[发明专利]一种高耦合效率的光发射接收一体器件及其组装方法

说明书

本发明涉及光传输领域，特别涉及一种高耦合效率的光发射接收一体器件及其组装方法，所述器件包括基座、位于基座内的45度滤光片，以及安装在基座上的适配器插芯、光发射激光器、光接收激光器，光接收激光器与适配器插芯两者以同心紧配方式固定在基座两侧且两者之间呈直行光路，45度滤光片位于光接收激光器与适配器插芯两者之间的光轴上且适配器插芯发出的光束可透过45度滤光片直接射入至光接收激光器；光发射激光器的光轴与适配器插芯的光轴垂直耦合，并经45度滤光片反射入适配器插芯。本发明通过器件结构设计，可在确保接收端耦合良率的情况下，降低生产成本和产品生产周期。

技术领域

本发明涉及光传输领域，特别涉及一种高耦合效率的光发射接收一体器件及其组装方法。

背景技术

随着日益增长的网络信息高速传输和存储，包括无源光网络和数据中心的高速发展，同时国家政策大力推广5G网络，信息化时代的到来，使得越来越多投资商投资光模块和光器件，行业竞争日益激烈，而在这个竞争激烈的市场环境下，产品质量和成本显得尤为重要。

单纤双向(Bi-Directional)在光器件中是一个比较成熟的产品，包括无源光网络的EPON、GPON或10G PON，还有数据中心的点对点光发射接收一体器件(Bi-DirectionalOptical Sub-Assembly)，这些器件都有一个共性，发射端由光发射激光器TO-can工作发出的激光透过45度滤光片，传输到适配器插芯光口经过插芯传输出去，完成电光转换，此发射光路是直行的；接收端由给定大小固定光源依次经过45度滤光片反射、0度滤光片、光接收激光器TO-can的cap lens到达光接收TO-can中的PD完成光电转换，此光路需要折90度角。

光发射接收一体器件(Bi-Directional Optical Sub-Assembly)结构主要包括光发射激光器TO-can、光接收激光器TO-can、隔离器、金属基座、调节环、适配器、45度滤光片和0度滤光片，调节环主要为调节激光器功率要求，光发射激光器TO-can可以通过耦合功率、调节环调节后焊接，现有chip厂商提供的光发射激光器TO-can，都可以满足产品应用规格要求并留有比较大的余量。这个产品结构，主要有以下三个问题：1、因结构设计，只有将光发射激光器TO-can耦合焊接好，才能做光接收激光器TO-can耦合，生产工艺单一；2、由于光发射激光器TO-can功率差异，发射耦合离焦高度不同，适配器插芯与45度滤光片的距离不统一，使得光接收激光器TO-can耦合效率低，如接收耦合程序设置加大Z轴找光范围，容易造成光接收激光器TO-can的cap lens撞到0度滤光片，提高产品的不良比例；3、接收光口提供固定大小光源，经过适配器插芯、45度滤光片反射和0度滤光片透射，中间传输过程损耗后到达光敏面光源也有偏小，降低接收端的耦合良率。

对比单收单发光器件，单发光器件(Transmitting Optical Sub-Assembly)与收发一体的光发射端良率基本无差异，光路都是直行；但单收光器件(Receiving OpticalSub-Assembly)因光路直不需要经过45度滤光片90度反射，良率可以达到99.5％以上，而收发一体的光接收端由于耦合效率低、传输过程损耗问题，一次直通率很少能达到90％以上良率。

为提高生产工艺的灵活性，降低生产成本和提高产品质量，有必要研发光发射接收一体器件的新型结构。

发明内容

本发明为解决或部分解决现有技术的不足之处，而提供一种光发射接收一体器件及其组装方法，其目的是在确保接收端耦合良率的情况下，降低生产成本和产品生产周期。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：