[發明專利]一種光電耦合裝置

在審

• 申請號: 202110845920.3
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113568116A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 田桂霞;甘飛;汪軍;李量;丁曉亮;梁巍
• 申請（專利權）人: 亨通洛克利科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王廣浩

本發明公開了一種光電耦合裝置，其包括FA或PLC陣列，以及玻璃基板、玻璃蓋板、折光聚焦透鏡、PD陣列和熱沉，玻璃基板設于玻璃蓋板上，FA或PLC陣列穿設于玻璃基板和玻璃蓋板之間，玻璃基板和玻璃蓋板的前端設有第一抵接面；折光聚焦透鏡的后端設有與第一抵接面抵接的第二抵接面，折光聚焦透鏡上設有全反射面，折光聚焦透鏡的底部設有球面陣列；PD陣列貼裝在熱沉上，PD陣列中的PD與球面陣列中的聚焦球面一一對應設置；FA或PLC陣列輸出的光由第二抵接面進入折光聚焦透鏡，進入折光聚焦透鏡的光經過全反射面被反射至聚焦球面，聚焦球面將光聚焦至PD的光敏面，實現與PD的耦合。本發明具有結構簡單、操作方便、耦合效率高、低損耗的優點。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，特別涉及一種光電耦合裝置。

背景技術

隨著智能設備、云計算、物聯網的出現，網絡需求不斷攀升，提高系統傳輸速率迫在眉睫，100G及更高速率的傳輸系統正逐漸得到應用。對于高速光模塊，目前普遍采用多通芯片集成的形式提高器件的傳輸速率。高速率PD光敏面更小，為提高PD陣列的耦合效率，一種方法式是采用刻蝕有硅透鏡的PD陣列，耦合效率及實際裝配操作簡單，但這種制作復雜成本高，另一種方法是在PD陣列前貼裝透鏡陣列，對入射光束進行匯聚來提高耦合效率，但光路結構復雜，裝配步驟多，耗時長不易操作。在專利201310433022.X中，通過結構件將反射鏡和聚焦透鏡陣列固定在一起，將PLC出射光耦合進PD光敏面，其采用較多結構件用于固定及對準，結構件繁多復雜，且組裝步驟多，操作起來非常繁瑣。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、耦合效率高、低損耗的光電耦合裝置。

為了解決上述問題，本發明提供了一種光電耦合裝置，其包括：

FA或PLC陣列；

玻璃基板和玻璃蓋板，所述玻璃基板設于玻璃蓋板上，所述FA或PLC陣列穿設于所述玻璃基板和玻璃蓋板之間，所述玻璃基板和玻璃蓋板的前端設有第一抵接面；

折光聚焦透鏡，所述折光聚焦透鏡的后端設有與所述第一抵接面抵接的第二抵接面，所述折光聚焦透鏡上設有全反射面，所述折光聚焦透鏡的底部設有球面陣列；

PD陣列和熱沉，所述PD陣列貼裝在熱沉上，所述PD陣列中的PD與所述球面陣列中的聚焦球面一一對應設置；

所述FA或PLC陣列輸出的光由所述第二抵接面進入所述折光聚焦透鏡，進入所述折光聚焦透鏡的光經過所述全反射面被反射至聚焦球面，聚焦球面將光聚焦至PD的光敏面，實現與PD的耦合。

作為本發明的進一步改進，所述第一抵接面和第二抵接面設有抗反射角。

作為本發明的進一步改進，所述抗反射角為4-6度。

作為本發明的進一步改進，所述折光聚焦透鏡的成像比為1:1。

作為本發明的進一步改進，所述FA或PLC陣列輸出的單模激光模場直徑9um；PD的光敏面有效面積為14-20um，接收角度為0-14°，聚焦光斑直徑9um。

作為本發明的進一步改進，所述玻璃基板上設有容納所述FA或PLC陣列的V型槽，所述玻璃基板和玻璃蓋板通過光學膠粘合，將所述FA或PLC陣列固定。

作為本發明的進一步改進，所述玻璃基板的后端延伸出所述玻璃基板并形成延伸部，所述FA或PLC陣列通過光學膠粘合于所述延伸部底部。

作為本發明的進一步改進，所述第一抵接面和第二抵接面通過光學膠粘接。

作為本發明的進一步改進，所述全反射面的折光角度大于其材料的全反射角+8°，實現全反射。

作為本發明的進一步改進，所述折光聚焦透鏡通過高折射率玻璃模壓、硅基刻蝕或PC材料熱加工獲得。