[發明專利]一種四光路波分復用器件

在審

• 申請號: 201811340666.6
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109375315A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 鄭盼;郭玲;周日凱;付永安;孫莉萍
• 申請（專利權）人: 武漢電信器件有限公司
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293;G02B6/34
• 代理公司: 深圳市愛迪森知識產權代理事務所(普通合伙) 44341
• 代理人: 何婷

本發明實施例提供了一種四光路波分復用器件，所述波分復用器件通過設置棱鏡對相應通道的入射波長光信號進行折反，起到光路轉折的作用，以及在濾光片部件中增加全反射面的方式，擴大了濾光片組的通道間距，可明顯減小波分復用器件縱向尺寸；同時應用于CWDM模塊或者波分復用光器件中，實現了激光器芯片陣列的大通道間距，從而擴大了透鏡組或者準直器相鄰通道間距，提高了可靠性同時降低了長度，實現波分復用光器件和CWDM模塊的小型化以及高可靠性。

【技術領域】

本發明涉及光通信技術領域，特別是涉及一種四光路波分復用器件。

【背景技術】

在光通信行業中，要求光器件具有高可靠性。傳統光器件常采用的TO-CAN、BOX、碟形等封裝形式具有高的穩定性和可靠性，其原因之一在于這些封裝形式全部是氣密封裝，氣密封裝可消除腔體內部水汽并阻止外界水汽侵入，起到保護有源芯片和光路的作用，以獲得高可靠性和長壽命。

隨著通信技術的不斷發展，在新興起的數據通信市場中，產品迭代更新快，100Gbps光網絡已經開始大規模商用，200Gbps、400Gbps光通信系統也逐漸產品化，在光器件提速、擴容的同時，對于光器件低成本以及光器件內部結構可靠性提出了更高要求。出于成本考慮，較多廠家采用非氣密封裝，由此對光器件內部光路結構的穩定性及可靠性要求更高，尤其對于多通道并行光器件內部光路要求表現更為嚴苛。

目前用于CFP2、CFP4、QSFP28乃至OSFP、QSFP-DD等模塊封裝長距離(2KM及以上)應用的多通道并行光器件中，均使用了波分復用/解波分復用結構。波分復用/解波分復用結構包括陣列波導光柵AWG方案(Arrayed Waveguide Grating，簡寫為AWG)、刻蝕光柵方案、偏振分光棱鏡PBS(Polarization Beam Splitter，簡寫為PBS)方案以及濾光片方案等，其中，濾光片方案因為物料成本低、光路簡單、光學指標優秀等優點已被規模化商用。常用波分復用結構濾光片方案如圖1所示，以示波分復用光路原理，將四個不同波長光信號λ1、λ2、λ3、λ4經過波分復用器10復用在一起形成一道光信號λ1+λ2+λ3+λ4。常用解波分復用結構濾光片方案如圖2所示，以示解波分復用光路原理，將復用在一起的四個不同波長光信號λ1+λ2+λ3+λ4，經過解波分復用器20解復用為四道不同波長光信號λ1、λ2、λ3、λ4，將其中L0為波分復用器10和解波分復用器20的濾光片組件的通道間距。

通常光發射組件結構如圖3，包括芯片組31、透鏡組32、波分復用/解波分復用結構33、單透鏡34、光口35以及管殼36。其中，芯片組通道間距為L1，各個通道透鏡組間的間隙為d，波分復用/解復用結構的濾光片通道間距為L0。光發射組件結構在設計中要求芯片組31的通道間距L1與波分復用/解復用結構33λ的通道間距L0一致，即L0＝L1。

在光發射組件結構中，由于激光器LD(Laser Driver，簡寫為LD)芯片制備工藝以及成本限制，較少光器件廠家能夠過得激光器LD陣列芯片，這樣就需要將多個單一LD芯片進行貼裝實現陣列功能，造成光發射器件的通道間距不會太小，一般至少0.75mm以上，而LD芯片后端的耦合透鏡尺寸通過大于0.7mm，且耦合透鏡一般為單通道固化，如何耦合透鏡間間距太小，相鄰通道的耦合頭頸肩膠水連接，從而相互影響穩定性。從耦合透鏡光路的可靠性出發，要求LD的通道間距盡量大。而通常使用的稀疏波分復用CWDM(Coarse WavelengthDivision Multiplex，簡寫為CWDM)、密集波分復用DWDM(Dense Wavelength DivisionMultiplexing，簡寫為DWDM)應用的濾光片，由于帶通濾光片的鍍膜工藝限制，其工作角度不打，常用入射角有8度和13.5度，如果擴大LD通道間距，就會拉長濾光片組件的縱向長度，從而造成光器件部分長度過長，進而影響柔性電路板FPC(Flexible Printed Circuit，簡寫為FPC)及模塊級印刷電路板PCB(Printed Circuit Board，簡寫為PCB)布板困難。因此，在使用光發射組件中需要擴大LD芯片間通道間距，同時要求光器件小尺寸。