一种光模块的制作方法

本发明涉及光通信技术领域，尤指一种光模块。

背景技术：

硅光工艺是一种基于硅光子学的低成本、高速的光通信技术，通过硅材料制造高集成度的光学部件已成为可能。硅光芯片通过高度发达的微电子纳米制造工艺生产，将这些微小的硅光芯片应用于光模块中可以使信息通信更加节能高效。

具有硅光芯片的光模块对光源所发射的偏振光的偏振方向通常具有严格要求，一般情况下一种硅光芯片只需要一种偏振方向的偏振光，因此，在应用时会对光源发射光的偏振方向进行调整以适应硅光芯片的使用需求。然而，作为硅光芯片光源的激光器等的对反射光非常敏感，反射光可能导致激光器性能恶化甚至损坏，因此需要提供一种光模块既可以调整激光器光源的光的偏振方向又可以阻挡光路中的反射光。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明实施例提供一种光模块，用以对激光器发射的偏振光的偏振方向进行控制，以使出射光的偏振方向符合硅光芯片需求，同时阻止光在激光器与反射镜之间产生多次振荡。

本发明实施方式提供了一种光模块，包括：激光器、半波片、法拉第旋转筒、第一偏振片、反射镜和硅光芯片；所述激光器出射光经过所述半波片、法拉第旋转筒、第一偏振片入射至所述反射镜，经过所述反射镜的反射后入射至所述硅光芯片；其中，所述半波片对经过所述半波片的偏振光的偏振方向顺时针旋转；所述法拉第旋转筒对沿所述半波片指向所述第一偏振片方向的偏振光的偏振方向逆时针旋转，对沿所述第一偏振片指向所述半波片方向的偏振光的偏振方向顺时针旋转；所述第一偏振片的偏振化方向与所述所述激光器出射光的偏振方向平行；

所述激光器出射光的偏振方向与所述硅光芯片入光面平行，且所述激光器出射光经过所述半波片、法拉第旋转筒以及第一偏振片后的偏振方向与所述硅光芯片入光面相互平行，在所述激光器与所述反射镜之间经过一次振荡后截止。

本发明具有如下有益技术效果：

本发明实施方式提供的光模块，包括：激光器、半波片、法拉第旋转筒、第一偏振片、反射镜和硅光芯片；激光器出射光经过半波片、法拉第旋转筒、第一偏振片入射至反射镜，经过反射镜的反射后入射至硅光芯片；其中，半波片对经过半波片的偏振光的偏振方向顺时针旋转；法拉第旋转筒对沿半波片指向第一偏振片方向的偏振光的偏振方向逆时针旋转，对沿第一偏振片指向半波片方向的偏振光的偏振方向顺时针旋转；第一偏振片的偏振化方向与激光器出射光的偏振方向平行；激光器出射光的偏振方向与硅光芯片入光面平行，且激光器出射光经过半波片、法拉第旋转筒以及第一偏振片后的偏振方向与硅光芯片入光面相互平行，在激光器与反射镜之间经过一次振荡后截止。由于可入射到硅光芯片内部的偏振光的偏振方向平行于硅光芯片的入光面，因此，通过在激光器与反射镜之间设置半波片、法拉第旋转筒和第一偏振片可对激光器发射的偏振光的偏振方向进行控制使出射光的偏振方向符合硅光芯片需求，同时阻止光在激光器与反射镜之间产生多次振荡。

附图说明

图1为本发明实施例提供的光模块的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的光组件的结构的示意图之一；

图3为本发明实施例提供的光组件的工作原理图；

图4为本发明实施例提供的光组件的光隔离原理图；

图5为本发明实施例提供的光组件的结构的示意图之二；

图6为本发明实施例提供的光组件的结构的示意图之三；

图7为本发明实施例提供的光模块的光路图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种光模块，用以对激光器发射的偏振光的偏振方向进行控制，以使出射光的偏振方向符合硅光芯片需求，同时阻止光在激光器与反射镜之间产生多次振荡。

如图1所示，本发明实施例提供的光模块，包括：激光器100、半波片21、法拉第旋转筒22、第一偏振片23、反射镜300和硅光芯片400；激光器100出射光经过半波片21、法拉第旋转筒22、第一偏振片23入射至反射镜300，经过反射镜300的反射后入射至硅光芯片400；其中，

半波片21对经过半波片21的偏振光的偏振方向顺时针旋转；法拉第旋转筒22对沿半波片21指向第一偏振片23方向的偏振光的偏振方向逆时针旋转，对沿第一偏振片23指向半波片21方向的偏振光的偏振方向顺时针旋转；第一偏振片23的偏振化方向与激光器100出射光的偏振方向平行。

在具体实施时，硅光芯片所需要的光一般为一特定偏振方向的偏振光，通过情况下能够入射至硅光芯片内部的偏振光的偏振方向应平行于硅光芯片的入光面，因此，在发明实施例中偏振方向平行于硅光芯片入光面的偏振光即为硅光芯片所需要的偏振光。

在实际应用时，半波片21、法拉第旋转筒22和第一偏振片23在制作完成时可为相互贴合的一体的光组件200，如图2所示，沿着光轴旋转该光组件200可以改变第一偏振片23的偏振化方向，在具体应用时，可根据硅光芯片所需要的偏振光的偏振方向旋转上述光组件200，以使第一偏振片23的偏振化方向与之相适应。

以下对激光器的发射光入射到反射镜之间的偏振光的偏振方向的变化进行详细说明。

举例来说，激光器出射光的偏振方向如图3所示，为沿x轴方向的偏振方向，其中y轴方向为平行于纸面的竖直方向，x轴方向为垂直于纸面的水平方向，平行与硅光芯片入光面的偏振方向也为x轴方向。激光器的出射光在经过光组件200后，需要使出射光的偏振方向为x轴方向。具体地，半波片21使经过的偏振光的偏振方向顺时针旋转45度；法拉第旋转筒22的旋转方向为沿图3中光的传播方向(即图3光轴的箭头方向)逆时针旋转45度；第一偏振片的偏振化方向为x轴方向。当偏振方向为沿x轴方向振动的偏振光由半波片21侧入射到光光组件200时，经过半波片11可使入射光的偏振方向顺时针旋转45度，再经过法拉第旋转筒22，使得偏振光的偏振方向再逆时针旋转45度，即经过法拉第旋转筒22之后，偏振光的偏振方向仍为x轴方向，由于第一偏振片23的偏振化方向为x轴方向，则经过法拉第旋转筒23之后的x轴方向偏振光可经过第一偏振片23，且出射光的偏振方向为x轴方向。由此，由上述光组件200出射的偏振光的偏振方向为x轴方向，平行于硅光芯片的入光面，为符合硅光芯片需要的偏振光的偏振方向。

进一步地，本发明实施例提供的上述光模块中，半波片21、法拉第旋转筒22和第一偏振片23所组成的光组件200还具有光隔离的作用，其光隔离原理如图4所示。偏振方向为x轴方向的偏振光由半波片21侧入射光组件200，在经过光组件200的各部件时偏振光的偏振方向的变化过程与图3所示的偏振变化过程相同，此外不再赘述，出射光的偏振方向为x轴方向；在经过反射面的反射后，偏振方向为x轴方向的偏振光由第一偏振片23侧重新入射光组件200，此时法拉第旋转筒的旋转方向如图4所示，为沿光传播方向顺时针旋转45度，则x轴方向的偏振光在经过法拉第旋转筒22之后，偏振方向顺时针旋转45度，再经过半波片21后，其偏振方向再顺时针旋转45度，由此，经反射面反射后第二次经过光组件200出射时的偏振方向为y轴方向；第二次经过反射面的反射后，以偏振方向为y轴方向的偏振光由半波片21侧第三次入射光组件200，此时法拉第旋转筒22的旋转方向为沿光传播方向逆时针旋转，y轴方向的偏振光经过半波片21后顺时针旋转45度，再经过法拉第旋转筒22之后再逆时针旋转45度，由此，第三次经过法拉第旋转筒22之后的偏振光的偏振方向为y轴方向，而第一偏振片23的偏振化方向为x轴方向，因此，偏振光无法通过第一偏振片23，由此截止，光组件阻止了偏振光在激光器与反射镜之间的多次振荡。

本发明实施例提供的上述光模块中，激光器出射光的偏振方向与硅光芯片入光面平行，且激光器出射光经过半波片、法拉第旋转筒以及第一偏振片后的偏振方向与硅光芯片入光面相互平行，在激光器与反射镜之间经过一次振荡后截止。

作为一种优选实施方式，如图5所示，本发明实施例提供的上述光模块，还包括：位于半波片21背离法拉第旋转筒22一侧的第二偏振片24。激光器100发射的偏振光由半波片21侧入射，第二偏振片24可作为起偏器，第二偏振片的偏振化方向与入射的偏振光的偏振方向相同，即与激光器100的发射光的偏振方向相平行。

进一步地，如图5所示，本发明实施例提供的上述光模块，还包括：位于半波片21和法拉第旋转筒22之间的第三偏振片25。第三偏振片25可作为半波片21的检偏器；激光器100所发射的偏振光由半波片21侧入射时，第三偏振片25的偏振化方向与经过半波片21后的偏振光的偏振方向相同，即沿半波片21指向所述第一偏振片23方向顺时针旋转，其旋转角度与半波片21对偏振光的偏振方向旋转角度一致。

进一步地，如图5所示，为了减小光在器件端面的反射，可在上述半波片21背离法拉第旋转筒22一侧和/或第一偏振片23背离所述法拉第旋转筒22一侧设置增透膜26。

在另一种可实施的方式中，如图6所示，可将半波片21、法拉第旋转筒22以及第一偏振片23同轴设置，且三者的光轴方向与光的传播方向的夹角设置为4-8度。由此可也减少由于半波片21或第一偏振片23的端面反射返回到光源的光，从而保证作为光源的激光器等设备的正常振荡。在具体应用中，优选将上述夹角θ设置为7度。

以下对光模块中的光隔离器及其它部件进行说明。

如图7所示，本发明实施例提供的光模块，还包括：位于激光器100出光方向上的准直透镜500；激光器100出射的光经过准直透镜500以及光组件200(半波片21、法拉第旋转筒22和第一偏振片23)后，入射到反射镜300，反射镜300的反射光入射到硅光芯片400。准直透镜500可对激光器的发射光进一步准直，采用反射镜300可对光的传播方向改变，从而使其它器件的位置合理配置，减小模块体积。

进一步地，如图7所示，上述光模块还包括：透光基座600；准直透镜500、光组件200(半波片21、法拉第旋转筒22和第一偏振片23)设置于透光基座600之上，硅光芯片400位于透光基座600背离光组件200(半波片21、法拉第旋转筒22和第一偏振片23)的一侧。在具体应用时，可采用硅基材料作为上述透光基座600，反射镜300的反射光经过透光基座600后入射到硅光芯片500上，而透光基座600也会对光有一定的偏折作用。

进一步地，如图7所示，上述硅光芯片400包括光栅耦合器41；反射镜300的反射光入射到光栅耦合器41上。此外，硅光芯片400还可包括光调制器42以及图中未示出的探测器等其它器件；经过光栅耦合器41的光向光调制器42及其它器件出射。

图7示出了激光器100发射光在经过准直透镜500和光组件200等各部件入射到硅光芯片400的光路图。如图7所示，激光器100发射的偏振光经过准直透镜500和光组件200(半波片21、法拉第旋转筒22和第一偏振片23)之后，其偏振方向为硅光芯片400所需要的偏振方向(入射到硅光芯片400的偏振光的偏振方向平行与硅光芯片400的入光面)，再经过反射镜300的反射之后入射到透光基座600上，透光基座600对光线进行折射后以一定入射角入射到光耦合器41上，经过光耦合器41的作用后，出射到光调制器42上。优选地，光线入射到光耦合器41的入射角可为8-16度。

本发明实施方式提供的光模块，包括：激光器、半波片、法拉第旋转筒、第一偏振片、反射镜和硅光芯片；激光器出射光经过半波片、法拉第旋转筒、第一偏振片入射至反射镜，经过反射镜的反射后入射至硅光芯片；其中，半波片对经过半波片的偏振光的偏振方向顺时针旋转；法拉第旋转筒对沿半波片指向第一偏振片方向的偏振光的偏振方向逆时针旋转，对沿第一偏振片指向半波片方向的偏振光的偏振方向顺时针旋转；第一偏振片的偏振化方向与激光器出射光的偏振方向平行；激光器出射光的偏振方向与硅光芯片入光面平行，且激光器出射光经过半波片、法拉第旋转筒以及第一偏振片后的偏振方向与硅光芯片入光面相互平行，在激光器与反射镜之间经过一次振荡后截止。由于可入射到硅光芯片内部的偏振光的偏振方向平行于硅光芯片的入光面，因此，通过在激光器与反射镜之间设置半波片、法拉第旋转筒和第一偏振片可对激光器发射的偏振光的偏振方向进行控制使出射光的偏振方向符合硅光芯片需求，同时阻止光在激光器与反射镜之间产生多次振荡。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。