用于与光电收发阵列垂直耦合的光学组件及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤通信领域，具体是涉及一种用于与光电收发阵列垂直耦合的光学组件及制作方法。
【背景技术】
[0002]随着光传输研宄的发展，波分复用技术已经成为一种增大通信信息容量的有效手段。波分复用是指将多个波长，耦合到光线路的同一根波导或光纤中传输，解复用是指将一根波导或光纤中总的光按波长分开的技术，阵列波导光栅是实现波分复用/解复用的一种理想器件，可与光电收发阵列进行光通道的耦合，实现光信号和电信号的相互转换。目前往往采用光路转角的方法实现阵列波导光栅与光电收发阵列之间的垂直耦合，一般是将光纤阵列研磨成45°反射镜，实现光信号的90°转角。采用该方法实现光路转角在实际应用中，表现出如下问题:
[0003]1、研磨光纤阵列时，需要破坏阵列波导光栅芯片的输出端面、或光纤阵列的输出端面，研磨光纤时易导致光纤断裂，不易于大规模生产，且合格率较低。研磨后光纤的磨切面下端非常易碎，在后续过程中很容易破损而无法使用。
[0004]2、在研磨光纤时，光纤可能会发生弯曲或扭转，影响研磨角度的精度，从而影响光纤阵列的反射精度，进而导致阵列波导光栅与光电收发阵列之间的耦合效率较低。
[0005]3、阵列波导光栅与光电收发阵列耦合时，光纤的反射区域无法使用无影胶做无缝匹配，导致光信号在空气中传输，从而使光斑发散，进一步导致阵列波导光栅与光电收发阵列之间的耦合效率较低。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的不足，提供一种用于与光电收发阵列垂直耦合的光学组件及制作方法，通过反射棱镜实现光路转角，能够避免破坏阵列波导光栅芯片的输出端面、或光纤阵列的输出端面，避免研磨光纤时而导致光纤断裂、研磨后的光纤在后期使用时易破损而无法使用的问题，易于大规模生产，且合格率较高；能够有效提高光学组件与光电收发阵列之间的垂直耦合效率。
[0007]本发明提供一种用于与光电收发阵列垂直耦合的光学组件，包括光信号传输装置和反射棱镜，所述光信号传输装置为多芯光纤阵列或阵列波导光栅芯片，所述反射棱镜为直角梯形棱镜或直角三角形棱镜；
[0008]当反射棱镜为直角梯形棱镜时，其包括上底面、下底面、直角腰面和斜腰面，斜腰面与下底面之间的夹角为41°?45°，所述光信号传输装置通过粘合剂与直角腰面连接；
[0009]当反射棱镜为直角三角形棱镜时，其包括第一直角面、第二直角面和斜面，第一直角面与斜面之间的夹角为41°?45°，所述光信号传输装置通过粘合剂与第二直角面连接。
[0010]在上述技术方案的基础上，当反射棱镜为直角梯形棱镜时，所述直角腰面与光信号传输装置的高度相等；当反射棱镜为直角三角形棱镜时，所述第二直角面与光信号传输装置的高度相等。
[0011]在上述技术方案的基础上，当反射棱镜为直角梯形棱镜时，所述斜腰面的外表面设置有全反射薄膜；当反射棱镜为直角三角形棱镜时，所述斜面的外表面设置有全反射薄膜。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述粘合剂、反射棱镜、光信号传输装置的折射率一致。
[0013]在上述技术方案的基础上，当光信号传输装置为阵列波导光栅芯片时，阵列波导光栅芯片还连接有单芯光纤阵列。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述粘合剂、反射棱镜、阵列波导光栅芯片、单芯光纤阵列的折射率一致。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述粘合剂为无影胶。
[0016]本发明还提供一种基于上述用于与光电收发阵列垂直耦合的光学组件的制作方法，包括以下步骤:
[0017]S1:选择直角梯形棱镜或直角三角形棱镜作为反射棱镜，转到S2 ；
[0018]S2:对直角梯形棱镜的斜腰面或对直角三角形棱镜的斜面进行研磨或拉丝成型处理，转到S3 ；
[0019]S3:使用角度测试工具对直角梯形棱镜的第一直角面与斜面之间的夹角、或直角三角形棱镜的第一直角面与斜面之间的夹角进行角度检测，若测试不合格，转到S2，否则，转到S4 ；
[0020]S4:将光信号传输装置放置在定位平台上，在光信号传输装置的一侧连接光源，另一侧连接光功率测试设备，测试光信号传输装置中传输的光功率，当传输的光功率达到规定要求后，将直角梯形棱镜的直角腰面或三角形棱镜的第二直角面，通过粘合剂与光信号传输装置连接，形成光学组件，结束。
[0021]在上述技术方案的基础上，S4之后还包括以下步骤:
[0022]将光学组件放入环境测试箱进行环境测试和光学性能测试，若环境测试或光学测试不合格，则光学组件为不合格产品，结束；否则，在显微镜下检查光学组件是否有不良，若没有不良，则光学组件为合格产品，若有不良，则光学组件为不合格产品，结束。
[0023]与现有技术相比，本发明的优点如下:
[0024](I)本发明中的光学组件通过反射棱镜实现光路转角，相比将光纤阵列研磨成45°反射镜实现光路转角，能够避免破坏阵列波导光栅芯片的输出端面、或光纤阵列的输出端面，避免研磨光纤时而导致光纤断裂、研磨后的光纤在后期使用时易破损而无法使用的问题，且光学组件易于大规模生产，合格率较高。
[0025](2)本发明中的反射棱镜易于加工处理，其反射精度高，能够有效提高光学组件与光电收发阵列之间的垂直耦合效率。
[0026](3)本发明中反射棱镜通过粘合剂固定在光学组件中，粘合剂能够避免光信号在空气中传输，并且能够阻止灰尘进入到反射棱镜与多芯光纤阵列或阵列波导光栅芯片之间，进一步提高光学组件与光电收发阵列之间的垂直耦合效率。
[0027](4)本发明中粘合剂、反射棱镜、光信号传输装置的折射率一致，使得光信号在全封闭的光路内可靠传播，进一步提高光学组件与光电收发阵列之间的垂直耦合效率。
[0028](5)本发明中设置有全反射薄膜，能够将从反射棱镜内部透射出来的光信号反射至光电收发阵列或光信号传输装置，进一步提高光学组件与光电收发阵列之间的垂直耦合效率。
【附图说明】
[0029]图1是本发明实例I中光学组件的结构示意图。
[0030]图2是本发明实例2中光学组件的结构示意图。
[0031]图3是本发明实例3中光学组件的结构示意图。
[0032]图4是本发明实例4中光学组件的结构示意图。
[0033]图5是本发明实施例中用于与光电收发阵列垂直耦合的光学组件的制作方法的流程图。
[0034]附图标记:1_多芯光纤阵列，2-粘合剂，3-反射棱镜，3a_下底面，3b_斜腰面，3c-上底面，3d-直角腰面，3e-第一直角面，3f-斜面，3g-第二直角面，4-单芯光纤阵列，5-阵列波导光栅芯片。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0036]实施例1
[0037]参见图1所示，实施例1提供一种用于与光电收发阵列垂直耦合的光学组件，该光学组件包括多芯光纤阵列I和反射棱镜3。反射棱镜3为直角梯形棱镜，其包括上底面3c、下底面3a、直角腰面3d和斜腰面3b，斜腰面3b与下底面3a之间的夹角为41°?45°，直角腰面3d的高度等于多芯光纤阵列I的高度、且通过粘合剂2与多芯光纤阵列I连接，直角梯形棱镜可以正立设置，也可以倒立设置，本实施例中，直角梯形棱镜倒立设置。