CN107241143A - 光接收模块和光模块组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的光接收模块和光模块组件，涉及光信号聚焦处理技术领域。其中，光接收模块包括聚透镜、光探测器以及位于所述聚透镜和所述光探测器之间的硅透镜。所述硅透镜与所述聚透镜之间的光信号传输距离大于所述聚透镜的焦距，所述硅透镜与所述光探测器贴合设置。所述聚透镜用于对接收的光信号进行聚合处理并在聚焦后发送至所述硅透镜，所述硅透镜用于对接收的光信号进行聚合处理后发送至所述光探测器，所述光探测器用于将接收的光信号转换为电信号。通过上述硅透镜的设置，可以解决现有的光接收模块中存在聚合后的光信号难以与光探测器有效匹配的问题。
Description
技术领域
本发明涉及光信号聚焦处理技术领域，具体而言，涉及一种光接收模块和光模块组件。
背景技术
随着信号多元化程度的加深，人们对音频、视频等信息的传输要求也越来越高。在通信领域中，光通信由于具有传输容量大、保密性能和抗干扰性能好的特点而被广泛应用于各行各业。在现有的光通信中，一般会在一束光信号中同时携带大量的信息以提高信号传递的信息量，并且会通过降低光探测器的光敏区域的面积以提高光信号的传输速率。
但是，在信息量提高的同时会导致光信号的截面积增大，从而导致光信号在与光探测器接触时难以有效匹配的问题。现有技术中，一般是通过采用聚透镜对光信号进行聚合处理以得到截面积较小的光信号。
经发明人研究发现，现有的通过聚透镜对光信号进行聚合处理的方式，因聚透镜的聚合能力有限而导致聚合后的光信号的截面积仍然较大，因而存在聚合后的光信号难以与光探测器有效匹配的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光接收模块和光模块组件，以解决现有的光接收模块中存在聚合后的光信号难以与光敏区域有效匹配的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
一种光接收模块，包括聚透镜、光探测器以及位于所述聚透镜和所述光探测器之间的硅透镜，所述硅透镜与所述聚透镜之间的光信号传输距离大于所述聚透镜的焦距，所述硅透镜与所述光探测器贴合设置。
所述聚透镜用于对接收的光信号进行聚合处理并在聚焦后发送至所述硅透镜，所述硅透镜用于对接收的光信号进行聚合处理后发送至所述光探测器，所述光探测器用于将接收的光信号转换为电信号。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述硅透镜为平凸透镜，所述平凸透镜包括相对设置的球面和平面，所述球面与所述聚透镜相对设置以接收所述聚透镜发出的光信号，所述平面与所述光探测器贴合设置以将聚合后的光信号发送至所述光探测器。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述光探测器与所述硅透镜接触的一面设置有光敏区域和电信号传递区域，所述光敏区域与所述硅透镜贴合设置以接收所述硅透镜发出的光信号并将该光信号转换为电信号，所述电信号传递区域与所述光敏区域连接以将所述电信号传递至外部设备。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述电信号传递区域为多个，各所述电信号传递区域分别与所述光敏区域连接。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述光接收模块还包括棱镜，所述棱镜设置于所述聚透镜和所述硅透镜之间，且所述聚透镜和所述硅透镜分别设置于所述棱镜相互垂直的两个表面。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述光接收模块还包括设置于所述聚透镜远离所述硅透镜一侧的分光器，所述分光器包括至少一个输出通道以对接收的光信号进行分光处理得到至少一束光信号并通过所述至少一个输出通道传输至所述聚透镜。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述分光器包括多个输出通道，所述聚透镜、硅透镜以及光探测器为多个且与所述多个输出通道一一对应设置。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述光接收模块还包括具有多个固定孔的固定件，各所述聚透镜分别通过各所述固定孔设置于所述固定件。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述光接收模块中，所述光接收模块还包括具有容纳空间的箱体，所述聚透镜、硅透镜以及光探测器设置于所述箱体内部，且所述聚透镜能够通过设置于所述箱体的通孔接收外部光信号。
在上述基础上，本发明实施例还提供了一种光模块组件，包括光发射模块和上述光接收模块，所述光接收模块能够接收所述光发射模块发出的光信号并经过聚合处理后转换为电信号。
本发明提供的光接收模块和光模块组件，通过硅透镜的设置，可以对经过聚透镜聚合处理并在聚焦后的光信号进行再次的聚合处理，以得到可以和光探测器有效匹配的光信号，以解决现有的光接收模块中存在聚合后的光信号难以与光探测器有效匹配的问题，极大地提高了光接收模块和光模块组件的实用性和可靠性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的光接收模块的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的光接收模块的***视图。
图3为本发明实施例提供的现有的光接收模块对具有倾角的光束的聚合效果示意图。
图4为本发明实施例提供的光接收模块对具有倾角的光束的聚合效果示意图。
图5为本发明实施例提供的硅透镜与光探测器的连接关系图。
图6为本发明实施例提供的光探测器的光敏区域和电信号传递区域的连接关系图。
图7为本发明实施例提供的光模块组件的结构框图。
图标：10-光模块组件；100-光接收模块；110-聚透镜；120-光探测器；122-光敏区域；124-电信号传递区域；130-硅透镜；132-棱柱结构；134-半球状结构；140-棱镜；150-分光器；160-固定件；170-箱体；172-通孔；200-光发射模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种光接收模块100，用于将接收到的光信号进行聚合处理后转换为电信号并输送至外部电路或器件。所述光接收模块100可以包括聚透镜110、光探测器120以及位于所述聚透镜110和所述光探测器120之间的硅透镜130。
进一步地，在本实施例中，所述硅透镜130与所述聚透镜110之间的光信号传输距离大于所述聚透镜110的焦距，所述硅透镜130与所述光探测器120贴合设置。
所述聚透镜110用于对接收的光信号进行聚合处理并在聚焦后发送至所述硅透镜130，所述硅透镜130用于对接收的光信号进行聚合处理后发送至所述光探测器120，所述光探测器120用于将接收的光信号转换为电信号。
通过上述设置，可以对经过所述聚透镜110聚合处理并在聚焦后的光信号进行再次的聚合处理，以得到可以和所述光探测器120有效匹配的光信号，以解决现有的光接收模块100中存在聚合后的光信号难以与所述光探测器120有效匹配的问题，极大地提高了所述光接收模块100的实用性和可靠性。
进一步地，结合图3和图4，通过上述设置还可以对光信号带有一定倾角的光束进行校正作用，从而避免因存在具有倾角的光束而导致该光信号与光探测器120不能有效匹配的问题。
可选地，所述硅透镜130的具体形状结构不受限制，只要是凸透镜即可，例如，可以是平凸透镜或双凸透镜。在本实施例中，考虑到所述硅透镜130需要与所述光探测器120贴合设置，所述硅透镜130为平凸透镜。
进一步地，在本实施例中，所述平凸透镜至少包括相对设置的球面和平面。所述球面与所述聚透镜110相对设置以接收所述聚透镜110发出的光信号，所述平面与所述光探测器120贴合设置以将聚合后的光信号发送至所述光探测器120。
可选地，所述平凸透镜的具体形状结构不受限制，可以根据对光信号的聚合能力进行设置。结合图5，在本实施例中，所述平凸透镜包括与所述光探测器120贴合设置的棱柱结构132和设置于所述棱柱结构132远离所述光探测器120一侧的半球状结构134。所述半球状结构134的球面与所述聚透镜110相对设置以接收所述聚透镜110发出的光信号，所述半球状结构134的平面与所述棱柱结构132贴合设置以将聚合后的光信号通过所述棱柱结构132发送至所述光探测器120。
可选地，所述光探测器120的形状结构不受限制，可以根据实际情况进行设置，只要具有至少一个平面即可，以能够满足与所述硅透镜130贴合设置的要求。结合图6，在本实施例中，所述光探测器120与所述硅透镜130接触的一面设置有光敏区域122和电信号传递区域124。
进一步地，在本实施例中，所述光敏区域122与所述硅透镜130贴合设置以接收所述硅透镜130发出的光信号并将该光信号转换为电信号，所述电信号传递区域124与所述光敏区域122连接以将所述电信号传递至外部设备。
可选地，所述光敏区域122的形状大小不受限制，根据实际需求进行设置即可。在本实施例中，所述光敏区域122为圆形，且所述光敏区域122的圆心与所述硅透镜130的半球结构的球心的连线垂直于所述光敏区域122。
可选地，所述电信号传递区域124的具体形状大小不受限制，根据实际需求进行设置即可。在本实施例中，所述电信号传递区域124靠近所述光敏区域122一端的宽度小于远离所述光敏区域122一端的宽度。
可选地，所述电信号传递区域124的数量不受限制，既可以是一个，也可以是多个，根据实际需求进行设置即可。在本实施例中，所述电信号传递区域124为多个，各所述电信号传递区域124分别与所述光敏区域122连接。
可选地，所述硅透镜130与所述光探测器120进行贴合设置时，具体的连接方式不受限制，例如，可以是卡设、嵌套等连接方式。在本实施例中，所述硅透镜130与所述光探测器120通过点胶工艺连接与一体。
进一步地，考虑到所述聚透镜110与所述硅透镜130之间的光信号传输距离有一定的要求，若直接将所述聚透镜110输出的光信号传递至所述硅透镜130，将导致所述聚透镜110与所述硅透镜130之间的物理距离较大，从而导致所述光接收模块100的体积过大的问题，在本实施例中，所述光接收模块100还可以包括棱镜140，所述棱镜140设置于所述聚透镜110和所述硅透镜130之间，且所述聚透镜110和所述硅透镜130分别设置于所述棱镜140相互垂直的两个表面。
在本实施例中，所述棱镜140包括相互垂直的入射面和出射面。所述聚透镜110输出的光信号经所述棱镜140的入射面进入所述棱镜140，并经过转向后经所述棱镜140的出射面射出以到达所述硅透镜130。
进一步地，为提高所述光接收模块100对光信号的处理能力，在本实施例中，所述光接收模块100还可以包括分光器150。所述分光器150设置于所述聚透镜110远离所述硅透镜130的一侧，以将经过分光处理的光信号发送至所述聚透镜110。所述分光器150可以包括至少一个输出通道以对接收的光信号进行分光处理得到至少一束光信号并通过所述至少一个输出通道传输至所述聚透镜110。
可选地，所述输出通道的具体数量不受限制，既可以是一个，也可以是多个，可以根据所述聚透镜110、硅透镜130以及光探测器120的数量进行设置。在本实施例中，所述分光器150包括多个输出通道，所述聚透镜110、硅透镜130以及光探测器120为多个且与所述多个输出通道一一对应设置。即每一个所述输出通道对应设置有一个聚透镜110、一个硅透镜130以及一个光探测器120。
可选地，在所述输出通道为多个时，所述棱镜140的数量不受限制，既可以是一个，也可以是多个。在所述棱镜140为多个时，各所述棱镜140与各所述输出通道一一对应设置。在所述棱镜140为一个时，各所述输出通道沿光信号的传递方向进行投影，得到的投影面均位于所述棱镜140的入射面的区域范围内，以使各所述输出通道输出的光信号都能经过所述棱镜140的转向处理。
可选地，在所述输出通道为多个时，为便于对各所述聚透镜110的管理，所述光接收模块100还可以包括固定件160，所述固定件160用于固定各所述聚透镜110。
可选地，所述固定件160与各所述聚透镜110的连接方式不受限制，只要能实现对各所述聚透镜110进行固定即可。在本实施例中，所述固定件160设置有多个固定孔，各所述聚透镜110分别通过各所述固定孔设置于所述固定件160。
进一步地，考虑到所述光接收模块100包括多个组件，所述光接收模块100还可以包括箱体170，各组件设置于所述箱体170后便于进行管理与使用。
可选地，所述箱体170的具体形状结构不受限制，只要能容纳所述光接收模块100的各组件即可。在本实施例中，所述箱体170具有容纳空间，且设置有通孔172。所述聚透镜110、硅透镜130以及光探测器120设置于所述箱体170内部，且所述聚透镜110能够通过设置于所述箱体170的通孔172接收外部光信号。在所述光模块还包括分光器150时，所述分光器150设置于所述箱体170的内部，并能够通过设置于所述箱体170的通孔172接收外部光信号。
结合图7，本发明实施例还提供一种光模块组件10，包括光发射模块200和所述光接收模块100。所述光接收模块100能够接收所述光发射模块200发出的光信号并经过聚合处理后转换为电信号。
由于所述光模块组件10具有所述光发射模块200的全部技术特征，在此不再一一赘述，请参照前文对所述光发射模块200的解释说明。
综上所述，本发明提供的一种光接收模块100和光模块组件10，通过设置所述硅透镜130，可以对经过所述聚透镜110聚合处理并在聚焦后的光信号进行再次的聚合处理，以得到可以和所述光探测器120有效匹配的光信号，以解决现有的光接收模块100中存在聚合后的光信号难以与所述光探测器120有效匹配的问题，极大地提高了所述光接收模块100和光模块组件10的实用性和可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光接收模块，其特征在于，包括聚透镜、光探测器以及位于所述聚透镜和所述光探测器之间的硅透镜，所述硅透镜与所述聚透镜之间的光信号传输距离大于所述聚透镜的焦距，所述硅透镜与所述光探测器贴合设置；
所述聚透镜用于对接收的光信号进行聚合处理并在聚焦后发送至所述硅透镜，所述硅透镜用于对接收的光信号进行聚合处理后发送至所述光探测器，所述光探测器用于将接收的光信号转换为电信号。
2.根据权利要求1所述的光接收模块，其特征在于，所述硅透镜为平凸透镜，所述平凸透镜包括相对设置的球面和平面，所述球面与所述聚透镜相对设置以接收所述聚透镜发出的光信号，所述平面与所述光探测器贴合设置以将聚合后的光信号发送至所述光探测器。
3.根据权利要求1或2所述的光接收模块，其特征在于，所述光探测器与所述硅透镜接触的一面设置有光敏区域和电信号传递区域，所述光敏区域与所述硅透镜贴合设置以接收所述硅透镜发出的光信号并将该光信号转换为电信号，所述电信号传递区域与所述光敏区域连接以将所述电信号传递至外部设备。
4.根据权利要求3所述的光接收模块，其特征在于，所述电信号传递区域为多个，各所述电信号传递区域分别与所述光敏区域连接。
5.根据权利要求1或2所述的光接收模块，其特征在于，所述光接收模块还包括棱镜，所述棱镜设置于所述聚透镜和所述硅透镜之间，且所述聚透镜和所述硅透镜分别设置于所述棱镜相互垂直的两个表面。
6.根据权利要求1或2所述的光接收模块，其特征在于，所述光接收模块还包括设置于所述聚透镜远离所述硅透镜一侧的分光器，所述分光器包括至少一个输出通道以对接收的光信号进行分光处理得到至少一束光信号并通过所述至少一个输出通道传输至所述聚透镜。
7.根据权利要求6所述的光接收模块，其特征在于，所述分光器包括多个输出通道，所述聚透镜、硅透镜以及光探测器为多个且与所述多个输出通道一一对应设置。
8.根据权利要求7所述的光接收模块件，其特征在于，所述光接收模块还包括具有多个固定孔的固定件，各所述聚透镜分别通过各所述固定孔设置于所述固定件。
9.根据权利要求1或2所述的光接收模块，其特征在于，所述光接收模块还包括具有容纳空间的箱体，所述聚透镜、硅透镜以及光探测器设置于所述箱体内部，且所述聚透镜能够通过设置于所述箱体的通孔接收外部光信号。
10.一种光模块组件，其特征在于，包括光发射模块和权利要求1-9任意一项所述的光接收模块，所述光接收模块能够接收所述光发射模块发出的光信号并经过聚合处理后转换为电信号。
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