CN207924201U - 多通道集成光路接收组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多通道集成光路接收组件，包括前透镜，以及：管壳，设置有收容腔；适配器，固定连接前透镜，并焊接在管壳的一侧，用于将接收到的光束通过前透镜转换成平行光束；解复用器，收容于收容腔内，用于接收平行光束，并将平行光束分成独立的多路平行光传输至阵列透镜；阵列透镜，包括多个后透镜，各个后透镜分别用于将各路平行光会聚于不同的光接收器；光接收器，电连接在柔性电路板上，用于将各路平行光转换为电信号。上述多通道集成光路接收组件中，通过适配器与前透镜的固定连接，减少了光学元件的耦合次数，使得整体光路稳定，从而提高多通道集成光路接收组件的稳定性。

Description

多通道集成光路接收组件

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，特别是涉及一种多通道集成光路接收组件。

背景技术

光接收器组件(Receiver Optical Subassembly缩写为ROSA)是现代光纤通信的核心器件。传统的100G(即100Gbit/s)多通道集成光路接收组件集成化、微型化的程度较高，其制作工艺较为复杂，且存在如下的缺陷：光路设计部分，透镜与适配器耦合不良，容易跑位造成光路不稳定等，从而导致多通道集成光路接收组件的稳定性较低。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种稳定性较高的多通道集成光路接收组件。

一种多通道集成光路接收组件，包括前透镜，还包括：

管壳，设置有收容腔；

适配器，固定连接前透镜，并焊接在所述管壳的一侧，用于将接收到的光束通过前透镜转换成平行光束；

解复用器，收容于所述收容腔内，用于接收所述平行光束，并将所述平行光束分成独立的多路平行光传输至阵列透镜；

阵列透镜，包括多个后透镜，各个所述后透镜分别用于将各路所述平行光会聚于不同的光接收器；

光接收器，电连接在柔性电路板上，用于将各路所述平行光转换为电信号。

在其中一个实施例中，所述柔性电路板粘接于远离所述适配器一侧的所述管壳上。

在其中一个实施例中，所述管壳为粉末冶金制品。

在其中一个实施例中，还包括玻璃盖板，所述玻璃盖板粘接于所述阵列透镜上，用于覆盖所述阵列透镜。

在其中一个实施例中，所述柔性电路板设有直流层和射频层，所述直流层和所述射频层平行设置，并均与所述光接收器连接。

在其中一个实施例中，所述光接收器包括阵列光电二极管，所述阵列光电二极管包括与后透镜的数量相等的光电二极管，且各所述光电二极管分别位于一个所述后透镜的焦点处。

在其中一个实施例中，所述光接收器还包阵列放大器，所述阵列放大器包括与光电二极管的数量相等的放大器，各所述放大器粘接于所述柔性电路板上，且各所述放大器的输入端分别连接一个所述光电二极管，各所述放大器的输出端分别连接所述直流层和所述射频层。

在其中一个实施例中，各所述放大器包括跨阻放大器和限幅放大器，所述跨阻放大器连接于所述光电二极管和所述限幅放大器之间。

在其中一个实施例中，所述多通道集成光路接收组件还包括调节环，所述调节环套接于所述适配器上，使所述适配器与所述管壳焊接牢固。

在其中一个实施例中，所述多通道集成光路接收组件还包括管盖，所述管盖用于覆盖所述收容腔。

上述多通道集成光路接收组件中，通过适配器与前透镜的固定连接，减少了多通道集成光路接收组件中光学元件的耦合次数，使得整体光路稳定，从而提高多通道集成光路接收组件的稳定性。

附图说明

图1为一实施例的多通道集成光路接收组件结构示意图；

图2为图1所示多通道集成光路接收组件的立体结构图；

图3为一实施例的光接收器的结构示意图；

图4为一实施例的放大器的结构示意图；

图5为另一实施例的多通道集成光路接收组件结构示意图；

图6为一实施例的管盖的立体结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1和图2，该多通道集成光路接收组件100包括前透镜160，以及还包括：

管壳110，设置有收容腔10。

具体地，壳体110为粉末冶金制品。其中，粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。本实施例中，管壳110整体采用粉末冶金工艺压制而成，主要用于芯片以及相关组件的承载。

适配器120，固定连接前透镜160，并焊接在管壳110的一侧，用于将接收到的光束通过前透镜160转换成平行光束。

具体地，适配器120在焊接前先与前透镜160衔接固定。适配器120与前透镜160衔接固定后作为一整体器件焊接在管壳110的一侧。此外，衔接固定过程可由适配器厂商完成，成品率较高，极大降低不良率。

传统的光学元件固定需要三次耦合，即将前透镜160置于适配器120前端，首先进行前透镜160与适配器120的耦合固定，确保适配器120输出的光经过前透镜160变为平行光；其次将前透镜160与解复用器130耦合；最后将解复用器130与阵列透镜140耦合。上述的三次耦合耗时较长，同时由于对整体贴装要求非常高，激光焊接后跑位较多，因此常常需要进行补焊措施最后一次激光补强措施，才能保证了整体光路制作的稳定性。

可以理解地，本实施例中的多通道集成光路接收组件100将适配器120与前透镜160衔接固定后，只需要两次耦合即可实现多通道集成光路接收组件100的整体光学元件固定。其中，两次耦合分别为：首先适配器120(此时适配器120已经与前透镜160为一体)与解复用器130耦合；其次解复用器130与阵列透镜140耦合。本实施例减少了透镜的耦合次数，操作过程简单，同时耦合后的光路稳定，极少出现跑位及补焊的问题，大大提升了多通道集成光路接收组件100的性能。

解复用器130，收容于收容腔内，用于接收平行光束，并将平行光束分成独立的多路平行光传输至阵列透镜140。

具体地，解复用器130(等效于光带通滤波器)将接收的平行光束按照波长分为四路信号光，各路信号光的波长分别为：1331nm、1311nm、1291nm及1271nm。

进一步地，通过解复用器130与阵列透镜140的耦合，使得各路信号光平行入射各个后透镜141。

阵列透镜140，包括多个后透镜141，各个后透镜141分别用于将各路平行光会聚于不同的光接收器150。

具体地，阵列透镜140包括四个后透镜141，各个后透镜141分别接收不同波长的平行光，并将各平行光会聚于光接收器150。例如，四个后透镜141分别接收的四个波长λ1、λ2、λ3、λ4依次为：1331nm、1311nm、1291nm及1271nm。

具体的，后透镜141为聚焦透镜。

光接收器150，电连接在柔性电路板170上，用于将各路平行光转换为电信号。

具体地，如图3所示，光接收器150包括阵列光电二极管151，阵列光电二极管151包括与后透镜的数量相等的光电二极管51，且各光电二极管51分别位于一个后透镜141的焦点处。

具体地，光接收器150还包阵列放大器152，阵列放大器152包括与光电二极管的数量相等的放大器52，各放大器52粘接于柔性电路板170(图3未显示)上，且各放大器52的输入端分别连接一个光电二极管51，输出端分别连接柔性电路板170的直流层171和射频层172。

进一步地，阵列光电二极管151包括四个光电二极管51，且各光电二极管51将接收的光信号转换为25Gbit/s高速电信号，从而实现100Gbit/s的光通信传输。

具体地，参见图1和图3，柔性电路板170设有直流层171和射频层172，直流层171和射频层172平行设置，并均与所述光接收器150连接。

具体地，柔性电路板170粘接于远离适配器120一侧的管壳110上。

本实施例中，柔性电路板170包括直流层171和射频层172。其中直流层171与光接收器150进行电互连，射频层172与光接收器150进行信号互连。进一步地，直流层171和射频层172直接与光接收器150中的放大器52互连，并利用胶水与管壳110粘接。其中，管壳110无陶瓷层，节省了原材料成本，并且在直流层171和射频层172与管壳110粘接过程中无需焊接过程，避免焊接过程中锡量控制不均匀导致的信号传输异常问题，同时减少了信号传输过程的转折点。

在其中一个实施例中，如图4所示，各放大器52包括跨阻放大器(Trans-ImpedanceAmplifier，TIA)52a和限幅放大器(Limiting Amplifier，LIA)52b，跨阻放大器52a连接于光电二极管51和限幅放大器52b之间。

具体地，跨阻放大器52a为TIA芯片，限幅放大器52b为LIA芯片。TIA芯片和LIA芯片为多通道集成光路接收组件100的内部芯片，粘接于柔性电路板170，并通过软板衔接直流层171和射频层172，以进行相关的电互连和信号交互。

进一步地，将TIA芯片和LIA芯片粘接于柔性电路板170的方式为：首先将TIA芯片和LIA芯片通过银胶预先置于载体上，其中载体为氮化铝(AlN)材料，实现板上芯片封装(Chips on Board，COB)预固定；其次，通过无源耦合将TIA芯片和LIA芯片快速粘接于柔性电路板170上。上述芯片的装配过程中，TIA芯片和LIA芯片直接与散热面衔接，有利于散热；通过COB预固定及无源耦合避免了装配不良导致的耦合不良问题。

在其中一个实施例中，多通道集成光路接收组件100还包括玻璃盖板，玻璃盖板粘接于阵列透镜140上，用于覆盖阵列透镜140。具体地，利用胶水将阵列透镜140与玻璃盖板粘接为一体。

在其中一个实施例中，如图5所示，多通道集成光路接收组件100还包括调节环180，调节环180套接于适配器120上，使适配器120与管壳110焊接牢固。

进一步地，参见图6，多通道集成光路接收组件100还包括管盖190，管盖190覆盖于收容腔10上。

上述多通道集成光路接收组件100中，通过适配器120与前透镜160的固定连接，减少了多通道集成光路接收组件100中光学元件的耦合次数，使得整体光路稳定，从而提高多通道集成光路接收组件100的稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多通道集成光路接收组件，包括前透镜，其特征在于，还包括：

管壳，设置有收容腔；

适配器，固定连接前透镜，并焊接在所述管壳的一侧，用于将接收到的光束通过前透镜转换成平行光束；

解复用器，收容于所述收容腔内，用于接收所述平行光束，并将所述平行光束分成独立的多路平行光传输至阵列透镜；

阵列透镜，包括多个后透镜，各个所述后透镜分别用于将各路所述平行光会聚于不同的光接收器；

光接收器，电连接在柔性电路板上，用于将各路所述平行光转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的多通道集成光路接收组件，其特征在于，所述柔性电路板粘接于远离所述适配器一侧的所述管壳上。

3.根据权利要求1所述的多通道集成光路接收组件，其特征在于，所述管壳为粉末冶金制品。

4.根据权利要求1所述的多通道集成光路接收组件，其特征在于，还包括玻璃盖板，所述玻璃盖板粘接于所述阵列透镜上，用于覆盖所述阵列透镜。

5.根据权利要求1所述的多通道集成光路接收组件，其特征在于，所述柔性电路板设有直流层和射频层，所述直流层和所述射频层平行设置，并均与所述光接收器连接。

6.根据权利要求5所述的多通道集成光路接收组件，其特征在于，所述光接收器包括阵列光电二极管，所述阵列光电二极管包括与后透镜的数量相等的光电二极管，且各所述光电二极管分别位于一个所述后透镜的焦点处。

7.根据权利要求6所述的多通道集成光路接收组件，其特征在于，所述光接收器还包阵列放大器，所述阵列放大器包括与光电二极管的数量相等的放大器，各所述放大器粘接于所述柔性电路板上，且各所述放大器的输入端分别连接一个所述光电二极管，各所述放大器的输出端分别连接所述直流层和所述射频层。

8.根据权利要求7所述的多通道集成光路接收组件，其特征在于，各所述放大器包括跨阻放大器和限幅放大器，所述跨阻放大器连接于所述光电二极管和所述限幅放大器之间。

9.根据权利要求1所述的多通道集成光路接收组件，其特征在于，还包括调节环，所述调节环套接于所述适配器上，使所述适配器与所述管壳焊接牢固。

10.根据权利要求1所述的多通道集成光路接收组件，其特征在于，还包括管盖，所述管盖用于覆盖所述收容腔。