利于提高耦合效率的光收发模块组件的制作方法

本发明涉及光纤通讯技术领域中的一种光收发模块组件，尤其是涉及利于提高耦合效率的光收发模块组件。

背景技术：

随着光纤网络的应用越来越普及，尤其是世界各地光纤接入ftth(fibertothehome)项目逐步实施，以及点对点的数据传输,特别是三网合一的推进，和光纤到户网络从epon和gpon升级到下一代光纤到户网络(ngpon1又分为xgpon和10gepon)，出现混合组网的情况，市场上对于光纤组件的需求也越来越大。

比如xgpon标准里面，需要处理的波长为1270nm，和1577nm，相比原来gpon标准里的1310nm，1490nm，以及三网合一里面的1550nm，波长间隔从原先的最窄60nm，变成最窄27nm。实际过渡带从原先的40nm，变成15nm，相应的技术难度成倍增加。

最简单结构的光纤收发模块组件的原理，如图1所示，第一光信号λ1和第二光信号λ2通过光纤由输入输出端6进入光学组件，在光学组件中，第一滤光片21与光路呈45度角，光束经过第一滤光片21，第一光信号λ1发生90度反射由第一接收端31接收；第二光信号λ2由第一滤光片21透射后再经过第二滤光片22，然后第二光信号λ2经第二滤光片22反射由第二接收端32接收。第一接收端31和第二接收端32为一种光电探测器，用于光电转换，使光信号转化为电信号。第一发射端71和第二发射端72采用激光二极管，第一发射端71发出的第三光信号λ3经过第三滤光片23、第二滤光片22和第一滤光片21透射进入输入输出端6，第二发射端72发出的第四光信号λ4经过第三滤光片23反射后，再由第二滤光片22和第一滤光片21透射进入输入输出端6。

在这种结构中，因为第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片必须是45°入射，实现不同波长的透射和反射，所以要满足应用要求，那么发射端和接收端的四个波长间隔就必须足够宽，否则就会导致透射波长信号或者反射波长信号无法有效分开。当公共端输入的两个光信号的波长相隔很近时，第一滤光片和第二滤光片就无法将这两个相邻波长有效的分开,当然在这种应用要求中，把传输的光信号转变为平行光束，可以将四个光信号有效的分开，但是这样的成本很高。

申请号为cn201520293566.8的专利公开了一种用于光纤通讯的多波长组件，用于单光纤收发通讯中的多波长激光耦合，如图2所示，该组件包括发射部8、接收部9、光耦合部10和光纤端口14。光纤端口14设有对激光进行准直的准直部5。发射部8包括至少一个发射端，发射端包括生成激光的激光芯片11和准直透镜组；各发射端1的激光芯片11生成激光的波长不同；所述准直透镜组位于发射端1出光口处，激光芯片11生成激光经准直透镜组汇聚和准直后由出光口平行射向光耦合部，虽然使组件内光发射部出射激光的亮度、平行度均有较好保证，且光路组件易于封装和调节，使光耦合组件对多波长激光的耦合能力得以提升，但是只有一个接收部9，不利于光信号的分组。

本发明提出的平行光耦合的多波长组件可以通过较短的光程获得较高的耦合效率，解决了相邻波长的干扰和无法有效分开的困难。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是相邻波长的干扰和无法有效分开的困难，目的在于提供利于提高耦合效率的光收发模块组件，通过较短的光程获得较高的耦合效率，使相邻波长有效分开并被不同接收端接收。

本发明通过下述技术方案实现：

利于提高耦合效率的光收发模块组件，包括发射端、第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片、第一接收端、第二接收端、公共端口；

发射端包括生成激光的激光芯片、正透镜和负透镜，激光芯片发出的第一光信号经正透镜汇聚后入射于负透镜，经负透镜转为平行光出射，到达第一滤光片，经第一滤光片反射后到达第二滤光片，经第二滤光片透射后由第一接收端接收，在获得平行光的同时，正透镜和负透镜的焦距比较长，在耦合系统调节中，敏感度下降，稳定性提高，通过调节正透镜和负透镜的相对位置，来实现耦合系统的调节，在系统误差分析中，该方式的误差容忍度最大，也就对应着最佳的结构稳定性；

激光芯片发出的第二光信号经正透镜汇聚后入射于负透镜，经负透镜转为平行光出射，到达第一滤光片，经第一滤光片反射后到达第二滤光片，经第二滤光片反射后到达第三滤光片，经第三滤光片透射后由第二接收端接收；

激光芯片发出的第三光信号经正透镜汇聚后入射于负透镜，经负透镜转为平行光出射，到达第一滤光片，经第一滤光片透射后由公共端口光纤接收；

第一光信号、第二光信号、第三光信号具有彼此不同的波长，分别为λ1、λ2、λ3；正透镜和负透镜位于发射端出光口处，激光芯片生成的激光经正透镜和负透镜汇聚和准直后由出光口射出；滤光片依次排列于公共端口准直部的准直方向上，各个滤光片的反射波段不同且互不重合；

通过正透镜和负透镜实现平行光束与汇聚光束之间的转换，然后通过第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片的反射或透射形成不同的光路，使第一光信号、第二光信号、第三光信号分别到达第一接收端、第二接收端或公共端口，从而有效地将第一光信号、第二光信号、第三光信号分开。

进一步地，所述公共端口设有对激光光束进行准直的准直部。

进一步地，所述发射端的正透镜跟激光芯片采用常规通用工艺，密封成同轴封装的激光二极管。

进一步地，所述发射端的激光芯片封装成平窗的激光二极管，然后和正透镜采用激光焊接的方式固定。

进一步地，所述第一接收端和第二接收端在主轴方向两侧倾斜布置。

进一步地，当所述公共端口的准直部出射激光的波长在第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片的反射波段内时，与该波长对应的第一接收端或第二接收端位于对应的滤光片的一侧，公共端口的准直部出射激光经第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片反射后进入第一接收端或第二接收端。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明提出的平行光耦合组件可以通过较短的光程获得较高的耦合效率，解决了相邻波长的干扰和无法有效分开的困难，采用入射角度小的滤光片将相邻波长有效的分开，通过不同的接收端对其进行接收，从而有效降低成本，有效分开相邻波长的光信号。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为最简结构的利于提高耦合效率的光收发模块组件结构示意图；

图2为申请号为cn201520293566.8的专利结构示意图；

图3本发明结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-发射端，11-激光芯片，12-正透镜，13-负透镜，21-第一滤光片，22-第二滤光片，23-第三滤光片，31-第一接收端，32-第二接收端，4-公共端口，5-准直部，6-输入输出端，71-第一发射端，72-第二发射端，8-发射部，9-接收部，10-光耦合部，14-光纤端口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图3所示，利于提高耦合效率的光收发模块组件，包括发射端1、第一滤光片21、第二滤光片22、第三滤光片23、第一接收端31、第二接收端32、公共端口4；

发射端1包括生成激光的激光芯片11、正透镜12和负透镜13，激光芯片11发出的第一光信号λ1经正透镜12汇聚后入射于负透镜13，经负透镜13转为平行光出射，到达第一滤光片21，经第一滤光片21反射后到达第二滤光片22，经第二滤光片22透射后由第一接收端31接收，在获得平行光的同时，正透镜12和负透镜13的焦距比较长，在耦合系统调节中，敏感度下降，稳定性提高，通过调节正透镜12和负透镜13的相对位置，来实现耦合系统的调节，在系统误差分析中，该方式的误差容忍度最大，也就对应着最佳的结构稳定性；

激光芯片11发出的第二光信号λ2经正透镜12汇聚后入射于负透镜13，经负透镜13转为平行光出射，到达第一滤光片21，经第一滤光片21反射后到达第二滤光片22，经第二滤光片22反射后到达第三滤光片23，经第二滤光片42透射后由第二接收端32接收；

激光芯片11发出的第三光信号λ3经正透镜12汇聚后入射于负透镜13，经负透镜13转为平行光出射，到达第一滤光片21，经第一滤光片21透射后由公共端口4光纤接收；

第一光信号λ1、第二光信号λ2、第三光信号λ3具有彼此不同的波长；正透镜12和负透镜13位于发射端1出光口处，激光芯片11生成的激光经正透镜12和负透镜13汇聚和准直后由出光口射出；滤光片依次排列于公共端口准直部的准直方向上，各个滤光片的反射波段不同且互不重合。

其中，公共端口4设有对激光光束进行准直的准直部5；发射端1的正透镜12跟激光芯片11采用常规通用工艺，密封成同轴封装的激光二极管；发射端1的激光芯片11封装成平窗的激光二极管，然后和正透镜12采用激光焊接的方式固定；由于第一光信号λ1波长和第二光信号λ2波长为相邻波长，两个接收端为满足最佳体积和光电性能，第一接收端31和第二接收端32在主轴方向两侧倾斜布置；当公共端口4的准直部5出射激光的波长在第一滤光片21、第二滤光片22、第三滤光片23的反射波段内时，与该波长对应的第一接收端31或第二接收端32位于对应的滤光片的一侧，公共端口4的准直部5出射激光经第一滤光片21、第二滤光片22、第三滤光片23反射后进入第一接收端31或第二接收端32。

通过正透镜12和负透镜13实现平行光束与汇聚光束之间的转换，然后通过第一滤光片21、第二滤光片22、第三滤光片23的反射或透射形成不同的光路，使第一光信号λ1、第二光信号λ2、第三光信号λ3分别到达第一接收31端、第二接收端32或公共端口4，从而有效地将第一光信号λ1、第二光信号λ2、第三光信号λ3分开。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。