一种光接收组件的制作方法

本实用新型用于多种基于光通信技术的高速光接收器件(多路)，涉及光接收器件在透镜耦合和激光焊接的快速工艺。

背景技术：

100G以太网解决方案于2010年问世，受到成本高昂的光模块和需求的限制，100G出货量增长缓慢。到2016-2017年，随着100G模块工艺成熟和成本降低，随着移动互联网，高清视频，云计算，数据中心，大数据等新兴业务的带宽需求增长，100G迎来爆炸式增长。光模块厂商正努力满足市场需求。现阶段，光模块和器件供应商的重点是增加100G产能和降低成本。

100G LR4模块中的关键器件光接收器件，如图1，使用波分解复用元件101，将输入的四个波长的混合光解复用为四路，分别通过四个独立的透镜102耦合汇聚到四路光电二极管阵列103上。四路光电二极管阵列103将光信号转化为电流信号，TIA跨阻放大器104将微弱的电流信号进行一定强度低噪声放大并输出。如图2，包括准直透镜201、调节环202、适配器203，在管壳105外部需要将适配器203发出的发散光路通过准直透镜201转换为准直平行光。

现有透镜耦合工艺方案是使用四个独立的透镜102，独自耦合，独自固定，缺点是：第一，需要分别耦合四个通道耗时长，第二，四个透镜尺寸小，间距近，夹持困难，操作复杂。

现有激光焊接工艺方案是使用三件套耦合，分别是管壳105，准直透镜201，适配器203三件套，耦合焊接步骤是分两次，先耦合焊接管壳105和准直透镜201，再耦合焊接已经固定了准直透镜201的管壳105和适配器203，缺点是：第一，需要耦合三件套，工时繁复，工艺复杂，对耦合焊接设备要求高，第二，因为先固定准直透镜201和管壳105，然后固定管壳105和适配器203，没有达到更好的准直平行效果。

技术实现要素：

为了解决现有技术中问题，本实用新型提供了一种光接收组件，包括波分解复用元件、光电二极管阵列、跨阻放大器、管壳、透镜阵列、准直透镜、调节环及适配器；所述波分解复用元件将输入的多个波长的混合光解复用为多路，分别通过透镜阵列的透镜耦合汇聚到光电二极管阵列上，光电二极管阵列将光信号转化为电流信号，跨阻放大器将微弱的电流信号进行低噪声放大并输出；所述准直透镜耦合固定在所述适配器内部，制作成带准直透镜适配器，带准直透镜适配器出光是平行光，光轴方向Z轴小范围移动不影响耦合效率，在激光焊接时直接贴平或通过调节环贴平，适配器前端和管壳光窗焊接面直接耦合，激光焊接直接耦合管壳和适配器之间的X轴和Y轴。

作为本实用新型的进一步改进，所述透镜阵列包括四个透镜。

作为本实用新型的进一步改进，所述波分解复用元件将输入的四个波长的混合光解复用为四路。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型使用新的光接收器的快速耦合和焊接工艺方案解决上述问题，此方案简化生产工艺，大幅度减少透镜耦合和激光焊接工序工时，提高了产能，降低了设备要求，大幅降低了生产成本，能达到提高产能和降低成本的目的。初步评估透镜耦合工序减少70％工时，激光焊接工序减少50％工时，并且耦合效率基本维持不变。

附图说明

图1是现有的光接收组件管壳内部结构示意图；

图2是现有的光接收组件管壳外部结构示意图；

图3本实用新型透镜阵列外形示意图；

图4是本实用新型光接收组件管壳内部结构示意图-使用透镜阵列；

图5是本实用新型光接收组件管壳外部结构示意图-使用带准直透镜适配器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

一种光接收组件，包括波分解复用元件101、光电二极管阵列103、跨阻放大器104、管壳105、透镜阵列106、准直透镜301、调节环302及适配器303，所述透镜阵列106包括四个透镜；所述波分解复用元件101将输入的四个波长的混合光解复用为四路，分别通过透镜阵列106的透镜耦合汇聚到光电二极管阵列103上，光电二极管阵列103将光信号转化为电流信号，跨阻放大器104将微弱的电流信号进行低噪声放大并输出；所述准直透镜301耦合固定在所述适配器303内部，制作成带准直透镜适配器，带准直透镜适配器出光是平行光，光轴方向Z轴小范围移动不影响耦合效率，在激光焊接时直接贴平或通过调节环302贴平，适配器303前端和管壳105光窗焊接面直接耦合，激光焊接直接耦合管壳105和适配器303之间的X轴和Y轴。

在透镜耦合工序使用一个透镜阵列106(外形示意如图3)取代原来四个独立的透镜102，如图4，透镜阵列在耦合过程中，需要分别调整透镜阵列106的位置X轴、Y轴、Z轴、角度θX、θY、θZ等六6轴，即：需要分别调整透镜阵列在立体空间的六轴位置，X轴、Y轴、Z轴三个垂直坐标轴，以及围绕三个坐标轴旋转的三个角度轴θX、θY、θZ。

综合平衡考虑四路光电二极管阵列103的响应度，使四路响应度同时达到最大。

在激光焊接工艺使用带准直透镜适配器，如图5，在激光焊接前，将准直透镜301耦合固定在适配器303内部，制作成带准直透镜适配器，在制作过程中可以按光路设计要求耦合光斑大小和形状，这个牵涉到光纤准直器的制作工艺，需要使用光束分析仪，光束分析仪可以理解此仪器可以做光斑形状的扫描切片，可以测量出光斑的中心位置，光斑的直径，通过耦合调节准直透镜和适配器的位置和角度可以调整光斑的形状和大小，理想的准直光是一个平行光，实际的准直光是一个双向喇叭口，存在收敛段，平行段，和发散段三个不同位置，可以根据设计要求让进入Demux的光斑处在不同的位置。带准直透镜适配器出光是平行光，光轴方向Z轴小范围移动不影响耦合效率，在激光焊接时可以直接贴平或通过调节环302贴平，将适配器303前端和管壳105光窗焊接面直接耦合，激光焊接直接耦合管壳105和适配器303之间的X轴和Y轴。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。