多通道波分组件及其装配方法与流程

1.本发明是关于光通信设备领域，特别是关于一种多通道波分组件及其装配方法。


背景技术：

2.随着光纤通信技术的发展，光器件的集成制造成为了光信息技术进步的关键。在高速率光通信产品中，多通道的波分组件非常常用，其通常与收发组件组合封装，实现光电转换、波分复用等功能。
3.现有技术中，收发组件厂家一般通过有源耦合的方式，进行多通道的波分组件的耦合对准与焊接，需要高精度的耦合焊接设备，配以高精度源表、功率计，且需要对裸芯片进行多次加电，存在一定的损伤风险。
4.因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新的多通道波分组件及其装配方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种多通道波分组件及其装配方法，该多通道波分组件可采用光斑耦合的方式来代替传统的有源耦合。
6.为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
7.第一方面，本发明提供了一种多通道波分组件，其包括：基座、波分复用元件、透镜元件和光纤元件；基座具有收容槽和对应于所述收容槽设置的安装通孔；波分复用元件固定于所述收容槽中，所述波分复用元件包括光学基板、反射片和多个滤波片，所述反射片和所述多个滤波片分别设于所述光学基板相对的两侧面上，且所述反射片靠近所述安装通孔设置；透镜元件包括透镜支管和安装于所述透镜支管中的准直透镜，所述透镜支管固定于所述安装通孔中；光纤元件包括光纤和与所述光纤连接的光纤接头，所述光纤接头通过调节环安装于所述透镜支管上，所述调节环用于限定所述光纤接头与所述准直透镜之间的相对位置。
8.在一个或多个实施方式中，所述调节环具有沿其轴向贯通的收容腔，所述收容腔与所述透镜支管的内腔连通以共同界定一光通道，所述光纤接头固定于所述收容腔中。
9.在一个或多个实施方式中，所述调节环靠近所述透镜支管的一端沿其径向向外凸伸形成有凸缘，所述凸缘焊接于所述透镜支管上。
10.在一个或多个实施方式中，所述透镜支管靠近所述调节环的一端沿其径向向外凸伸形成有第一凸台部，所述第一凸台部焊接于所述基座上。
11.在一个或多个实施方式中，所述透镜支管靠近所述调节环的一端沿其径向向内凸伸形成有第二凸台部，所述第二凸台部用于限定所述准直透镜的轴向位移。
12.在一个或多个实施方式中，所述波分复用元件为z-block。
13.在一个或多个实施方式中，所述准直透镜和所述光学基板的材质为光学塑胶。
14.在一个或多个实施方式中，所述多通道波分组件还包括光隔离器，所述光隔离器位于所述波分复用元件和所述透镜元件之间，由所述波分复用元件合成的光束能够经过所
述光隔离器射向所述准直透镜。
15.第二方面，本发明提供了一种多通道波分组件的装配方法，包括以下步骤：
16.提供基座、波分复用元件、光隔离器、准直透镜、透镜支管、光纤元件和调节环；将准直透镜固定于透镜支管中，并将波分复用元件、光隔离器和透镜支管按预设的光路布局固定于基座上；将光纤元件的光纤接头插入调节环中，并将调节环的端部抵持于透镜支管的端面上；提供入射光，使入射光依次通过波分复用元件、光隔离器、准直透镜和光纤元件后射出；根据出射光的光斑大小调整光纤接头在调节环中的插入长度，以调整光纤接头和准直透镜在x轴上的相对位置，调节完毕后将光纤接头与调节环固接；根据出射光的角度和位置沿透镜支管的端面移动调节环，以调整光纤接头和准直透镜在y轴及z轴上的相对位置，调节完毕后将调节环与透镜支管固接。
17.在一个或多个实施方式中，所述波分复用元件和光隔离器粘结于基座上，所述透镜支管焊接于所述基座上，所述光纤接头与所述调节环焊接固定，所述调节环与所述透镜支管焊接固定。
18.与现有技术相比，本发明提供的多通道波分组件，可采用光斑耦合的方式来代替传统的有源耦合，可通过调节环实现对出射光的位置、角度和光斑大小的调节，便于提高后续有源耦合的耦合效率；该多通道波分组件的耦合方式简单，无需对芯片加电，无需高精度源表、功率计等设备，降低厂家制作成本，提高成品良率；而且带有光纤元件，能够满足高速率器件长度精度要求。
附图说明
19.图1是本发明一实施方式中多通道波分组件的立体结构示意图；
20.图2是图1所示多通道波分组件的剖视图；
21.图3是图1所示多通道波分组件中基座的立体结构示意图；
22.图4是图1所示多通道波分组件中透镜支管的剖视图；
23.图5是图1所示多通道波分组件中调节环的立体结构示意图。
24.主要附图标记说明：
25.1-基座，11-收容槽，12-安装通孔，2-波分复用元件，21-光学基板，22-反射片，23-滤波片，3-透镜元件，31-透镜支管，32-准直透镜，311-第一凸台部，312-第二凸台部，4-光纤元件，41-光纤，42-光纤接头，5-调节环，51-收容腔，6-光隔离器。
具体实施方式
26.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
27.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
28.请参照图1和图2所示，本发明一实施方式中的多通道波分组件，其包括：基座1、波分复用元件2、透镜元件3和光纤元件4。
29.其中，基座1具有收容槽11和对应于收容槽11设置的安装通孔12。波分复用元件2
固定于收容槽11中，波分复用元件2包括光学基板21、反射片22和多个滤波片23，反射片22和多个滤波片23分别设于光学基板21相对的两侧面上，且反射片22靠近安装通孔12设置。透镜元件3包括透镜支管31和安装于透镜支管31中的准直透镜32，透镜支管31固定于安装通孔12中。光纤元件4包括光纤41和与光纤41连接的光纤接头42，光纤接头42通过调节环5安装于透镜支管31上，调节环5用于限定光纤接头42与准直透镜32之间的相对位置。
30.一示例性的实施例中，请参照图3所示，基座1由金属材料制成，基座1大体上呈长方体状。收容槽11形成于基座1的顶面上，安装通孔12形成于基座1的侧面上，且安装通孔12与收容槽11连通。
31.具体地，请参照图5所示，调节环5具有沿其轴向贯通的收容腔51，该收容腔51与透镜支管31的内腔连通以共同界定一光通道，光纤元件4的光纤接头42固定于该收容腔51中。调节环5靠近透镜支管31的一端沿其径向向外凸伸形成有凸缘，该凸缘可通过焊接的方式固定于透镜支管31上。凸缘的设置可以增加调节环5与透镜支管31的接触面积，从而可在焊接时增加调节环5与透镜支管31间的焊接强度。
32.具体地，请参照图4所示，透镜支管31靠近调节环5的一端沿其径向向外凸伸形成有第一凸台部311，该第一凸台部311可通过焊接的方式固定于基座1上。第一凸台部311的外径被设置成大于安装通孔12的内径，以使得透镜支管31安装于安装通孔12中时，第一凸台部311能够抵持于基座1的侧壁上。
33.具体地，透镜支管31靠近调节环5的一端沿其径向向内凸伸形成有第二凸台部312，第二凸台部312可用于限定准直透镜32的轴向位移。准直透镜32以过盈配合的方式固定于透镜支管31中，且第二凸台部312的内径小于准直透镜32的直径，从而使第二凸台能够对透镜支管31内的准直透镜32起到阻挡限位作用。优选地，准直透镜32的材质为光学塑胶。
34.具体地，波分复用元件2为z-block，其可将多路入射光合成复合成一束，多路入射光分别经各滤波片23射入光学基板21中，经各滤波片23和反射片22的多次来回反射后，合成一束光从光学基板21射出，具体的光路原理可参考现有的z-block光路原理，在此不再赘述。优选地，光学基板21的材质为光学塑胶。
35.一示例性的实施例中，多通道波分组件还包括光隔离器6，该光隔离器6位于波分复用元件2和透镜元件3之间，并且由波分复用元件2合成的光束能够经过该光隔离器6射向准直透镜32。
36.本发明还提供了一种用于前述多通道波分组件的装配方法，该方法包括以下步骤：
37.s1：提供基座1、波分复用元件2、光隔离器6、准直透镜32、透镜支管31、光纤元件4和调节环5；
38.s2：将准直透镜32固定于透镜支管31中，并将波分复用元件2、光隔离器6和透镜支管31按预设的光路布局固定于基座1上；
39.s3：将光纤元件4的光纤接头42插入调节环5中，并将调节环5的端部抵持于透镜支管31的端面上；
40.s4：提供入射光，使入射光依次通过波分复用元件2、光隔离器6、准直透镜32和光纤元件4后射出；
41.s5：根据出射光的光斑大小调整光纤接头42在调节环5中的插入长度，以调整光纤
接头42和准直透镜32在x轴上的相对位置，调节完毕后将光纤接头42与调节环5固接；
42.s6：根据出射光的角度和位置沿透镜支管31的端面移动调节环5，以调整光纤接头42和准直透镜32在y轴及z轴上的相对位置，调节完毕后将调节环5与透镜支管31固接。
43.具体地，波分复用元件2和光隔离器6粘结于基座1上，透镜支管31焊接于基座1上，光纤接头42与调节环5通过焊接的方式固定，调节环5与透镜支管31通过焊接的方式固定。
44.前述方法通过将准直透镜32固定，只需通过调节环5来调节限定光纤元件4的光纤接头42相对于准直透镜32在x、y、z轴上的相对位置，即可实现对出射光的位置、角度和光斑大小的调节，使其达到预设要求。
45.综上所述，本发明提供的多通道波分组件，可采用光斑耦合的方式来代替传统的有源耦合，可通过调节环5实现对出射光的位置、角度和光斑大小的调节，便于提高后续有源耦合的耦合效率；该多通道波分组件的耦合方式简单，无需对芯片加电，无需高精度源表、功率计等设备，降低厂家制作成本，提高成品良率；而且带有光纤元件4，能够满足高速率器件长度精度要求。
46.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。