CN208351065U - 100g激光接收器耦合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光通信领域，提出了了一种100G激光接收器耦合系统，包括光学平台、固定在光学平台中间位置处的器件夹具、以及固定在光学平台上且设置于器件夹具周边的C‑LENS六维调节架、透镜六维调节架和DE‑MUX六维调节架；器件夹具用于夹持待耦合器件，且器件夹具上设置有用于给待耦合器件供电的加电板；C‑LENS六维调节架上设置有C‑LENS夹头，DE‑MUX六维调节架上设置有DE‑MUX调节杆，DE‑MUX调节杆上设置有DE‑MUX吸咀，透镜六维调节架上设置有透镜调节杆，透镜调节杆上设置有透镜吸咀。本实用新型设计简洁，成本低，解决了接收器耦合难点，提高了耦合效率，保证了器件的一致性。

Description

100G激光接收器耦合系统

技术领域

本实用新型属于光通信领域，具体涉及一种100G激光接收器件耦合系统。

背景技术

随着光通信行业的迅猛发展，光收发一体模块成为数据中心不可缺少的核心部件，光收发一体模块技术不断走向成熟，并向智能化，高速度，高密度互连发展。光收发一体模块具有支持热插拔，便携及外形更加小型化的优点。100G光模块以及并行光纤通道将成为新一代光收发一体模块中的亮点，光收发一体模块的使用量也会越来越大，经济效益非常可观。

作为100G光收发一体模块的核心器件之一，激光接收器的性能直接影响光模块的性能。我们目前设计的激光接收器采用业内主流的BOX封装形式设计，它具有体积小，封装成本低，制造工艺相对简便等优点。这是业内激光接收器较常用的封装形式，我们需要在管壳内放置一个阵列PD芯片，一个跨阻放大器TIA，四个电容，使用1.0mil的金丝将其键合起来。将阵列透镜、DE-MUX、棱镜、C-LENS采用高精密六维调节架的方式实现整体光路的耦合。采用自动激光焊接工艺使C-LENS与管体耦合焊接在一起，最后通过双层柔板实现激光接收器与光模块电路板的焊接。

为满足数据中心高带宽的要求，通常在不同的光通信应用中要求不同类型和参数的激光接收器。为了获得实际应用要求的配置，需要做出高带宽、高灵敏度的激光接收器，而激光接收器灵敏度又与其耦合精度密切相关，现有技术一般采用单光路耦合，耦合系统体积大、操作复杂，且耦合精度及一致性也较差。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型设计了一种耦合系统，可实现高精准度光耦合，有效提高了耦合效率，且具有性价比高、性能稳定可靠、使用方便等优点，可广泛应用于多路光接收器件耦合系统中。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：提出了一种100G激光接收器耦合系统，包括光学平台、固定在光学平台中间位置处的器件夹具、以及固定在光学平台上且设置于器件夹具周边的C-LENS六维调节架、透镜六维调节架和DE-MUX六维调节架；所述器件夹具用于夹持待耦合器件，且器件夹具上设置有用于给待耦合器件供电的加电板；所述C-LENS六维调节架上设置有C-LENS夹头，所述DE-MUX六维调节架上设置有DE-MUX调节杆，所述DE-MUX调节杆上设置有DE-MUX吸咀，所述透镜六维调节架上设置有透镜调节杆，所述透镜调节杆上设置有透镜吸咀。

优选地，所述DE-MUX吸咀和透镜吸咀均为负压吸咀。

优选地，所述器件夹具、C-LENS六维调节架、透镜六维调节架和DE-MUX六维调节架通过螺丝固定于所述光学平台上。

本实用新型提出了一种低成本、高效率的光器件耦合系统，采用高精度六维调节架控制透镜、DE-MUX、C-LENS角度及位移的精度达到高精度的耦合，使接收的光同时高精密对准器件内部四路PD的有源区，在保证器件内部四路一致性的前提下，提高了器件四路的响应度，从而获得了器件的高灵敏度，满足数据中心对高带宽的要求。本实用新型设计简洁，成本低，解决了100G接收器耦合难点，提高了耦合效率，保证了器件的一致性，耦合精度达0.5μm/刻度，并且提高器件四路的响应度，从而获得了器件的高灵敏度，满足数据中心对高带宽的要求。

附图说明

图1为本实用新型耦合台结构示意图；

图2为本实用新型耦合过程示意图一；

图3为本实用新型耦合过程示意图二；

图4为本实用新型器件结构示意图；

图5 为本实用新型器件光路示意图；

图中：1-DE-MUX六维调节架，2-DE-MUX调节杆，3- C-LENS六维调节架，4- C-LENS夹头，5-DE-MUX吸咀，6-透镜吸咀，7-待耦合器件，8-光学平台，9-加电板，10-器件夹具，11-透镜六维调节架，12-透镜调节杆，13-C-LENS，14-DE-MUX，15-透镜，16-PD。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1所示的一种100G激光接收器耦合系统，包括光学平台8、采用固定在光学平台8中间位置处的器件夹具10、以及固定在光学平台8上且设置于器件夹具10周边的C-LENS六维调节架3、透镜六维调节架11和DE-MUX六维调节架1。器件夹具10用于夹持待耦合器件7，且器件夹具10上设置有用于给待耦合器件供电的加电板9；C-LENS六维调节架3上设置有C-LENS夹头4，C-LENS夹头4用于夹持C-LENS并通过C-LENS六维调节架2调整C-LENS的位移及同心度。DE-MUX六维调节架1上设置有DE-MUX调节杆2，DE-MUX调节杆2上设置有DE-MUX吸咀5，DE-MUX吸咀5通过负压吸取DE-MUX并通过DE-MUX六维调节架1调整DE-MUX的角度及位移。透镜六维调节架11上设置有透镜调节杆12，透镜调节杆12上设置有透镜吸咀6，透镜吸咀6通过负压吸取透镜并通过透镜六维调节架11调整透镜的角度及位移。

光器件的结构如图4，激光发射器发射的四路光源经过C-LENS13，然后经过DE-MUX14；之后经过透镜15，汇聚到PD16上，光路示意图如图5所示。

应用本实用新型对图4的光器件进行耦合的具体操作过程如下：

第一步，将待耦合器件7置于器件夹具10上，待耦合器件7压在加电板9上接通电源，DE-MUX吸咀5负压吸取DE-MUX14，透镜吸咀6负压吸取透镜15，C-LENS夹头4夹持C-LENS13；

第二步，分别调节C-Lens六维调节架3的X、Y、Z轴使得C-Lens13贴紧器件的管壳光窗中心，调整360°旋转轴使C-LENS13的标记点与待耦合器件7的壳体呈水平状态；

第三步，分别调节DE-MUX六维调节架1的X、Y、Z轴使DE-MUX14落在待耦合器件7内，要留有一丝间隙为避免耦合时出现位移摩擦，产生旋转；

第四步，调节透镜六维调节架11 X、Y、Z轴上的粗调与微调轴来调节透镜的位置，调节θX、θY、θZ轴来对应调节X、Y、Z方向的角度轴。首先耦合PD16的第1通道（CH1）到最大光电流时，得到透镜15的位置（x1，y1），然后耦合第4通道（CH4）到最大光电流时，得到透镜15的位置（x4，y4），此时存在两种现象，如果x1＞x4，表示PD16处于图2所示倾斜状态，如果x4＞x1则PD16处于图3所示的倾斜状态。处于图2状态时，需逆时针旋转透镜六维调节架11的θX轴，旋转角度大小为。处于图3状态时，需顺时针旋转透镜六维调节架11的θX轴，角度大小为。

调整透镜15与PD16平行后，再调整DE-MUX14与透镜15间距（750μm）相匹配。调整CH1到最大光电流值，得到透镜15的位置（x1′，y1′），然后耦合第4通道（CH4）到最大光电流时，得到透镜15的位置（x4′，y4′），此时存在两种现象，如果y1′＞y4′，表示光路间距＞750μm，此时逆时针旋转DE-MUX14，如果y1′＜y4′表示光路间距＜750μm，此时顺时针旋转DE-MUX14。每次旋转0.02°，直到光路间距≈750μm，即y1′=y4′。

第五步，确保每一通道的响应度达到0.6A/W以上，此刻再次旋转透镜六维调节架11的微调轴，四路光电流将不会增大，代表已找到最佳光电流值，可以点UV胶固化，使用UV灯局部照射点胶的位置，固化后提起负压DE-MUX吸咀5和透镜吸咀6，观察四路光电流是否有变化，如无变化，方可取下耦合器件7，器件耦合完毕。

本实用新型设计简洁，成本低，同时高效率的实现四路同时耦合的光路耦合系统，耦合位移精度达0.5μm/刻度，角度精度27.8〞/刻度，有效提高了耦合效率，且具有性价比高、性能稳定可靠、使用方便等优点，可广泛应用于多路光接收器件耦合系统中。

Claims (3)

1.100G激光接收器耦合系统，其特征在于：包括光学平台、固定在光学平台中间位置处的器件夹具、以及固定在光学平台上且设置于器件夹具周边的C-LENS六维调节架、透镜六维调节架和DE-MUX六维调节架；所述器件夹具用于夹持待耦合器件，且器件夹具上设置有用于给待耦合器件供电的加电板；所述C-LENS六维调节架上设置有C-LENS夹头，所述DE-MUX六维调节架上设置有DE-MUX调节杆，所述DE-MUX调节杆上设置有DE-MUX吸咀，所述透镜六维调节架上设置有透镜调节杆，所述透镜调节杆上设置有透镜吸咀。

2.根据权利要求1所述的100G激光接收器耦合系统，其特征在于：所述DE-MUX吸咀和透镜吸咀均为负压吸咀。

3.根据权利要求1所述的100G激光接收器耦合系统，其特征在于：所述器件夹具、C-LENS六维调节架、透镜六维调节架和DE-MUX六维调节架通过螺丝固定于所述光学平台上。