[實(shí)用新型]一種單波長(zhǎng)光收發(fā)集成模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720719874.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206848528U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪金華;李鴻高;莊永河;尚玉鳳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十三研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/42
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/42
• 代理公司: 合肥天明專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙)34115
• 代理人: 王麗麗,金凱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光電混合集成電路和光纖傳感領(lǐng)域，具體涉及一種單波長(zhǎng)光收發(fā)集成模塊。

背景技術(shù)

在光纖傳感系統(tǒng)中，其前端需要進(jìn)行單一波長(zhǎng)光源的發(fā)射和干涉光接收。目前經(jīng)典的技術(shù)方案是將SLD光源、光探測(cè)器組件通過(guò)光耦合器實(shí)現(xiàn)分立安裝連接。但是該經(jīng)典方案光路制作復(fù)雜，光路系統(tǒng)體積偏大，限制了其行業(yè)應(yīng)用。隨之光纖傳感的快速發(fā)展，有必要探索實(shí)現(xiàn)將這部分系統(tǒng)集成為一個(gè)模塊。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種單波長(zhǎng)光收發(fā)集成模塊，提高了整機(jī)的可靠性和組裝便利性，降低光纖傳感系統(tǒng)的體積和重量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種單波長(zhǎng)光收發(fā)集成模塊，包括管殼及設(shè)于管殼內(nèi)的制冷裝置及金屬光纖組件，所述金屬光纖組件的光纖前端通過(guò)設(shè)于管殼上的開(kāi)孔延伸至管殼外，其光纖后端固定于制冷裝置上，所述制冷裝置上設(shè)有光源發(fā)射裝置、光源吸收裝置、光電二極管探測(cè)電路，所述光源發(fā)射裝置發(fā)射的光源通過(guò)準(zhǔn)直透鏡組射入金屬光纖組件的后端，同時(shí)反射至光源吸收裝置，所述光電二極管探測(cè)電路用于將光源吸收裝置吸收的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并將其輸出。

所述準(zhǔn)直透鏡組包括設(shè)于金屬光纖組件的光纖后端的第一透鏡及設(shè)于光源發(fā)射裝置輸出端的第二透鏡，所述第一透鏡和第二透鏡之間設(shè)有與其相對(duì)應(yīng)的半反半透鏡，所述半反半透鏡與水平線的夾角為45度，所述半反半透鏡的光線折射端設(shè)有第三透鏡，所述第三透鏡與光源吸收裝置的呈相對(duì)設(shè)置。

所述光源吸收裝置采用光電二極管芯片。

所述光源發(fā)射裝置包括SLD光源載體及粘接于SLD光源載體上的SLD光源芯片，所述SLD光源載體粘接于所述制冷裝置上。

所述制冷裝置包括固定于管殼內(nèi)的半導(dǎo)體制冷器、設(shè)于半導(dǎo)體制冷器上的金屬熱沉及設(shè)于金屬熱沉上的薄膜基板，所述光源發(fā)射裝置、光源吸收裝置、光電二極管探測(cè)電路均設(shè)于所述薄膜基板上。

所述金屬光纖組件的光纖后端通過(guò)玻璃焊料焊接于薄膜基板上。

由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型采用半導(dǎo)體制冷器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)使光纖傳感用光收發(fā)光路工作在一個(gè)恒定的溫度上，提高光收發(fā)集成模塊的溫度性能。通過(guò)半反半透鏡實(shí)現(xiàn)單一波長(zhǎng)光的分路傳輸，通過(guò)準(zhǔn)直透鏡組實(shí)現(xiàn)光路的聚焦，使光源能量實(shí)現(xiàn)最大化傳輸和接收，實(shí)現(xiàn)高效收發(fā)功能。單波長(zhǎng)光收發(fā)集成模塊實(shí)現(xiàn)目前光纖傳感前端系統(tǒng)中SLD光源、光探測(cè)器組件和光耦合器三個(gè)分立實(shí)現(xiàn)的功能，大大降低光纖傳感系統(tǒng)尺寸，減少了多個(gè)組裝環(huán)節(jié)，提高了整機(jī)的可靠性和組裝便利性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的單波長(zhǎng)光收發(fā)集成模塊側(cè)視圖；

圖2是本實(shí)用新型的單波長(zhǎng)光收發(fā)集成模塊俯視圖；

圖3是本實(shí)用新型的光收發(fā)集成光路結(jié)構(gòu)發(fā)射光路示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的光收發(fā)集成光路結(jié)構(gòu)接收光路示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1、2所示，本實(shí)施例的單波長(zhǎng)光收發(fā)集成模塊，包括蝶形管殼1及設(shè)于管殼1內(nèi)的制冷裝置3及金屬光纖組件2，金屬光纖組件2的光纖前端通過(guò)設(shè)于管殼1上的開(kāi)孔延伸至管殼1外，金屬光纖組件2的光纖后端通玻璃焊料8焊接于薄膜基板33上。該制冷裝置3由半導(dǎo)體制冷器31、金屬熱沉32和薄膜基板33組成，半導(dǎo)體制冷器31焊接于管殼1內(nèi)，金屬熱沉32焊接在半導(dǎo)體制冷器31上，薄膜基板33焊接在金屬熱沉32上。該制冷裝置3采用層疊設(shè)置，可使光收發(fā)光路的熱量通過(guò)薄膜基板33和金屬熱沉32傳導(dǎo)至半導(dǎo)體制冷器31，使光收發(fā)光路工作在一個(gè)恒定的溫度上。

薄膜基板33上設(shè)有光源發(fā)射裝置4、光源吸收裝置5、光電二極管探測(cè)電路6，光源發(fā)射裝置4發(fā)射的光源通過(guò)準(zhǔn)直透鏡組射入金屬光纖組件2的后端，同時(shí)反射至光源吸收裝置5，光電二極管探測(cè)電路6用于將光源吸收裝置5吸收的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并將其輸出，該光源吸收裝置5采用光電二極管芯片。

本實(shí)施例的，光源發(fā)射裝置4包括SLD光源載體41及粘接于SLD光源載體41上的SLD光源芯片42，SLD光源載體41粘接于所述制冷裝置3上。準(zhǔn)直透鏡組包括設(shè)于金屬光纖組件2的光纖后端的第一透鏡71及設(shè)于光源發(fā)射裝置4輸出端的第二透鏡72，第一透鏡71和第二透鏡72之間設(shè)有與其相對(duì)應(yīng)的半反半透鏡73，該半反半透鏡73與水平線的夾角為45度，半反半透鏡73的光線折射端設(shè)有第三透鏡74，第三透鏡74與光源吸收裝置5的呈相對(duì)設(shè)置。