CN220650942U - 多通道集成式分光光学组件、光器件及光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多通道集成式分光光学组件、光器件及光模块，所述多通道集成式分光光学组件包括z‑block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统，且z‑block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统通过无源器件耦合工艺集成于同一个基板上。本实用新型光器件，摒弃了阵列波导光栅，而采用z‑block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统相互配合实现分光，各个部件均为玻璃材质，硬度更高，不易破损，可以大大提升生产良率，而且各个部件集成在同一个基板上，方便于装配，因此还可以大大提高装配效率。

Description

多通道集成式分光光学组件、光器件及光模块

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，特别涉及一种多通道集成式分光光学组件、光器件及光模块。

背景技术

光模块包括发射光器件和接收光器件，现有技术中，对于多通道光接收器件，一般采用阵列波导光栅（AWG）进行分光，即不同波长的光信号经同一根光纤入射后，由阵列波导光栅进行分光，使得不同波长的光信号被不同光通道接收。阵列波导光栅一般采用硅基材料制作，硅基材料硬度小，所以阵列波导光栅在装配过程中易破损，继而导致生产良率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改善多通道收端光器件生产良率不高的问题，提供一种多通道集成式分光光学组件、收端光器件及光模块，不仅提高产品生产良率，而且还能提高装配效率。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种多通道集成式分光光学组件，包括z-block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统，且z-block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统通过无源器件耦合工艺集成于同一个基板上。

上述方案中，采用z-block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统相互配合实现分光，各个部件均为玻璃材质，硬度更高，不易破损，因此可以大大提升生产良率。另外，各个部件通过无源器件耦合工艺集成在同一个基板上，不需要再分别装配各个部件，装配一次就可以实现所有部件同时装配，因此减少了装配流程以及降低了装配难度，继而可以大大提高装配效率，而且相比于分别装配各个部件所采用的有源装配工艺，无源器件耦合工艺使得各部件之间的耦合精度更高，因此该组件也可以用于多通道发射光信号的合并。

一种实施方案中，所述z-block分光器件为四通道分光结构。相应的，所述透镜组包括四个透镜，一个透镜对应四通道分光结构的一个通道。

较优地，z-block分光器件、准直光系统与基板完全接触，每个透镜的一个面的部分与基板接触，反射棱镜与透镜的另一个面粘接，透镜未与基板接触的部分、反射棱镜与基板之间形成间隙。本方案中，通过形成间隙，一方面可以容纳多余的粘胶，另一方面可以减少透镜与基板的接触面积，继而保证透镜没有受到多个仿形的形变应力。

优选的方案中，基板厚度大于0.35mm。基板作为支撑平台主要提供支撑作用，厚度大于0.35mm可以提高支撑强度，且具有足够的抗形变性能。

所述准直光系统为准直器，或是透镜+FA的准直组合。

z-block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统通过粘接的方式固定于所述基板上。粘接稳定性好，可靠性高。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种光器件，包括光口和任一实施方式所述的多通道集成式分光光学组件。

第三方面，本实用新型实施例提供了一种光模块，包括所述的光器件。

与现有技术相比，本实用新型摒弃了阵列波导光栅，而采用z-block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统相互配合实现分光，各个部件均为玻璃材质，硬度更高，不易破损，可以大大提升生产良率，而且各个部件集成在同一个基板上，方便于装配，因此还可以大大提高装配效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图，但都属于本实用新型保护的范围。

图1为实施例中多通道集成式分光光学组件的结构示意图。

图中标记：10基板；20-z-block分光器件；30-透镜组；40-反射棱镜；50-准直光系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实施例中提供了一种四通道集成式分光光学组件，包括z-block分光器件20、反射棱镜40、透镜组30以及准直光系统50，且z-block分光器件20、反射棱镜40、透镜组30以及准直光系统50通过无源器件耦合工艺集成于同一个基板10上。在制造时，z-block分光器件20的角度设计选用常规的大量生产的角度，透镜和z-block之间的角度由z-block自身角度决定，这样可以实行光束入射角与z-block的角度一致，保证插损最低，最后利用无源器件高精度耦合工艺将反射棱镜40、透镜组30和准直光系统50进行耦合装配，保证各组件之间的角度和距离等参数能够达到设计值。

基板10厚度宜大于0.35mm，以此保证基板10具有足够的抗形变性能，也能足够支撑布置在上面的各个组件。

粘接方式牢固且方便实施，因此本实施例中优选z-block分光器件20、反射棱镜40、透镜组30以及准直光系统50通过粘接的方式固定于基板10上。

如图1所示，透镜组30没有完全与基板10接触，而只是部分与基板10接触，使得透镜未与基板10接触的部分、反射棱镜40与基板10之间形成间隙（或者认为透镜、反射棱镜40、基板10之间共同形成该间隙），其作用有两个，一是有镜组与基板10可以形成溢胶空间，在装配时过多的粘胶可以该空间溢留出来，二是减少透镜和基板10之间的接触面积，以保证透镜没有受到多个仿形的形变应力。

一方面，该光学组件没有采用AWG进行分光，而是采用z-block分光器件20、反射棱镜40、透镜组30以及准直光系统50相互配合实现分光，z-block分光器件20、反射棱镜40、透镜组30以及准直光系统50均为玻璃材质，硬度更高，不易破损，因此可以大大提升生产良率。

另一方面，各个部件通过一个基板10集成在一起，在装配时不需要分别独立装配各个部件，而只需要装配组件，装配一次就可以实现所有部件同时完成装配，因此减少了装配流程，也降低了装配难度，继而可以大大提高装配效率。而且，独立装配各个部件是采用有源装配工艺，本实施例中，在将各个部件集成在基板10上时，是采用无源器件耦合工艺，无源器件耦合工艺会使得各个部件间的耦合精度更高，使得该组件不仅可以实现分光，还可以实现合光，也就是将发射的多路光信号合并为一束。

如图1所示，本实施例中z-block分光器件20为四通道分光结构。但是容易理解的，针对于不同通道数量的分光光学系统，选择对应通道数量的z-block分光器件20即可。本实施例中仅是以四通道集成式分光光学组件为例进行说明，但是容易理解的，本实施例提供的集成式分光光学组件并不局限于四通道，而可以是任意数量的多通道。

本实施例中透镜组30包括四个透镜，一个透镜对应四通道分光结构的一个通道，从每个通道出射的光信号分别经过一个透镜进行汇聚。

在实现时，准直光系统50可以是准直器，也可以是透镜+FA的准直组合。本实施例中可以实现准直光传输，继而大大降低损耗。

反射棱镜40采取与z-block通道布局相同的布局，既简化组件的耦合封装工艺，又能确保实现设计精度。图1中，虽然反射棱镜40没有直接布置在基板10上，但是反射棱镜40与透镜粘接，通过透镜实现反射棱镜40的稳定安装。需要理解的是，反射棱镜40可作为可选部件，通过反射棱镜40反射光信号是调整光路，以方便于结构布局。

本实施例中提供的四通道集成式分光光学组件，可以应用于光接收器件中，例如四通道光接收器件中，包括光口、上述四通道集成式分光光学组件和四个光探测器，光口用于连接光纤，复合光信号通过光纤进入光口，从光口进入的复合光信号经过四通道集成式分光光学组件分为四路光信号，每路光信号被对应的一个光探测器接收。在四通道集成式分光光学组件中，接收的复合光信号经准直光系统50准直后被z-block分光器件20分为四束光信号，每束光信号分别经过一个透镜透射后经过反射棱镜40反射。

本实施例中提供的四通道集成式分光光学组件，也可以应用于光发射器件中，例如四通道光发射器件中，包括光口、上述四通道集成式分光光学组件和四个激光器，四个激光器发出的四路光信号经四通道集成式分光光学组件合束为一束复合光信号，光口用于连接光纤，复合光信号通过光口进入光纤，继而由光纤传输出去。在四通道集成式分光光学组件中，四路光信号经透镜透射后，入射至z-block分光器件20的对应一个通道，经z-block分光器件20合波为一束复合光信号，复合光信号经准直光系统50准直后输出。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多通道集成式分光光学组件，其特征在于，包括z-block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统，且z-block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统通过无源器件耦合工艺集成于同一个基板上。

2.根据权利要求1所述的多通道集成式分光光学组件，其特征在于，所述z-block分光器件为四通道分光结构。

3.根据权利要求2所述的多通道集成式分光光学组件，其特征在于，所述透镜组包括四个透镜，一个透镜对应四通道分光结构的一个通道。

4.根据权利要求3所述的多通道集成式分光光学组件，其特征在于，z-block分光器件、准直光系统与基板完全接触，每个透镜的一个面的部分与基板接触，反射棱镜与透镜的另一个面粘接，透镜未与基板接触的部分、反射棱镜与基板之间形成间隙。

5.根据权利要求1所述的多通道集成式分光光学组件，其特征在于，基板厚度大于0.35mm。

6.根据权利要求1所述的多通道集成式分光光学组件，其特征在于，所述准直光系统为准直器，或是透镜+FA的准直组合。

7.根据权利要求1所述的多通道集成式分光光学组件，其特征在于，z-block分光器件、反射棱镜、透镜组以及准直光系统通过粘接的方式固定于所述基板上。

8.一种光器件，其特征在于，包括光口和权利要求1-7任一所述的多通道集成式分光光学组件。

9.一种光模块，其特征在于，包括权利要求8所述的光器件。