本发明涉及光模块,具体涉及一种800g dr8硅光光模块及耦合方法。
背景技术:
1、传统800g dr8硅光光模块的结构具体如图1所示,其包括:一个硅光芯片、两个准直透镜、两个偏振无关光隔离器、两个汇聚透镜、两个光发射组件以及一个多通道光纤阵列,硅光芯片具备两个入光波导以及八个出光波导,八个出光波导中其中四个出光波导与两个入光波导中的一个入光波导相耦合,其它四个出光波导与另一个入光波导相耦合,即每个入光波导采用的是1拖4方案,两个光发射组件中其中一个光发射组件的发射光依次经一个准直透镜、一个偏振无关光隔离器以及一个汇聚透镜后耦合入硅光芯片其中一个入光波导内,而另一个光发射组件的发射光依次经一个准直透镜、一个偏振无关光隔离器以及一个汇聚透镜后耦合入硅光芯片另一个入光波导内,硅光芯片的八个出光波导与多通道光纤阵列相耦合,为提高耦合容差,所以采用双透镜方案,即准直透镜将光发射组件的发射光先准直,然后准直光再经偏振无关光隔离器耦合入汇聚透镜内,最后由汇聚透镜将准直光汇聚入硅光芯片的入光波导中,由于准直透镜最小尺寸一般为0.6mm,相邻两个准直透镜之间要预留溢胶空间,该间隙通常为0.4mm,所以相邻两个光发射组件光轴中心间距为1mm,偏振无关光隔离器的数量为两个,由于两个偏振无关光隔离器存在磁性力互相排斥问题,所以比较影响贴片效率,偏振无关光隔离器价格也比较贵,且要贴片两次,考虑准直透镜、偏振无关光隔离器以及汇聚透镜溢胶问题,三个物料在光传播方向要有适当的间隙,导致整体所占空间比较大,从而造成pcb板布局空间紧张。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种800g dr8硅光光模块及耦合方法,以克服上述现有技术中的不足。
2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种800g dr8硅光光模块,包括:一个偏振无关光隔离器以及并排分布的第一汇聚透镜与第二汇聚透镜,第一汇聚透镜的入光侧依次耦合第一准直透镜以及第一光发射组件,第二汇聚透镜的入光侧依次耦合第二准直透镜以及第二光发射组件,偏振无关光隔离器的出光侧与硅光芯片的两个入光波导相耦合,由第二汇聚透镜所汇聚的一路汇聚光于光器件的作用下在缩小其与由第一汇聚透镜所汇聚的一路汇聚光之间的间距后再相互平行耦合入同一个偏振无关光隔离器内。
3、本发明的有益效果是:
4、偏振无关光隔离器的数量由两个减少为一个,因此不存在两次贴片和相邻通道磁性排斥问题,不影响贴片效率,由于两路平行汇聚光的间距缩小,所以所使用的偏振无关光隔离器整体尺寸更小,从而降低成本,此外,可以不用考虑偏振无关光隔离器、第一汇聚透镜以及第二汇聚透镜溢胶问题,使得偏振无关光隔离器、第一汇聚透镜、第二汇聚透镜、第一准直透镜以及第二准直透镜整体所占用的空间缩小,有效缓解pcb板布局空间紧张的问题,在两路平行汇聚光的间距缩小的情况下,那么硅光芯片的两个入光波导间距将也可以缩小,由于硅光芯片的两个入光波导间距缩小,所以使得硅光芯片尺寸可以变小,从而降低成本。
5、在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
6、进一步,第一光发射组件与第二光发射组件之间的光轴中心间距为1mm,两路平行汇聚光间距缩小为0.4mm~0.55mm,硅光芯片所具有的两个入光波导之间的间距为0.4mm~0.55mm。
7、采用上述进一步的有益效果为:在本发明中两路平行汇聚光的间距始终满足大于等于光斑直径,若缩小的尺寸并不大,则对偏振无关光隔离器的尺寸而言缩小的也并不明显,从而对降低成本的作用并不明显,由于间距缩小为0.4mm~0.55mm,所以所使用的偏振无关光隔离器整体尺寸更小,从而降低成本,此外,偏振无关光隔离器的数量由两个减少为一个,因此不存在两次贴片和相邻通道磁性排斥问题,硅光芯片所具有的两个入光波导之间的间距为0.4mm~0.55mm,由于硅光芯片的两个入光波导间距由1mm缩小为0.4mm~0.55mm,所以使得硅光芯片尺寸可以变小,从而降低成本。
8、更进一步,两路平行汇聚光间距缩小为0.5mm,硅光芯片所具有的两个入光波导之间的间距为0.5mm。
9、采用上述进一步的有益效果为:可以将两路平行汇聚光间距以及两个入光波导的间距缩小1倍。
10、进一步,第一光发射组件包括:第一陶瓷热沉以及集成在第一陶瓷热沉上的第一激光器芯片。
11、进一步,第二光发射组件包括:第二陶瓷热沉以及集成在第二陶瓷热沉上的第二激光器芯片。
12、进一步,硅光芯片具有八个出光波导,八个出光波导中其中四个出光波导与两个入光波导中的一个入光波导相耦合,其它四个出光波导与另一个入光波导相耦合,硅光芯片的八个出光波导与多通道光纤阵列边耦合。
13、进一步,光器件包括:第一45度反射棱镜以及第二45度反射棱镜,第一45度反射棱镜集成在第一汇聚透镜靠近第二汇聚透镜的一侧;第二45度反射棱镜集成在第二汇聚透镜上,并正对第二汇聚透镜的入光侧;第一45度反射棱镜的45度反射面与第二45度反射棱镜的45度反射面平行,由第二汇聚透镜所汇聚的一路汇聚光经第二45度反射棱镜的45度反射面反射的转向90°并入射在第一45度反射棱镜的45度反射面上,再由第一45度反射棱镜的45度反射面反射的转向90°并耦合入偏振无关光隔离器内。
14、采用上述进一步的有益效果为:该方案没有增加额外的棱镜,仅仅是在汇聚透镜上集成棱镜,此外,这种集成棱镜的透镜可以采用压铸模具的方式大批量低成本生产,因为棱镜与透镜集成,不存在分立的棱镜和透镜互相溢胶的问题,空间最紧凑。
15、更进一步:第一汇聚透镜与第一45度反射棱镜的材质相同,且折射率大于1.7;第二汇聚透镜与第二45度反射棱镜的材质相同,且折射率大于1.7。
16、采用上述进一步的有益效果为:透镜以及棱镜的材质相同,且折射率>1.7,依据sin(45°)×1.7>s i n(90°)×1,1.7为透镜的折射率,1为空气折射率,故棱镜的45°面可以实现全反射,无须镀反射膜。
17、基于上述技术方案,本发明还提供一种800g dr8硅光光模块耦合方法,耦合上述800g dr8硅光光模块,包括如下步骤:
18、s1、将硅光芯片、第一光发射组件以及第二光发射组件固定在预定位置;
19、s2、在第一光发射组件与硅光芯片之间的光路中沿光传播方向依次耦合第一准直透镜、第一汇聚透镜以及偏振无关光隔离器,以让汇聚光经偏振无关光隔离器耦合入硅光芯片的其中一个入光波导内;
20、s3、在第二光发射组件与偏振无关光隔离器之间的光路中沿光传播方向依次耦合第二准直透镜以及第二汇聚透镜,并让汇聚光经第二45度反射棱镜的45度反射面反射的转向90°后入射在第一45度反射棱镜的45度反射面上,再由第一45度反射棱镜的45度反射面反射的转向90°并耦合入偏振无关光隔离器内,最后由偏振无关光隔离器耦合入硅光芯片的另一个入光波导内。
1.一种800g dr8硅光光模块,其特征在于,包括:一个偏振无关光隔离器(1)以及并排分布的第一汇聚透镜(2)与第二汇聚透镜(3),所述第一汇聚透镜(2)的入光侧依次耦合第一准直透镜(4)以及第一光发射组件(5),所述第二汇聚透镜(3)的入光侧依次耦合第二准直透镜(6)以及第二光发射组件(7),所述偏振无关光隔离器(1)的出光侧与硅光芯片(8)的两个入光波导(810)相耦合,由所述第二汇聚透镜(3)所汇聚的一路汇聚光于光器件的作用下在缩小其与由第一汇聚透镜(2)所汇聚的一路汇聚光之间的间距后再相互平行耦合入同一个偏振无关光隔离器(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种800g dr8硅光光模块,其特征在于,所述第一光发射组件(5)与第二光发射组件(7)之间的光轴中心间距为1mm,两路平行汇聚光间距缩小为0.4mm~0.55mm,所述硅光芯片(8)所具有的两个入光波导(810)之间的间距为0.4mm~0.55mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种800g dr8硅光光模块,其特征在于,两路平行汇聚光间距缩小为0.5mm,所述硅光芯片(8)所具有的两个入光波导(810)之间的间距为0.5mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种800g dr8硅光光模块,其特征在于,所述第一光发射组件(5)包括:第一陶瓷热沉(510)以及集成在第一陶瓷热沉(510)上的第一激光器芯片(520)。
5.根据权利要求1所述的一种800g dr8硅光光模块,其特征在于,所述第二光发射组件(7)包括:第二陶瓷热沉(710)以及集成在第二陶瓷热沉(710)上的第二激光器芯片(720)。
6.根据权利要求1所述的一种800g dr8硅光光模块,其特征在于,所述硅光芯片(8)具有八个出光波导(820),八个出光波导(820)中其中四个出光波导(820)与两个入光波导(810)中的一个入光波导(810)相耦合,其它四个出光波导(820)与另一个入光波导(810)相耦合,所述硅光芯片(8)的八个出光波导(820)与多通道光纤阵列(11)边耦合。
7.根据权利要求1~6任一项所述的一种800g dr8硅光光模块,其特征在于,所述光器件包括:第一45度反射棱镜(9)以及第二45度反射棱镜(10),所述第一45度反射棱镜(9)集成在第一汇聚透镜(2)靠近第二汇聚透镜(3)的一侧;所述第二45度反射棱镜(10)集成在第二汇聚透镜(3)上,并正对第二汇聚透镜(3)的入光侧;所述第一45度反射棱镜(9)的45度反射面与所述第二45度反射棱镜(10)的45度反射面平行,由所述第二汇聚透镜(3)所汇聚的一路汇聚光经第二45度反射棱镜(10)的45度反射面反射的转向90°并入射在第一45度反射棱镜(9)的45度反射面上,再由第一45度反射棱镜(9)的45度反射面反射的转向90°并耦合入偏振无关光隔离器(1)内。
8.根据权利要求7所述的一种800g dr8硅光光模块,其特征在于,所述第一汇聚透镜(2)与所述第一45度反射棱镜(9)的材质相同,且折射率大于1.7;所述第二汇聚透镜(3)与所述第二45度反射棱镜(10)的材质相同,且折射率大于1.7。
9.一种800g dr8硅光光模块耦合方法,其特征在于,耦合如权利要求7或8所述的800gdr8硅光光模块,包括如下步骤: