[发明专利]一种具有新型滤光片的光收发器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤传输领域，尤其涉及一种光收发器件及其制造方法。

背景技术

随着光纤到户FTTH(Fiber TO The Home)的普及，市场上对于小型热插拔封装的单纤双向光模块需求量逐步增大，但同时市场给予光模块的成本压力也在加大。例如，作为EPON(Ethernet Passive Optical Network )和GPON(Gigabit Passive Optical Network )光模块的关键器件，单纤双向光器件(BOSA)占据了光模块成本的60%以上。因此，如何降低光器件的成本成为光模块生产厂家的重中之重。

目前，光器件厂商降本的主要方法是降低PON光器件中的LD TO（Laser Diode Transistor Outline）成本。而降低LD TO成本的途径主要是将非球透镜更改为球透镜。然而，一般地，非球透镜的耦合效率可以达到30%以上，而球透镜一般为20%，两者相差达到10%以上，这就使耦合效率成为低成本PON光器件中设计、生产中的关键因素。因此，采用低成本LD TO，也就是球透镜LD TO，如何有效提高耦合效率已成为研发和生产中的关键因素。

以传统的GPON光收发器件为例，如图1所示，其包含本体101，光纤插芯102，收端的PD TO（Photodiode Detector）光接收组件103，发端的LD TO 光发射组件104，成45°设置的滤光片105。其基本工作原理为：出射光从光发射组件104发出，直接透过45°滤光片 105，由光纤插芯102接收；而接收光从光纤插芯102射入，经过45°滤光片105反射进入光接收组件103。

目前业界,普遍采用如下的方法来提高耦合效率：

方法1，采用特殊设计的光纤插芯，以提高耦合效率。如图2所示，该方法中的光收发器件基本结构和前述传统GPON光收发器件类似，具有本体201，光纤插芯202，光接收组件103，光发射组件104及滤光片105，它和传统光收发器件的差异为将光纤插芯202中的收光部件206倾斜一定角度设置。该方法的基本原理如图3所示，根据菲涅尔定律，若收光部件的倾斜角为8°，此时折射到光纤中的主光线对应的入射光线与光纤的光轴夹角为3.79°，假定光纤纤芯介质折射率n2=1.4676,入射波长1550nm，空气折射率n1=1。因此，相比之下，斜8°收光部件206的耦合效率会比平端光纤有不少下降，这主要是斜8°收光部件206端面的反射以及斜8°收光部件数值孔径与光发射组件204出射激光的数值孔径不匹配造成的。为提高耦合效率，容易想到将斜8°收光部件206按照倾斜3.79°安装，此时由光发射组件204发出的光线入射到收光部件206上，就相当于直接入射到平端光纤上。因此，此种插芯设计相比斜8°插芯设计，可以提高耦合效率。但此法的缺点是光纤插芯202制造工艺复杂，成本高昂，并且光纤插芯202可靠性仍无法保证。

方法2，如图4所示，该方法中的光收发器件基本结构和前述传统GPON光收发器件类似，具有本体401，光纤插芯402，光接收组件403，光发射组件404及滤光片405，它和传统光收发器件的差异为将光纤插芯202与本体401按照一定角度焊接装配。容易看出此法的原理类似于方法1。该法的缺点是，生产过程中插芯与本体需按照一定角度装配，对人员及夹、治具的要求极高，同时对激光焊接系统也提出苛刻的要求，不利于生产。

方法3，如在专利US2012/0148257A1中提到的，采用光发射组件与本体按照特定角度装配的方法来提高耦合效率。同样地，也存在与方法2相同的弊端，对生产工艺要求苛刻，不易于实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为，提供一种具有新型滤光片，能提高耦合效率，并简化生产操作的光收发器件及其制造方法。

本发明的目的通过提供以下一种光收发器件实现：