一种微光学精密组件的制作方法

1.本实用新型涉及数据中心光通信高速传输技术领域，具体涉及一种微光学精密组件。


背景技术：

2.光模块主要由4个单元组成，其中包括速率转换单元、发射单元、接收单元和监控单元。
3.其中，发射单元采用tosa(transmitter optical subassembly)实现电/光转换，输出4路中心波长分别为1271、1291、1311和1331nm的光信号，由一个mux耦合进一根光纤中。接收单元采用一个多路分配器对接收到的光信号分解为4路不同波长的光信号，再通过rosa(receiver optical subassembly)完成光/电转换以及电流-电压转换。监控单元则由微控制单元实现对模块的数字诊断及监控功能。
4.目前，通常接收/发射单元和监控单元是单独实现各自的功能，导致光模块的尺寸增大，不利于模块的小型化，并且组装难度大，加工成本高。
5.现有技术中，存在一种光滤波器组件结构(如图1)，包括基座1、转向棱镜2和滤光片组件3，转向棱镜2包括三个垂直面和一个倾斜面，同时在滤光片组件3上设置沟槽，来同时实现rosa和tosa功能，从而降低光传输模块的制造成本。
6.但是，这种结构在实际制作中，由于转向棱镜2与滤光片组件3之间存在空间，在贴装过程中又存在溢胶现象，附在转向棱镜2的斜面处的胶会打乱光束路径中的偏振状态，从而会改变输出偏振状态，导致插入损耗变大，并且不便于自动化贴装，组装效率低，制造成本高。
7.因此，当前的光滤波器组件结构还存在着输出偏振状态容易被打乱且插入损耗大，不便于自动化贴装，组装效率低、制造成本高的问题，还需要提出一种更为合理的状态，以解决当前技术问题。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是解决现有技术中光滤波器组件结构还存在着输出偏振状态容易被打乱且插入损耗大，不便于自动化贴装，组装效率低、制造成本高的问题，而提出的一种微光学精密组件。
9.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
10.一种微光学精密组件，包括：
11.玻璃块，其一面镀设有高反膜，以形成镀高反膜面；其与镀高反膜面相对的一面镀设有增透膜，以形成增透膜面；
12.立体反射组件，包括三棱镜和由镀设有高反膜的斜方棱镜，所述斜方棱镜贴设于所述三棱镜上，以与所述三棱镜共同形成长方体结构，用于将接收到的光信号进行反射及透射；
13.滤光片组件，用于对玻璃块上的高反膜面反射过来的光信号进行过滤；
14.其中，立体反射组件与滤光片组件并列贴合设置于玻璃块的增透膜面，立体反射组件中的三棱镜靠近滤光片组件设置。
15.在一种可能的设计中，所述玻璃块为长方体结构，且其四个侧面均为磨砂表面。
16.在一种可能的设计中，所述滤光片组件包括四个带通滤光片，带通滤光片呈阵列设置。
17.在一种可能的设计中，每个滤光片镀有wdm膜，wdm膜面上设有采用激光切割的沟槽。
18.在一种可能的设计中，每个wdm膜面设有两条尺寸相同的沟槽。
19.在一种可能的设计中，所述wdm膜包括基板、高折射率层和低折射率层，所述高折射率层和低折射率层交替镀设于所述基板上。
20.在一种可能的设计中，所述高折射率层的材质为ta2o5，所述低折射率层的材质为sio2。
21.在一种可能的设计中，所述高反膜采用溅射方式方式镀制在斜方棱镜的斜面上。
22.在一种可能的设计中，所述三棱镜的材质为硼硅酸盐冕玻璃。
23.在一种可能的设计中，所述三棱镜的直角边与斜边之间的夹角为49.67
°
。
24.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
25.本实用新型中，立体反射组件与滤光片组件之间不存在需要涂胶粘贴的空间，因此不存在溢胶现象，因此不会打乱光束路径中的偏振状态，亦不会改变输出偏振状态。由此，减少了插入损耗，并且便于自动化贴装，组装效率高，制造成本低。
26.通过在wdm膜面上用激光切割的方式，刻制出两条平行的细小沟槽，这样可以将四组不同波长的滤光片分割成3x4ch，实现12路光信号的传输，使得信号能够快速准确地传递。
27.通过上述技术方案，可以充分利用光纤的带宽资源(低损耗波段)，即，充分利用了光纤的低损耗区波段，增加了光纤的传输容量。波分复用技术使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍甚至几百倍，从而增加光纤的传输容量，降低成本，具有很大的应用价值和经济价值。
附图说明
28.图1为背景技术中提及的现有技术中滤波器组件结构示意图；
29.图2为本实用新型提供的微光学精密组件在一种实施例中的透视图；
30.图3为本实用新型提供的微光学精密组件的光路示意图；
31.图4为本实用新型提供的微光学精密组件中立体反射组件的平面结构图；
32.图5为本实用新型提供的微光学精密组件中体反射组件的立体结构图，应当说明的是，图5亦为透视图；
33.图6为本实用新型提供的微光学精密组件中玻璃块的立体结构图；
34.图7为本实用新型提供的微光学精密组件中滤光片组件的立体结构图。
35.图例说明：
36.1-立体反射组件，11-斜方棱镜，110-垂直面，111-倾斜面，112-水平面；12-三棱
镜；120-第一棱镜侧面，121-第二棱镜侧面；2-玻璃块，20-高反膜面，21-增透膜面；3-第一滤光片，30-滤光片侧面，31-wdm膜面，311-第一wdm膜面段，312-第二wdm膜面段，313-第三wdm膜面段，320-沟槽；4-第二滤光片，5-第三滤光片，6-第四滤光片。
具体实施方式
37.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
38.在下文中，可以理解的是wdm是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的通信技术。波分复用器采用的就是这个技术。
39.如图2-7所示，本实用新型提供的一种微光学精密组件，包括立体反射组件1、玻璃块2和滤光片组件。其中，立体反射组件1由镀制高反射膜的斜方棱镜11和三棱镜12组成。玻璃块2具有镀高反膜面20和与镀高反膜面20相对的增透膜面21。立体反射组件1接收光信号从垂直面110进入到镀高反膜面20，将光反射传输至玻璃块2中。
40.如图3所示，滤光片组件由四个带通滤光片排列而成，四个带通滤光片参照图3图片所示的方向，由左往右分别为第一滤光片3、第二滤光片4、第三滤光片5和第四滤光片6。具体地，第一滤波片透射中心波长1271nm光，反射其他波长的光；第二滤波片透射中心波长1291nm光，反射其他波长的光；第三滤波片透射中心波长1311nm光，反射其他波长的光；第四滤波片透射中心波长1331nm光，反射其他波长的光。每个滤光片镀有wdm膜，wdm膜面31上设置两个间距及大小相同的沟槽320，从而将wdm膜面31分成三部分区域。
41.例如参阅图7所示，基于沟槽320的设置，将第一滤光片3的wdm膜面31分割为第一wdm膜面段311、第二wdm膜面段312和第三wdm膜面段313。
42.在本公开提供的一种实施例中，沟槽320通过激光切割的方式来实现。由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量，即，保证沟槽320的表面质量。
43.在该微光学精密组件中，从立体反射组件1反射的光信号经过玻璃块2的镀高反膜面20反射后透过增透膜面21，依次入射至不同波长的第一滤光片3、第二滤光片4、第三滤光片5和第四滤光片6上。
44.为便于描述，下文将以通过对第一滤光片3的wdm不同膜面段进行分析和描述。
45.四路光信号从第一wdm膜面段311传出，实现多路分配器(demux)功能。从准直透镜准直后的四路波分复用信号从第二wdm膜面段312通过增透膜面21，进入到玻璃块2中，由镀高反膜面20反射传输到立体反射组件1的镀高反膜面20，将四路不同波长的光信号合在一起，实现复用器(mux)功能。四路监控信号经wdm由第三wdm膜面313传输。
46.其中，立体反射组件1贴装在玻璃块2的增透膜面21上，第一滤光片3、第二滤光片4、第三滤光片5和第四滤光片6的wdm膜面31分别通过uv胶粘贴于玻璃块2的增透膜面21。三棱镜12的第一棱镜侧面120和第一滤光片3的滤光片侧面30相靠近并贴装在一起。立体反射组件1由斜方棱镜11和三棱镜12用uv胶胶合而成，其中，斜方棱镜11的垂直面110和斜方棱镜11的水平面112是精细抛光面，第二棱镜侧面121是拉亮抛光面，第一棱镜侧面120是粗磨面，倾斜面111镀有对胶的高反膜，所采用的镀膜方式为溅射镀膜(si-h)方案，斜方棱镜11和三棱镜12的材质为硼硅酸盐冕玻璃。
47.参阅图6所示，玻璃块2为长方体结构，四面磨砂。玻璃块2所用材质为硼硅酸盐冕玻璃，其中，其顶面镀设有高反射膜，r》99.7％@1240～1360nm@8.93
±2°
，底面镀设由增透膜，r《0.25％@1240～1360nm@8.93
±2°
，在可见光波段380-780nm的反射率达到r》10％，利于结构的组装。
48.可以理解的是，顶面即为高反射膜，底面为增透膜面21，具体参阅图6所示的图面方向。
49.其中，滤波片组件的材质为基材上相继镀高低折射率的膜层，基材材质为wms15，高折射率膜层材质为ta2o5，低折射率膜层材质为sio2，所采用的镀膜方式为离子源溅镀。如图7所示，以第一滤光片3为例，第一滤光片3设有wdm膜面31，wdm膜面31上用激光切割的方式，刻制出两条平行的细小沟槽320，这样可以将四组不同波长的滤光片分割成3x4ch，实现12路光信号的传输。
50.该微光学精密组件的有益效果在于：
51.1、本公开提供的微光学精密组件中，立体反射组件与滤光片组件之间不存在需要涂胶粘贴的空间，因此不存在溢胶现象，因此不会打乱光束路径中的偏振状态，亦不会改变输出偏振状态。由此，减少了插入损耗，并且便于自动化贴装，组装效率高，制造成本低。
52.2、通过在wdm膜面上用激光切割的方式，刻制出两条平行的细小沟槽，这样可以将四组不同波长的滤光片分割成3x4ch，实现12路光信号的传输，使得信号能够快速准确地传递。
53.通过上述技术方案，可以充分利用光纤的带宽资源(低损耗波段)，即，充分利用了光纤的低损耗区波段，增加了光纤的传输容量。波分复用技术使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍甚至几百倍，从而增加光纤的传输容量，降低成本，具有很大的应用价值和经济价值。
54.由于波分复用器系统按光波长的不同进行复用和解复用，而与信号的速率和电调制方式无关，即对数据是“透明”的。因此可以传输特性完全不同的信号，如atm、sdh、ip以及多种业务(音频、视频、数据等)的混合传输等。
55.采用波分复用器技术对已建成的光纤通信系统扩容方便，在网络扩充和发展中，无需对光缆线路进行改造，只需更换光发射机和光接收机即可实现，是理想的扩容手段，而且利用增加一个附加波长即可引入任意想要的新业务或新容里，在长途传输中可节约大量光纤。
56.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。