CN220983556U - 一种平面光波导光分路器集成器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种平面光波导光分路器集成器件，涉及光无源器件技术领域，包括封装壳体，封装壳体内部依次设置有输入光纤阵列、集成芯片及输出光纤阵列；输入光纤阵列远离集成芯片的一端设置有单芯单模光纤，输出光纤阵列远离集成芯片的一端设置有多芯单模光纤；封装壳体两端均设置有胶塞。本实用新型通过设计平面光波导光分路器集成器件，同时实现PLC型光分路器和1*2FBT的分光及反向传输功能，将原熔接方式采用单一集成芯片，集成度高，提高生产效率，利于产品的小型化，从而解决现有熔接工序复杂，熔点多的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及光无源器件技术领域，具体来说，涉及一种平面光波导光分路器集成器件。
背景技术
光分路器及耦合器是光功率分配常用的光无源器件。常规光分路器采用的主要技术包括平面光波导型(PLC型)，熔融拉锥型(FBT型)以及薄膜滤波片型(TFF型)。而其中PLC型以高集成度、高稳定型而备受青睐，不过PLC型光分路的功能主要是一端输入，N端输出，无法实现两端信号输入，同时两端输出的情况。
但随着应用场景的不断变化，对两端输入的情况同样存在。目前常用的解决方案就是使用PLC型光分路器+1*2FBT的方案，其中PLC的输入端与FBT的一路输出端采用熔接的情况。对于大通道需求，例如1分16PLC加16个1*2FBT，仅仅熔接就有16个熔点，因此耗时耗力，且在使用到其他模块时，不易返修及查找问题。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种平面光波导光分路器集成器件，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
一种平面光波导光分路器集成器件，包括封装壳体，封装壳体内部依次设置有输入光纤阵列、集成芯片及输出光纤阵列；输入光纤阵列远离集成芯片的一端设置有单芯单模光纤，输出光纤阵列远离集成芯片的一端设置有多芯单模光纤；封装壳体两端均设置有胶塞。
进一步的，为了能够实现输入光纤阵列、集成芯片及输出光纤阵列之间的稳固连接，避免与降低熔接工艺带来的加工难度与成本，输入光纤阵列与集成芯片之间、输出光纤阵列与集成芯片之间均设置有固化胶。
进一步的，为了能够实现光波的输入，将广播传递至集成芯片内，输入光纤阵列为方形毛细管结构或V型槽结构，输入光纤阵列采用单模光纤。
进一步的，为了构建分光器结构，利用一分N及一分二的结构，实现光波的分光，集成芯片包括前端分光器与后端分光器，前端分光器采用一分N结构，后端分光器采用一分二结构；前端分光器内部设置有一个前端输入端与N个前端输出端，后端分光器内部设置有N个一分二输出端，前端输出端与一分二输出端之间相互连接，一分二输出端为Y形分支结构且一端连接有后端输入端，一分二输出端的Y形分支结构另一端连接有后端输出端。
进一步的，为了在集成芯片组建多路阵列的波导连接，形成单一芯片结构，提高产品的集成度，减少生产工序，提升生产效率，前端分光器输出端与后端分光器输出端中的一个通道互联，后端分光器内部形成后端输入端与后端输出端交叉排列的波导，且波导的数量为2N个，前端分光器与后端分光器形成单一芯片结构，相邻波导之间间距为127μm-1000μm。
进一步的，为了对分光后的光波进行输出，输出光纤阵列为V型槽结构，且输出光纤阵列采用带状光纤。
本实用新型的有益效果为：通过设计平面光波导光分路器集成器件，同时实现PLC型光分路器和1*2FBT的分光及反向传输功能，将原熔接方式采用单一集成芯片，集成度高，提高生产效率，利于产品的小型化，从而解决现有熔接工序复杂，熔点多的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是根据本实用新型实施例的一种平面光波导光分路器集成器件的结构示意图；
图2是根据本实用新型实施例的一种平面光波导光分路器集成器件中集成芯片内部结构示意图。
图中：
1、封装壳体；2、输入光纤阵列；3、集成芯片；301、前端分光器；302、后端分光器；303、前端输入端；304、前端输出端；305、一分二输出端；306、后端输入端；307、后端输出端；4、输出光纤阵列；5、单芯单模光纤；6、多芯单模光纤；7、胶塞；8、固化胶。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本实用新型的实施例，提供了一种平面光波导光分路器集成器件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-图2所示，根据本实用新型实施例的平面光波导光分路器集成器件，包括封装壳体1，封装壳体1内部依次设置有输入光纤阵列2、集成芯片3及输出光纤阵列4；输入光纤阵列2远离集成芯片3的一端设置有单芯单模光纤5，输出光纤阵列4远离集成芯片3的一端设置有多芯单模光纤6；封装壳体1两端均设置有胶塞7。
借助于上述技术方案，能够同时实现PLC型光分路器和1*2FBT的分光及反向传输功能，将原熔接方式采用单一集成芯片，集成度高，提高生产效率，利于产品的小型化，从而解决现有熔接工序复杂，熔点多的问题。
在一个实施例中，对于上述输入光纤阵列2来说，输入光纤阵列2与集成芯片3之间、输出光纤阵列4与集成芯片3之间均设置有固化胶8，且固化胶主要采用丙烯酸类紫外胶，从而能够实现输入光纤阵列2、集成芯片3及输出光纤阵列4之间的稳固连接，避免与降低熔接工艺带来的加工难度与成本。
在一个实施例中，对于上述输入光纤阵列2来说，输入光纤阵列2为方形毛细管结构或V型槽结构，输入光纤阵列采用单模光纤，从而能够实现光波的输入，将广播传递至集成芯片3内。
在一个实施例中，对于上述集成芯片3来说，集成芯片3包括前端分光器301与后端分光器302，前端分光器301采用一分N结构(N取值为大于等于2的自然数)，后端分光器302采用一分二结构；前端分光器301内部设置有一个前端输入端303与N个前端输出端304，后端分光器302内部设置有N个一分二输出端305，前端输出端304与一分二输出端305之间相互连接，一分二输出端305为Y形分支结构且一端连接有后端输入端306，一分二输出端305的Y形分支结构另一端连接有后端输出端307，从而构建分光器结构，利用一分N及一分二的结构，实现光波的分光。
在一个实施例中，对于上述前端分光器301来说，前端分光器301输出端与后端分光器302输出端中的一个通道互联，后端分光器302内部形成后端输入端306与后端输出端307交叉排列的波导，且波导的数量为2N个，前端分光器301与后端分光器302形成单一芯片结构，相邻波导之间间距为127μm-1000μm，从而在集成芯片3组建多路阵列的波导连接，形成单一芯片结构，提高产品的集成度，减少生产工序，提升生产效率。
在一个实施例中，对于上述输出光纤阵列4来说，输出光纤阵列4为V型槽结构，且输出光纤阵列4采用带状光纤，从而对分光后的光波进行输出。
为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，如图2所示为集成芯片3的波导连接器结构(以前端1分4与后端1分2为例)，光波导采用常用的SIO2基或者硅基光波导，同时波导结构为了实现分光，使用常规PLC光分路器通用的Y形分支结构(即一分二输出端305)，首先实现前端分光器301的分光，然后与后端分光器302中的一路输出(其中一个一分二输出端305连接的通道)进行波导设计连接，然后另外一端输出采用波导与后端输入端306放到一端，以方便耦合；后端输出端307的任意波导与波导之间的间距维持在127μm-1000μm之间，即以1分4+1分2(前端1分4加上后端1分2)为例，集成芯片3内输出端有8个波导，8个波导的间距排列设置在127μm-1000μm之间。
为了实现器件级使用，后期将器件采用常规的平面光波导光分路器的耦合和封装工艺，形成器件，以上述1分4+1分2为例，主要步骤包括：
1、将加工好的集成芯片3，单芯输入光纤阵列2、八芯输出光纤阵列4擦拭干净后，放置到平面光波导耦合平台上；
2、按照光分路器常规耦合步骤进行调试，特别的，进行光功率监控时，选择后端分光器302内第一个一分二输出端305和第四个后端输入端306进行光功率监控，并将光功率调至最小；
3、光功率调至最小后，在输入光纤阵列2、输出光纤阵列4及集成芯片3之间点上适量丙烯酸紫外胶水，打开紫外灯固化；
4、固化完成后，下架后将输入与输出端穿上胶塞7以保护光纤，然后放到封装壳体1内，在胶塞底部涂上快干胶进行预固定，然后在胶塞上涂上硅胶封装胶水，盖上封装壳体上盖，至此器件封装完成。
综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过设计平面光波导光分路器集成器件，同时实现PLC型光分路器和1*2FBT的分光及反向传输功能，将原熔接方式采用单一集成芯片，集成度高，提高生产效率，利于产品的小型化，从而解决现有熔接工序复杂，熔点多的问题。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种平面光波导光分路器集成器件，包括封装壳体(1)，其特征在于，所述封装壳体(1)内部依次设置有输入光纤阵列(2)、集成芯片(3)及输出光纤阵列(4)；
所述输入光纤阵列(2)远离所述集成芯片(3)的一端设置有单芯单模光纤(5)，所述输出光纤阵列(4)远离所述集成芯片(3)的一端设置有多芯单模光纤(6)；
所述封装壳体(1)两端均设置有胶塞(7)。
2.根据权利要求1所述的一种平面光波导光分路器集成器件，其特征在于，所述输入光纤阵列(2)与所述集成芯片(3)之间、所述输出光纤阵列(4)与所述集成芯片(3)之间均设置有固化胶(8)。
3.根据权利要求1或2所述的一种平面光波导光分路器集成器件，其特征在于，所述输入光纤阵列(2)为方形毛细管结构或V型槽结构，所述输入光纤阵列采用单模光纤。
4.根据权利要求1所述的一种平面光波导光分路器集成器件，其特征在于，所述集成芯片(3)包括前端分光器(301)与后端分光器(302)，所述前端分光器(301)采用一分N结构，所述后端分光器(302)采用一分二结构；
所述前端分光器(301)内部设置有一个前端输入端(303)与N个前端输出端(304)，所述后端分光器(302)内部设置有N个一分二输出端(305)，所述前端输出端(304)与所述一分二输出端(305)之间相互连接，所述一分二输出端(305)为Y形分支结构且一端连接有后端输入端(306)，所述一分二输出端(305)的Y形分支结构另一端连接有后端输出端(307)。
5.根据权利要求4所述的一种平面光波导光分路器集成器件，其特征在于，所述前端分光器(301)输出端与所述后端分光器(302)输出端中的一个通道互联，所述后端分光器(302)内部形成所述后端输入端(306)与所述后端输出端(307)交叉排列的波导，且所述波导的数量为2N个，所述前端分光器(301)与所述后端分光器(302)形成单一芯片结构。
6.根据权利要求5所述的一种平面光波导光分路器集成器件，其特征在于，相邻所述波导之间间距为127μm-1000μm。
7.根据权利要求1或2所述的一种平面光波导光分路器集成器件，其特征在于，所述输出光纤阵列(4)为V型槽结构，且所述输出光纤阵列(4)采用带状光纤。
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