一種基于光學(xué)濾波器的可調(diào)光學(xué)接收子模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于光接收機(jī)制造領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光學(xué)濾波器的可調(diào)光學(xué)接 收子模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 可調(diào)光學(xué)接收子模塊（T-ROSA)主要應(yīng)用于下一代光通信網(wǎng)絡(luò)TWDM-PON的ONU 中。作為可調(diào)接收機(jī)，T-ROSA可以使得TWDM-PON的ONU在接收到OLT的指令后，將自己的 接收波長(zhǎng)調(diào)整到TWDM-PON下行鏈路所使用的四個(gè)波長(zhǎng)中的任意一個(gè)。
[0003] 與傳統(tǒng)的光學(xué)接收模塊（ROSA)相比，T-ROSA最大的特點(diǎn)是在傳統(tǒng)ROSA的基礎(chǔ)上， 加入創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的可調(diào)光學(xué)濾波模塊，以實(shí)現(xiàn)在TWDM-PON系統(tǒng)中，ONU使用下行鏈路的四個(gè) 波長(zhǎng)中所需要的一個(gè)波長(zhǎng)的功能。目前，用于T-ROSA的主要可調(diào)濾波技術(shù)包括角度調(diào)節(jié)法 布里-珀羅濾波器，液晶濾波器，熱調(diào)節(jié)法布里-珀羅接收機(jī)等。
[0004] 以上所列舉的技術(shù)大部分還處于試驗(yàn)階段，并面臨成本高、體積大、可靠性低等問 題。這些問題與接入網(wǎng)平滑低成本的演進(jìn)要求不相符合。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種基于光學(xué)濾波器的可調(diào)光學(xué)接收子 模塊，具備了體積小、成本低、易于制造的優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種基于光學(xué)濾波器的可 調(diào)光學(xué)接收子模塊，它包括FP腔光學(xué)濾波器，所述FP腔光學(xué)濾波器為雙FP腔結(jié)構(gòu)，第一 諧振腔的上表面鍍有第一光學(xué)薄膜（1)，第一諧振腔的下表面鍍有電阻薄膜，第二諧振腔的 上表面鍍有第二光學(xué)薄膜（2)，第二諧振腔的下表面鍍有第三光學(xué)薄膜（3)，第三光學(xué)薄膜 (3)和第一光學(xué)薄膜（1)通過光膠方式固定，電阻薄膜的鏤空或掩膜空白處鍍有第四光學(xué) 薄膜（4)。
[0007] 按上述技術(shù)方案，所述第三光學(xué)薄膜（3)和第一光學(xué)薄膜（1)可合并為一體，鍍于 第一諧振腔的上表面或者第二諧振腔的下表面。
[0008] 按上述技術(shù)方案，所述電阻薄膜包括環(huán)形設(shè)置的薄膜加熱電阻，薄膜加熱電阻的 中部開有通光孔。
[0009] 按上述技術(shù)方案，它還包括殼體、透鏡組和光電探測(cè)器；FP腔光學(xué)濾波器、透鏡 組、光電探測(cè)器均設(shè)置在殼體的內(nèi)部，所述透鏡組用于將從FP腔光學(xué)濾波器出射的單波長(zhǎng) 信號(hào)光聚焦，光電探測(cè)器用于接收聚焦后的單波長(zhǎng)信號(hào)光并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并輸出。
[0010] 按上述技術(shù)方案，它還包括跨阻放大器，跨阻放大器設(shè)置在殼體的內(nèi)部，光電探測(cè) 器的輸出信號(hào)經(jīng)跨阻放大器放大后輸出。
[0011] 按上述技術(shù)方案，它還包括設(shè)置在FP腔光學(xué)濾波器前端的前置透鏡組，前置透鏡 組設(shè)置在殼體的內(nèi)部。前置透鏡組用于將外接光纖輸入的多波長(zhǎng)信號(hào)光準(zhǔn)直并耦合進(jìn)入FP 腔光學(xué)濾波器。
[0012] 按上述技術(shù)方案，所述FP腔光學(xué)濾波器的基底材料溫度每增加1°C，F(xiàn)P腔光學(xué)濾 波器的輸出頻率增大8-12GHZ。
[0013] 本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是：體積小、成本低、制造簡(jiǎn)單。
【附圖說明】
[0014] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：
[0015] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例可調(diào)光學(xué)接收子模塊的原理示意圖；
[0016] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例接收光纖輸入情況下可調(diào)光學(xué)接收子模塊的原理示意 圖；
[0017] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例FP腔光學(xué)濾波器的原理示意圖；
[0018] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中FP腔光學(xué)濾波器的頻譜圖；
[0019] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中FP腔光學(xué)濾波器的四個(gè)信道的測(cè)量頻譜圖；
[0020] 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中雙FP腔結(jié)構(gòu)的FP腔光學(xué)濾波器的側(cè)視圖結(jié)構(gòu)；
[0021] 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例中FP腔光學(xué)濾波器的制作流程圖；
[0022] 圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例中電阻薄膜的結(jié)構(gòu)一；
[0023] 圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例中電阻薄膜的結(jié)構(gòu)二。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本 實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025] 本實(shí)用新型實(shí)施例中，提供一種基于光學(xué)濾波器的可調(diào)光學(xué)接收子模塊，它包括 FP腔光學(xué)濾波器，所述FP腔光學(xué)濾波器為雙FP腔結(jié)構(gòu)，第一諧振腔的上表面鍍有第一光學(xué) 薄膜1，第一諧振腔的下表面鍍有電阻薄膜，第二諧振腔的上表面鍍有第二光學(xué)薄膜2,第 二諧振腔的下表面鍍有第三光學(xué)薄膜3,第三光學(xué)薄膜3和第一光學(xué)薄膜1通過光膠方式固 定，電阻薄膜的鏤空或掩膜空白處鍍有第四光學(xué)薄膜4。如圖6、圖7所示，圖6是本實(shí)用新 型實(shí)施例中雙FP腔結(jié)構(gòu)的FP腔光學(xué)濾波器的側(cè)視圖結(jié)構(gòu)，圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例中FP 腔光學(xué)濾波器的制作流程圖。雙FP腔結(jié)構(gòu)光學(xué)濾波器由硅基諧振腔和薄膜組成，兩個(gè)FP 濾波器的峰值透射波長(zhǎng)相近，以展寬透射譜的有效寬度，熱調(diào)諧器為阻性薄膜，直接蒸鍍于 其中一個(gè)FP腔的表面，其上再蒸鍍構(gòu)成濾波器的反射膜，兩個(gè)FP濾波器通過光膠工藝可靠 連接為一體，帶阻性加熱薄膜的一面朝外，如圖6所示。典型的制作流程為：利用光學(xué)研磨 工藝將諧振腔基材利用研磨、拋光工藝加工到所需厚度，將諧振腔基材切成A、B兩片基片， A基片（作為第一諧振腔）切成小片，然后在小片上表面鍍一定要求的高低折射率交替堆疊 的光學(xué)薄膜1，下表面利用掩膜法在設(shè)定的區(qū)域內(nèi)鍍電阻薄膜，然后在下表面上累計(jì)鍍制光 學(xué)薄膜4 ;B基片（作為第二諧振腔）先在上表面鍍一定參數(shù)要求的光學(xué)薄膜2,然后在下 表面鍍光學(xué)薄膜3 ;最后將兩基片通過光膠等方式固定到一起，由此便得到雙FP腔結(jié)構(gòu)光 學(xué)濾波器。特別地，雙FP腔結(jié)構(gòu)光學(xué)濾波器基材需要選擇熱光系數(shù)高、在目標(biāo)波段透光效 率良好折射率高等特點(diǎn)的材料。對(duì)于TWDM PON的應(yīng)用，典型的基材是硅。
[0026] 進(jìn)一步地，所述第三光學(xué)薄膜3和第一光學(xué)薄膜1可合并為一體，鍍于第一諧振腔 的上表面或者第二諧振腔的下表面。
[0027] 進(jìn)一步地，所述電阻薄膜包括環(huán)形設(shè)置的薄膜加熱電阻，薄膜加熱電阻的中部開 有通光孔。如圖8、圖9所示，分別為電阻薄膜的第一種可行結(jié)構(gòu)和電阻薄膜的第二種可行 結(jié)構(gòu)。
[0028] 本實(shí)用新型實(shí)施例可調(diào)光學(xué)接收子模塊中，還包括殼體、透鏡組和光電探測(cè)器；FP 腔光學(xué)濾波器、透鏡組、光電探測(cè)器均設(shè)置在殼體的內(nèi)部，所述透鏡組用于將從FP腔光學(xué) 濾波器出射的單波長(zhǎng)信號(hào)光聚焦，光電探測(cè)器用于接收聚焦后的單波長(zhǎng)信號(hào)光并轉(zhuǎn)換為電 信號(hào)并輸出。當(dāng)輸入多波長(zhǎng)信號(hào)光通過自由空間耦合進(jìn)入可調(diào)光學(xué)接收子模塊時(shí)，采用上 述的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其中光電探測(cè)器可以使用雪崩光電二極管。
[0029] 可調(diào)光學(xué)接收子模塊的濾波原理如下，如圖3所示，F(xiàn)P腔光學(xué)濾波器由折射率為η 的基底材料在兩個(gè)相對(duì)的端面鍍上反射系數(shù)為R的膜層構(gòu)成。當(dāng)光從FP腔光學(xué)濾波器的 一個(gè)端面入射時(shí)，由于鍍膜層的反射系數(shù)較高，光將在FP腔光學(xué)濾波器內(nèi)部多次反射，在 另一個(gè)鍍膜的端面上有多束光經(jīng)折射輸出。根據(jù)光的干涉理論，兩束光相干疊加時(shí)，兩束光