[发明专利]一种光电耦合装置

说明书

本发明公开了一种光电耦合装置，其包括FA或PLC阵列，以及玻璃基板、玻璃盖板、折光聚焦透镜、PD阵列和热沉，玻璃基板设于玻璃盖板上，FA或PLC阵列穿设于玻璃基板和玻璃盖板之间，玻璃基板和玻璃盖板的前端设有第一抵接面；折光聚焦透镜的后端设有与第一抵接面抵接的第二抵接面，折光聚焦透镜上设有全反射面，折光聚焦透镜的底部设有球面阵列；PD阵列贴装在热沉上，PD阵列中的PD与球面阵列中的聚焦球面一一对应设置；FA或PLC阵列输出的光由第二抵接面进入折光聚焦透镜，进入折光聚焦透镜的光经过全反射面被反射至聚焦球面，聚焦球面将光聚焦至PD的光敏面，实现与PD的耦合。本发明具有结构简单、操作方便、耦合效率高、低损耗的优点。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种光电耦合装置。

背景技术

随着智能设备、云计算、物联网的出现，网络需求不断攀升，提高系统传输速率迫在眉睫，100G及更高速率的传输系统正逐渐得到应用。对于高速光模块，目前普遍采用多通芯片集成的形式提高器件的传输速率。高速率PD光敏面更小，为提高PD阵列的耦合效率，一种方法式是采用刻蚀有硅透镜的PD阵列，耦合效率及实际装配操作简单，但这种制作复杂成本高，另一种方法是在PD阵列前贴装透镜阵列，对入射光束进行汇聚来提高耦合效率，但光路结构复杂，装配步骤多，耗时长不易操作。在专利201310433022.X中，通过结构件将反射镜和聚焦透镜阵列固定在一起，将PLC出射光耦合进PD光敏面，其采用较多结构件用于固定及对准，结构件繁多复杂，且组装步骤多，操作起来非常繁琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、耦合效率高、低损耗的光电耦合装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种光电耦合装置，其包括：

FA或PLC阵列；

玻璃基板和玻璃盖板，所述玻璃基板设于玻璃盖板上，所述FA或PLC阵列穿设于所述玻璃基板和玻璃盖板之间，所述玻璃基板和玻璃盖板的前端设有第一抵接面；

折光聚焦透镜，所述折光聚焦透镜的后端设有与所述第一抵接面抵接的第二抵接面，所述折光聚焦透镜上设有全反射面，所述折光聚焦透镜的底部设有球面阵列；

PD阵列和热沉，所述PD阵列贴装在热沉上，所述PD阵列中的PD与所述球面阵列中的聚焦球面一一对应设置；

所述FA或PLC阵列输出的光由所述第二抵接面进入所述折光聚焦透镜，进入所述折光聚焦透镜的光经过所述全反射面被反射至聚焦球面，聚焦球面将光聚焦至PD的光敏面，实现与PD的耦合。

作为本发明的进一步改进，所述第一抵接面和第二抵接面设有抗反射角。

作为本发明的进一步改进，所述抗反射角为4-6度。

作为本发明的进一步改进，所述折光聚焦透镜的成像比为1:1。

作为本发明的进一步改进，所述FA或PLC阵列输出的单模激光模场直径9um；PD的光敏面有效面积为14-20um，接收角度为0-14°，聚焦光斑直径9um。

作为本发明的进一步改进，所述玻璃基板上设有容纳所述FA或PLC阵列的V型槽，所述玻璃基板和玻璃盖板通过光学胶粘合，将所述FA或PLC阵列固定。

作为本发明的进一步改进，所述玻璃基板的后端延伸出所述玻璃基板并形成延伸部，所述FA或PLC阵列通过光学胶粘合于所述延伸部底部。

作为本发明的进一步改进，所述第一抵接面和第二抵接面通过光学胶粘接。

作为本发明的进一步改进，所述全反射面的折光角度大于其材料的全反射角+8°，实现全反射。

作为本发明的进一步改进，所述折光聚焦透镜通过高折射率玻璃模压、硅基刻蚀或PC材料热加工获得。