一種陣列光接收組件及其光學耦合結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光纖通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種陣列光接收組件及其光學耦合結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通訊領(lǐng)域的日益發(fā)展，傳統(tǒng)的傳輸技術(shù)已經(jīng)很難滿足傳輸容量及速度的要求，在典型的應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)連接、搜索引擎、高性能計算等領(lǐng)域，高速收發(fā)模塊以滿足高密度高速率的數(shù)據(jù)傳輸要求應(yīng)運而生。在高速的信息收發(fā)系統(tǒng)中，需要用高密度的光模塊替代傳統(tǒng)的光模塊而采用多通道光收發(fā)技術(shù)，在這些模塊中，很重要的一個功能就是實現(xiàn)光束的接收和轉(zhuǎn)換，然而，多個分立元器件的存在使得光學模塊封裝時所允許的裝配誤差更小，對準精度要求更高，對封裝中保證高的光耦合效率提出了更高的要求，并且在模塊集成化小型化要求更高的背景下，分立的方式顯得力不從心。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本實用新型提出一種陣列光接收組件及其光學耦合結(jié)構(gòu)，插損小、體積小，且易于裝配調(diào)試。
[0004]為達到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為:一種光學耦合結(jié)構(gòu)，包括兩個正交的柱狀透鏡陣列，所述兩個柱狀透鏡陣列前后相互垂直設(shè)置，分別將光源陣列的各光束先在水平方向會聚壓縮之后，再在豎直方向會聚壓縮，或者先在豎直方向會聚壓縮之后，再在水平方向會聚壓縮。
[0005]進一步的，所述柱狀透鏡陣列采用光纖棒組成，或是采用壓膜工藝直接制成的正交柱面透鏡陣列。
[0006]進一步的，所述兩個柱狀透鏡陣列，其中一個為單根柱狀透鏡，另一個包括多根柱狀透鏡；單柱狀透鏡在前，或者多根柱狀透鏡在前。
[0007]進一步的，所述兩個柱狀透鏡陣列相互垂直的柱透鏡直徑不同。
[0008]進一步的，還包括一反射鏡，設(shè)于兩個正交的柱狀透鏡陣列之后，用于改變光路走向。
[0009]進一步的，所述兩個正交的柱狀透鏡陣列均鍍有增透膜。
[0010]本實用新型提供的陣列光接收組件，包括陣列ro，還包括輸入端光纖陣列和如上所述的光學耦合結(jié)構(gòu)；多束光由輸入端的光纖陣列輸入之后，經(jīng)光纖陣列的另一端發(fā)射至所述光學耦合結(jié)構(gòu)，耦合至陣列ro的各ro上。
[0011]本實用新型的有益效果為:采用兩組相互垂直的柱狀透鏡陣列，對光束陣列進行聚焦，實現(xiàn)光束陣列的耦合，插損小、體積小，且易于裝配，制作難度低，耦合效率高，成本低。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型光學耦合結(jié)構(gòu)實施例一示意圖；
[0013]圖2為實施例一側(cè)視圖；
[0014]圖3為實施例一的另一種變換結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖4為本實用新型光學耦合結(jié)構(gòu)實施例二示意圖；
[0016]圖5為實施例二立體示意圖；
[0017]圖6為本實用新型光學耦合結(jié)構(gòu)實施例三示意圖；
[0018]圖7為本實用新型陣列光接收組件實施例一示意圖；
[0019]圖8為本實用新型陣列光接收組件實施例二示意圖；
[0020]圖9為本實用新型陣列光接收組件實施例三示意圖。
[0021]附圖標不:10、光學親合結(jié)構(gòu)；11、單光纖棒；12、光纖棒陣列；13、正交柱面透鏡陣列；14、反射鏡；20、光纖陣列；30、陣列H)。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型做進一步說明。
[0023]本實用新型采用兩組相互垂直的柱狀透鏡陣列，對光束陣列進行聚焦，實現(xiàn)光束陣列的耦合，插損小、體積小，且易于裝配，制作難度低，耦合效率高，成本低。該光學耦合結(jié)構(gòu)包括兩個正交的柱狀透鏡陣列，該兩柱狀透鏡陣列前后相互垂直設(shè)置，分別將光源陣列的各光束先在水平方向會聚壓縮之后，再在豎直方向會聚壓縮，或者先在豎直方向會聚壓縮之后，再在水平方向會聚壓縮。
[0024]具體的，如圖1和2所示的光學耦合結(jié)構(gòu)10實施例一，該實施例利用常用的光纖棒組裝而成，取材方便，價格低廉。該結(jié)構(gòu)由一根光纖棒和一組光纖棒陣列相互垂直設(shè)置組成，待整形的光束陣列先入射到水平放置的單光纖棒11上，實現(xiàn)垂直方向的聚光，而在水平方向上將不具有聚光作用，之后再入射到豎直放置的光纖棒陣列12上，實現(xiàn)水平方向的聚光，而垂直方向?qū)⒈３直粏喂饫w棒11聚光后的光束。如此，各光束先后被單光纖棒11垂直聚光和光纖棒陣列12水平聚光之后，將在任意方向上得到壓縮，實現(xiàn)光束的聚焦。經(jīng)過計算選取合適的單光纖棒11直徑和光纖棒陣列12的光纖棒直徑，可以實現(xiàn)任意方向的焦點基本重合。一般的，單光纖棒11的直徑與光纖棒陣列12的光纖棒直徑不同。該結(jié)構(gòu)利用光纖本身的柱面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)聚光，可以極大的減小系統(tǒng)的復(fù)雜程度，使器件做到簡單小型、整潔美觀，且取材方便，制作難度低，成本低。同時，裝配難度小，各個通道之間的一致性好，耦合效率高，具有良好的溫度性能，有利于大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。
[0025]如圖3所不的結(jié)構(gòu)，為實施例一的另一種變換結(jié)構(gòu)，將光纖棒陣列12放置在單光纖棒11之前，待整形的光束陣列先入射到豎直放置的光纖棒陣列12上，實現(xiàn)水平方向的聚光，而在豎直方向上將不具有聚光作用，之后再入射到水平放置的單光纖棒11上，實現(xiàn)豎直方向的聚光，而水平方向?qū)⒈３直还饫w棒陣列12聚光后的光束。如此，各光束先后被光纖棒陣列12水平聚光和單光纖棒11垂直聚光之后，將在任意方向上得到壓縮，實現(xiàn)光束的聚焦。同樣的，經(jīng)過計算選取合適的單光纖棒11直徑和光纖棒陣列12的光纖棒直徑，可以實現(xiàn)任意方向的焦點基本重合。單光纖棒11與光纖棒陣列12前后放置的順序決定了光束預(yù)先在哪個方向上被壓縮，從而也決定了單光纖棒11以及光纖棒陣列12的光纖棒直徑參數(shù)。
[0026]如圖4和5所示為光學耦合結(jié)構(gòu)10實施例二，該實施例采用壓膜工藝直接制成的正交柱面透鏡陣列13，可根據(jù)需求通道數(shù)將其切割成多片相應(yīng)通道數(shù)的正交柱面透鏡陣列，其實現(xiàn)聚光的原理與上述單光纖棒和光纖棒陣列正交組合結(jié)構(gòu)相同，且可大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。
[0027]上述單光纖棒與光纖棒陣列正交組合的光學耦合結(jié)構(gòu)，或是壓膜工藝制成的正交柱面透鏡陣列構(gòu)成的光學耦合結(jié)構(gòu)，均可在其通光面鍍增透膜，進一步減小插損，提高耦合效率。
[0028]如圖6所示為光學耦合結(jié)構(gòu)10的實施例三，是在上述各實施例的基礎(chǔ)上增加一個反射鏡14，設(shè)于單光纖棒11跟光纖棒陣列12之后，或兩個正交的柱狀透鏡陣列之后，用于改變光路走向，折疊光路，以減小組件封裝尺寸。
[0029]本實用新型的陣列光接收組件，包括陣列H) 30，以及輸入端光纖陣列20和如上各實施例所述的光學親合結(jié)構(gòu)10 ;多束光由輸入端的光纖陣列20輸入之后，經(jīng)光纖陣列20的另一端發(fā)射至上述光學耦合結(jié)構(gòu)10，耦合至陣列ro 30的各ro上。
[0030]具體的，如圖7所示的陣列光接收組件實施例一，該實施例中采用的光學耦合結(jié)構(gòu)10包括依光路設(shè)置的單光纖棒11、光纖棒陣列12和反射鏡14。多束光由光纖陣列20輸入之后，經(jīng)光纖陣列20的另一端輸入到光學耦合結(jié)構(gòu)10的單光纖棒11上，經(jīng)水平放置的單光纖棒11實現(xiàn)垂直方向的聚光，而在水平方向上將不具有聚光作用，之后再入射到豎直放置的光纖棒陣列12上，實現(xiàn)水平方向的聚光，而垂直方向?qū)⒈３直粏喂饫w棒11聚光后的光束。如此，各光束先后被單光纖棒11垂直聚光和光纖棒陣列12水平聚光之后，將在任意方向上得到壓縮，實現(xiàn)光束的聚焦。各自得到壓縮聚焦的多光束經(jīng)反射鏡14全反射后，入射到陣列ro 30相應(yīng)的各ro上，陣列ro 30將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，實現(xiàn)了多光束的耦合。調(diào)整反射鏡14與陣列ro 30的相對位置，保證經(jīng)反射鏡14全反射后，各光束的焦點落在相應(yīng)的ro光接收面上。
[0031]如圖8所示的陣列光接收組件實施例二，與實施例一不同的是，其采用的光學耦合結(jié)構(gòu)10中，將光纖棒陣列12放在前面，單光纖棒11放在后面，對光束先進行水平方向的壓縮，再進行垂直方向的壓縮，最終同樣使光束在任意方向上得到壓縮，實現(xiàn)光束的聚焦。該組件結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，封裝尺寸小，實現(xiàn)了集成化小型化的多通道光接收，且耦合效率高，易于裝配調(diào)試，成本低。
[0032]如圖9所示的陣列光接收組件實施例三，與實施例一不同的是，省去了反射鏡，經(jīng)正交的單光纖棒11和光纖棒陣列12的壓縮聚焦后，光束直接入射到陣列ro 30上，調(diào)試更加簡便，進一步節(jié)約了成本。
[0033]盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上對本實用新型做出的各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種光學耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括兩個正交的柱狀透鏡陣列，所述兩個柱狀透鏡陣列前后相互垂直設(shè)置，分別將光源陣列的各光束先在水平方向會聚壓縮之后，再在豎直方向會聚壓縮，或者先在豎直方向會聚壓縮之后，再在水平方向會聚壓縮。2.如權(quán)利要求1所述光學耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述柱狀透鏡陣列采用光纖棒組成，或是采用壓膜工藝直接制成的正交柱面透鏡陣列。3.如權(quán)利要求2所述光學耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述兩個柱狀透鏡陣列，其中一個為單根柱狀透鏡，另一個包括多根柱狀透鏡；單柱狀透鏡在前，或者多根柱狀透鏡在前。4.如權(quán)利要求2所述光學耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述兩個柱狀透鏡陣列相互垂直的柱透鏡直徑不同。5.如權(quán)利要求1-4任一項所述光學耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于:還包括一反射鏡，設(shè)于兩個正交的柱狀透鏡陣列之后，用于改變光路走向。6.如權(quán)利要求1-4任一項所述光學耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述兩個正交的柱狀透鏡陣列均鍍有增透膜。7.—種陣列光接收組件，包括陣列PD，其特征在于:還包括輸入端光纖陣列和如權(quán)利要求1-6任一項所述的光學親合結(jié)構(gòu)；多束光由輸入端的光纖陣列輸入之后，經(jīng)光纖陣列的另一端發(fā)射至所述光學耦合結(jié)構(gòu)，耦合至陣列ro的各ro上。
【專利摘要】本實用新型涉及光纖通訊領(lǐng)域，公開了一種陣列光接收組件及其光學耦合結(jié)構(gòu)。該光學耦合結(jié)構(gòu)包括兩個正交的柱狀透鏡陣列，所述兩個柱狀透鏡陣列前后相互垂直設(shè)置，分別將光源陣列的各光束先在水平方向會聚壓縮之后，再在豎直方向會聚壓縮，或者先在豎直方向會聚壓縮之后，再在水平方向會聚壓縮。本實用新型采用兩組相互垂直的柱狀透鏡陣列，對光束陣列進行聚焦，實現(xiàn)光束陣列的耦合，插損小、體積小，且易于裝配，制作難度低，耦合效率高，成本低。
【IPC分類】G02B6/42, G02B6/43
【公開號】CN204925458
【申請?zhí)枴緾N201520529732
【發(fā)明人】吳礪, 徐云兵, 劉洪彬, 王向飛, 林磊
【申請人】福州高意通訊有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年7月21日