阅读说明：本技术 光接收组件及光模块 (Light receiving module and optical module ) 是由 田永猛 毛晶磊 孙朝元 彭奇 于 2021-01-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种光接收组件及光模块,光接收组件包括光电二极管、跨阻放大器,还包括半导体光放大器,用于放大接收到的光信号,光电二极管用于将半导体光放大器放大后的光信号转换为电信号,跨阻放大器将所述电信号进行再次放大。半导体光放大器可以将远距离传输衰减后的光信号进行再次的放大后经过光学组件调整后再次被PIN光电二极管接收,然后被跨阻放大器放大后送给模块的收端处理电路。本发明方案中,通过将半导体光放大器集成于光接收组件中,有效的放大了长距离传输后衰减的光信号,从而延长了光模块的传输距离,为传输网扩展传输距离以及正在进行中5G网络部署中的中传网络部分提供了有效的硬件技术支持。(The invention relates to an optical receiving assembly and an optical module, wherein the optical receiving assembly comprises a photodiode, a transimpedance amplifier and a semiconductor optical amplifier, the photodiode is used for amplifying a received optical signal, the photodiode is used for converting the optical signal amplified by the semiconductor optical amplifier into an electric signal, and the transimpedance amplifier amplifies the electric signal again. The semiconductor optical amplifier can amplify the optical signal after the long-distance transmission attenuation again, then receive the optical signal by the PIN photodiode after being adjusted by the optical component, and then send the optical signal to the receiving end processing circuit of the module after being amplified by the trans-impedance amplifier. In the scheme of the invention, the semiconductor optical amplifier is integrated in the optical receiving assembly, so that the attenuated optical signal after long-distance transmission is effectively amplified, the transmission distance of the optical module is prolonged, and effective hardware technical support is provided for the transmission network expansion transmission distance and the intermediate transmission network part in the ongoing 5G network deployment.)

光接收组件及光模块

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种光接收组件及光模块。

背景技术

光模块是一种可以将光信号转换为电信号以及将电信号转换为光信号的设备，ROSA（光接收次模块，或称为光接收组件）是大部分的光模块中必不可少的部件，用于接收光信号。随着5G的普及和大规模数据中心建设的推动，同时，各种应用需要高速、长距离的光网络来支撑，作为光网络的关键核心器件，光接收组件起着不可替代的作用。因此，如何延长光模块的传输距离是目前亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可延长光传输距离的光接收组件及光模块。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种光接收组件，包括光电二极管、跨阻放大器，还包括半导体光放大器，用于放大接收到的光信号，光电二极管用于将半导体光放大器放大后的光信号转换为电信号，跨阻放大器将所述电信号进行再次放大。

上述方案中，通过将半导体光放大器集成于光接收组件中，可以将远距离传输衰减后的光信号进行再次的放大后经过光学组件调整后再次被PIN光电二极管接收，然后被跨阻放大器放大后送给模块的收端处理电路，有效的放大了长距离传输后衰减的光信号，从而延长了光模块的传输距离，为传输网扩展传输距离以及正在进行中5G网络部署中的中传网络部分提供了有效的硬件技术支持。

进一步优化地，还包括半导体制冷器和热敏电阻，半导体制冷器根据热敏电阻的采样值控制接收器件内部器件的工作温度。

上述方案中，利用热敏电阻实时感知温度，再通过半导体制冷器进行制冷散热，可以实现恒温控制，使得半导体光放大器可以工作在最佳温度下，提高其性能的同时还延长了其使用寿命。

进一步地，还包括第二聚光透镜，设置于半导体光放大器的光路前方，用于将来自于光纤中的光汇聚到半导体光放大器的波导中。

更优化地，还包括第一聚光透镜，设置于半导体光放大器的光路后方，用于将半导体光放大器放大后的光汇聚到光电二极管。

上述方案中，通过设置聚光透镜进行光汇聚，降低光损耗，从而有效改善耦合效率。

进一步地，还包括管座，所述跨阻放大器设置于管座上，且所述管座分别通过对应的引脚与所述半导体制冷器、跨阻放大器、半导体光放大器相连接。

上述方案中采用的是高速8引脚TO封装管座（不含GND脚），不仅提供足够的连接引脚，而且为信号高速传输提供技术保障。

进一步地，还包括衬底，所述半导体光放大器安装于所述衬底。

上述方案中，半导体光放大器通过衬底安装固定，增强其稳定性，而且可以对半导体光放大器的高度进行调节，保障光路同心。

进一步优化地，还包括支架，所述半导体光放大器、跨阻放大器、第二聚光透镜、热敏电阻通过所述支架安装固定。

上述方案中，提供设置支架，不仅可以保障各个元器件的安装固定，而且还可以实现各个元器件之间的布局变换，以改变光接收组件的整体尺寸。

进一步地，还包括外壳，光电二极管、跨阻放大器、半导体光放大器均封装于所述外壳内。

另一方面，本发明实施例还提供了一种光模块，光发射组件，还包括本发明任一实施方式所述的光接收组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果：在TO-CAN（本实例以TO-60为例说明）的管帽上集成了TEC温控组件，PIN光电二极管、跨阻放大器，半导体光放大器(SOA:SemiconductorOptical Amplifier)以及相关的光学组件，其中半导体光放大器可以将远距离传输衰减后的光信号进行再次的放大后经过光学组件调整后再次被PIN光电二极管接收，然后被跨阻放大器放大后送给模块的收端处理电路。本发明方案中，通过将半导体光放大器集成于光接收组件中，有效的放大了长距离传输后衰减的光信号，从而延长了光模块的传输距离，为传输网扩展传输距离以及正在进行中5G网络部署中的中传网络部分提供了有效的硬件技术支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中所述光接收组件的结构示意图。

图2为本发明实施例中所述光接收组件的爆炸图。

图3为图1所示光接收组件中引脚连接示意图。

图4为开放系统下验证结果图。

11-管座；12-半导体制冷器；13-第一聚光透镜；14-跨阻放大器（TIA）；15-光电二极管；16-半导体光放大器（SOA）；17-衬底（Submount）；18-热敏电阻；19-支架；20-第二聚光透镜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本实施例中提供的光接收组件，包括8引脚（不包括GND引脚）的管座11，管座11上设置有半导体制冷器12（TEC），用于进行制冷散热，与热敏电阻18配合，热敏电阻18进行温度当前温度采样，半导体制冷器12基于设定的温度阈值及当前温度采样值进行制冷散热，组成闭环的温度控制系统，使得半导体光放大器16(SOA:SemiconductorOptical Amplifier)工作在最佳的温度（例如温度范围）下，以保障半导体光放大器的性能。半导体制冷器12的上方设置有跨阻放大器14（TIA），用于将光电二极管15的输出电流进行放大。跨阻放大器14与光电二极管15连接，光电二极管15将光信号转换为电流信号，输出给跨阻放大器14。光电二极管15的上方设置有第一聚光透镜13，用于汇聚经过半导体光放大器16放大后的光信号。第一聚光透镜13的上方设置有半导体光放大器16，用于放大第二聚光透镜20输出的光信号。半导体光放大器16的上方设置有第二聚光透镜20，将来自于光纤中的光汇聚到半导体光放大器16的波导中。

本文中的上方、下方等方位描述，仅是基于图中所示布局而言的，是相对概念，而不是绝对概念。

如图3所示，管座11中的8个引脚（不包括GND引脚）包括与TEC连接的TEC-引脚、TEC+引脚，与热敏电阻18连接的Rth引脚，与电源连接的VCC引脚，与跨阻放大器14连接的Rx+引脚、Rx-引脚，与半导体光放大器16连接的SOA引脚，以及与信号端连接的RSSI引脚。

在具体实现时，光敏电阻18和半导体光放大器16可以布置在衬底17上，衬底17不仅可以起到固定作用，还可以对半导体光放大器16的位置高度进行调节补偿，使得整个光路同心。另外，跨阻放大器14、衬底17、第一聚光透镜13、第二聚光透镜20均可以安装在支架19上，以保障各部件的稳定性。

半导体光放大器16可以将远距离传输衰减后的光信号进行再次的放大，经过光学组件调整后再次被PIN光电二极15接收，然后被跨阻放大器14放大后送给模块的收端处理电路。本发明方案中，通过将半导体光放大器16集成于光接收组件中，有效的放大了长距离传输后衰减的光信号，从而延长了光模块的传输距离，为传输网扩展传输距离以及正在进行的5G网络部署中的中传网络部分提供了有效的硬件技术支持。如图4所示，通过分立组件搭建的开放系统的验证结果：经过80KMG.652单模光纤传输后，灵敏度约为[email protected]。

如图1所示，作为一种实施方式，支架19为L型结构，L型结构的横向安装面上安装跨阻放大器14、光电二极管15、聚光透镜，此时半导体制冷器12安装于支架19的横向安装面的下方。L型结构的纵向安装面上安装衬底17，此时，热敏电阻18可以布置在衬底上，也可以布置在L型结构的纵向安装面。

图1所示结构中，光路呈直线型结构，即光路上的各器件依次布置，这样布置方式的优势是结构简单，但是缺点是纵向光路较长，不利于减小光接收器件的总体长度。容易理解的，光路中的各器件也可以有其他布置方式，例如增加一个或多个反射镜，将接收的光信号先经过反射以改变光路，然后再经过半导体光放大器进行放大，以及经过光学组件进行信号转换，这样的优势是可以降低光接收组件的总体长度。

当然地，实际产品中，光接收组件还包括外壳，各个元器件被封装于该外壳内，图中只是未对外壳进行展示。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。