[发明专利]用于多通道光接收组件的光路耦合方法

说明书

本公开涉及一种用于多通道光接收组件的光路耦合方法，光接收组件包括光分路器（10）、阵列透镜（20）以及阵列探测器芯片（30），方法包括：将光分路器（10）和阵列透镜（20）布置在对应的初始位置，确定阵列透镜（20）的姿态；调整阵列透镜（20）的姿态以使得来自阵列透镜（20）的输出光垂直地耦合至阵列探测器芯片（30）的光耦合面；以及调整光分路器（10）的姿态，以使得光分路器（10）所输出的光信号的光路间距与阵列透镜（20）的透镜通道间距对应。根据本公开的光路耦合方法，大幅度提高了多通道光接收组件的光路耦合效率。

技术领域

本公开的实施例总体上涉光通信领域，并且更具体地，涉及一种多通道光接收组件的光路耦合方法。

背景技术

随着5G及物联网的发展，通信网络和数据中心的建设使用量加大，网络对于速率的要求也在逐步的提升。提升速率的方法有两种，一种是直接采用高带宽的单颗芯片，这样的好处是光器件的结构小，功耗也小，但是目前的网络对于速率的需求迫切度远远大于光芯片的发展速度，在高速100G、200G以及400G领域单颗高速芯片并没有达到商用阶段。

针对此，提出了采用多通道光芯片阵列的方案，其中多通道光芯片阵列器件封装在一个器件里面，这样就突破了芯片的瓶颈。然而，如何实现多通道光芯片阵列的耦合以确保多通道光芯片阵列的耦合效率是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本公开的实施例提供了一种用于多通道光接收组件的光路耦合方法，旨在提高多通道光芯片阵列的耦合效率以及其他潜在的问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种多通道光接收组件的光路耦合方法，所述光接收组件包括适于将接收的准直光信号分成多路光信号的光分路器、包括与所述多路光信号分别耦合的多个透镜的阵列透镜以及适于与透过所述多个透镜的多路光信号分别耦合的多个探测器芯片的阵列探测器芯片，所述方法包括：将光分路器和阵列透镜布置在对应的初始位置；确定所述阵列透镜的姿态；调整所述阵列透镜的姿态以使得来自所述阵列透镜的输出光垂直地耦合至所述阵列探测器芯片的光耦合面；以及调整所述光分路器的姿态，以使得所述光分路器所输出的光信号的光路间距与所述阵列透镜的透镜通道间距对应。

由于光接收组件包括多个通道，其中，针对每个光路通道，来自光分路器的多路信号透过阵列透镜的相应透镜、然后耦合至阵列探测器芯片的相应探测器芯片。对于合格的多通道光接收组件而言，每个光路通道上光学器件的耦合性能须满足预定要求。光接收组件属于高精密仪器，例如几十或几微米级别的偏差可能会对性能造成影响。无论是光分路器还是阵列透镜的任意移动，将对通道的耦合性能造成影响。在这种情况下，如何高效率地实现多通道的光路耦合是光接收组件制造过程中的至关重要的环节。

本申请的发明人经过大量实验发现，通过以特定的顺序来实施光分路器和阵列透镜的耦合，可显著地提高光分路器和阵列透镜的耦合效率。具体地，在光分路器和阵列透镜初始位置的基础上，先调整阵列透镜的姿态，然后调整光分路器的姿态。由于首先调整阵列透镜，可确保阵列透镜与阵列探测器芯片的耦合性能；在此基础上，再调整光分路器的光路间距，以实现光分路器所输出的光信号与透镜的充分耦合。

在根据本公开的实施例中，确定所述阵列透镜的姿态包括：确定所述多通道光接收组件中的第一通道和第二通道，其中所述第一通道中的第一探测器芯片和所述第二通道中的第二探测器芯片响应于光耦合而输出的光电流值大于第一预定阈值；基于所述第一通道和所述第二通道，确定所述第一通道中的第一透镜和所述第二通道中的第二透镜在空间中的坐标；以及基于所述坐标，确定所述阵列透镜的倾角。如前所述，光接收组件包括多个通道，确定两个通道，基于两个通道可以方便地确定阵列透镜的姿态。