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光通讯中只要有光路传输的地方险些都会用到要害部件——透镜 。在耦合光路中 ，透镜主要起到发散光汇聚的作用 ，将汇聚到光纤、探测器、硅波导等等上 。凭证我们的光通讯产品应用 ，大部分有源器件产品会用到1颗或者2颗 ，以致3颗透镜 。本篇文章主要给各人讲述单双透镜在移动通讯5G产品上的应用 ，性能特点 ，以及光路封装结构 。
一、单透镜产品及在5G光�？橹杏τ�
单透镜的种类较多 ，形状有球面 ，非球面 ，材质主要有玻璃、硅、塑料等介质 。在差别的光器件产品应用中 ，所需要的透镜的类型及封装结构也完全纷歧样 。单透镜主要特点是光路旅程短 ，器件封装结构尺寸小 ，结构简朴；弱点是单透镜耦合效率较低 ，一样平常来说球透镜耦合效率10~15% ，非球透镜30~50% 。图1给出了球面透镜和非球面透镜的光路示意 。
从移动通讯5G承载光�？橛τ贸【凹靶枨罄纯� ，现在前传传输速率主要以25Gb/s为主 。光纤直连和有源WDM/OTN装备间接纳短距灰光�？�；点到点WDM、无源WDM计划中AAU到DU之间的毗连则接纳彩光�？� 。这些�？橹械钠骷庾靶问揭谎匠Ｒ訲O同轴封装为主 。功耗低 ，尺寸小 ，本钱低 ，是器件和�？榈牟欢≡� 。
5G通讯用的25G器件结构大都接纳TO-can同轴封装单透镜结构 。透镜接纳跟管帽烧结的方法形成一体 ，再将管帽电阻焊形式与TO-header焊接形成气密性光器件 。
单透镜除了与TO管帽相团结的方法 ，另外尚有方形透镜 ，柱形透镜等在数据中心产品、5G中回传50G器件上也有普遍应用 。
如数据中心的非气密性器件400G,800G短距离传输 ，使用情形不是太严苛 ，关于芯片大都使用DML类型 ，器件光路较为简朴 ，单透镜则可知足耦合效率要求 。
二、双透镜的应用场合及性能特点
为相识决单透镜的耦合效率低 ，光程短不易放入其他光路元器件 ，以是需要再增添一颗透镜 ，接纳准直光路延伸光程 ，同时也能进一步提高耦合效率 ，另外关于透镜的耦合容差也有所提升 。在我们的多通道波分复用组件（TFF BLOCK/ AWG）都是接纳双透镜光路 。这种产品的耦合工艺较单颗透镜亦要重大得多 。
双透镜的典范应用包括：
1.多通道波分复用产品
在100G、200G波分复用产品中 ，将多种波长集成到1根光纤举行传输 ，则需要使用双透镜的光路计划 。实现方法一样平常有两种 。第一种接纳薄膜滤波片（TFF）方法（如上图） ，在LENS1与LENS2的准直光路中心加入一个Z-BLOCK无源器件 ，实现CWDM ，DWDM, LWDM多波长的复用 �Ｉ杏幸恢衷蚪幽傻捅厩� ，集成度较高的阵列波导光栅（AWG）计划, 但插损 ，带宽 ，温度稳固性都比TFF的差 。以是一样平常客户都不会将AWG方法作为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
在5G中回传的50G传输距离40km的应用需求中 ，可以接纳LAN-WDM两波上举行对接传输 。这种应用中若是接纳BOX 封装结构 ，则器件本钱较为高昂 。那可不可以接纳BIDI的低本钱结构呢 ，谜底是可以的 。可是在激光器的TX端则需要使用双透镜方式 。
为什么不可接纳通例BOSA 45°Filter方法单透镜计划举行设计呢？那是由于45°Filter做不到 。通例的灰光�？�BOSA 波长接纳的是1270nm跟1310nm ，中心距离40nm带宽 ，关于45°Filter的通止带隔离度来说制作就容易得多 。现在45°Filter的能做到波长的最小距离在20nm 。而关于50G的BIDI波长来讲 ，距离只有15nm左右 。那只能接纳一个步伐减小Filter的角度来适用较小距离的两波长 。
酷游官网通讯新推出的50G ER BIDI光器件产品支持到50G10km、40km的应用 ，设计上接纳双透镜 ，耦合效率抵达60%以上 。一方面镌汰光纤的用量 ，节约本钱 ，另一方面单纤双向BIDI消除光纤差池称性延时 ，同时接入层接纳50G PAM4 BIDI更好的知足带宽 ，同步等指标的要求 。该产品以卓越的产品性能和市场体现在2020光毗连大会上 ，荣获“2020年度最具影响力光组件产品”奖项 。
从以上应用实例我们可以看到 ，激光芯片到光纤直连 ，光程短 ，无其他光学元器件 ，耦合效率要求不是太高 ，则接纳单颗透镜 ，封装类型TO封装、BOX封装 ，以TO封装应用最为普遍 ，而在波分复用场合 ，光程长有较多光路元器件 ，需要较高耦合效率提升传输距离应用产品上 ，则必需接纳双透镜的设计光路 。
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