一种微型单边出光的波分复用/解复用器件及光模块的制作方法

[0001]
本实用新型涉及光学器件技术领域，更具体地，涉及一种微型单边出光的波分复用/解复用器件及光模块。


背景技术：

[0002]
在数据中心100g/400g光模块中普遍使用的光学波分复用模块为z-block结构，入射光束从该z-block结构的一侧进入，在镀膜棱镜内多次发射后，从另一侧的对应的滤光片出射。该z-block结构在光模块中作为分波和合波使用时，入射端和出射端都需要与透镜或透镜阵列配合使用，实现与激光器、pd或pd阵列耦合，因此整个光学部分的耦合封装过程比较复杂，成本较高。
[0003]
随着数据中心光模块的成本不断下降，现有低成本小尺寸的基于平面光波导技术的波分复用器出现，满足了部分低成本应用的需求。如公开号为cn104880773a提出的一种波分复用解复用装置及光模块，其设计可以压缩基板于入射光线入射方向上的尺寸，从而有利于减小整个装置的尺寸。然而，该波分复用解复用装置的入射光束与出射光束在不同一侧，不便于与光纤阵列进行耦合。此外，现有的小尺寸的基于平面光波导技术的波分复用器满足了部分低成本应用的需求，满足尺寸小、入射光束和出射光束在同一侧的要求，能够与光纤阵列直接耦合制作成无源器件，但仍存在如光学损耗大、隔离度低等问题，只能应用于指标要求不高的应用中。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型为克服上述现有技术所述的波分复用/解复用器件耦合封装过程复杂度高的缺陷，提供一种微型单边出光的波分复用/解复用器件，以及一种微型单边出光的波分复用/解复用光模块。
[0005]
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
[0006]
一种微型单边出光的波分复用/解复用器件，包括滤波组件、第一反射组件、第二反射组件、透射组件；其中，滤波组件中包括若干依次连接滤波单元，滤波单元分别透射其指定波长的光束，反射其他波长的光束；滤波组件设置在第一反射组件的一侧面，第二反射组件设置在第一反射组件的另一侧面；第一反射组件另一侧面，且于第二反射组件与第一反射组件连接位置两侧镀有高反膜，两侧高反膜区域分别从第二反射组件与第一反射组件连接位置的两端向中部延伸且不相连；第一反射组件通过其另一侧面设置的高反膜将上一个滤波单元反射的光束向下一滤波单元的位置反射，并使反射光束保持平行且等距；第二反射组件将其入射光束180
°
折返出射；透射组件设置于第一反射组件的一侧面且于滤波组件的一侧。
[0007]
在使用过程中，入射光束从透射组件透射后进入第一反射组件，入射光束从第一反射组件的另一侧无高反膜区域进入第二反射组件，第二反射组件将入射光束进行180
°
折返出射后再次进入第一反射组件，被折返的入射光束入射到第一反射组件另一侧面的首个
滤波单元中，入射光束中指定波长的信号光经滤波单元出射，而其余波长的信号光被第一反射组件反射至第一反射组件的另一侧面，第一反射组件通过其另一侧面设置的高反膜将滤波单元反射的光束向依次设置的下一滤波单元的位置反射，实现光波分解复用功能。同理，沿上述光路逆向使用实现光波分复用功能。
[0008]
本技术方案中，透射组件用于调整波分复用/解复用器件中光束间距，以及用于辅助封装。第一反射组件中另一侧面上的高反膜区域将入射到高反膜上的光束进行全反射，配合第一反射组件的尺寸结构设计，使光束按照设计的方向进行传播，并进入依次排列设计的滤波单元中实现波分复用，同时保证入射光束及其出射光束为严格平行，入射光束及出射光束之间的间距相等，使波分复用/解复用器件能够与多通道的阵列准直器匹配耦合。
[0009]
优选地，滤波组件包括4个及以上的滤波单元，滤波单元采用滤光片。
[0010]
优选地，所述第一反射组件为斜方棱镜。
[0011]
优选地，第一反射组件的两侧面为光学抛光面或镀设有全反射膜。
[0012]
优选地，第一反射组件内入射光束与反射光束之间的夹角θ为10
°
～20
°
设置，该夹角θ区间设置为本技术方案的波分复用/解复用器件的常规工作角度。
[0013]
优选地，第一反射组件内入射光束与反射光束之间的夹角θ大于30
°
设置，足够大的夹角θ能够缩短光束在第一反射组件内传播的距离，使波分复用/解复用器件整体结构尺寸小，便于使用小光斑的准直器阵列与波分复用/解复用器件进行耦合，并减小器件整体的耦合损耗，降低耦合时的角度偏差敏感度。
[0014]
优选地，第二反射组件为直角棱镜，用于将入射光束180度折返，使入射光束与出射光束位于波分复用/解复用器件的同一侧，同时满足入射光束与出射光束严格的平行，从而使波分复用/解复用器件能够与多通道的阵列准直器耦合。
[0015]
优选地，透射组件为镀有增透膜的窗口片。
[0016]
优选地，滤波组件、第二反射组件、透射组件分别采用uv胶水装贴在第一反射组件上。
[0017]
本实用新型还提出了一种微型单边出光的波分复用/解复用光模块，该光模块搭载有上述任意一个或多个优选技术方案组合得到的波分复用/解复用器件。
[0018]
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
[0019]
本实用新型通过第一反射组件上设置的高反膜，并与第二反射组件配合使用，实现出射光束与入射光束处于同侧边，同时保证入射光束及其出射光束为严格平行，入射光束及出射光束之间的间距相等，便于器件与多通道的阵列准直器耦合，有效降低耦合封装复杂度，减小耦合损耗。
附图说明
[0020]
图1为本实用新型的微型单边出光的波分复用/解复用器件的结构示意图。
[0021]
图2为作为波分解复用器件的光路图。
[0022]
图3为作为波分复用器件的光路图。
具体实施方式
[0023]
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0024]
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
[0025]
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0026]
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
[0027]
本实施例提出一种微型单边出光的波分复用/解复用器件，如图1所示，为本实施例的微型单边出光的波分复用/解复用器件的结构示意图。
[0028]
本实施例提出的微型单边出光的波分复用/解复用器件中，包括滤波组件1、第一反射组件2、第二反射组件3、透射组件4。
[0029]
其中，滤波组件1设置在第一反射组件2的一侧面s1，第二反射组件3设置在第一反射组件2的另一侧面s2；
[0030]
第一反射组件2另一侧面s2上，且于第二反射组件3与第一反射组件2连接位置两侧镀有高反膜hr，两侧高反膜区域分别从第二反射组件3与第一反射组件2连接位置的两端向中部延伸且不相连，即第一反射组件2与第二反射组件3连接区域两侧设置有高反膜区域；
[0031]
透射组件4设置于第一反射组件2的一侧面s1上且于滤波组件1的一侧，用于将入射光束中所有波长的信号光透射进入第一反射组件2中。
[0032]
本实施例中，滤波组件1、第二反射组件3、透射组件4分别采用uv胶水装贴在第一反射组件2上。
[0033]
本实施例中，滤波组件1中包括4个依次连接的滤波单元f1～f4，且本实施例中根据目标出射光束的波长采用相应规格的滤光片作为滤波单元，用于透射其指定波长的光束，并反射其他波长的光束；
[0034]
第一反射组件2为斜方棱镜，其两相对侧面s1、s2为光学抛光面或镀有全反射膜，其另一侧面s2上部分区域镀有高反膜；
[0035]
第二反射组件3为直角棱镜，用于将光束折返180度，使入射光束与出射光束位于同一侧边，便于波分复用/解复用器件与多通道的阵列准直器耦合。此外，本实施例可通过调节作为第二反射组件3的直角棱镜的尺寸，保证出射光束平行的状态下，调节入射光束与各出射光束之间的间距大小；
[0036]
透射组件4为镀有增透膜的窗口片，用于透过所有波长的信号光，且用于调整光束间距、辅助封装滤光片。
[0037]
本实施例通过选择作为第一反射组件2的斜方棱镜的结构及尺寸大小，以及选择合适的入射光束的角度，实现第一反射组件2内入射光束与反射光束之间的夹角θ的大小调节，从而调整出射光束之间的间距，使其满足目标多通道阵列准直器的耦合要求。其中，夹角θ可大于30
°
设置，同时满足反射光束经过第一反射组件2另一侧面s2上的高反膜反射后能够进入下一滤波单元上设置。在常规使用过程中，夹角θ设置为10
°
～20
°
，而当夹角θ于30
°
设置时，能够缩短光束在第一反射组件2内传播的距离，缩小本实施例的波分复用/解复用器件整体的结构尺寸，便于使用小光斑的准直器阵列与本实施例的波分复用/解复用器件进行耦合，进一步减小耦合损耗。
[0038]
在一具体实施过程中，如图2所示，为本实施例作为波分解复用器件使用的光路
图。一束含有4种波长的信号光从com端入射到透射组件4上，然后进入第一反射组件2中，光束从第一反射组件2非镀膜区域进入第二反射组件3，依次经过第二反射组件3侧面s3、s4的反射后返回第一反射组件2中，其中，在第一反射组件2和第二反射组件3中的入射光束是平行的，但传播方向相反。180度折返进入第一反射组件2的入射光束l1入射到滤波单元f4上，其中波长为λ4的信号光通过滤波单元f4出射，而其余的三个波长的信号光被反射返回第一反射组件2中，再被第一反射组件2另一侧面s2上的高反膜反射，入射到滤波单元f3上，其中波长为λ3的信号光通过滤波单元f3出射，而其余的两个波长的信号光被反射返回第一反射组件2中。同理，波长λ2、λ1依次从滤波单元f2、f1出射，完成信号光的解复用。
[0039]
由图可知，通过本实施例的微型单边出光的波分复用/解复用器件出射的4路信号光和com端入射的信号光是等间距的，且光束之间是严格平行的。由此可见，本实施例提出的微型单边出光的波分复用/解复用器件能够实现入射光束与出射光束处于同一侧边，便于与阵列准直器进行耦合，制成微型wdm器件。
[0040]
同理，沿光路逆向使用实现光波分复用功能。如图3所示，为本实施例作为波分复用器件使用的光路图。
[0041]
进一步地，将本实施例的微型单边出光的波分复用/解复用器件及光源封装在同一腔体内或集成设置在同一基板上，形成搭载有本实施例的波分复用/解复用器件的光模块，可应用于制成无源器件。
[0042]
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
[0043]
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0044]
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。