一种集成透镜的垂直光路转换合分波器及光模块的制作方法

本发明属于合分波器，尤其涉及一种集成透镜的垂直光路转换合分波器及光模块。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、合分波器是用于波分复用等传输方式中的无源光器件，其可将不同波长的光信号合并到一起汇聚到一根光纤中传输，或反过来，将从一根光纤传输来的不同波长的复合光信号，按照不同光波长分开。

3、传统的自由空间光类合分波器仅能实现二维光路的波分复用，无法直接实现三维光路的波分复用。若想实现三维光路的波分复用，则需要增加外置设光器件，且至少需要准直、反射和汇聚等多道耦合工序，这样在集成这些外置光器件与传统合分波器时，不仅增加了合分波器的制作成本及集成后的合分波器的体积，而且可能由于多次耦合而导致耦合效率及耦合容差的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中的传统的合分波器无法直接实现三维光路的波分复用的问题，本发明提供一种集成透镜的垂直光路转换合分波器及光模块，其能够降低合分波器的制作成本及减少集成后的合分波器的体积，而且能够避免由于多次耦合而导致的耦合效率及耦合容差问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供了一种集成透镜的垂直光路转换合分波器。

4、一种集成透镜的垂直光路转换合分波器，包括：

5、合成一体的第一透明块和第二透明块；所述第一透明块和第二透明块之间的部分区域设置有若干用于反射光波的反射部；所述第二透明块设置有第一出入光面，第一出入光面上设置有若干用于准直光线的准直部，所述准直部位于所述反射部的下方，所述第一透明块远离反射部的一端设置有用于反射光波的第一反射面，所述第二透明块远离反射部的一端对应区域分别设置有第二反射面及第二出入光面。

6、作为一种实施方式，所述第一透明块和第二透明块的折射率相同。

7、上述技术方案的优点在于，利用折射率相同的第一透明块和第二透明块，避免光线在穿过第一透明块和第二透明块的交界面处时光路发生偏转。

8、作为一种实施方式，所述第一透明块和第二透明块采用中间介质无缝合成于一体，所述反射部设置在中间介质上。

9、上述技术方案的优点在于，这样能够避免采用外部固定元件的固定，有利于实现垂直光路转换合分波器的小型化。

10、作为一种实施方式，所述中间介质的折射率与第一透明块和第二透明块的折射率相同。

11、上述技术方案的优点在于，将中间介质与第一透明块和第二透明块的折射率保持一致，避免光在垂直光路转换合分波器内的传播路径出现偏差，提高了光合波或分波的准确性。

12、作为一种实施方式，所述第一透明块和第二透明块两者之间直接组合无缝合成于一体。

13、上述技术方案的优点在于，这样能够避免中间介质的影响，更加准确地保障光在垂直光路转换合分波器内的传播路径。

14、作为一种实施方式，每个反射部为预设波长的滤波元件。

15、上述技术方案的优点在于，通过滤波元件来实现不同波长的光进行合波，或实现不同波长分波。

16、作为一种实施方式，所述第一反射面和第二反射面均镀有全反射膜。

17、上述技术方案的优点在于，通过镀膜工艺实现光线在玻璃块内部的全反射，这样能保证内部所传输的光能量损失最小，使得合分波器整体的插损降低。

18、作为一种实施方式，所述出入光面镀有设定波长带宽的增透膜。

19、上述技术方案的优点在于，这样能够最大程度保证出射或入射的光线减少反射，更加准确地降低通过合分波器的光线能量损失或反射造成的杂波对信号的影响。

20、作为一种实施方式，所述准直部为与第二透明块一体成型的透镜曲面，或所述准直部为与第二透明块可分离的元件。

21、上述技术方案的优点在于，当准直部为与第二透明块一体成型的透镜曲面，这样能够减少集成透镜的垂直光路转换合分波器的整体体积，避免了分离部件安装调试而造成耦合效率低及耦合容差大的问题；当准直部为与第二透明块可分离的元件时，可以针对单独损坏的准直部进行更换，提高了集成透镜的垂直光路转换合分波器的利用率。

22、作为一种实施方式，所述第一透明块和第二透明块的交界面为斜面。

23、上述技术方案的优点在于，通过将第一透明块和第二透明块的交界面为斜面，实现垂直光路-水平光路的相互转换。

24、本发明的第二个方面提供了一种光模块。

25、一种光模块，包括：

26、封装外壳，及所述封装外壳内的如上述所述的集成透镜的垂直光路转换合分波器。

27、本发明的有益效果是：

28、(1)本发明的合分波器由第一透明块和第二透明块构成的合成于一体的结构，其中，第一透明块和第二透明块之间的的部分区域设置若干反射部，在第二透明块设置第一出入光面，在第一出入光面上设置若干准直部，第一透明块远离反射部的一端设置第一反射面，第二透明块远离反射部的一端设置第二反射面及第二出入光面；在合波器的情况下，利用准直部将入射的光进行准直后，利用反射部反射合波，经过若干次第一反射面和第二反射面的反射传递，最后由第二出入光面送出合波；在分波器的情况下，由第二出入光面将光入射至第二透明块，再利用第一反射面和第二反射面的来回反射传递和反射部的滤波实现光路分波和垂直转换，最后经过准直部将各路光线送出，实现了三维光路的波分复用，且集成性高，制作工艺简单，大大降低了合分波器的制作成本，以及减少了集成后的合分波器的体积，有利于合分波器的小型化。

29、(2)本发明在第二透明块的第一出入光面设置准直部，使得合分波器具有准直光路的作用，适用于板上芯片封装方式及box封装方式；而且使得准直部形成阵列，这样能够同时耦合多路输入光信号，能够避免由于多次耦合而导致的耦合效率及耦合容差问题，大幅减少了耦合操作且一次可完成阵列化的芯片耦合。

30、(3)本发明的合分波器降低了光纤使用量，在合分波器内传输的任一路的光信号传输只需一发一收两根光纤即可完成，不需要布设光纤跳线，使得合分波器更加小型化且大大降低了光纤布线成本。

31、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种集成透镜的垂直光路转换合分波器，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的集成透镜的垂直光路转换合分波器，其特征在于，所述第一透明块和第二透明块的折射率相同。

3.如权利要求1所述的集成透镜的垂直光路转换合分波器，其特征在于，所述第一透明块和第二透明块采用中间介质无缝合成于一体，所述反射部设置在中间介质上。

4.如权利要求3所述的集成透镜的垂直光路转换合分波器，其特征在于，所述中间介质的折射率与第一透明块和第二透明块的折射率相同。

5.如权利要求1所述的集成透镜的垂直光路转换合分波器，其特征在于，所述第一透明块和第二透明块两者之间直接组合无缝合成于一体。

6.如权利要求1所述的集成透镜的垂直光路转换合分波器，其特征在于，每个反射部为预设波长的滤波元件。

7.如权利要求1所述的集成透镜的垂直光路转换合分波器，其特征在于，所述第一反射面和第二反射面均镀有全反射膜；

8.如权利要求1所述的集成透镜的垂直光路转换合分波器，其特征在于，所述准直部为与第二透明块一体成型的透镜曲面，或所述准直部为与第二透明块可分离的元件。

9.如权利要求1所述的集成透镜的垂直光路转换合分波器，其特征在于，所述第一透明块和第二透明块的交界面为斜面。

10.一种光模块，其特征在于，包括：

技术总结本发明属于合分波器技术领域，为解决传统合分波器无法实现三维光路的波分复用的问题，提供一种集成透镜的垂直光路转换合分波器及光模块。其中，集成透镜的垂直光路转换合分波器包括合成一体的第一透明块和第二透明块，所述第一透明块和第二透明块之间部分区域设置有用于反射光波的反射部；所述第二透明块设置有第一出入光面，第一出入光面上设置有若干用于准直光线的准直部，所述反射部位于所述准直部的上方，所述第一透明块远离反射部的一端设置有用于反射光波的第一反射面，所述第二透明块远离反射部的一端对应区域分别设置有第二反射面及第二出入光面。其减少了集成后的合分波器的体积，避免了耦合效率及耦合容差问题。技术研发人员：李凌钦,常江受保护的技术使用者：东莞铭普光磁股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2