一种5G通信用的25GBiDi光模块的微光学组件的制作方法

本实用新型涉及光通信领域，特别是一种5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件。

背景技术：

bidi光模块是一种单纤双向光模块，利用wdm技术，发射和接收两个不同方向的中心波长，实现光信号在一根光纤上的双向传输。光模块一般都有两个端口：发射端口（tx）和接收端口（rx），而bidi光模块只有一个端口，通过光模块中的滤波器进行滤波，同时完成一种波长光信号的发射和另一种波长光信号的接收（bidi光模块的波长都是组合形式的），因此bidi光模块必须成对使用，它最大的优势就是节省光纤资源。

现有的25gbidi光模块分为两种方案：1）第一种方案，如图1所示，为单滤光片结构，采用单片45°滤光片实现rx、tx光信号λ1和λ2的分光与合光，45°滤光片6一面镀有ar膜61，另一面镀有wdm膜62，com端输入中心波长为λ1的信号光，在45°滤光片6的wdm膜62反射向上进入rx端；tx端发射中心波长为λ2的信号光，透过45°滤光片6的ar膜61和wdm膜62进入com端；2）第二种方案，如图2所示，为金属板结构，沿着光路开有凹槽711的金属基板71，以及沿着凹槽711槽口贴在金属基板71三个侧面的rx滤光片72、tx滤光片73和反射镜74。rx滤光片72、tx滤光片73和反射镜74的通光口径在金属基板71的凹槽口内，边缘部分粘贴在金属基板71的侧面。接收光从金属基板71右侧的槽口进入，大角度入射到tx滤光片73发生反射，传播到反射镜74，再次发生反射以0°角入射rx滤光片后进入rx端；tx端发射光透过tx滤光片73，经过金属基板71的右侧槽口进入com端。

然而上述两种方案分别存在以下缺陷：1）针对第一种方案，采用的单片45°滤光片需要对中心波长间隔小的rx光反射、tx光透射，同时入射角度要求45°，这样的wdm膜在膜系设计以及镀膜工艺上实现难度大，产品良率低，成本很高，同时45°滤光片对中心波长对入射角误差敏感，要求的组装角度误差要求小于0.1°，这要求在25gbidi光模块组装时需要在线调节rx端、tx端和45°滤光片，导致25gbidi光模块装配工艺复杂，生产效率低，生产成本高；2）针对第二种方案，（1）金属基板贴有rx滤光片、tx滤光片和反射镜的三个侧面角度精度要求高，金属基板上还有为光线传播开的凹槽，导致金属基板的加工要求高，成本高；（2）rx滤光片、tx滤光片和反射镜的通光口径在金属基板的凹槽口内，还有部分贴在金属基板的侧面，这样导致rx滤光片、tx滤光片和反射镜的尺寸比通光口径大0.6mm以上才能满足可靠性的要求，造成rx滤光片、tx滤光片和反射镜的通光口径与尺寸的比值小，浪费rx滤光片、tx滤光片和反射镜，最终导致生产成本高。（3）同时还存在：金属基板开凹槽之外还需要留有粘贴rx滤光片、tx滤光片和反射镜的空间，rx滤光片、tx滤光片和反射镜的尺寸也比需要的通光口径大很多，这样导致组件的尺寸较大，较难满足sfp28光模块封装的要求，或者需要压缩其他零部件的空间以满足sfp28光模块封装的要求。（4）该结构的rx滤光片为0°入射角，wdm膜和ar膜会有较大的反射光按原光路返回至com端，导致光模块的回波损耗较小，影响与其配对的光模块的tx端的激光器的性能和功率稳定性。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件，结构紧凑，尺寸小，有效通光口径达到0.6mm，允许的入射角误差大，降低装配难度，并降低用于5g前传的25gbidi光模块装配成本，容易满足sfp28光模块的封装要求。

本实用新型采用的技术方案为：

一种5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件，包括底板，底板上安放有五棱柱形状的玻璃基板，玻璃基板的左侧面贴有用于供发射光进入的tx滤光片，玻璃基板的右侧面镀有用于供接收光进入以及供发射光射出的增透膜，玻璃基板的右下斜面贴有反射镜，玻璃基板的上侧面贴有用于供在从增透膜进入到tx滤光片上反射到达反射镜再次反射的接收光输出到接收端的rx滤光片。

优选地，所述的玻璃基板的上、下两个侧面平行，左、右两个侧面平行，上侧面与右侧面的夹角成角度a，右下斜面与左侧面成角度b，所述rx滤光片对空气的入射角为c，所述tx滤光片对空气的入射角为d，玻璃基板上侧面与底板上侧面成角度e，a、b、c、d、e的关系满足：a=90°-d+c，b=45°-c，e=c，2°≤c≤13.5°。

优选地，所述rx滤光片、tx滤光片和反射镜为边长相等的正方形，反射镜的边长与玻璃基板的厚度相等，反射镜的边长还与玻璃基板右下斜面的宽度相等。

优选地，所述微光学组件的有效通光口径达到0.6mm，允许的入射角偏差为±0.5°。

优选地，所述的rx滤光片和tx滤光片的一表面镀wdm膜，另一表面镀ar膜：r＜0.25%@1260nm-1360nm；所述的反射镜一表面镀hr膜：r＞99.8%@1260nm-1360nm，另一表面为磨砂面。

优选地，同一对组件上，一个组件中rx滤光片和tx滤光片中心波长，分别为1295.56nm、1309.14nm，配对的另一个组件rx滤光片和tx滤光片中心波长，分别为1309.14nm、1295.56nm，插入损耗0.5db的带宽为1.05nm。

优选地，同一对组件上一个组件中rx滤光片和tx滤光片中心波长，分别为1270nm、1330nm，配对的另一个组件中rx滤光片和tx滤光片中心波长，分别为1330nm、1270nm，插入损耗0.5db的带宽为±6.5nm。

优选地，所述玻璃基板、rx滤光片、tx滤光片和反射镜组装之后轮廓在所述的底板上的投影被包含在所述底板以内。

优选地，所述的底板为长方形方块，采用玻璃或者陶瓷材料制作形成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件，采用rx滤光片和tx滤光片入射角度小，允许的入射角误差大，光路在玻璃基板内传播，有效通光口径与膜片尺寸比值接近1:1，膜片尺寸小、易生产、成本低；玻璃基板加工工艺成熟、角度精度高，成本低；rx滤光片入射角可以是2°到13.5°，相对0°rx滤光片有更高的回波损耗，对光模块的性能影响小，tx端激光器光功率更稳定；玻璃基板与底板成特定角度，底板的左、右侧面和上、下侧面可以作为装配基准面，降低光模块的装配难度，有利于降低5g通信用的25gbidi光模块装配成本。

附图说明

图1，为现有的25gbidi光模块的第一种方案示意图；

图2，为现有的25gbidi光模块的第二种方案示意图；

图3，为本实用新型提供的一种5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件的立体示意图；

图4，为本实用新型提供的一种5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件的玻璃基座示意图；

图5，为本实用新型提供的一种5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件的光路示意图；

图6，为本实用新型提供的一种5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件的俯视图。

具体实施方式

根据附图对本实用新型提供的优选实施方式做具体说明。

图3至图6，为本实用新型提供的一种5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件的优选实施方式。如图3至图6所示，该5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件，是一种实心结构的双通道波分复用组件，其包括底板6，底板6上安放有五棱柱形状的玻璃基板1，玻璃基板的左侧面103贴有用于供发射光进入的tx滤光片3，玻璃基板的右侧面101镀有用于供接收光进入以及供发射光射出的增透膜5，玻璃基板的右下斜面104贴有反射镜4，玻璃基板的上侧面102贴有用于供在从增透膜进入到tx滤光片上反射到达反射镜再次反射的接收光输出到接收端的rx滤光片2，这样接收光从玻璃基板増透膜5进入，在tx滤光片3上反射到达反射镜4再次反射，透过rx滤光片2输出到接收端；发送端的发射光透过tx滤波片3，经过玻璃基板1的增透膜5射出。所述微光学组件的有效通光口径达到0.6mm，允许的入射角偏差为±0.5°。

所述的玻璃基板1、rx滤光片2、tx滤光片3和反射镜4组装之后轮廓在所述的底板6上的投影被包含在所述底板6以内，以避免微光学组件在组装入25gbidi光模块的狭小空间时磕碰产生的破损，满足sfp28光模块的封装要求。

所述的底板6为长方形方块，采用玻璃或者陶瓷材料制作形成，底板的左、右两侧面与com端、tx端光路垂直，与rx端光路平行，底板的上、下两侧面与com端、tx端光路平行，与rx端光路垂直，提供了装配基准面，方便光模块组装。优选地，所述的底板6长度、宽度、厚度分别为：3.3mm、2.3mm、1.05mm。

如图4和图6所示，所述的玻璃基板的上侧面102和下侧面105平行，左侧面103和右侧面101平行，上侧面102与右侧面101的夹角成特定角度a，右下斜面104与左侧面103成特定角度b，所述rx滤光片2对空气的入射角为c，所述tx滤光片3对空气的入射角为d，玻璃基板1上侧面102与底板6上侧面成特定角度e，a、b、c、d、e的关系满足：a=90°-d+c，b=45°-c，e=c，2°≤c≤13.5°。作为一种实施方式，当所述rx滤光片2对空气的入射角c为2°，所述tx滤光片3对空气的入射角d为13.5°，则上侧面102与右侧面101的夹角成角度a为78.5°，右下斜面104与左侧面103成角度b为43°，玻璃基板上侧面与底板上侧面成角度e为2°。

所述rx滤光片2、tx滤光片3和反射镜4为边长相等的正方形，反射镜的边长与玻璃基板的厚度相等，反射镜的边长还等于玻璃基板右下斜面的宽度相等。作为一种优选实施方式，所述rx滤光片、tx滤光片和反射镜的边长为0.95mm，玻璃基板的厚度和玻璃基板右下斜面的宽度也为0.95mm。所述的rx滤光片2和所述的tx滤光片3的一表面镀wdm膜，另一表面镀ar膜：r＜0.25%@1260nm-1360nm；反射镜一表面镀hr膜：r＞99.8%@1260nm-1360nm，另一表面为磨砂面以方便组装时区分。所述的rx滤光片入射角可以是2°到13.5°，相对0°rx滤光片有更高的回波损耗，对光模块的性能影响小，tx端激光器光功率更稳定。

同一对组件上，一个组件rx滤光片2和tx滤光片3中心波长，分别为1295.56nm、1309.14nm，配对的另一个组件rx滤光片3和tx滤光片3中心波长，分别为1309.14nm、1295.56nm，插入损耗0.5db的带宽为1.05nm；同一对组件上也可以是，一个组件rx滤光片2和tx滤光片3中心波长，分别为1270nm、1330nm，配对的另一个组件rx滤光片2和tx滤光片3中心波长，分别为1330nm、1270nm，插入损耗0.5db的带宽为±6.5nm。

该5g通信用的25gbidi光模块的微光学组件，采用的rx滤光片2和tx滤光片3入射角度小，允许的入射角误差大，wmd膜的膜系设计和镀膜工艺成熟，并且光路在玻璃基板内传播，有效通光口径与膜片尺寸比值接近1:1，膜片尺寸小、易生产、成本低；玻璃基板1加工工艺成熟、角度精度高，成本低；rx滤光片2入射角可以是2°到13.5°，相对0°rx滤光片有更高的回波损耗，对光模块的性能影响小，tx端激光器光功率更稳定；玻璃基板1与底板6成特定角度，底板的左、右侧面和上、下侧面可以作为装配基准面，降低光模块的装配难度，有利于降低5g通信用的25gbidi光模块装配成本；整体结构紧凑、尺寸小、有效通光口径达到0.6mm，容易满足sfp28光模块的封装要求。

综上所述，本实用新型的技术方案可以充分有效的实现上述实用新型目的，且本实用新型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，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对实用新型的实施例做出多种变更或修改。因此，本实用新型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，任何在本实用新型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。