一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法转让专利
申请号 : CN202110856126.9
文献号 : CN113296203B
文献日 : 2021-11-23
发明人 : 唐永正 , 谢顶波 , 潘双收
申请人 : 武汉英飞光创科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法,其特征在于,包括如下步骤:S1,将TIA、PD以及DMUX固定在壳体上;
S2,给所述TIA和所述PD打金线,并通过壳体的金手指给所述TIA和所述PD加电;
S3,在所述壳体上外接一个带准直器的适配器并给所述适配器接上光源,所述带准直器的适配器为共用的适配器,其经过点睛度和准直光束质量的筛选;
S4,选择其中一路进行耦合,先调节其中一个第一透镜在其光传播方向上的位置、在垂直于该路光传播方向的位置以及该第一透镜在高度方向上的位置,调整时监控所述PD的响应电流,使所述PD的响应度最大,接着调节所述适配器垂直光路的两个方向的位置使所述PD的响应度最大,然后再调整第一透镜的位置使所述PD的响应度最大,反复循环调节该第一透镜以及所述适配器的位置,直至所述PD的响应度不再显著增加时停止调整;该第一透镜位于所述PD和所述DMUX之间;
S5,去掉带准直器的适配器,再在所述壳体上安装适配器,接着调整并确定所述适配器和所述DMUX之间的第二透镜的位置,在调整时也是监控所述PD的响应电流,直至得到最大响应电流时停止调整;
S6,再调整并确定另外几个第一透镜的位置,以完成所有的透镜耦合。
2.如权利要求1所述的一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法,其特征在于:在所述S5步骤中,采用激光焊接或胶水无源将所述适配器固定在所述壳体预定的位置上。
3.如权利要求1所述的一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法,其特征在于:在所述S5步骤中,调整所述第二透镜的方式具体是调整第二透镜在其光传播方向上的位置、在垂直于该路光传播方向的位置以及该第二透镜在高度方向上的位置,调整时实时监控所述PD的响应电流,直至得到最大响应电流时停止调整。
4.如权利要求1所述的一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法,其特征在于:在所述S6步骤中,调整另外几个所述第一透镜的方式具体是调整第一透镜在其光传播方向上的位置、在垂直于该路光传播方向的位置以及该第一透镜在高度方向上的位置,调整时实时监控所述PD的响应电流,直至得到最大响应电流时停止调整。
5.如权利要求1所述的一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法,其特征在于:在所述S1步骤中,无源将所述TIA、所述PD以及所述DMUX固定在所述壳体上。
6.如权利要求1所述的一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法,其特征在于:在将所述TIA、所述PD以及所述DMUX固定在所述壳体上后,给所述TIA和所述PD打金线。
7.如权利要求1所述的一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法,其特征在于:所述第一透镜将带准直器的适配器出来的平行光耦合进其这一路通道中的PD。
8.如权利要求1所述的一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法,其特征在于:在调整好第一透镜的位置后给其点胶并UV固化,然后烘烤进一步固化。
9.如权利要求1所述的一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法,其特征在于:在调整好第二透镜的位置后给其点胶并UV固化,然后烘烤进一步固化。
10.如权利要求1所述的一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法,其特征在于:所述第一透镜有多个,对应多个通道。
说明书 :
一种多路复用光模块光接收次模块的耦合方法
技术领域
背景技术
传输的技术应用也越来越广泛,典型的产品如目前已经大量出货的4*10G、4*25G单模产品
以及出货量目前正在快速增长的4*50G、4*100G的单模产品。多路复用的产品相较传统的同
轴产品在结构以及光路的设计上更复杂,耦光工艺的难度也更高,采取什么样的耦光方式
将直接决定了耦光的成功率以及产品的良率。
过透镜2后的光是否准直。这种耦合方式需要外接高速镜头和棱镜,设备结构复杂、成本高,
耦合难度大。
影响后续透镜1耦合进PD的光的耦合效率。
进PD的光的耦合效率。
的光的耦合效率。
(耦合透镜2)和耦合透镜1两种设备,成本较高。
发明内容
的响应电流,使所述PD的响应度最大,接着调节所述适配器垂直光路的两个方向的位置使
所述PD的响应度最大,然后再调整第一透镜的位置使所述PD的响应度最大,反复循环调节
该第一透镜以及所述适配器的位置,直至所述PD的响应度不再显著增加时停止调整;该第
一透镜位于所述PD和所述DMUX之间;
最大响应电流时停止调整;
置,调整时实时监控所述PD的响应电流,直至得到最大响应电流时停止调整。
上的位置,调整时实时监控所述PD的响应电流,直至得到最大响应电流时停止调整。
适配器,适配器本身经过点睛度(准直光出光角度)和准直光束质量的筛选,第一透镜的最
终位置跟理论设计的实际位置偏差很小,也就是在耦合效率最佳的位置上,因此本发明的
耦合效率对PD的贴装精度依赖较小,即使PD的贴装位置有一些偏差也能通过调整第一透镜
的位置找到耦合效率最佳的点。
流的设备就够了,成本相对较低,操作更简单。
耦合效率,也提升了产品的性能和良率。
附图说明
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它
实施例,都属于本发明保护的范围。
PD 2打金线,并通过壳体8的金手指5给所述TIA 1和所述PD 2加电;S3,在所述壳体8上外接
一个带准直器的适配器并给所述适配器接上光源;S4,选择其中一路进行耦合,先调节其中
一个第一透镜6在其光传播方向上的位置、在垂直于该路光传播方向的位置以及该第一透
镜6在高度方向上的位置,调整时监控所述PD 2的响应电流,使所述PD 2的响应度最大,接
着调节所述适配器4垂直光路的两个方向的位置使所述PD 2的响应度最大,然后再调整第
一透镜6的位置使所述PD 2的响应度最大,反复循环调节该第一透镜6以及所述适配器4的
位置,直至所述PD 2的响应度不再显著增加时停止调整;该第一透镜6位于所述PD 2和所述
DMUX 3之间;S5,去掉带准直器的适配器,再在所述壳体上安装适配器4,接着调整并确定所
述适配器4和所述DMUX 3之间的第二透镜7的位置,在调整时也是监控所述PD 2的响应电
流,直至得到最大响应电流时停止调整;S6,再调整并确定另外几个第一透镜6的位置,以完
成所有的透镜耦合。优选的,在所述S5步骤中,调整所述第二透镜的方式具体是调整第二透
镜在其光传播方向上的位置、在垂直于该路光传播方向的位置以及该第二透镜在高度方向
上的位置,调整时实时监控所述PD的响应电流,直至得到最大响应电流时停止调整。优选
的,在所述S6步骤中,调整另外几个所述第一透镜的方式具体是调整第一透镜在其光传播
方向上的位置、在垂直于该路光传播方向的位置以及该第一透镜在高度方向上的位置,调
整时实时监控所述PD的响应电流,直至得到最大响应电流时停止调整。具体地,在布置好各
器件后,首先调整PD 2和DMUX 3之间的第一透镜6的位置。所述第一透镜6有多个,对应多个
通道,本实施例示出的是四通道的情况,即会有四个第一透镜6,同样的PD 2也会对应有四
个,也有两通道,八通道,分别对应两个第一透镜和八个第一透镜。我们先调整其中一个第
一透镜6的位置,确保这一路先耦合导通,在调整时可以定义XYZ三个方向,上述的光路的方
向即X方向,垂直于光路的方向即Y方向,而在高度空间上移动的方向即Z方向,在调整好后
通过胶水固定透镜即可,胶水可以消除间隙。在调整第一透镜6时,采用监控PD 2的响应度
的方式来进行调整,其耦合原理如图4所示,第一透镜6将带准直器的适配器出来的平行光
耦合进对应通道的PD 2。在调整透镜的位置时,如图3所示,外接一个带准直器的适配器并
给适配器接上光源,准直器的初始位置事先设置好,在最终产品适配器4安装的位置附近,
该适配器为临时适配器,利用其进行辅助耦合。选择4路中的一路进行耦合,调节第一透镜6
三个方向的位置并监控PD 2的响应电流使对应通道的PD 2的响应度最大,然后调节适配器
4垂直光路的两个方向的位置使PD 2的响应度最大,然后再调节第一透镜6三个方向的位置
使PD 2的响应度最大,如此反复循环调节第一透镜6和适配器4的位置,直至对应通道PD 2
的响应度不再显著增加并满足预设的规格要求。因此,本实施例采用有源先耦合其中一个
第一透镜6的方式,并且通过反复调节第一透镜6和带准直器的适配器位置将PD 2的响应度
耦合至最大,此时采用的带准直器的适配器是一个共用的适配器,适配器本身经过点睛度
(准直光出光角度)和准直光束质量的筛选,第一透镜6的最终位置跟理论设计的实际位置
偏差很小,也就是在耦合效率最佳的位置上,因此本发明的耦合效率对PD 2的贴装精度依
赖较小,即使PD 2的贴装位置有一些偏差也能通过调整第一透镜6的位置找到耦合效率最
佳的点。所有透镜均通过监控对应PD 2的响应度进行耦合,不需要耦合平行光,因此采用本
发明的耦合方式不需要耦合平行光监控光斑的设备,只需要一台耦合透镜监控PD 2响应电
流的设备就够了,成本相对较低,操作更简单。所有透镜的耦合均是通过监控PD 2的响应度
进行耦合,不需要进行平行光的耦合,因此耦合效率不依赖机台准直光斑的校准,也不依赖
器件在机台上的装配精度,提高了耦合效率,也提升了产品的性能和良率。
DMUX 3固定在所述壳体8上后,给所述TIA 1和所述PD 2打金线。在调整好第一透镜6的位置
后给其点胶并UV固化,然后烘烤进一步固化。在调整好第二透镜7的位置后给其点胶并UV固
化,然后烘烤进一步固化。采用激光或胶水焊接无源将所述适配器4固定在所述壳体8预定
的位置上。所述第一透镜6有四个,对应四通道。
器出来的平行光耦合进其这一路通道中的PD 2。
和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。