专利名称：光组件的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光纤设备技术领域，尤其涉及一种光组件。
背景技术：
光网络由于具有传输距离长、速率大、带宽高、能耗低、光纤价格低、保密性好等优点，已经成为长途骨干网传输及接入网传输的主要技术。光网络主要由局端光收发器、无源光网络、终端光收发器组成，其中光收发组件(即光组件)是光网络中的关键器件，用来发送和接收光信号。目前商用化的光组件主要为空间光学型，即在一个管壳内将激光器、探测器、WDM-filter (Wavelength-division multiplexing-filter,波分复用滤波片)、光纤组合起来，激光在不受限制的空间中传播，通过WDM-f ilter和透镜来改变光路，这种方式由于需要先将LD (Laser diode,激光二极管)和F1D (Photo diode,光电二极管)封装成管壳形式，需要进行多步有源耦合，封装成本高、效率低，光收发组件的尺寸也无法做小，另外由于空间对光路的限制作用小，LD发出的光对其他部件的串扰大。和传统的空间光学型光收发组件相比，PLC (Planar Lightwave Circuit,平面光波导)型光收发组件是利用平面光波导限制光的传输方向，对光路的限制好，串扰小，它可以将LD、PD、WDM-f ilter和光纤直接与PLC波导集成在一起，无需先将LD、H)封装好，由于PLC波导平台可以使用半导体工艺大批量制作，PLC波导采用高折射率差的结构也可以做得很小，因此具有性能好、成本低、尺寸小等优势，正受到人们越来越多的关注。现有技术中，PLC (Planar Lightwave Circuit,平面光波导)型光收发组件,最主要的问题便是LD与WG的耦合，对于LD与WG的耦合问题，由于普通商用LD的光场直径比WG的光场直径小很多，LD与W G直接耦合的模场失配损耗非常高，大概在6、dB左右，即意味着LD的光只有百分之十几到百分之二十几能耦合进波导中去，造成了极大的浪费；另外LD与WG耦合时候的tolerance (容忍度)也非常严格，一般3dB损耗水平位移tolerance要求< lum，即当普通商用LD与WG的中心对得最准的时候如果有百分之二十的光输入波导的话，当水平位置偏移Ium时，输入的光又降低一半即只有百分之十的光进入波导，这就造成LD与WG高效的耦合非常困难。综上所述，现有技术中的PLC (Planar Lightwave Circuit,平面光波导)型光收发组件，其LD与WG的耦合效率低，产品组装过程复杂、产品成本高。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种光组件，解决了现有技术中耦合效率低，产品组装过程复杂、产品成本高的问题，其耦合效率高，产品组装过程简单、产品成本低。本实用新型是这样实现的:一种光组件，包括激光器组件和光波导组件，还包括透镜光纤组件，所述激光器组件和所述光波导组件之间通过所述透镜光纤组件耦合；所述透镜光纤组件包括透镜光纤，所述透镜光纤的一端对准所述激光器组件，所述透镜光纤的另一端与所述光波导组件相接。在第一种可能的实现方式中，所述透镜光纤组件还包括毛细管，所述透镜光纤插设于所述毛细管内，所述毛细管的两端分别固定连接于所述激光器组件和光波导组件。结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述透镜光纤组件靠近于所述激光器组件的一端，所述透镜光纤凸出于所述毛细管的端面并对准于所述激光器组件的侧面；所述透镜光纤组件靠近于所述光波导组件的一端，所述透镜光纤组件的端面倾斜设置。在第三种可能的实现方式中，所述激光器组件包括激光二极管承载平台和激光二极管；所述激光二极管固定连接于所述激光二极管承载平台上，所述透镜光纤的端部与所述激光二极管的侧面相接。结合第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述激光二极管承载平台与所述透镜光纤组件相向的一面上设置有导流槽，所述导流槽靠近于所述激光二极管。结合第二至四种中任一可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述光波导组件包括平面光波导芯片，所述光波导芯片包括包层和芯层，所述包层包覆于所述芯层夕卜，所述透镜光纤的与所述光波导组件中的芯层相接，所述光波导组件靠近于所述透镜光纤组件的一端设置有与所述透镜光纤组件的端面相匹配的倾斜面。结合第一至四种中任一可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述光波导组件包括基体和平面光波导芯片，所述平面光波导芯片固定连接于所述基体上；所述基体上设置有用于安放所述透镜光纤组件的定位槽，所述透镜光纤固定于所述定位槽内。结合第 六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述基体上开设有容胶槽，所述定位槽与所述平面光波导芯片由所述容胶槽隔开。结合第一至四种中任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述光波导组件的一侧固定连接有光电组件，所述光电组件包括光电二极管和光电承载平台，所述光电二极管固定于所述光电承载平台上。结合第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述光电承载平台上设置有第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极均跨设于所述光电承载平台与所述光波导组件相向的侧面及与该侧面相邻的另一面，所述光电二极管具有正极和负极，所述光电二极管的正极直接固定连接于所述第一电极位于所述光电承载平台侧面的部分，所述光电二极管的负极通过引线电连接于所述第一电极位于所述光电承载平台侧面的部分上。结合第一至四种中任一种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述光波导组件的一端设置有用于连接光纤的接头，所述光波导组件的一侧固定设置有用于实现光时域反射功能的二极管，所述光波导组件上还固定设置有用于将光纤反射回来的光导向至所述光时域反射仪的分路器。结合第十种可能的实现方式，在第i^一种可能的实现方式中，所述接头与所述透镜光纤组件设置于所述光波导组件的同一端，所述光波导组件的另一端设置有雪崩光电二极管，所述光波导组件包括平面光波导芯片，所述平面光波导芯片具有带分支节点的Y分支波导结构，所述平面光波导芯片上分支节点处固定设置有用于将透镜光纤组件射入的光反射至所述光纤且可将透镜光纤组件射入的光折射至所述雪崩光电二极管的薄膜滤波片。本实用新型提供的光组件，其激光器组件和光波导组件之间通过透镜光纤组件耦合，提高了耦合效率，降低了模场失配损耗，产品组装过程简单、产品成本低。
图1是本实用新型实施例一提供的光组件的剖面示意图；图2是本实用新型实施例一提供的光组件中激光二极管承载平台的立体示意图；图3是本实用新型实施例二提供的光组件的立体示意图；图4是本实用新型实施例二提供的光组件中激光二极管承载平台的立体示意图；图5是本实用新型实施例三提供的光组件中光波导组件和光电二极管组件的立体示意图；图6是本实用新型实施例四提供的光组件的俯视图；图7是本实用新型实施例四提供的光组件的俯视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。实施例一:如图1所示，本实用新型实施例提供的一种光组件，包括激光器组件la、光波导组件2a (Wave Guide,简称WD)和透镜光纤组件3a。激光器组件Ia可用于产生光,光波导组件2a可形成光的传输通道。透镜光纤组件3a可用于将激光器组件la、光波导组件2a耦合成一个整体部件，激光器组件la、光波导组件2a和透镜光纤组件3a三个部分可分别单独加工，再进行耦合。如图1所示，激光器组件Ia和光波导组件2a之间通过透镜光纤组件3a耦合；具体地，透镜光纤组件3a包括透镜光纤31a,透镜光纤31a可为普通的光纤。透镜光纤31a的一端与激光器组件Ia对准并相接，透镜光纤31a的另一端与光波导组件2a对准并相接。激光器组件Ia发出的光是发散的高斯光束，普通透镜的焦距约为广2_ (毫米)，透镜光纤31a的焦距约为0.01mm，普通透镜的焦距比透镜光纤31a的焦距大很多，普通透镜离光源比较远，高斯光束到达透镜面上时光斑很大，再经透镜汇聚后变形较大，与光波导组件2a的耦合效率就上不去，而由于透镜光纤31a距离光源比较近，光到达透镜光纤31a端面时光斑还很小，形变也小，因此可以大大提高耦合效率，大大降低了模场失配损耗，而且光程短，无反射损耗，产品组装过程简单、产品成本低。解决了 LD与WG的耦合效率低、光损耗高的问题。可选地，如图1所示，透镜光纤组件3a还包括毛细管32a，毛细管32a上设置有用于供透镜光纤31a穿过的贯孔；装配时，可在贯孔的端部处涂设适量的胶水，由于贯孔处可产生毛细作用，胶水可流入至贯孔内，从而可使透镜光纤31a可以可靠地固定连接于毛细管32a。需要说明的是，毛细管32a的外形不一定呈管状，其也可以呈块状等合适形状。透镜光纤31a固定插设于毛细管32a内，毛细管32a的两端分别固定连接于激光器组件Ia和光波导组件2a。毛细管32a的体积较大，其与激光器组件Ia和光波导组件2a之间的粘合面积也较大，连接结构可靠性高。具体应用中，可采用精密固定胶41a将激光器组件Ia与毛细管32a的一端固定粘接，使透镜光纤31a的一端可以可靠地与激光器组件Ia对准，两者相距约为0.0lmm ;并可采用光路胶42a将光波导组件2a与毛细管32a的另一端固定粘接，使透镜光纤31a的另一端可以可靠地与光波导组件2a对准并相接触。当然，可以理解地，也可以采用其它合适的胶水、焊料、锁紧结构或压紧结构将激光器组件Ia和光波导组件2a固定于透镜光纤组件3a的两端。可选地，如图1所示，激光器组件Ia包括激光二极管I la (Laser diode，简称LD，即激光二极管Ila)和激光二极管承载平台12a (LD carrier,即LD承载平台)；激光二极管Ila固定连接于激光二极管承载平台12a上，透镜光纤31a的端部与激光二极管Ila的侧面对准相接，其可靠性高。透镜光纤31a与激光器组件Ia相接的一端，可磨成锥面或曲面状。当然，激光器组件Ia 也可米用 VCSEL (Vertical Cavity Surface EmittingLaser，垂直腔面发射激光器)等。VCSEL以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED (发光二极管)和LD等其他光源。VCSEL具有体积小、有圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用与光通信，光互连，光存储等领域。若采用VCSEL，VCSEL的底面可固定于承载平台的侧面，透镜光纤31a可与VCSEL的顶面对准并相接。可选地，如图1和图2所示，激光二极管Ila通过焊料固定于激光二极管承载平台12a上；激光二极管承载平台12a上设置有电极121a和焊料122a，激光二极管Ila通过焊料122a固定连接于激光二极管承载平台12a的上端且电连接于电极121a，连接方式简单可靠，利于提高生产效率。电极121a可为金电极，焊料122a可为金锡焊料。可选地，如图1和图2所示，激光二极管承载平台12a可以采用导热性好的陶瓷或硅等材料制成。激光二极管承载平台12a与透镜光纤组件3a相向的一面上设置有导流槽123a，导流槽123a靠近于激光二极管11a，以防止胶水流到激光二极管Ila与透镜光纤31a之间，从而可避免胶水阻挡光路所导致耦合效率低的问题，有效地提高了耦合的效率。而且，避免胶水充满整个耦合面，产品出光功率不会受到影响。本实施例中，导流槽123a开设于激光二极管Ila承载侧端的上部。具体应用中，导流槽123a开设的位置、数量及截面形状均可根据实际情况而定。可选地，如图1和图2所示，透镜光纤组件3a靠近于激光器组件Ia的一端，透镜光纤31a凸出于毛细管32a的端面并对准于激光器组件Ia的侧面；透镜光纤31a凸出毛细管32a的端面的长度可根据透镜光纤31a的焦距、导流槽123a的宽度等情况而定。本实施例中，透镜光纤31a凸出毛细管32a的端面的长度为50 μ m(微米)。透镜光纤组件3a靠近于光波导组件2a的一端，透镜光纤组件3a的端面倾斜设置且与光波导组件2a的端面相匹配，以降低反射光。可选地，如图1和图2所示，透镜光纤组件3a的端面相对透镜光纤31a轴线的倾斜的角度为6至10度。本实施例中，透镜光纤组件3a的端面相对透镜光纤31a轴线的倾斜的角度为8度，相应地，与透镜光纤组件3a的该端面相接的光波导组件2a的端面的倾斜角度设置为负8度，使透镜光纤组件3a与光波导组件2a匹配，降低反射光的效果好。[0040]可选地，如图1所示，光波导组件2a包括平面光波导芯片21a (Planar Lightwave Circuit，平面光波导芯片，简称PLC芯片)，平面光波导芯片21a可采用半导体工艺大批量制造，通过采用高折射率差的结构可将尺寸控制为较小。平面光波导芯片21a包括包层211a(Cladding layer)和芯层212a (Core layer,也称导光层),芯层212a为高折射率区，包层211a为低折射率区。包层211a包復于心层212a外，包层211a可分为上包层和下包层，以固定芯层212a。包层211a与芯层212a的折射率不同，光可沿芯层212a进行内全反射。透镜光纤31a与光波导组件2a中的芯层212a对准并相接。激光器组件Ia产生的光射入透镜光纤31a的一端并沿透镜光纤31a进行内全反射，并从透镜光纤31a的另一端射入光波导组件2a中的芯层212a，再沿芯层212a的路径进行内全反射以传导至光网络中等处。 可选地，如图1所示，光波导组件2a靠近于透镜光纤组件3a的一端设置有与透镜光纤组件3a的端面相匹配的倾斜面。具体应用中，可采用抛光或研磨等方式加工形成倾斜面。可选地，如图1所示，平面光波导芯片21a的上、下两侧分别固定连接有上盖板22a和下盖板23a，上盖板22a和下盖板23a可采用绝缘的石英等材料制成并通过粘接等方式分别固定连接于平面光波导芯片21a的上、下侧。上盖板22a和下盖板23a的侧端面还可以与透镜光纤组件3a中的毛细管32a粘接固定。通过设置上盖板22a和下盖板23a，其一方面可保护平面光波导芯片21a，另一方面可以增加光波导组件2a与透镜光纤组件3a的粘接面积，使粘接更牢靠。当然，也可不设置上盖板22a和下盖板23a ;或者只设置上盖板22a或只设置下盖板23a。具体制造时，如图1和图2所示，将激光器组件la、光波导组件2a和透镜光纤组件3a三个组件制作完成后，可通过微调架调节激光器组件Ia与光波导组件2a相对透镜光纤31a的位置，当光波导组件2a出光最大时，可采用UV胶等将激光器组件la、透镜光纤组件3a及光波导组件2a固定住。UV胶又称无影胶、光敏胶、紫外光固化胶，是指必须通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂。采用透镜光纤31a连接激光器组件Ia和光波导组件2a，可以使激光器组件Ia和光波导组件2a的耦合效率提高到90%以上，且利于降低成本。通过这样的结构设计，在制备光组件时，调节维度少，调节更简单、容易，无需设置共用的母板。毛细管32a的一端面与激光二极管承载平台12a固定粘接，另一端面与平面光波导芯片21a、上盖板22a和下盖板23a固定粘接，其粘接面积大，粘接牢靠，产品可靠性高。实施例二:如图3所示，本实用新型实施例提供的一种光组件，包括激光器组件lb、光波导组件2b和透镜光纤组件3b。激光器组件Ib可用于产生光，光波导组件2b可形成光的传输通道。透镜光纤组件3b可用于将激光器组件lb、光波导组件2b耦合成一个整体部件。如图3所示，激光器组件Ib和光波导组件2b之间通过透镜光纤组件3b耦合；具体地，透镜光纤组件3b包括透镜光纤31b，透镜光纤31b可为普通的光纤。透镜光纤31b的一端对准于激光器组件lb，透镜光纤31b的另一端与光波导组件2b相接。激光器组件Ib和光波导组件2b之间通过透镜光纤组件3b耦合；具体地，透镜光纤组件3b包括透镜光纤31b,透镜光纤31b可为普通的光纤。透镜光纤31b的一端与激光器组件Ib对准,透镜光纤31b的另一端与光波导组件2b对准。激光器组件Ib发出的光是发散的高斯光束，普通透镜的焦距约为l 2mm (毫米)，透镜光纤31b的焦距约为0.01mm，普通透镜的焦距比透镜光纤31b的焦距大很多，普通透镜离光源比较远，高斯光束到达透镜面上时光斑很大，再经透镜汇聚后变形较大，与波导的耦合效率就上不去，而由于透镜光纤31b距离光源比较近，光到达透镜光纤31b端面时光斑还很小，形变也小，因此可以大大提高耦合效率，大大降低了模场失配损耗，产品组装过程简单、产品成本低。可选地,如图3所不,光波导组件2b包括基体24b和平面光波导芯片21b,平面光波导芯片21b固定连接于基体24b上；光波导芯片包括包层211b和芯层212b，包层211b包覆于芯层212b外，基体24b上设置有用于安放透镜光纤组件3b的定位槽241b，透镜光纤31b固定于定位槽241b内且与芯层212b相接。具体应用中，如图3所示，可采用精密固定胶将激光器组件Ib与基体24b的一端固定粘接，使透镜光纤31b的一端可以可靠地与激光器组件Ib相接；透镜光纤31b的另一端与光波导组件2b中芯层212b相接。当然，可以理解地，也可以采用其它合适的胶水、焊料、锁紧结构或压紧结构将激光器组件Ib固定于基体24b的端面。可选地，如图3和图4所示，激光器组件Ib包括激光二极管承载平台12b和激光二极管lib (Laser Diode, LD,即激光二极管Ilb);激光二极管Ilb固定连接于激光二极管承载平台12b上，透镜光纤31b的端部与激光二极管Ilb的侧面相接，其可靠性高。当然，激光器组件 Ib 也可米用 VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔面发射激光器)等。VCSEL以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED (发光二极管)和LD等其他光源。VCSEL具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用与光通信，光互连，光存储等领域。若采用VCSEL，VCSEL的底面可固定于承载平台的侧面，透镜光纤31b可与VCSEL的顶面相接。可选地，如图3和图4所示，激光二极管Ilb通过焊料固定于激光二极管承载平台12b上；激光二极管承载平台12b上设置有电极121b和焊料122b，激光二极管Ilb通过焊料固定连接于激光二极管承载平台12b的上端且电连接于电极121b，连接方式简单可靠，利于提高生产效率。焊料122b可为金锡(AuSn)焊料，用于将激光二极管Ilb精密固定于激光二极管承载平台12b上。可选地，如图3和图4所示，激光二极管承载平台12b与透镜光纤组件3b相向的一面上设置有导流槽123b，导流槽123b靠近于激光二极管11b，以防止胶水流到激光二极管Ilb与透镜光纤31b之间，避免胶水阻挡光路所导致的耦合效率低，有效地提高了耦合的效率。本实施例中，导流槽123b开设于激光二极管Ilb承载侧端的上部。具体应用中，导流槽123b开设的位置、数量及截面形状可根据实际情况而定。可选地，如图3所示，透镜光纤组件3b的端面相对透镜光纤31b轴线的倾斜的角度为6至10度。本实施例中，透镜光纤组件3b的端面相对透镜光纤31b轴线的倾斜的角度为8度，相应地，与透镜光纤组件3b的该端面相接的光波导组件2b的端面的倾斜角度设置为负8度，使透镜光纤组件3b与光波导组件2b匹配，降低反射光的效果好。可选地，如图3所示，定位槽241b的横断面呈“V”字形或倒置的等腰梯形状。具体应用中，可采用湿法刻蚀等方式在基体24b上制作呈“V”字形的定位槽241b，湿法刻蚀的加工精度高，透镜光纤31b制作为一小段并放入定位槽241b后，透镜光纤31b可正好与芯层212b对准。可采用金锡焊或胶水粘接等方式将透镜光纤31b固定于定位槽241b。然后将激光二极管Ilb粘在激光二极管承载平台12b上，通过有源耦合的方式与光波导组件2b进行耦合，当WG出光功率最大时将激光二极管承载平台12b与光波导组件2b固定住，该实施例与实施例一相比，省去了透镜光纤31b与WG的有源耦合，透镜光纤31b和WG之间通过定位槽241b无源f禹合,可以进一步提闻生广效率。可选地，如图3所示，包层211b固定于基体24b上且位于定位槽241b的一端，透镜光纤31b的一端与激光器组件Ib相接,另一端与芯层212b相接。可选地，如图3所示，基体24b上开设有容胶槽242b，定位槽241b与平面光波导芯片21b由容胶槽242b隔开。以防止胶水或焊料流到芯层212b与透镜光纤31b之间，避免胶水或焊料等阻挡光路所导致的耦合效率低，有效地提高了耦合的效率。采用透镜光纤31b连接激光器组件Ib和光波导组件2b，可以使激光器组件Ib和光波导组件2b的耦合效率提高到90%以上。通过这样的结构设计，在制备光组件时，调节维度少，调节更容易。可以理解地，透镜光纤组件3b还可以包括毛细管(图中未示出)，毛细管上设置有用于供透镜光纤31b穿过的贯孔；装配时，可在贯孔的端部处涂设适量的胶水，由于贯孔处可产生毛细作用，胶水可流入至贯孔内，从而可使透镜光纤31b可以可靠地固定连接于毛细管。装配时可将毛细管固定于定位槽241b处。可选地，透镜光纤组件3b靠近于激光器组件Ib的一端，透镜光纤31b凸出于毛细管的端面并对准于激光器组件Ib的侧面；透镜光纤31b凸出毛细管的端面的长度可根据透镜光纤31b的焦距、导流槽123b的宽度等情况而定。本实施例中，透镜光纤31b凸出毛细管的端面的长度为50 μ m(微米)。透镜光纤组件3b靠近于光波导组件2b的一端，透镜光纤组件3b的端面可倾斜设置且与光波导组件2b的端面相匹配，以降低反射光。可选地，透镜光纤组件3b的端面相对透镜光纤31b轴线的倾斜的角度为6至10度。可选地，透镜光纤组件3b靠近于激光器组件Ib的一端，透镜光纤31b凸出于毛细管的端面并对准于激光器组件Ib的侧面；透镜光纤31b凸出毛细管的端面的长度可根据透镜光纤31b的焦距、导流槽123b的宽度等情况而定，本实施例中，透镜光纤31b凸出毛细管的端面的长度为50 μ m(微米)。透镜光纤组件3b靠近于光波导组件2b的一端，透镜光纤组件3b的端面倾斜设置，以降低反射光。具体应用中，也可以取消毛细管，直接将透镜光纤31b固定于定位槽241b上。实施例三:如图5所示，结合实施一和实施例二，在实施一、实施例二中的光组件的基础上，光组件中的光波导组件2c的一侧固定连接有光电组件6c，以进行光电转换。光电组件6c包括光电二极管61c(Photo diode,简称F1D,即光电二极管)和光电承载平台62ο(Η) carrier,简称F1D平台),光电二极管61c固定于光电承载平台62c上。光电承载平台62c可固定粘接于实施一中的光波导组件2c或实施例二中的光波导组件2c上，且光电二级管对准于上述光波导组件2c的芯层。可选地,如图5所不,光电承载平台62c上设置有第一电极621c和第二电极622c,第一电极621c和第二电极622c均跨设于光电承载平台62c与光波导组件2c相向的侧面及与该侧面相邻的另一面。本实施例中，第一电极621c和第二电极622c均跨设于光电承载平台62c与光波导组件2c相向的侧面及光电承载平台62c的上端面，光电二极管61c具有正极和负极，光电二极管61c的负极直接固定连接于第一电极621c位于光电承载平台62c侧面的部分，光电二极管61c的正极通过引线611c电连接于第二电极622c位于光电承载平台62c侧面的部分上。这样，可将光电二极管61c的正负极引至光电承载平台62c的上端，便于通过打金线(wire bonding)的方式将正负电极引出，产品的装配更简单易行。具体应用中，光波导组件2c的端面进行抛光后与光电二极管61c进行有源耦合，将光电二极管61c加上反偏电压，光波导组件2c输入端通光，调节光电承载平台62c的位置探测光波导组件2c输出的光，当光电二极管61c感应电流最大时表不探测到的光最大,此时将光电承载平台62c和光波导组件2c用UV胶水曝光后固定住。实施例四:如图6所示，结合实施例一、实施例二和实施例三，在实施例一、实施例二、实施例三中的光组件的基础上，光组件中光波导组件2d的一侧固定设置有用于实现光时域反射功能的二极管7d，该二极管7d可为光电二极管。该二极管7d和激光二极管组成构成光时域反射仪，光时域反射仪可固定于光波导组件2d的前侧或后侧，光组件中光波导组件2d上还固定设置有用于将光纤反射回来的光导向至光时域反射仪的分路器8d (splitter)。本实施例中，分路器8d为不等分分路器，其分光比可为90:10或其它合适比值。让从光网络中反射回来的光可以通过不等分分路器进入到光时域反射仪中，用该光时域反射仪来监控诊断光网络的问题。可选地，如图6所示，光波导组件2d的一端设置有用于连接光纤81d的接头82d，接头82d处的光纤81d可接入光网络。接头82d与透镜光纤组件3d设置于光波导组件2d的同一端，光波导组件2d的另一端设置有雪崩光电二极管9d (Avalanche photodiode,简称APD，即雪崩光电二极管)和雪崩光电二极管承载平台91d，雪崩光电二极管9d固定于雪崩光电二极管承载平台91d上。AH)是激光通信中使用的光敏元件，在以硅或锗为材料制成的光电二极管的P-N结上加上反向偏压后，射入的光被P-N结吸收后会形成光电流，加大反向偏压会产生“雪崩”(即光电流成倍地激增)的现象，利于检测。光波导组件2d包括平面光波导芯片21d，平面光波导芯片21d具有带分支节点的Y分支波导结构，平面光波导芯片21d上分支节点处固定设置有用于将透镜光纤组件3d射入的光反射至光纤且可将透镜光纤组件3d射入的光折射至雪崩光电二极管9d的薄膜滤波片25d (Thin film filter,简称TFF，即薄膜滤波片)，薄膜滤波片25d可为波分复用薄膜滤波片(TFF-WDM，Thin filmfliter-ffavelength-division multiplexing),光组件可为基于 PLC 的三向光组件。具体应用中，如图6所示，在Y分支节点处划槽放置TFF薄膜滤波片25d，可以实现分波和合波的作用，激光器组件Id通过上述实施例一或二的结构与光波导组件2d耦合，进入透镜光纤组件3d的光被TFF-WDM反射后进入到光纤中，以进入到光网络中。由于光纤中存在瑞利反射和菲涅尔反射，如果碰到光纤断裂或弯曲等异常情况，瑞利反射光的强度会发生改变，依据此原理可以对光网络进行监控和诊断，此即OTDR (Optical Time DomainReflectometer,光时域反射计)原理。光纤材料的加热过程中，由于材料的分子结构受到热扰动，造成材料密度起伏，进而造成折射率不均匀。光在不均匀的介质中传播将被散射，极少部分散射光逆着光波穿射路径反射回来，这就形成了光纤的瑞利反射。光在光纤中传输时，从一种折射率介质进入另一种折射率介质的过程中，会发生菲涅尔反射。菲涅尔反射的大小依赖于边界表面的平整程度以及折射率差。通过在LD到TFF-WDM这一段波导上设计了一个不等分分路器(优选90:10的分光比)，让从光网络中反射回来的光可以通过分路器进入到ro或二极管7d中，以监控诊断光网络的问题。光波导组件2d三端进行抛光，与光纤和透镜光纤组件3d或激光器组件Id耦合的一端抛光至上、下平面呈斜8。的角度，以降低反射，其它两个端面抛光至与上、下平面垂直(即抛光至O。)，使光电承载平台62d和光波导组件2d端面能平齐的粘接，MPD、APD和OTDR PD可采用实施例三的方法与波导进行有源耦合，OTDR PD除了可放置在光波导组件2d的一侧(如图6所示)，可放置在光波导组件2d的另一侧(如图7所示)。以上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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种光组件，包括激光器组件和光波导组件，其特征在于，还包括透镜光纤组件，所述激光器组件和所述光波导组件之间通过所述透镜光纤组件耦合；所述透镜光纤组件包括透镜光纤，所述透镜光纤的一端对准所述激光器组件，所述透镜光纤的另一端与所述光波导组件相接。
2.如权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述透镜光纤组件还包括毛细管，所述透镜光纤插设于所述毛细管内，所述毛细管的两端分别固定连接于所述激光器组件和光波导组件。
3.如权利要求2所述的光组件，其特征在于，所述透镜光纤组件靠近于所述激光器组件的一端，所述透镜光纤凸出于所述毛细管的端面并对准于所述激光器组件的侧面；所述透镜光纤组件靠近于所述光波导组件的一端，所述透镜光纤组件的端面倾斜设置。
4.如权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述激光器组件包括激光二极管承载平台和激光二极管；所述激光二极管固定连接于所述激光二极管承载平台上，所述透镜光纤的端部与所述激光二极管的侧面相接。
5.如权利要求4所述的光组件，其特征在于，所述激光二极管承载平台与所述透镜光纤组件相向的一面上设置有导流槽，所述导流槽靠近于所述激光二极管。
6.如权利要求3至5中任一项所述的光组件，其特征在于，所述光波导组件包括平面光波导芯片，所述光波导芯片包括包层和芯层，所述包层包覆于所述芯层外，所述透镜光纤的与所述光波导组件中的芯层相接，所述光波导组件靠近于所述透镜光纤组件的一端设置有与所述透镜光纤组件的端面相匹配的倾斜面。
7.如权利要求1至5中任一项所述的光组件，其特征在于，所述光波导组件包括基体和平面光波导芯片，所述平面光波导芯片固定连接于所述基体上；所述基体上设置有用于安放所述透镜光纤组件的定位槽，所述透镜光纤固定于所述定位槽内。
8.如权利要求7所述的光组件，其特征在于，所述基体上开设有容胶槽，所述定位槽与所述平面光波导芯片由所述容胶槽隔开。
9.如权利要求1至5中任一项所述的光组件，其特征在于，所述光波导组件的一侧固定连接有光电组件，所述光电组件包括光电二极管和光电承载平台，所述光电二极管固定于所述光电承载平台上。
10.如权利要求9所述的光组件，其特征在于，所述光电承载平台上设置有第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极均跨设于所述光电承载平台与所述光波导组件相向的侧面及与该侧面相邻的另一面，所述光电二极管具有正极和负极，所述光电二极管的正极直接固定连接于所述第一电极位于所述光电承载平台侧面的部分，所述光电二极管的负极通过引线电连接于所述第一电极位于所述光电承载平台侧面的部分上。
11.如权利要求1至5中任一项所述的光组件，其特征在于，所述光波导组件的一端设置有用于连接光纤的接头，所述光波导组件的一侧固定设置有用于实现光时域反射功能的二极管，所述光波导组件上还固定设置有用于将光纤反射回来的光导向至所述光时域反射仪的分路器。
12.如权利要求11所述的光组件，其特征在于，所述接头与所述透镜光纤组件设置于所述光波导组件的同一端，所述光波导组件的另一端设置有雪崩光电二极管，所述光波导组件包括平面光波导芯片，所述平面光波导芯片具有带分支节点的Y分支波导结构，所述平面光波导芯片上分支节点处固定设置有用于将透镜光纤组件射入的光反射至所述光纤且可将透镜光纤组件射入的 光折射至所述雪崩光电二极管的薄膜滤波片。
专利摘要本实用新型适用于光纤设备技术领域，提供了一种光组件，包括激光器组件和光波导组件，还包括透镜光纤组件，所述激光器组件和所述光波导组件之间通过所述透镜光纤组件耦合；所述透镜光纤组件包括透镜光纤，所述透镜光纤的一端与所述激光器组件相接，所述透镜光纤的另一端与所述光波导组件相接。本实用新型提供的光组件，其激光器组件和光波导组件之间通过透镜光纤组件耦合，提高了耦合效率，降低了模场失配损耗，产品组装过程简单、产品成本低。
文档编号G02B6/42GK202975403SQ201220577389
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者陈聪 申请人:华为技术有限公司