一種用于多路并行傳輸?shù)墓馐瞻l(fā)模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖通信技術(shù)中的光收發(fā)模塊，特別涉及一種用于多路并行傳輸?shù)墓馐瞻l(fā)模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通訊領(lǐng)域的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的傳輸技術(shù)已經(jīng)很難滿足傳輸容量及速度的要求，在典型的應(yīng)用領(lǐng)域如數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)連接、搜索引擎、高性能計(jì)算等領(lǐng)域，為防止寬帶資源的不足，承運(yùn)商和服務(wù)供應(yīng)商們對(duì)新一代高速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行了規(guī)劃和部署，亟需相應(yīng)的光高速收發(fā)模塊以滿足高密度高速率的數(shù)據(jù)傳輸要求。短距離多路并行光傳輸是垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)及并行光互聯(lián)技術(shù)，用每一個(gè)激光器對(duì)準(zhǔn)一根傳送光纖，在不降低系統(tǒng)傳送容量的前提下，降低每根光纖的傳輸速率，從而實(shí)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單、廉價(jià)和可靠的光傳輸方式。
[0003]常見(jiàn)的多路并行光收發(fā)模塊的光耦合方式是光纖陣列與VCSEL激光器陣列和ro光電探測(cè)器陣列直接對(duì)準(zhǔn)耦合，但是往往耦合效率不高，影響光收發(fā)模塊的傳輸性能;且在高速率的傳送模塊中，PD光電探測(cè)器的有效感光面比較小，使得光纖到ro光電探測(cè)器的光耦合效率很低，在光信號(hào)接收端模塊的靈敏度降低;如果使用傳統(tǒng)的透鏡陣列，不僅價(jià)格比較貴，同時(shí)由于受加工工藝限制，傳統(tǒng)透鏡陣列的曲率半徑不能做到太小，對(duì)光的會(huì)聚能力不是很強(qiáng)，所以在這種情況下對(duì)光纖與VCSEL激光器或ro光電探測(cè)器之間的光耦合效率提升比較有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、耦合效率極高的多路并行傳輸?shù)墓馐瞻l(fā)模塊。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案為:一種用于多路并行傳輸?shù)墓馐瞻l(fā)模塊，包括印刷電路板、激光器陣列、光電探測(cè)器陣列、激光器驅(qū)動(dòng)芯片、探測(cè)器TIA芯片、光學(xué)透鏡陣列組件和光纖陣列組件，所述激光器陣列、光電探測(cè)器陣列、激光器驅(qū)動(dòng)芯片、探測(cè)器TIA芯片均直接組裝在所述印刷電路板的電極上;所述光纖陣列組件通過(guò)墊塊固定在所述印刷電路板的一端，其光纖陣列的耦合端端面角度為45°，與所述光纖陣列耦合端同側(cè)的印刷電路板的另一端設(shè)有信號(hào)輸入輸出端口；所述光學(xué)透鏡陣列組件固定在所述光纖陣列組件耦合端的下方，其下方設(shè)有所述激光器陣列的通道發(fā)光面和所述光電探測(cè)器陣列的通道接收面。
[0006]進(jìn)一步的，所述激光器陣列為VCSEL激光器陣列。
[0007]進(jìn)一步的，所述激光器陣列和光電探測(cè)器陣列、所述激光器驅(qū)動(dòng)芯片和探測(cè)器TIA芯片均采用并排直線排列，均通過(guò)導(dǎo)電膠直接組裝在所述印刷電路板的電極上;所述激光器陣列和激光器驅(qū)動(dòng)芯片、所述光電探測(cè)器陣列和探測(cè)器TIA芯片均通過(guò)金線相連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述光纖陣列組件包括由多根光纖組成的光纖陣列和帶有與光纖同等數(shù)量V型槽的固定座，與光纖陣列耦合端同側(cè)的V型槽端面角度為45°;所述光纖陣列中光纖的數(shù)量等于或大于所述激光器陣列的通道數(shù)與所述光電探測(cè)器陣列的通道數(shù)之和;所述每個(gè)V型槽之間的間距與激光器陣列和光電探測(cè)器陣列中的各個(gè)通道之間的間距相同，所述光纖陣列中的每根光纖通過(guò)膠粘方式固定在所述固定座中相對(duì)應(yīng)的V型槽內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步的，所述光纖陣列耦合端端面鍍有至少一層與所傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的高反射膜。
[0010]進(jìn)一步的，所述光學(xué)透鏡陣列組件包括透鏡定位塊和多個(gè)光學(xué)微球透鏡組成的光學(xué)透鏡陣列，所述光學(xué)微球透鏡的數(shù)量等于或大于所述激光器陣列的通道數(shù)與所述光電探測(cè)器陣列的通道數(shù)之和;所述透鏡定位塊上設(shè)有與所述光纖陣列中的光纖同等數(shù)量的凹槽，所述凹槽間的間距與光纖間的間距相同，以容納固定相對(duì)應(yīng)的光纖，所述凹槽的形狀與光纖的外形相匹配。
[0011]進(jìn)一步的，所述凹槽的截面形狀為半圓形，其半徑略大于光纖的半徑。
[0012]進(jìn)一步的，所述每個(gè)凹槽內(nèi)均設(shè)有通孔，通孔的直徑略大于光學(xué)微球透鏡的直徑，通過(guò)粘接方式將光學(xué)微球透鏡平均固定于兩側(cè)的通孔內(nèi)。
[0013]進(jìn)一步的，所述光學(xué)微球透鏡的材質(zhì)為玻璃或塑料。
[0014]進(jìn)一步的，所述光學(xué)透鏡陣列組件與所述光纖陣列組件通過(guò)粘接方式固定，所述光纖陣列中的光纖與所述透鏡定位塊中的凹槽一一對(duì)應(yīng)，光纖進(jìn)光處和出光處的中心皆與光學(xué)微球透鏡的中心相對(duì)準(zhǔn)，一側(cè)的各個(gè)光學(xué)微球透鏡中心與所述激光器陣列中的各個(gè)通道的發(fā)光面中心相對(duì)準(zhǔn)，另一側(cè)的各個(gè)光學(xué)微球透鏡中心與所述光電探測(cè)器陣列中的各個(gè)通道的接收面中心相對(duì)準(zhǔn)。
[0015]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果:采用耦合端端面角度為45°的光纖陣列組件，以最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了光傳輸方向的90°轉(zhuǎn)折，然后采用透鏡定位塊與光學(xué)微球透鏡構(gòu)成光學(xué)透鏡陣列組件，再將其固定到光纖陣列下方，由于光學(xué)微球透鏡具有很強(qiáng)的聚光能力，因此用簡(jiǎn)單廉價(jià)的方案實(shí)現(xiàn)了從激光器陣列到光纖陣列以及光纖陣列到光電探測(cè)器陣列的高耦合效率，因此本實(shí)用新型具有極高的光耦合效率、成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和易于組裝等優(yōu)點(diǎn)，具有非常切實(shí)的可行性和很好的市場(chǎng)前景。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型所述的多路并行傳輸?shù)墓馐瞻l(fā)模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型所述的多路并行傳輸?shù)墓馐瞻l(fā)模塊的光學(xué)耦合示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型所述的光纖陣列組件和光學(xué)透鏡陣列組件的分解示意圖。
[0019]圖4為本實(shí)用新型所述的透鏡定位塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中:100.印刷電路板，101.激光器陣列，102.光電探測(cè)器陣列，103.激光器驅(qū)動(dòng)芯片，104.探測(cè)器TIA芯片，105.光纖陣列，106.固定座，107.墊塊，108.信號(hào)輸入輸出端口，109.透鏡定位塊，110.金線，111.光學(xué)微球透鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]如圖1所示，一種用于多路并行傳輸?shù)墓馐瞻l(fā)模塊，包括印刷電路板100、激光器陣列101、光電探測(cè)器陣列102、激光器驅(qū)動(dòng)芯片103、探測(cè)器TIA芯片104、光學(xué)透鏡陣列組件和光纖陣列組件，激光器陣列101、光電探測(cè)器陣列102、激光器驅(qū)動(dòng)芯片103、探測(cè)器TIA芯片104均直接組裝在印刷電路板100的電極上;光纖陣列組件通過(guò)墊塊107固定在印刷電路板100的一端，其光纖陣列105的親合端端面角度為45°，與光纖陣列親合端同側(cè)的印刷電路板的另一端設(shè)有信號(hào)輸入輸出端口 108;所述光學(xué)透鏡陣列組件固定在光纖陣列組件耦合端的下方，其下方設(shè)有激光器陣列101的通道發(fā)光面和光電探測(cè)器陣列102的通道接收面。
[0023]以下具體實(shí)施例中，均以VCSEL激光器陣列和探測(cè)器TIA芯片為例。
[0024]如圖2所示，激光器陣列101和光電探測(cè)器陣列102、激光器驅(qū)動(dòng)芯片103和探測(cè)器TIA芯片104均采用并排直線排列，均通過(guò)導(dǎo)電膠直接組裝在印刷電路板100的電極上;激光器陣列101和激光器驅(qū)動(dòng)芯片103、光電探測(cè)器陣列102和探測(cè)器TIA芯片104均通過(guò)打金線110相連接。
[0025]如圖2所示，光纖陣列組件包括由多根光纖組成的光纖陣列105和帶有與光纖同等數(shù)量V型槽的固定座106，光纖陣列中光纖的數(shù)量等于或大于激光器陣列101的通道數(shù)與光電探測(cè)器陣列102的通道數(shù)之和，光纖陣列105中的每根光纖通過(guò)膠粘方式固定在固定座106中相對(duì)應(yīng)的V型槽內(nèi)。每個(gè)V型槽之間的間距與激光器陣列101和光電探測(cè)器陣列102中的各個(gè)通道之間的間距相同，一般情況下為250微米。光纖陣列105的耦合端端面被磨成45°，從而以最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了光束傳輸方向轉(zhuǎn)折90°的功能，以最少的損耗使光束在光纖內(nèi)傳輸，該端面也可被磨成其它角度，此時(shí)光束在光纖內(nèi)傳輸過(guò)程中將會(huì)有些許損耗。與光纖陣列105耦合端同側(cè)的V型槽端面也可被磨成45°，與V型槽同側(cè)的固定座端面也可被磨成45°，為了提高光纖中光束的反射效率，在45°光纖陣列耦合端端面上鍍有至少一層與所傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的高反射膜，以使光束在該端面上實(shí)現(xiàn)全反射，減少光束損耗。
[0026]如圖3和圖4所示，光學(xué)透鏡陣列組件包括透鏡