专利名称：应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，属于光通信的光收发模块技术领域。
背景技术：
随着通讯领域传输容量的日益增长，传统的传输技术已很难满足传输容量及传输速度的要求，在数据中心应用领域以及互联网核心节点、教育机构、搜索引擎、大型网站、高性能计算等领域，为防止核心网络的带宽资源出现不足，承运商和服务供应商们对规划新一代高速网络协议的部署。电气电子工程师学会(Institute of Electrical andElectronics Engineers , IEEE)对 P802. 3ba 工程任务组下的 40Gbps 和 IOOGbps 以太网制定了统ー标准。
然而随着人类对通信带宽需求的快速增长，现有通信系统面临着容量和能耗两大挑战。由于能在更小的空间、更低的能耗占用下能提供更大的带宽，关于并行光学模块的研究发展开始日益增多。并行光学模块是在一个单独的模块中多个激光器对准多个光纤——例如适合短程高带宽计算和交换应用的4通道短程收发模块，集成了四个独立的发送和接收通道，并连接到一条12通道多模带状光纤。由于器件集成化和小型化所帯来的低功耗，使得并行光学模块产生和散发的热量大大少于多个分立器件，从而提高了器件和整个系统的可靠性。因此，并行光学模块在对子元件和定位件进行对准时所要求的精度要高，误差要小，需保证尽可能高的光耦合效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种满足高速并行长距离传输应用要求的波分复用解复用光组件，有效解决传统的波分复用解复用光组件插入损耗大、耦合效率低、传输距离短、可靠性较差以及不易小型封装等问题。本发明的目的通过以下技术方案来实现
应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，特点是包括依次布置的发射端、发射端光学镜组、接收端光学镜组和接收端，所述发射端为IEEE 802. 3ba规定的粗波分复用波长的激光器组，接收端为IEEE 802. 3ba规定的粗波分复用波长的探測器组，所述发射端光学镜组包含硅透镜组、光学调整板组、下层硅透镜阵列、下层滤光片组、下层自由空间波分复用器件、光隔离器和聚焦透镜，所述接收端光学镜组包含准直透镜、上层自由空间波分复用器件、上层滤光片组和上层硅透镜阵列，激光器组的输出端依次布置硅透镜组、光学调整板组和下层硅透镜阵列，下层硅透镜阵列的输出端布置下层滤光片组，下层滤光片组的输出端布置下层自由空间波分复用器件，下层自由空间波分复用器件的输出端布置光隔离器，光隔离器的输出端布置聚焦透镜，聚焦透镜的输出端与输入光纤相连，输出光纤与准直透镜相连，准直透镜的输出端与棱镜相衔接，棱镜的输出端布置上层自由空间波分复用器件，上层自由空间波分复用器件的输出端布置上层滤光片组，上层滤光片组的输出端布置上层硅透镜阵列，上层硅透镜阵列的输出端布置探測器组。进ー步地，上述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其中，所述激光器组为有效发光区域在同一直线上等距排列的激光器阵列。更进一歩地，上述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其中，所述探测器组为有效接收区域在同一直线上等距排列的探测器阵列。更进一歩地，上述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其中，所述光学调整板组包含至少ー个光学调整板以及对所述光学调整板支撑的调整帽，调整帽的形状为半球形或立方体结构。更进一歩地，上述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，
其中，所述上层滤光片组和下层滤光片组均为带通滤光片组。再进ー步地，上述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其中，所述上层自由空间波分复用器件固定在壳体的定位槽上，其主体为棱镜，包含有用于光路传输的两个面，其中ー个表面镀有全反射膜，且其面设有ー用于光信号入射或者出射的窗ロ，另ー个表面与上层滤光片组组合。再进ー步地，上述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其中，所述下层自由空间波分复用器件固定在壳体的定位槽上，其主体为棱镜，包含有用于光路传输的两个面，其中ー个表面镀有全反射膜，且其面设有ー用于光信号入射或者出射的窗ロ，另ー个表面与下层滤光片组组合。再进ー步地，上述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其中，所述准直透镜、硅透镜组和光学调整板组均镀有抗反射膜。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在
利用滤波片阵列结构实现了波分复用解复用的功能，并且在发射端光组件各通道利用光学调整板的“光学杠杆”作用，可以对发射光路进行微调整，利于光路的耦合和稳定，另外各发射通道采用透镜组将光信号耦合进单模光纤，耦合效率高达80%，非常利于光信号的远距离传输；接收端光组件利用滤波片阵列结构实现了光信号的解复用功能；新型波分复用解复用光组件采用高密度小间隔封装芯片，而且接收端与发射端上下两层排列，大大减小了空间，非常有利于实现并行光收发模块小型化，并且光学调整板的光学杠杆降低了芯片贴装精度的要求，使整个设计组装过程简单，大大降低了成本，可以使用现有光学组件的制成エ艺，适合大批量生产。克服了现有技术存在的传统分立器件体积大、损耗大、封装精度要求高、成本高等缺点，实现对准精度高，操作误差小，适用于可插拔的并行光学收发模块。
下面结合附图对本发明技术方案作进ー步说明
图I为本发明发射端的结构和波分复用光路原理示意 图2为本发明接收端的结构和波分解复用光路原理示意 图3为本发明发射端的内部结构示意 图4为本发明接收端的内部结构示意 图5为本发明的滤光片的通透特性曲线。图中各附图标记的含义见下表。
权利要求
1.应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其特征在于包括依次布置的发射端、发射端光学镜组、接收端光学镜组和接收端，所述发射端为IEEE 802. 3ba规定的粗波分复用波长的激光器组，接收端为IEEE 802. 3ba规定的粗波分复用波长的探测器组，所述发射端光学镜组包含硅透镜组、光学调整板组、下层硅透镜阵列、下层滤光片组、下层自由空间波分复用器件、光隔离器和聚焦透镜，所述接收端光学镜组包含准直透镜、上层自由空间波分复用器件、上层滤光片组和上层硅透镜阵列，激光器组的输出端依次布置硅透镜组、光学调整板组和下层硅透镜阵列，下层硅透镜阵列的输出端布置下层滤光片组，下层滤光片组的输出端布置下层自由空间波分复用器件，下层自由空间波分复用器件的输出端布置光隔离器，光隔离器的输出端布置聚焦透镜，聚焦透镜的输出端与输入光纤相连，输出光纤与准直透镜相连，准直透镜的输出端与棱镜相衔接，棱镜的输出端布置上层自由空间波分复用器件，上层自由空间波分复用器件的输出端布置上层滤光片组，上层滤光片组的输出端布置上层硅透镜阵列，上层硅透镜阵列的输出端布置探测器组。
2.根据权利要求I所述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其特征在于所述激光器组为有效发光区域在同一直线上等距排列的激光器阵列。
3.根据权利要求I所述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其特征在于所述探测器组为有效接收区域在同一直线上等距排列的探测器阵列。
4.根据权利要求I所述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其特征在于所述光学调整板组包含至少一个光学调整板以及对所述光学调整板支撑的调整帽，调整帽的形状为半球形或立方体结构。
5.根据权利要求I所述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其特征在于所述上层滤光片组和下层滤光片组均为带通滤光片组。
6.根据权利要求I所述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其特征在于所述上层自由空间波分复用器件固定在壳体的定位槽上，其主体为棱镜，包含有用于光路传输的两个面，其中一个表面镀有全反射膜，且其面设有一用于光信号入射或者出射的窗口，另一个表面与上层滤光片组组合。
7.根据权利要求I所述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其特征在于所述下层自由空间波分复用器件固定在壳体的定位槽上，其主体为棱镜，包含有用于光路传输的两个面，其中一个表面镀有全反射膜，且其面设有一用于光信号入射或者出射的窗口，另一个表面与下层滤光片组组合。
8.根据权利要求I所述的应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，其特征在于所述准直透镜、硅透镜组和光学调整板组均镀有抗反射膜。
全文摘要
本发明涉及应用于高速并行长距离传输的新型波分复用解复用光组件，激光器组的输出端依次布置硅透镜组、光学调整板组和下层硅透镜阵列、下层滤光片组，下层滤光片组的输出端布置下层自由空间波分复用器件，下层自由空间波分复用器件的输出端布置光隔离器，光隔离器的输出端布置聚焦透镜，聚焦透镜的输出端与输入光纤相连，输出光纤与准直透镜相连，准直透镜的输出端与棱镜相衔接，棱镜的输出端布置上层自由空间波分复用器件，上层自由空间波分复用器件的输出端布置上层滤光片组，上层滤光片组的输出端布置上层硅透镜阵列，上层硅透镜阵列的输出端布置探测器组。利用滤波片阵列结构实现光信号的复用解复用。
文档编号H04J14/02GK102684794SQ20121018419
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者刘圣, 孙雨舟, 施高鸿, 李伟龙, 王攀, 黄鹏 申请人:苏州旭创科技有限公司