一种光接收组件以及组装方法与流程

本发明涉及光纤通讯领域，特别是一种光接收组件以及组装方法。

背景技术：

光传输模块分为单模光传输模块与多模光传输模块，在整体产品架构上则包括光学次模块（opticalsubassembly；osa）及电子次模块（electricalsubassembly；esa）两大部分。光学次模块又可细分为光发射次模块（transmitteropticalsubassembly；tosa）与光接收次模块（receiveropticalsubassembly；rosa）。在光接收次模块（rosa）中包含有光接收组件和pd阵列组件。然而现有的光接收组件多采用阵列波导光栅（awg），插入损耗为2db到3db，隔离度为18db，在中低速及短距离传输上能满足要求，但对于高速及远距离传输时其插入损耗较大，隔离度较低。另外，现有的光接收次模块在组装时需要高速探测器阵列在线耦合完成，自动化耦合复杂。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种光接收组件，能够降低插入损耗，并提高隔离度，满足高速及远距离传输的需要。

本发明采用的技术方案为：

一种光接收组件，其特征在于，包括插座、用于接收经插座传送的光信号并将光信号进行波分复用处理成不同波段光信号输出的波分复用模组以及用于对穿过波分复用模组的不同波段光信号转向的转向棱镜；所述波分复用模组包括与插座通过光纤连接用于供光信号入射的单光纤准直器、用于对经过单光纤准直器的光信号进行波分复用处理成不同波段光信号输出的介质薄膜滤波器和用于接收不同波段光信号的光纤出射模组，所述转向棱镜设置在光纤出射模组的出光侧。

优选地，所述介质薄膜滤波器包括滤波器基体，滤波器基体的一侧设有用于对进入滤波器基体的入射光信号反射的反射件，滤波器基体的另一侧设有若干个用于对入射光信号处理成不同波段光信号的介质薄膜滤波片。

更优选地，所述光纤出射模组包括出射基体，出射基体上设有若干个分别与各介质薄膜滤波片对应用于供穿过介质薄膜滤波片的光信号穿入的透镜。

更优选地，所述转向棱镜为直角棱镜，直角棱镜的一垂直面与出射基体的出光面贴合，直角棱镜的倾斜面与另一垂直面的夹角范围是40°~45°。

优选地，所述波分复用模组和所述转向棱镜都安装在底板上。

更优选地，所述底板的底面上形成用于供穿过转向棱镜的光束汇聚的光束聚焦面。

本发明还提供一种光接收组件的组装方法，包括以下步骤：

1）将介质薄膜滤波器、光纤出射模组和转向棱镜都安装在底板上得到半成品组件，并预备插座和准直器；

2）将若干个少模光纤插入光纤基座内，得到少模光纤阵列；

3）将半成品组件、插座和准直器安放在夹具上，插座与准直器通过光纤连接；

4）将少模光纤阵列安装在六维调节架上，在光学显微镜上预对准少模光纤阵列的位置，使得少模光纤阵列的各少模光纤的入射端面与转向棱镜的出光面对应；

5）将少模光纤阵列中各少模光纤尾部分别连接光功率计，并对各光功率计归零；

6）将插座连接光源，调节准直器位置和少模光纤阵列位置，通过观察光功率计参数进行预找光；

7）调节准直器位置和少模光纤阵列位置，使介质薄膜滤波器内各通道的插入损耗耦合到最小，并且切换光源波长测试介质薄膜滤波器内各个通道带宽边缘的插损和隔离度满足要求；

8）将耦合完成的准直器固定在底板上，通过少模光纤阵列和光功率计再次测试介质薄膜滤波器内各通道的插损和隔离度，满足要求的为光接收组件成品。

优选地，步骤1）中介质薄膜滤波器、出射基体和转向棱镜安装在底板上是采用胶合的方式，滤波器基体、出射基体和转向棱镜胶合在底板上，转向棱镜的一垂直侧面与出射基体的出光面贴合，先采用紫外灯烘烤后，再放入高温箱烘烤，紫外灯烘烤时间为0.5h至2h，高温箱烘烤温度为80℃到115℃。

优选地，步骤2）光纤基座内设有供各少模光纤插入的插入槽，少模光纤阵列中各少模光纤的间距与各透镜之间的间距一致，各少模光纤的入射端面具有倾角，倾角范围为0~10°。

优选地，步骤8）中准直器固定在底板上是采用胶合方式，准直器通过紫外胶固定在底板上；得到光接收组件成品时，自夹具上取下成品，盖上插座的防尘帽后，放入高温箱烘烤，高温箱温度为80℃到110℃，烘烤时间为0.5h至1.5h。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供一种光接收组件及组装方法，采用介质薄膜滤波器将光信号处理成不同波段光信号输出，并采用转向棱镜使得不同波段光信号转向，使得插入损耗可以做到0.8db以下，隔离度可以达到30db，可以应用于高速及远距离传输；在组装方法中采用少模光纤阵列取代高速探测器阵列进行光学耦合，自动化耦合工艺简单，生产效率高，在耦合过程中出现异常时能快速判断出是光学组件还是电子组件出现异常，给维修带来方便，节省维修成本。

附图说明

图1，为本发明提供的一种光接收组件的主视图；

图2，为本发明提供的一种光接收组件的俯视图；

图3，为本发明提供的一种光接收组件的组装方法的示意图；

图4，为本发明提供的一种光接收组件的组装方法中少模光纤阵列的主视图图；

图5，为本发明提供的一种光接收组件的组装方法中少模光纤阵列的左视图。

具体实施方式

根据附图对本发明提供的优选实施方式做具体说明。

图1至图2，为本发明提供的一种光接收组件的优选实施方式。如图1至图2所示，该光接收组件，包括插座10、用于接收经插座传送的光信号并将光信号进行波分复用处理成不同波段光信号输出的波分复用模组20以及用于对穿过波分复用模组的不同波段光信号转向的转向棱镜30；所述波分复用模组20包括与插座10通过光纤连接用于供光信号入射的单光纤准直器21、用于对经过单光纤准直器的光信号进行波分复用处理成不同波段光信号输出的介质薄膜滤波器22和用于接收不同波段光信号的光纤出射模组23，所述转向棱镜30设置在光纤出射模组23的出光侧，这样从插座10接收的光信号，经由光纤传递至单光纤准直器21，介质薄膜滤波器22将从单光纤准直器21入射的光信号波分复用处理成不同波段的光信号，不同波段光信号经光纤出射模组23接收后，再经转向棱镜30转向，使得插入损耗可以做到0.8db以下，隔离度可以达到30db，可以应用于高速及远距离传输。

所述波分复用模组20和所述转向棱镜30都安装在底板40上。波分复用模组20和转向棱镜30都是采用胶合方式安装在底板40上。

所述介质薄膜滤波器22包括滤波器基体221，滤波器基体221的底面胶合方式安装在底板40上，滤波器基体的一侧设有用于对进入滤波器基体的入射光信号反射的反射件222，滤波器基体的另一侧设有若干个用于对入射光信号处理成不同波段光信号的介质薄膜滤波片223，从单光纤准直器21发出的入射光信号进入滤波器基体221，经过反射件222进行反射，被介质薄膜滤波片223处理成不同波段的光信号射出。该反射件222可为高反膜，入射光信号在滤波器基体221内经高反膜多次反射。该滤波器基体221为实心玻璃、空心玻璃或空心金属件。

所述光纤出射模组23包括出射基体231，出射基体231采用胶合方式安装在底板40上，出射基体231上设有若干个分别与各介质薄膜滤波片对应用于供穿过介质薄膜滤波片的光信号穿入的透镜232，各透镜232的中心与各介质薄膜滤波片的中心在同一高度上，光纤出射模组23汇聚经过介质薄膜滤波器22按波段过滤的光束。所述单光纤准直器21包含毛细玻璃管、c-lens透镜和玻璃管，玻璃管外侧设置有削边平面与底板40胶合，c-lens透镜的有效焦距与光纤出射模组23中的有效焦距比值为1:1。

所述转向棱镜30为直角棱镜，直角棱镜的一垂直面与出射基体231的出光面贴合，直角棱镜的倾斜面与另一垂直面的夹角范围是40°~45°，穿过光纤出射模组23的光束穿过直角棱镜上与出射基体231的出光面贴合的垂直面，再经直角棱镜倾斜面反射最后从直角棱镜的另一直角面出射。所述底板40的底面上形成用于供穿过转向棱镜的光束汇集的光束聚焦面41，这样最终穿过直角棱镜的另一直角面的光束汇集在光束聚焦面上。直角棱镜的另一垂直面采用胶合方式安装在底板40上。

本发明还提供一种光接收组件的组装方法，包括以下步骤：

1）将介质薄膜滤波器22、光纤出射模组23和转向棱镜30都安装在底板40上得到半成品组件，并预备插座10和准直器21；

2）将若干个少模光纤51插入光纤基座52内，得到少模光纤阵列50，如图4和图5所示；

3）将半成品组件、插座和准直器安放在夹具上，插座10与准直器21通过光纤连接；

4）将少模光纤阵列安装在六维调节架上，在光学显微镜上预对准少模光纤阵列的位置，使得少模光纤阵列的各少模光纤的入射端面与转向棱镜的出光面对应；

5）如图3所示，将少模光纤阵列中各少模光纤尾部分别连接光功率计60，并对各光功率计60归零；

6）将插座连接光源，调节准直器位置和少模光纤阵列位置，通过观察光功率计参数进行预找光；

7）调节准直器位置和少模光纤阵列位置，使介质薄膜滤波器内各通道的插入损耗耦合到最小，并且切换光源波长测试介质薄膜滤波器内各个通道带宽边缘的插损和隔离度满足要求；

8）将耦合完成的准直器固定在底板上，通过少模光纤阵列和光功率计再次测试介质薄膜滤波器内各通道的插损和隔离度，满足要求的为光接收组件成品。

步骤1）中介质薄膜滤波器22、光纤出射模组23和转向棱镜30安装在底板上是采用胶合的方式，滤波器基体221、出射基体231和转向棱镜胶合在底板40上，转向棱镜的一垂直侧面与出射基体的出光面贴合，先采用紫外灯烘烤后，再放入高温箱烘烤，紫外灯烘烤时间为0.5h至2h，高温箱烘烤温度为80℃到115℃。

步骤2）光纤基座52内设有供各少模光纤52插入的插入槽521，少模光纤阵列50中各少模光纤51的间距d与各透镜232之间的间距d一致，各少模光纤51的入射端面具有倾角，倾角范围为0~10°。少模光纤阵列50中的少模光纤51的纤芯直径为16微米至20.5微米，数值孔径na为0.1至0.12。所述光纤基座52由基座本体和盖板形成。

步骤4）利用六维调节架调整少模光纤阵列的位置，使得少模光纤阵列的整个的入射端面与整个光接收组件的光束聚焦面贴合。

步骤8）中准直器固定在底板上是采用胶合方式，准直器通过紫外胶固定在底板上；得到光接收组件成品时，自夹具上取下成品，盖上插座的防尘帽后，放入高温箱烘烤，高温箱温度为80℃到110℃，烘烤时间为0.5h至1.5h。

作为一种优选实施方式，所述滤波器基体的另一侧设有四个介质薄膜滤波片223，这样整个滤波器基体内形成四个通道；对应地，出射基体231上设有四个透镜232；在组装时，所述少模光纤阵列内包括四个少模光纤51。

整个光接收组件的组装方法采用少模光纤阵列取代高速探测器阵列进行光学耦合，自动化耦合工艺简单，生产效率高，在耦合过程中出现异常时能快速判断出是光学组件还是电子组件出现异常，给维修带来方便，同时节省维修成本。

综上所述，本发明的技术方案可以充分有效的实现上述发明目的，且本发明的结构及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对发明的实施例做出多种变更或修改。因此，本发明包括一切在专利申请范围中所提到范围内的所有替换内容，任何在本发明申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。