本发明涉及光纤通信领域，特别是一种光模块用的高速率小型化无源光学组件，应用于光模块,是光纤通信中的重要组成部分，是实现光信号传输过程中光电转换和电光转换的光电子器件。
背景技术：
1、chat gpt掀起生成式ai热潮，国内外企业纷纷加速ai布局。根据open ai的研究，ai训练所需算力增速超越硬件的摩尔定律，目前ai训练的算力需求约每3.5个月便可翻番。算力的翻番，就意味着算力数据中心基础设施投资增长。而作为光纤通信系统核心之一的光模块，我们就需要提高其信号传输速率。
2、现在不少光通信公司已经能量产400g光模块，同时800g光模块多在送样批量生产阶段。根据预测，2023至2024年各个公司都在开展1.6t光模块的研发。也有提出3.2t传输速率光模块的概念。
3、图1为光模块的应用，4×200gbit/s cwdm4 eml[i]；其中，光模块用的高速率小型化无源光学组件即是应用在光模块当中的mux与demux组件。
4、图2为现有无源光学组件的立体图，此项应用组件是如今市场上最广泛使用的光模块无源组件；光从左侧入光端输入，经光纤过准直器变成准直光，光经过block组件选择透过不同的波长，分成四路光，四路光经过透镜阵列+棱镜后聚焦且转角传输，打到光芯片上。一般情况下，多用4通道结构，也有部分使用2×4通道结构以增加通道数至8通道。
5、但是这种情况下，受限于光模块径向长度限制，通道数也并不能无限增加。z-block结构，由于其自身加工问题，通道与通道之间的直线垂直距离不能太小，否则会导致产品组装难度增大。一般情况下，4通道z-block间距为750um，由于工艺限制，最小仅能达到500um。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明提供了一种光模块用的高速率小型化无源光学组件，让通道从径向排布转变成轴向排布，多个输入端延径向分布，使得产品通道排布从线变成面，可以增加通道数量，提高产品传输效率，达到高速率使用的目的，并能缩短产品间距，减小整体体积，达到小型化使用的目的。
2、本发明采用的技术方案为：
3、一种光模块用的高速率小型化无源光学组件，包括光纤阵列，还包括处于光纤阵列上方的微透镜阵列以及处于微透镜阵列上方的微光学组件结构；所述微光学组件结构包括ar膜片和至少4个滤波片，ar膜片与各滤波片呈纵向并排排列，ar膜片处于靠近光纤阵列的一侧；ar膜片的入光侧面镀增透膜，ar膜片的顶侧面镀有高反膜；各滤波片的底侧面镀有wdm膜，各滤波片的顶侧面镀有高反膜；所述光纤阵列包括多个水平并排排列的光纤，每个光纤的一端设有用于将光能全反射从光纤射出进入微透镜阵列的光纤出光面；所述微透镜阵列包括透镜基体以及多列与ar膜片和滤波片对应的透镜面组，透镜面组纵向设置在透镜基体上，每列透镜面组包括多个透镜面，各透镜面朝向微光学组件结构，最靠近光纤阵列的透镜面组中各透镜面处于各光纤的光纤出光面上方。
4、优选地，所述的ar膜片底部设置有ar膜片入光侧面，ar膜片入光侧面镀有ar膜，ar膜片顶部设置有ar膜片第一侧面，ar膜片第一侧面镀有高反膜，ar膜片左侧设置有ar膜片第三抛光面，ar膜片右侧设置有ar膜片第二抛光面，ar膜片第二抛光面倾斜设置。
5、优选地，所述微光学组件结构包括四个滤波片，四个滤波片分别为第一滤波片、第二滤波片、第三滤波片和第四滤波片。
6、更优选地，所述第一滤波片底部设置有第一滤波片wdm膜面，第一滤波片wdm膜面镀有wdm膜，第一滤波片顶部设置有第一滤波片高反膜面，第一滤波片高反膜面镀有高反膜，第一滤波片左侧设置有第一滤波片第二抛光面，第一滤波片第二抛光面倾斜设置，第一滤波片右侧设置有第一滤波片第一抛光面，第一滤波片第一抛光面倾斜设置；第二滤波片和第三滤波片结构与第一滤波片相同；所述第四滤波片底部设置有第四滤波片wdm膜面，第四滤波片wdm膜面镀有wdm膜，第四滤波片顶部设置有第四滤波片高反膜面，第四滤波片高反膜面镀有高反膜，第四滤波片左侧设置有第四滤波片第二抛光面，第四滤波片第二抛光面倾斜设置，第四滤波片右侧设置有第四滤波片第一抛光面。
7、更优选地，所述ar片第二抛光面、第一滤波片第一抛光面、第一滤波片第二抛光面以及第四滤波片第二抛光面的倾斜角度都为82°±0.1°。
8、优选地，所述光纤阵列的上方还安装有辅助座。
9、更优选地，所述光纤阵列还包括光纤安装座，光纤安装座包括底座和与底座配合的盖板，底座内设有多个v型槽，各光纤安放在对应的v型槽内；辅助座安装在盖板上。
10、更优选地，所述微透镜阵列的下方还设有传输垫片，传输垫片处于光纤阵列的一侧，传输垫片的底面镀有增透膜，传输垫片的顶面贴合透镜基体的底面。
11、优选地，所述透镜面组的数量与微光学组件结构中ar膜片与滤波片的数量总和一致；每列透镜面组中透镜面的数量与光纤阵列中光纤的数量一致。
12、优选地，所述增透膜满足r＜0.2%@1260~1650nm；所述高反膜满足r≥99.8%@1260~1650nm。
13、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供了一种光模块用的高速率小型化无源光学组件，让产品通道从径向排布转变成轴向排布，多个输入端延径向分布，使得产品通道排布从线变成面，可以增加通道数量，提高产品传输效率，达到高速率使用的目的，并能缩短产品间距，减小整体体积，达到小型化使用的目的。
1.一种光模块用的高速率小型化无源光学组件，包括光纤阵列，其特征在于，还包括处于光纤阵列上方的微透镜阵列以及处于微透镜阵列上方的微光学组件结构；所述微光学组件结构包括ar膜片和至少4个滤波片，ar膜片与各滤波片呈纵向并排排列，ar膜片处于靠近光纤阵列的一侧；ar膜片的入光侧面镀增透膜，ar膜片的顶侧面镀有高反膜；各滤波片的底侧面镀有wdm膜，各滤波片的顶侧面镀有高反膜；所述光纤阵列包括多个水平并排排列的光纤，每个光纤的一端设有用于将光能全反射从光纤射出进入微透镜阵列的光纤出光面；所述微透镜阵列包括透镜基体以及多列与ar膜片和滤波片对应的透镜面组，透镜面组纵向设置在透镜基体上，每列透镜面组包括多个透镜面，各透镜面朝向微光学组件结构，最靠近光纤阵列的透镜面组中各透镜面处于各光纤的光纤出光面上方。
2.根据权利要求1所述的光模块用的高速率小型化无源光学组件，其特征在于：所述的ar膜片底部设置有ar膜片入光侧面，ar膜片入光侧面镀有ar膜， ar膜片顶部设置有ar膜片第一侧面，ar膜片第一侧面镀有高反膜，ar膜片左侧设置有ar膜片第三抛光面，ar膜片右侧设置有ar膜片第二抛光面，ar膜片第二抛光面倾斜设置。
3.根据权利要求2所述的光模块用的高速率小型化无源光学组件，其特征在于：所述微光学组件结构包括四个滤波片，四个滤波片分别为第一滤波片、第二滤波片、第三滤波片和第四滤波片。
4.根据权利要求3所述的光模块用的高速率小型化无源光学组件，其特征在于：所述第一滤波片底部设置有第一滤波片wdm膜面，第一滤波片wdm膜面镀有wdm膜，第一滤波片顶部设置有第一滤波片高反膜面，第一滤波片高反膜面镀有高反膜，第一滤波片左侧设置有第一滤波片第二抛光面，第一滤波片第二抛光面倾斜设置，第一滤波片右侧设置有第一滤波片第一抛光面，第一滤波片第一抛光面倾斜设置；第二滤波片和第三滤波片结构与第一滤波片相同；所述第四滤波片底部设置有第四滤波片wdm膜面，第四滤波片wdm膜面镀有wdm膜，第四滤波片顶部设置有第四滤波片高反膜面，第四滤波片高反膜面镀有高反膜，第四滤波片左侧设置有第四滤波片第二抛光面，第四滤波片第二抛光面倾斜设置，第四滤波片右侧设置有第四滤波片第一抛光面。
5.根据权利要求4所述的光模块用的高速率小型化无源光学组件，其特征在于：所述ar片第二抛光面、第一滤波片第一抛光面、第一滤波片第二抛光面以及第四滤波片第二抛光面的倾斜角度都为82°±0.1°。
6.根据权利要求1所述的光模块用的高速率小型化无源光学组件，其特征在于：所述光纤阵列的上方还安装有辅助座。
7.根据权利要求6所述的光模块用的高速率小型化无源光学组件，其特征在于：所述光纤阵列还包括光纤安装座，光纤安装座包括底座和与底座配合的盖板，底座内设有多个v型槽，各光纤安放在对应的v型槽内；辅助座安装在盖板上。
8.根据权利要求1所述的光模块用的高速率小型化无源光学组件，其特征在于：所述微透镜阵列的下方还设有传输垫片，传输垫片处于光纤阵列的一侧，传输垫片的底面镀有增透膜，传输垫片的顶面贴合透镜基体的底面。
9.根据权利要求1所述的光模块用的高速率小型化无源光学组件，其特征在于：所述透镜面组的数量与微光学组件结构中ar膜片与滤波片的数量总和一致；每列透镜面组中透镜面的数量与光纤阵列中光纤的数量一致。
10.根据权利要求1所述的光模块用的高速率小型化无源光学组件，其特征在于：所述增透膜满足r＜0.2%@1260~1650nm；所述高反膜满足r≥99.8%@1260~1650nm。
