现在光模块速率不断迭代升级的过程中,需要不断提高发射端功率,从而弥补由于接收端灵敏度在高速率下的劣化。
提高发射端功率,两个路径,增大激光器芯片功率或者提高耦合效率。
选择提高耦合效率,是相对更优的选项。
另一方面,现在光模块要求不断小型化,用于容纳更多通道的光学器件。
在小空间内实现高耦合效率,在传统工艺里是个矛盾,对于发射端通过透镜耦合进入光纤,长焦,入射角度降低,耦合效率提高,这和光纤的NA相关。
海信,采用一个基于自由曲面的设计,在较短光程实现大的耦合效率,激光器采用卧式封装,紧贴TEC,有利于导热,降低芯片工作温度,降低功耗,提高可靠性。
透镜基于高反膜,实现光路从水平到垂直向的转折
这个凹面反射,这个曲面,既不是球面,也不是咱们常用的调整曲离设计的非球面,不是简单的非球面,而是一个自由曲面。
凹面镜的设计
海信这个自由曲面,是按照泽尼克公式,选择合适的系数,实现了几个功能,一个是焦点控制,短焦,用于降低光器件的组装空间。一个是作相差的补偿,提高入纤耦合效率。
整个反射面,与风筝底面作倾斜处理,目的是将卧式水平出光的芯片方式,转为垂直光路。
另外的两个平面,一个用来拾取透镜的吸嘴吸附位置,另一个是用来平放的安装面。
这个透镜,挺有意思的。