[实用新型]多通道双功能波分复用光电集成模块

说明书

技术领域

本实用新型有关一种光电集成模块，特别是指一种能实现复用与解复用双重功能的且无光纤连接的多通道双功能波分复用光电集成模块。

背景技术

在光通讯系统的末端，通常使用一种波分复用器，其可将由电信号转换的信号光发送到光纤等光传输路径中，或者该波分复用器从光传输路径中接收信号光。现有技术中，波分复用器是一种分波或合波器件，它能将不同波长的光信号复用至一根光纤上，或将复用在一根光纤中的多个光信号按波长分开。目前，在波分复用(WDM，Wave Division Multiplexing)系统中，常见MUX(Multiplexer，多路复用器)结构示意图如图1所示，光发射装置如激光二极管LD₁、LD₂......LD_N分别发射不同波长的信号光λ₁，λ₂......λ_N，通过光纤经过复用器件(WDM MUX)进入光纤中传输，并由信号光输出端接收，此处WDM作为合波器件。在波分复用系统中，常见DMUX(Demultiplexer，多路解复用器)结构示意图如图2所示，由信号光输入端入射的多种波长的信号光λ₁，λ₂......λ_N在光纤中传输，通过光纤经过解复用器件(WDM DMUX)分离出信号光，各不同波长的信号光由光纤分别进入多个受光元件，如光电二极管(Photodiode，PD)，此处WDM作为分波器件。因此，现有技术中的WDM一次只能实现复用或解复用中的一种功能，而在一些特殊场合，如光放大器等模块中，需要具有分波和合波两种功能的器件，这就需要两个波分复用器，需要许多光纤互相连接，由于每根光纤连接的最小弯曲半径是25mm，如图10所示，光纤包括有光纤包层11及光纤纤芯12，如果光纤弯曲半径小于25mm，在光纤纤芯12中传输的信号光将不满足全反射原理，信号光在光纤中传输时会发生失真，还会损失部分光能量。同时如果弯曲半径小于25mm，光纤容易损伤，会使光信号发生失真和插损变大。除此之外，因为有光纤存在于光学元件系统中，会占用很多空间，无疑增加了成本。由于传统的用于波分复用和解复用的自由空间光学元件系统包括有准直器和光纤头，使用器件多，因此插入损耗大，且不易于集成。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种占用空间小，成本低，插入损耗低，且能将复用和解复用双重功能集成在一个器件上的多通道双功能波分复用光电集成模块。

为达到上述目的，本实用新型提供一种多通道双功能波分复用光电集成模块，其包括有一个信号光输入端、一个信号光输出端、至少两个用于发射信号光的光发射装置、与光发射装置数目相同的用于检测信号光的光接收装置及位于信号光输入端和信号光输出端与光发射装置和光接收装置之间的用于两个方向传输信号光的无光纤相互连接的自由空间光学元件系统，光发射装置与光接收装置及自由空间光学元件系统集成在一起。

本实用新型中的无光纤相互连接的自由空间光学元件系统，包括有一组多波长通道及至少两组并列设置的单波长通道，该单波长通道的组数与光发射装置数目相同；多波长通道包括有用于多波长传输的凸透镜，第一组单波长通道依序包括有滤波片、用于单波长传输的凸透镜与反射镜，其中第一组单波长通道的滤波片位于多波长通道的凸透镜与该组单波长通道的凸透镜之间，其中所述第一组单波长通道的反射镜的镜面与水平面呈45°，用于将光反射装置的信号光耦合进所述第一组单波长通道的凸透镜；其余各组单波长通道依序包含有凹面镜、滤波片、用于单波长传输的凸透镜及用于单波长传输的反射镜，其中所述凹面镜位于靠近多波长通道的一端，其中各组单波长通道的反射镜的镜面与水平面呈45°，光发射装置的信号光通过反射镜耦合进所对应的各组单波长通道的凸透镜；由各组单波长通道的凸透镜出射的信号光直接进入所对应的光接收装置。

第一组单波长通道的滤波片位于多波长通道的凸透镜的像方焦点上，每组单波长通道的滤波片位于各自对应的该组单波长通道的凸透镜的像方焦点上。