[發明專利]同軸封裝的高速單TO-CAN光收發器件及其加工方法

在審

• 申請號: 201811636780.3
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109541762A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 石國金;趙廷全;盧剛
• 申請（專利權）人: 廣東瑞谷光網通信股份有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 劉克寬

本發明涉及光纖通信技術領域，特別涉及同軸封裝的高速單TO?CAN光收發器件及其加工方法。該同軸封裝的高速單TO?CAN光收發器件，將25G速率的發射激光器雪崩二極管接收探測器同時封裝在一個TO?CAN內部，配合使用分光棱鏡將發射光和接收光匯聚一路。并且，將分光棱鏡組裝在管帽上，不需要將其先貼裝在管座上，可以通過有源耦合調到光路最佳位置后再封緊管座和管帽，降低了耦合難度。該同軸封裝的高速單TO?CAN光收發器件的結構緊湊、光路穩定，為100G光器件產品小型化設計提供了更多選擇，有效的提高100G光器件的生產效率和產品質量，其制造工藝簡單，可以利用現有的低速度TO?CAN封裝設備實現高速單TO?CAN光收發器件的加工，降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及光纖通信技術領域，特別涉及同軸封裝的高速單TO-CAN光收發器件及其加工方法。

背景技術

在線視頻、云計算等新型應用對網絡帶寬需求的推動，中國光通信市場進入高速成長期，100G光模塊因有著較大的傳輸數據速率和兼容性，在計算、高頻等領域得到更廣泛的應用，目前IEEE802.3ba標準化組織、MSA都已定義100G標準。由于暫時未有商業化應用的單波100G高速芯片，需要采用QSFP28型封裝的4*25G光模塊來實現100G速率的傳輸，主要包括如下幾種100G光模塊：PSM4、SR4、CWDM4和LR4。

PSM4和SR4主要用于短距離傳輸，采用多模MTP接口模式，在10G網絡架構的基礎上直接升級到40G/100G網絡，此接口模式需要消耗更多的時間和成本，不利于更高速網絡的快速鋪設，并且受制于傳輸距離不能滿足所有的互聯需求。CWDM4的傳輸距離最大可達到2Km，通過粗波分復用(CWDM)技術，采用單模雙工LC接口，利用1271nm、1291nm、1311nm和1331nm這4個中心波長進行光信號傳輸，每個波段傳輸25G，將上述4個中心波長復用到一根單模光纖上實現100G速率的傳輸，但是這個工藝的器件耦合難度大，光路不穩定，產品可靠性風險大，并且激光器工作時波長的溫漂特性也使CWDM4無法實現長距離傳輸和高性能的工業應用。LR4最大傳輸距離可達到10km，光發射組件主要采用4*25GEML集成器件，通道波長為1295.56nm、1300.05nm、1304.58nm和1309.14nm，發射端將4路25Gbps電信號轉換為4路LANWDM光信號傳輸出去，與CWDM4一樣外接單模雙工LC接口，產品可靠性風險大，并且，發射端與接收端分開進行TO-CAN(Transistor-Outline)封裝和器件耦合，使得成品的100G光器件尺寸增大，不利于模塊小型化設計和生產成本的控制。

發明內容

本發明的目的在于，避免上述現有技術中的不足之處而提供一種尺寸小型化且便于加工的同軸封裝的高速單TO-CAN光收發器件。

為實現上述目的，提供同軸封裝的高速單TO-CAN光收發器件，包括管座和設置在所述管座上的TEC制冷器，所述TEC制冷器上安裝有發射激光器和設置在發射激光器背光方向的背光探測器，TEC制冷器上貼近發射激光器的位置安裝有雪崩二極管接收探測器，所述管座上方罩有管帽，管帽內設有濾光片和分光棱鏡，分光棱鏡設置在發射激光器的發射光和雪崩二極管接收探測器的接收光交叉的位置，所述濾光片設置在所述分光棱鏡上方；分光棱鏡對著所述發射激光器和所述濾光片，以使發射激光器發出的光經分光棱鏡反射后向上穿過濾光片射出，所述雪崩二極管接收探測器在分光棱鏡下方，自濾光片射入的光透過分光棱鏡進入所述雪崩二極管接收探測器。

其中，包括與所述雪崩二極管接收探測器電連接的跨阻放大器，以及分別與該跨阻放大器電連接的第一電容和第二電容，跨阻放大器、第一電容和第二電容分別貼裝在管座上靠近TEC制冷器的位置。

其中，所述TEC制冷器上設有陶瓷墊片，所述發射激光器和背光探測器都安裝在該陶瓷墊片上。

其中，所述陶瓷墊片上還安裝有一方面電連接所述雪崩二極管接收探測器，另一方面電連接所述TEC制冷器的熱敏電阻。