，待所有的光学元件耦合完毕后将产品放入烤箱进一步固化胶水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用红光来辅助耦合，由于红光为可见光，耦合时观察光斑非常直观，操作简单。
2、红光光斑的位置跟PD的实际位置直接关联，大大降低了PD贴装位置偏差对耦合效率的影响，提升了最终的耦合效率。
3、固定准直透镜的时候，三角棱镜已经贴上，大大降低了三角棱镜位置偏差对耦合效率的影响，提升了耦合效率。
附图说明
图1为典型的光接收次模块(ROSA)的光路示意图；
图2为典型的光接收次模块(ROSA)固定准直透镜的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种多路复用光接收次模块的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种多路复用光接收次模块的准直透镜的耦合方法中屏幕上PD光敏面跟参考圆的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种多路复用光接收次模块的准直透镜的耦合方法中红光光斑跟参考圆的位置示意图；
图6为本发明实施例提供的一种多路复用光接收次模块的准直透镜的耦合方法中光斑大小调整后的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种多路复用光接收次模块的准直透镜的耦合方法中光斑位置调整后的示意图；
附图标记中：1-PD；2-三角棱镜；3-会聚透镜；4-准直透镜；5-器件壳体；6-光纤适配器；7-光学元件。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图3，本发明实施例提供一种多路复用光接收次模块的耦合方法，包括如下步骤：S1，采用无源的方式将光学元件固定在器件壳体5内，在器件壳体5外设光纤适配器6，并打金线完成电气连接；S2，将贴有呈一字排布的四个PD1的标准件固定在机台上；S3，将待耦合准直光的产品固定在机台上，将贴有四个半反射镜片的光学组件也装入器件壳体5内并进行定位；S4，给所述光纤适配器6接上红光光源；S5，调整准直透镜4的位置时，通过CCD(CCD连接电脑屏幕)从电脑屏幕上观察PD1上的四个红光光斑的位置以及大小，确定最终准直透镜4的位置，从而完成所述准直透镜4的耦合。在本实施例中，采用红光来辅助耦合，由于红光为可见光，耦合时观察光斑非常直观，操作简单；红光光斑的位置跟PD1的实际位置直接关联，大大降低了PD1贴装位置偏差对耦合效率的影响，提升了最终的耦合效率。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图4、图5、图6和图7，所述红光光斑的调整具体步骤如下：在屏幕上，以标准件的PD1的光敏面的中心为圆心，以R为半径在电脑屏幕上绘制四个参考圆作为参考位置，R的值在150～300μm之间；将投射到四个PD1上的四个红光光斑调整到四个圆以内；调整准直透镜4沿Z轴方向的位置，选取其中一个通道，将其光斑大小调整到预定的大小；调整准直透镜4沿X轴、Y轴方向的位置，使首尾两个通道PD1光敏面的中心和与它们对应的红光光斑的中心重合。在本实施例中，如图4所示，在屏幕上，以标准件的PD1的光敏面的中心为圆心，以R为半径在电脑屏幕上绘制四个参考圆作为参考位置，R的值在150um-300um；如图5所示，将从光学组件出来经三角棱镜2投射到PD1上的4个红光光斑调整到4个圆以内；如图6所示，调整准直透镜4沿Z轴方向的位置，将光程最远的那个通道(也可以选取其它通道)的光斑大小调整到预定的大小(比如150um，这个光斑的大小根据实际情况来定，目的是让四个PD1上红光光斑的直径在150um附近，并尽可能大小一致)；如图7所示，调整准直透镜4沿X轴、Y轴方向的位置，使边上的两个红光光斑的中心跟边上两个通道PD1光敏面的中心重合。最后，给准直透镜4点胶并UV固化固定准直透镜4，至此完成准直透镜4耦合。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图3，所述光学组件的定位方法具体为：预先在所述器件壳体5内设置定位面，在所述光学组件放入到所述器件壳体5中时，使所述光学组件与所述定位面贴紧，从而完成所述光学组件的精准定位。在本实施例中，通过定位面来进行定位可以提高定位效率。
作为本发明实施例的优化方案，以下是连贯的耦合方法，先是耦合准直透镜4，然后再耦合其他光学元件：
(1)将PD1、TIA、三角棱镜2、光纤适配器6等元件先用无源的方式固定在器件壳体5内，并打金线完成PD1、TIA等的电气连接；
(2)将标准件(标准件贴有4个PD1和三角棱镜2，主要用来校准PD1在屏幕上的位置)固定在机台上，以PD1的光敏面为中心，以R＝250um为半径，在屏幕上绘制4个参考圆；
(3)将待耦合准直光的产品固定在机台上，将贴有4个半反射镜片的光学组件按照图3所示的方向放入器件壳体5内并跟定位面靠紧；
(4)将光纤适配器6接上红光光源；
(5)抓取一个准直透镜4，调整准直透镜4的位置使4个红光光斑位于参考圆以内；
(6)调整准直透镜4沿Z轴方向的位置使光路最长的那一路(图3最下方的红光光斑)的红光光斑的半径达到目标值150um；
(7)调整准直透镜4沿X轴、Y轴两个方向的位置，使边上两路(图3最上方和最下方的两个光斑)的红光光斑的中心跟PD1光敏面的中心重合；
(8)给准直透镜4点UV胶水并UV固化胶水完成准直透镜4的耦合；
(9)取下贴有4个反射镜的光学组件，安装下一个产品继续下一个产品的准直透镜4的耦合；
(10)将耦合好准直透镜4的产品放入烤箱中进一步固化胶水；
(11)将光复用组件用无源的方式贴入器件壳体5内并烘烤固定；
(12)将待耦合会聚透镜3的产品固定在机台上，给PD1上电，抓取一个会聚透镜3移动到其中一个通道，调整会聚透镜3的位置使对应通道PD1的响应度达到最大；
(13)给会聚透镜3点UV胶并UV固定会聚透镜3的位置；
(14)重复步骤12、13完成其它通道会聚透镜3的耦合；
(15)将产品放入烤箱进一步固化胶水；
(16)产品耦合完成。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种多路复用光接收次模块的耦合方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，采用无源的方式将光学元件固定在器件壳体内，在器件壳体外设光纤适配器，并打金线完成电气连接；
S2，将贴有呈一字排布的四个PD的标准件固定在机台上；
S3，将待耦合准直光的产品固定在机台上，将贴有四个半反射镜片的光学组件也装入器件壳体内并进行定位；
S4，给所述光纤适配器接上红光光源；
S5，调整准直透镜的位置时，通过CCD从电脑屏幕上观察PD上的四个红光光斑的位置以及大小，确定最终准直透镜的位置，从而完成所述准直透镜的耦合。
2.如权利要求1所述的一种多路复用光接收次模块的耦合方法，其特征在于，所述红光光斑的调整具体步骤如下：
在屏幕上，以标准件的PD的光敏面的中心为圆心，以R为半径在电脑屏幕上绘制四个参考圆作为参考位置，R的值在150～300μm之间；
将投射到四个PD上的四个红光光斑调整到四个圆以内；
调整准直透镜沿Z轴方向的位置，选取其中一个通道，将其光斑大小调整到预定的大小；
调整准直透镜沿X轴、Y轴方向的位置，使首尾两个通道PD光敏面的中心和与它们对应的红光光斑的中心重合。
3.如权利要求1所述的一种多路复用光接收次模块的耦合方法，其特征在于：所述光学组件的定位方法具体为：预先在所述器件壳体内设置定位面，在所述光学组件放入到所述器件壳体中时，使所述光学组件与所述定位面贴紧，从而完成所述光学组件的精准定位。
4.如权利要求1所述的一种多路复用光接收次模块的耦合方法，其特征在于：在确定好准直透镜的位置后，给所述准直透镜点UV胶水并使UV胶水固化后完成准直透镜的耦合。
5.如权利要求1所述的一种多路复用光接收次模块的耦合方法，其特征在于：在准直透镜耦合完毕后，取下所述光学组件用于下一个产品的准直透镜的耦合。
6.如权利要求1所述的一种多路复用光接收次模块的耦合方法，其特征在于：接着将光复用组件用无源的方式贴入所述器件壳体内并固定。
7.如权利要求6所述的一种多路复用光接收次模块的耦合方法，其特征在于：将待耦合会聚透镜的产品固定在机台上，给PD上电，抓取一个会聚透镜移动到其中一个通道，调整会聚透镜的位置使对应通道PD的响应度达到最大。
8.如权利要求7所述的一种多路复用光接收次模块的耦合方法，其特征在于：所述会聚透镜调整完毕后对会聚透镜进行固定。
9.如权利要求8所述的一种多路复用光接收次模块的耦合方法，其特征在于：重复抓取另外的会聚透镜移动到另外一个通道，调整会聚透镜的位置使对应通道PD的响应度达到最大，并对该会聚透镜进行固定，直至所有通道会聚透镜均耦合。
10.如权利要求9所述的一种多路复用光接收次模块的耦合方法，其特征在于：待所有的光学元件耦合完毕后将产品放入烤箱进一步固化胶水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211712099.9A CN115980942A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种多路复用光接收次模块的耦合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211712099.9A CN115980942A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种多路复用光接收次模块的耦合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115980942A true CN115980942A (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=85959281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211712099.9A Pending CN115980942A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种多路复用光接收次模块的耦合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115980942A (zh) |
-
2022
- 2022-12-29 CN CN202211712099.9A patent/CN115980942A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105278056B (zh) | 一种波分复用/解复用光组件 | |
| CN108141301B (zh) | 短波粗波分复用光学组件 | |
| WO2017118271A1 (zh) | 一种用于双链路传输的并行收发光模块和制作方法 | |
| US6963683B2 (en) | System and method for a packaging a monitor photodiode with a laser in an optical subassembly | |
| US7476037B2 (en) | Apparatus for coupling a fiber optic cable to an optoelectronic device, a system including the apparatus, and a method of forming the same | |
| US20180220208A1 (en) | Wavelength-division multiplexing optical assembly with multiple collimator sets | |
| KR101584923B1 (ko) | 멀티채널 송수신기 | |
| US10884216B2 (en) | Method of manufacturing an optical multiplexer | |
| WO2003104850A2 (en) | Systems, methods and apparatus for bi-directional optical transceivers | |
| CN209879077U (zh) | 一种混合集成的非气密wdm-TOSA封装结构 | |
| KR20140113138A (ko) | 다채널 광수신 모듈 | |
| CN210864119U (zh) | 多通道并行光模块 | |
| JP6876373B2 (ja) | 光モジュール、及び光モジュールの調心方法 | |
| EP2048528B1 (en) | Optical module and data communication system including said module | |
| CN106291810A (zh) | 一种基于平面光波导电路的光混合集成结构 | |
| CN109884753B (zh) | 一种光接收组件以及组装方法 | |
| KR20220106722A (ko) | 초소형 광송신 모듈 | |
| CN113296203B (zh) | 一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法 | |
| JP2019197207A (ja) | 光ファイバカプラが組み込まれた単一波長双方向トランシーバ | |
| US9225428B1 (en) | Method and system for alignment of photodetector array to optical demultiplexer outputs | |
| JP2003344709A (ja) | ファイバ型光モジュール | |
| CN115980942A (zh) | 一种多路复用光接收次模块的耦合方法 | |
| CN108873181A (zh) | 光路控制系统及光模块 | |
| CN113311549B (zh) | 一种光模块的光接收次模块的耦合方法 | |
| KR102252682B1 (ko) | 다채널 광모듈 장치 및 그것의 제조 방법 |
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 |