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光模块专题
5G通信用的25G器件结构大都采用TO-can同轴封装单透镜结 双透镜的典型应用包括：
构。透镜采取跟管帽烧结的方式形成一体，再将管帽电阻焊形 1.多通道波分复用产品
式与TO-header焊接形成气密性光器件。
TFF (Z- BLOCK)
单透镜除了与TO管帽相结合的方式，另外还有方形透镜，
柱形透镜等在数据中心产品、5G中回传50G器件上也有广泛应
用。
图4：方形透镜与柱形透镜
在100G、200G波分复用产品中，将多种波长集成到1根光
纤进行传输，则需要使用双透镜的光路方案。实现方式一般
如数据中心的非气密性器件400G,800G短距离传输，使用 有两种。第一种采用薄膜滤波片（TFF）方式（如上图），在
环境不是太严苛，对于芯片大都使用DML类型，器件光路较为简
LENS1与LENS2的准直光路中间加入一个Z-BLOCK无源器件，实现
单，单透镜则可满足耦合效率要求。 CWDM，DWDM, LWDM多波长的复用。还有一种则采用低成本，集
成度较高的阵列波导光栅（AWG）方案, 但插损，带宽，温度稳
图5：单透镜的产品应用
定性都比TFF的差。所以一般客户都不会将AWG方式作为TX端使
用，而是配合TFF，将AWG作为RX端使用。
2.50G BIDI的双透镜光路应用
图7：50G BIDI 的双透镜光路应用
TFC-400G DR4 TFC-800G DR8 TFC-50G EML BOX PAM4
图6：单透镜（下）和双透镜（上）的位移与耦合效率容差曲线
对比
在5G中回传的50G传输距离40km的应用需求中，可以采用
LAN-WDM两波长进行对接传输。这种应用中如果采用BOX 封装结
构，则器件成本较为高昂。那可不可以采用BIDI的低成本结构
呢，答案是可以的。但是在激光器的TX端则需要使用双透镜方
式。
为什么不能采用常规BOSA 45°Filter方式单透镜方案
进行设计呢？那是因为45°Filter做不到。常规的灰光模
块BOSA波长采用的是1270nm跟1310nm，中间间隔40nm带宽，
二、双透镜的应用场合及性能特点 对于45°Filter的通止带隔离度来说制作就容易得多。目前
为了解决单透镜的耦合效率低，光程短不易放入其他光路 45°Filter的能做到波长的最小间隔在20nm。而对于50G的
元器件，所以需要再增加一颗透镜，采用准直光路延长光程， BIDI波长来讲，间隔只有15nm左右。那只能采用一个办法减小
同时也能进一步提高耦合效率，另外对于透镜的耦合容差也有 Filter的角度来适用较小间隔的两波长。
所提升。在我们的多通道波分复用组件（TFF BLOCK/ AWG）都 天孚通信新推出的50G ER BIDI光器件产品支持到50G
是采用双透镜光路。这种产品的耦合工艺较单颗透镜亦要复杂 10km、40km的应用，设计上采用双透镜，耦合效率达到60%以
得多。 上。一方面减少光纤的用量，节约成本，另一方面单纤双向
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