一种多通道的同轴光器件的制作方法

1.本实用新型涉及光电通信技术领域，尤其涉及一种多通道的同轴光器件。


背景技术：

2.数据信息，作为新科技时代各行业的核心要素之一，随着全世界科学、金融、贸易等行业的深度合作，需求量也在与日俱增。数据中心作为数据传输的载体，近年来也面临着带宽需求不断增大的挑战。基于面发射型激光器的短距光模块，其作用为实现数据中心设备间的信号传输，因此，光模块的性能和可靠性决定了整个数据中心的数据传输、运行和处理能力，而光模块中的光器件则是模块性能的核心。
3.传统的同轴光器件，在考虑工艺可制作性、成本等问题的条件下，外观设计为圆对称形状，且尺寸较大(常规为直径4.6mm或5.6mm)，相比于cob(chip on board)等并行形式的封装，现有的同轴光器件只能实现单通道的发射或接收，大大限制了光器件的封装密度、传输数量和传输带宽。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题是：
5.现有的同轴光器件，在考虑工艺可制作性，成本等问题的条件下，外观设计为圆对称形状，且尺寸较大(常规为直径4.6mm或5.6mm)，相比于cob(chip on board)等并行形式的封装，现有的同轴光器件只能实现单通道的发射或接收，大大限制了光器件的封装密度、传输数量和传输带宽。
6.本实用新型通过如下技术方案达到上述目的：
7.本实用新型提供了一种多通道的同轴光器件，包括管座1和波分复用模块2；
8.所述管座1的承载面3为具有至少两个中心点的形状，所述承载面3的中心点处用于固定芯片4，所述芯片4包括光发射芯片和/或光接收芯片；
9.当所述芯片4均为光发射芯片时，所述光发射芯片发出各自指定的波长的光信号，所述光发射芯片发出的各自指定的波长的光信号经过波分复用模块2合波后进入光纤6；
10.当所述芯片4均为光接收芯片时，经光纤6传入的包含至少两个波长的光信号经过波分复用模块2分波后进入对应的光接收芯片。
11.优选的，当所述管座1的承载面3为具有两个中心点的形状时，具体为：
12.所述承载面3包括：第一半圆面31、连接面32和第二半圆面33，所述连接面32位于所述第一半圆面31和第二半圆面33之间用于连接所述第一半圆面31和所述第二半圆面33，所述第一半圆面31和所述第二半圆面33的圆心处分别用于固定芯片4；
13.或者，所述承载面3为椭圆形，所述椭圆形的两个焦点分别用于固定芯片4。
14.优选的，所述波分复用模块2包括第一透镜21和第二透镜；
15.所述第一透镜21用于反射所述第一半圆面31的圆心处固定的芯片4对应的波长的光信号；
16.所述第二透镜用于反射与所述第一半圆面31的圆心处固定的芯片4对应的波长的光信号，同时透射与所述第二半圆面33的圆心处固定的芯片4对应的波长的光信号。
17.优选的，所述连接面32具体为长方形，长方形的两条长分别与所述第一半圆面31和第二半圆面33的直径重合。
18.优选的，所述长方形的宽度为第一预设距离，所述第一预设距离用于保证芯片4分别固定于所述第一半圆面31和第二半圆面33的圆心后互不干涉。
19.优选的，所述第一半圆面31和第二半圆面33的直径相同。
20.优选的，当所述管座1的承载面3为具有三个中心点的形状时，具体为：
21.所述承载面3由三个圆形重叠形成的形状，三个圆形的圆心分别为第一圆心34、第二圆心35和第三圆心36，所述第一圆心34、第二圆心35和第三圆心36处分别用于固定芯片4。
22.优选的，所述波分复用模块2包括第三透镜23、第四透镜、第五透镜25和第六透镜26；
23.所述第三透镜23用于反射第一圆心34处固定的芯片4对应的波长的光信号；
24.所述第四透镜24用于反射第一圆心34处固定的芯片4对应的波长的光信号，同时透射第二圆心35处固定的芯片4对应的波长的光信号；
25.所述第五透镜25用于反射第一圆心34和第二圆心35处固定的芯片4对应的波长的光信号；
26.所述第六透镜26用于反射第一圆心34和第二圆心35处固定的芯片4对应的波长的光信号，同时透射第三圆心36处固定的芯片4对应的波长的光信号。
27.优选的，所述三个圆形的直径相同。
28.优选的，还包括管体5，所述波分复用模块2与所述管体5连接。
29.本实用新型的有益效果是：
30.本实用新型通过改变管体的承载面的形状，使承载面含有多个中心点，方便制造过程的定位，中心点处用于固定芯片，然后利用波分复用模块的将光信号分波或者合波，当芯片均为光发射芯片时，光发射芯片发出不同波长的光信号，所述光发射芯片发出的不同波长的光信号经过波分复用模块合波后进入光纤；当所述芯片均为光接收芯片时，经光纤传入的不同波长的光信号经过波分复用模块分波后进入光接收芯片，本实用新型在一个同轴光器件中实现了固定多个芯片，其中，承载面形状的加工难度不大，不会增加制造成本，同时空间利用率高，不会过多的增加承载面面积，对后续的装配影响较小。实现了多通道的发射或者接收，大大提高了光器件的封装密度、传输数量和传输带宽。
附图说明
31.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，下面将对实施例或现有技术描述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它的附图。
32.图1为本实用新型实施例提供的一种多通道的同轴光器件的结构示意图；
33.图2为本实用新型实施例提供的一种多通道的同轴光器件的承载面的结构示意
图；
34.图3为本实用新型实施例提供的一种多通道的同轴光器件的承载面的结构示意图；
35.图4为本实用新型实施例提供的一种多通道的同轴光器件的双通道的结构示意图；
36.图5为本实用新型实施例提供的一种多通道的同轴光器件的承载面的结构示意图；
37.图6为本实用新型实施例提供的一种多通道的同轴光器件的三通道的结构示意图。
具体实施方式
38.在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。
39.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.本实用新型实施例提供一种多通道的同轴光器件，如图1所示，包括管座1和波分复用模块2；所述管座1的承载面3为具有至少两个中心点的形状，所述承载面3的中心点处用于固定芯片4，所述芯片4包括光发射芯片和/或光接收芯片；
41.当所述芯片4均为光发射芯片时，所述光发射芯片发出各自指定的波长的光信号，所述光发射芯片发出的各自指定的波长的光信号经过波分复用模块2合波后进入光纤6；
42.当所述芯片4均为光发射芯片时，所述光发射芯片发出各自指定的波长的光信号，其中每个光发射芯片发出一种波长的光信号，且每一种光信号的波长不同。
43.当所述芯片4均为光接收芯片时，经光纤6传入的包含至少两个波长的光信号经过波分复用模块2分波后进入对应的光接收芯片。
44.当所述芯片4均为光接收芯片时，所述光接收芯片接收各自指定的波长的光信号，其中每个光接收芯片接收一种波长的光信号，且每一种光信号的波长不同。
45.当所述管座1的承载面3为具有两个中心点的形状时，具体为：如图2所示，所述承载面3包括：第一半圆面31、连接面32和第二半圆面33，所述连接面32位于所述第一半圆面31和第二半圆面33之间用于连接所述第一半圆面31和所述第二半圆面33，所述第一半圆面31和所述第二半圆面33的圆心处分别用于固定芯片4；如图3所示，或者，所述承载面3为椭圆形，所述椭圆形的两个焦点，其中，图3中的黑色圆点表示焦点，分别用于固定芯片4。
46.所述波分复用模块2包括第一透镜21和第二透镜22；所述第一透镜21用于反射所述第一半圆面31的圆心处固定的芯片4对应的波长的光信号；所述第二透镜22用于反射与所述第一半圆面31的圆心处固定的芯片4对应的波长的光信号，同时透射与所述第二半圆面33的圆心处固定的芯片4对应的波长的光信号。
47.本实施例提供一种可实现的方式，具体为：如图2和图4所示，当所述管座1的承载面3为具有两个中心点的形状时，具体为：所述承载面3包括：第一半圆面31、连接面32和第二半圆面33，所述连接面32位于所述第一半圆面31和第二半圆面33之间用于连接所述第一半圆面31和所述第二半圆面33，所述第一半圆面31和所述第二半圆面33的圆心处分别用于固定芯片4，由于芯片4固定在圆心位置处，因此，后续封装管帽时，可通过圆心精准定位。如图4所示，假设所述第一半圆面31和所述第二半圆面33的圆心分别固定第一光发射芯片41和第二光发射芯片42，所述第一光发射芯片41和第二光发射芯片42发出的光信号的波长分别为λ1和λ2，所述λ1和λ2为不同波长，其中，光发射芯片具体可以为vcsel(vertical cavity surface emitting laser，垂直腔表面发射激光器)芯片。
48.则所述第一光发射芯片41发出的波长为λ1的光信号经管帽7聚焦后传输至第一透镜21，经第一透镜21反射后传输至第二透镜22，再经第二透镜22反射传输至光纤6；所述第二光发射芯片42发出的波长为λ2的光信号经管帽7聚焦后传输至第二透镜22，最终经第二透镜22的透射传输至光纤6，所述第一光发射芯片41发出的波长为λ1的光信号和所述第二光发射芯片42发出的波长为λ2的光信号最终在第二透镜22的作用下合波，最终进入光纤6；另一方面，当第一光发射芯片41和第二光发射芯片42均替换成光接收芯片时，根据光路可逆的原理可继续参考图4中的光路。其中，所述第一透镜21和第二透镜22均固定在管体5上。
49.所述连接面32具体为长方形，长方形的两条长分别与所述第一半圆面31和第二半圆面33的直径重合。
50.为了保证第一半圆面31和第二半圆面33的圆心处固定了芯片4之后，芯片与芯片之间不相互干涉，所述长方形的宽度为第一预设距离，其中，所述第一预设距离可以根据芯片4的外观和工艺能力相应的作调整，一般情况下，所述第一预设距离可以设定为1mm便可以满足短距传输光器件的工艺需求，所述第一预设距离用于保证芯片4分别固定于所述第一半圆面31和第二半圆面33的圆心后互不干涉。
51.所述第一半圆面31和第二半圆面33的直径相同。
52.为了进一步提高封装密度、传输数量和传输带宽，本实施例提供另外一种可实现的方式；当所述管座1的承载面3为具有三个中心点的形状时，如图5
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6所示，具体为：所述承载面3由三个圆形重叠形成的形状，三个圆形的圆心分别为第一圆心34、第二圆心35和第三圆心36，所述第一圆心34、第二圆心35和第三圆心36处分别用于固定芯片4。所述波分复用模块2包括第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25和第六透镜26；所述第三透镜23用于反射第一圆心34处固定的芯片4对应的波长的光信号；所述第四透镜24用于反射第一圆心34处固定的芯片4对应的波长的光信号，同时透射第二圆心35处固定的芯片4对应的波长的光信号；所述第五透镜25用于反射第一圆心34和第二圆心35处固定的芯片4对应的波长的光信号；所述第六透镜26用于反射第一圆心34和第二圆心35处固定的芯片4对应的波长的光信号，同时透射第三圆心36处固定的芯片4对应的波长的光信号。
53.如图6所示，假设第一圆心34、第二圆心35和第三圆心36处分别固定第三光发射芯片43、第四光发射芯片44和第五光发射芯片45，所述第三光发射芯片43、第四光发射芯片44和第五光发射芯片45发出的光信号的波长分别为λ3、λ4和λ5，所述λ3、λ4和λ5为不同波长。
54.则所述第三光发射芯片43发出的波长为λ3的光信号经管帽7聚焦后传输第三透镜23，经第三透镜23反射后传输至第四透镜24；所述第四光发射芯片44发出的波长为λ4的光
信号经管帽7聚焦后传输至第四透镜24，经第四透镜24透射后，第四透镜24处波长为λ3和λ4的光信号合波，并传输至第五透镜25，由波长为λ3和λ4的光信号形成的合波经第五透镜25反射后传输至第六透镜26，并经第六透镜26反射后进入光纤6；第五光发射芯片45发出的波长为λ5的光信号经管帽7聚焦后传输至第六透镜26，经第六透镜26透射后最终传输至光纤6；所述第三光发射芯片43发出的波长为λ3的光信号、第四光发射芯片44发出的波长为λ4的光信号和第五光发射芯片45发出的波长为λ5的光信号最终会经第六透镜26合波后传输至光纤6，另一方面，当第三光发射芯片43、第四光发射芯片44和第五光发射芯片45均替换成光接收芯片时，根据光可逆的原理可继续参考图6中的光路，其中，所述第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25和第六透镜26均固定座在管体5上。
55.所述三个圆形的直径相同。还包括管体5，所述波分复用模块2与所述管体连接。
56.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。