CN117289408A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种光模块中，光收发腔体的端部设置开口，电路板的一端从开口伸入光收发腔体的内腔中；光发射器件、光接收器件和光学组件设置在光收发腔体的内腔中，光学组件包括位移棱镜和反射棱镜。光发射器件包括光发射芯片，光接收器件包括光接收芯片，光接收芯片光敏面的高度与光发射芯片出光光轴的高度相差小于1mm。位移棱镜设置在光接收芯片待接收光信号的传输光路上，用于调整该光信号的传输高度；反射棱镜的反射面设置在光接收芯片的上方，用于向光接收芯片反射待接收光信号。进而本申请提供的光模块中，能够实现在光收发腔体内光接收芯片光敏面的高度与光发射芯片出光光轴的高度相差较小时，光接收芯片还能够正常的接收光信号。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

随着云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式发展，光通信技术的发展进步变的愈加重要。而在光通信技术中，光模块是实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一，并且随着光通信技术发展的需求光模块的传输速率不断提高。同时随着光模块发展，光模块内部的结构也越来越丰富，以更加便于光模块的使用以及生成。

发明内容

本申请实施例提供了一种光模块，以提供一种新型结构的光模块，使位于同一腔体中且光接收芯片光敏面的高度与光发射芯片出光光轴的高度相差较小时，光接收芯片还能够正常的接收光信号。

本申请提供的一种光模块，包括：

电路板；

光收发组件，用于产生光信号和接收来自光模块外部的光信号；

光纤组件，光连接所述光模块的光口和所述光收发组件；

其中，所述光收发组件包括：

光收发腔体，一端设置适配器安装孔，通过所述适配器安装孔连接所述光纤组件，另一端设置开口，所述开口连通所述光收发腔体的内腔，所述电路板的一端通过所述开口伸入所述内腔；所述内腔内沿所述光收发腔体长度方向设置隔板，沿所述光收发腔体宽度方向所述隔板将所述内腔分为第一内腔和第二内腔，所述隔板上设置通孔，所述通孔连通所述第二内腔和所述第二内腔；

光发射器件，设置在所述第一内腔的底板上，电连接所述电路板，包括光发射芯片；

光接收器件，设置在伸入所述内腔的电路板的顶面上且位于所述第二内腔，电连接所述电路板，包括光接收芯片，所述光接收芯片光敏面的高度与所述光发射芯片出光光轴的高度相差小于1mm；

光学组件，设置在所述光收发腔体的内腔中，包括位移棱镜和反射棱镜；所述位移棱镜设置在所述光接收芯片待接收光信号的传输光路上，用于调整所述光信号传输光路在所述光收发腔体的传输高度；所述反射棱镜位于所述光接收芯片的反射面位于所述光接收芯片的上方，用于向所述光接收芯片反射待接收光信号。

本申请提供的光模块中，包括光收发腔体的端部设置开口，电路板的一端从开口伸入光收发腔体的内腔中；光收发腔体中设置隔板，沿光收发腔体宽度方向将光收发腔体的内腔分为第一内腔和第二内腔。光发射器件设置在第一内腔的底板上，光接收器件设置在伸入内腔的电路板的顶面上且位于第二内腔，光学组件设置在光收发腔体的内腔中，其中，光学组件包括位移棱镜和反射棱镜。光发射器件包括光发射芯片，光接收器件包括光接收芯片，光接收芯片光敏面的高度与光发射芯片出光光轴的高度相差小于1mm。在本申请提供的光模块中，位移棱镜设置在光接收芯片待接收光信号的传输光路上，用于调整该光信号的传输高度；反射棱镜的反射面设置在光接收芯片的上方，用于向光接收芯片反射待接收光信号。进而本申请提供的光模块中，提供一种新型结构的光模块，能够实现在光收发腔体内光接收芯片光敏面的高度与光发射芯片出光光轴的高度相差较小时，光接收芯片还能够正常的接收光信号。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。

图1为根据一些实施例提供的一种光通信***的连接关系图；

图2为根据一些实施例提供的一种光网络终端的结构图；

图3为根据一些实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图4为根据一些实施例提供的一种光模块的分解图；

图5为根据一些实施例提供的一种光模块的内部结构示意图；

图6为根据一些实施例提供的一种光收发腔体与电路板的分解示意图；

图7为根据一些实施例提供的一种光收发组件打开盖板的结构示意图；

图8为根据一些实施例提供的一种光接收器件与电路板的分解示意图一；

图9为根据一些实施例提供的一种盖板的结构示意图；

图10为根据一些实施例提供的一种管壳的结构示意图一；

图11为根据一些实施例提供的一种光收发腔体的结构示意图；

图12为根据一些实施例提供的一种管壳的结构示意图二；

图13为根据一些实施例提供的一种管壳的剖视图一；

图14为根据一些实施例提供的一种管壳的剖视图二；

图15为根据一些实施例提供的一种使用状态图；

图16为根据一些实施例提供的一种管壳的使用状态的剖视图一；

图17为根据一些实施例提供的一种管壳的使用状态的剖视图二；

图18为根据一些实施例提供的一种管壳的俯视图；

图19为根据一些实施例提供的一种管壳的使用状态的俯视图；

图20为根据一些实施例提供的一种管壳的使用状态的剖视图三；

图21为根据一些实施例提供的一种管壳的使用状态的剖视图四；

图22为根据一些实施例提供的一种光接收器件与电路板的分解示意图二；

图23为根据一些实施例提供的一种光接收器件与电路板的分解示意图三。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开一些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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

光通信***中，使用光信号携带待传输的信息，并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备，以完成信息的传输。由于光通过光纤或光波导传输时具有无源传输特性，因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外，光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号，而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号，因此为了在光纤或光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，需要实现电信号与光信号的相互转换。

光模块在光通信技术领域中实现上述光信号与电信号的相互转换功能。光模块包括光口和电口，光模块通过光口实现与光纤或光波导等信息传输设备的光通信，通过电口实现与光网络终端(例如，光猫)之间的电连接，电连接主要用于供电、I2C信号传输、数据信息传输以及接地等；光网络终端通过网线或无线保真技术(Wi-Fi)将电信号传输给计算机等信息处理设备。

图1为光通信***的连接关系图。如图1所示，光通信***包括远端服务器1000、本地信息处理设备2000、光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103。

光纤101的一端连接远端服务器1000，另一端通过光模块200与光网络终端100连接。光纤本身可支持远距离信号传输，例如数千米(6千米至8千米)的信号传输，在此基础上如果使用中继器，则理论上可以实现无限距离传输。因此在通常的光通信***中，远端服务器1000与光网络终端100之间的距离通常可达到数千米、数十千米或数百千米。

网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接光网络终端100。本地信息处理设备2000可以为以下设备中的任一种或几种：路由器、交换机、计算机、手机、平板电脑、电视机等。

远端服务器1000与光网络终端100之间的物理距离大于本地信息处理设备2000与光网络终端100之间的物理距离。本地信息处理设备2000与远端服务器1000之间的连接由光纤101与网线103完成；而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。

光模块200包括光口和电口，光口被配置为接入光纤101，从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接；电口被配置为接入光网络终端100中，从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换，从而使得光纤101与光网络终端100之间建立信息连接。示例地，来自光纤101的光信号由光模块200转换为电信号后输入至光网络终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块200转换为光信号输入至光纤101中。由于光模块200是实现光信号与电信号相互转换的工具，不具有处理数据的功能，在上述光电转换过程中，信息并未发生变化。

光网络终端100包括大致呈长方体的壳体(housing)，以及设置在壳体上的光模块接口102和网线接口104。光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接；网线接口104被配置为接入网线103，从而使得光网络终端100与网线103建立双向的电信号连接。光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接。示例地，光网络终端100将来自光模块200的电信号传递给网线103，将来自网线103的电信号传递给光模块200，因此光网络终端100作为光模块200的上位机，可以监控光模块200的工作。光模块200的上位机除光网络终端100之外还可以包括光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)等。

远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103，与本地信息处理设备2000之间建立了双向的信号传递通道。

图2为光网络终端的结构图，为了清楚地显示光模块200与光网络终端100的连接关系，图2仅示出了光网络终端100的与光模块200相关的结构。如图2所示，光网络终端100还包括设置于壳体内的电路板105，设置在电路板105表面的笼子106，设置在笼子106上的散热器107，以及设置在笼子106内部的电连接器。电连接器被配置为接入光模块200的电口；散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。

光模块200***光网络终端100的笼子106中，由笼子106固定光模块200，光模块200产生的热量传导给笼子106，然后通过散热器107进行扩散。光模块200***笼子106中后，光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接，从而光模块200与光网络终端100建议双向的电信号连接。此外，光模块200的光口与光纤101连接，从而光模块200与光纤101建立双向的光信号连接。

图3为根据一些实施例提供的一种光模块的结构图,图4为根据一些实施例提供的一种光模块的分解示意图。如图3和4所示，光模块200包括壳体(shell)，设置于壳体内的电路板300及光收发组件209。

壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

在本公开的一些实施例中，下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022；上壳体201包括盖板2011，盖板2011盖合在下壳体202的两个下侧板2022上，以形成上述壳体。

在一些实施例中，下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022；上壳体201包括盖板2011以及位于盖板2011两侧、与盖板2011垂直设置的两个上侧板，由两个上侧板与两个下侧板2022结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。

两个开口204和205的连线所在的方向可以与光模块200的长度方向一致，也可以与光模块200的长度方向不一致。例如，开口204位于光模块200的端部(图3的右端)，开口205也位于光模块200的端部(图3的左端)。或者，开口204位于光模块200的端部，而开口205则位于光模块200的侧部。开口204为电口，电路板300的金手指从电口204伸出，***上位机(例如，光网络终端100)中；开口205为光口，被配置为接入外部光纤101，以使外部光纤101连接光模块200内部的光收发组件209。

采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板300、光收发组件209等器件安装到壳体中，由上壳体201、下壳体202对这些器件形成封装保护。此外，在装配电路板300和光收发组件209等器件时，便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署，有利于自动化地实施生产。

在一些实施例中，上壳体201及下壳体202一般采用金属材料制成，利于实现电磁屏蔽以及散热。

在一些实施例中，光模块200还包括位于其壳体外部的解锁部件203，解锁部件203被配置为实现光模块200与上位机之间的固定连接，或解除光模块200与上位机之间的固定连接。

示例地，解锁部件203位于下壳体202的两个下侧板2022的外壁上，具有与上位机笼子(例如，光网络终端100的笼子106)匹配的卡合部件。当光模块200***上位机的笼子里，由解锁部件203的卡合部件将光模块200固定在上位机的笼子里；拉动解锁部件203时，解锁部件203的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件与上位机的连接关系，以解除光模块200与上位机的卡合关系，从而可以将光模块200从上位机的笼子里抽出。

电路板300包括电路走线、电子元件及芯片，通过电路走线将电子元件和芯片按照电路设计连接在一起，以实现供电、电信号传输及接地等功能。电子元件例如包括电容、电阻、三极管、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)。芯片例如包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、激光驱动芯片、限幅放大器(limiting amplifier)、时钟数据恢复(Clock and Data Recovery，CDR)芯片、电源管理芯片、数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片。

电路板300一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳地承载上述电子元件和芯片；硬性电路板还可以***上位机笼子中的电连接器中。

电路板300还包括形成在其端部表面的金手指，金手指由相互独立的多个引脚组成。电路板300***笼子106中，由金手指与笼子106内的电连接器导通连接。金手指可以仅设置在电路板300一侧的表面(例如图4所示的上表面)，也可以设置在电路板300上下两侧的表面，以适应引脚数量需求大的场合。金手指被配置为与上位机建立电连接，以实现供电、接地、I2C信号传递、数据信号传递等。

当然，部分光模块中也会使用柔性电路板。柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，以作为硬性电路板的补充。例如，硬性电路板与光收发组件之间可以采用柔性电路板连接。

在本申请实施例中，光收发组件209用于产生光信号和接收来自光模块外部的光信号，实现光模块的光信号发射和光信号接收。在本申请一些实施例提供的光模块中，为便于光信号在光模块内部传输，光模块中还包括光纤组件，光纤组件包括光纤适配器206、光纤207和尾纤适配器208，光纤207的一端连接光纤适配器206，光纤207的另一端连接尾纤适配器208的一端，尾纤适配器208光连接光收发组件209。因此，光收发组件209产生的光信号通过尾纤适配器208传输至光纤207、经光纤207传输至光纤适配206，最后经光纤适配206传输至外部光纤；来自外部光纤的光信号，通过光纤适配器206传输至光纤207、经光纤207传输至尾纤适配器208，最后经尾纤适配器208传输至光收发组件209中。在本申请实施例中,尾纤适配208中光纤的高度与电路板300顶面的高度平齐,以便于光信号通过尾纤适配器208进、出光收发组件209内。

图5为根据一些实施例提供的一种光模块的内部结构示意图，图6为根据一些实施例提供的一种光收发腔体与电路板的分解示意图。如图5和6所示，在一些实施例中，光收发组件209包括光收发腔体，光收发腔体用于容纳用于产生光信号的光发射器件、用于接收光信号的光接收器件以及用于传输光信号的光学组件；光收发腔体的端部设置开口，电路板300的一端通过开口伸入到光收发腔体的内腔中；伸入光收发腔体内腔中的电路板300的表面用于承载以及电连接光发射器件和光接收器件中的器件。示例地，光收发组件包括管壳400和盖板500，盖板500盖合连接管壳400形成包裹内腔；管壳400的端部设置开口410。

在一些实施例中，电路板300上设置装配孔310，装配孔310为电路板300一端形成的缺口，装配孔310的两侧或三侧边分别为电路板。示例地，如图6所示，装配孔310的三侧均有电路板；具体的：电路板300在装配孔310的边缘形成第一卡接区320、第二卡接区330和伸入区340，第一卡接区320、伸入区340和第二卡接区330围绕装配孔310依次相连；第一卡接区320和第二卡接区330位于装配孔310相对的两侧，用于卡接光收发腔体的外侧壁；伸入区340用于伸入光收发腔体中。当然，本申请实施例中，装配孔310的两侧边设置有电路板，进而装配孔310位于电路板300侧边，如装配孔310的左侧没有第一卡接区320或装配孔310的右侧没有第二卡接区330。

在本申请实施例中，光收发腔体中设置隔板，隔板用于将光收发腔体的内腔沿光收发腔体的长度方向分隔为第一内腔和第二内腔，光发射器件设置在第一内腔中，光接收器件设置在第二内腔中，进而光发射器件产生的光信号在第一内腔内传输，光接收器件待接收的光信号在第二内腔中传输，有效实现反射光信号与接收光信号的隔离，避免反射光信号和接收光信号之间产生串扰以影响光接收器件接收光信号的质量。

图7为根据一些实施例提供的一种光收发组件打开盖板的结构示意图，图8为根据一些实施例提供的一种光接收器件与电路板的分解示意图一。如图7和8所示，在一些实施例中，管壳400的内部设置隔板420，隔板420沿管壳400的长度方向设置，进而将管壳400的内腔沿管壳400的长度方向分隔为第一内腔430和第二内腔440。光发射器件600设置在第一内腔430中，光接收器件700设置在第二内腔440中。

在本申请一些实施例中，光发射器件600包括光发射芯片、TEC等电学器件，光发射器件600中的电学器件电连接电路板300。光发射器件600中的电学器件可直接设置在管壳400的底板上，通过打线连接电路板300；或者，光发射器件600中的电学器件或部分电学器件设置在伸入管壳400内腔中电路板300的表面。

在本申请一些实施例中，光接收器件700包括光接收芯片、跨足放大器等电学器件，光接收器件700中的电学器件电连接电路板300。光接收器件700中的电学器件可直接设置在伸入管壳400内腔中电路板300的表面，或者，光接收器件700中的电学器件或部分电学器件设置管壳400的底板上。

为便于光发射器件600产生光信号的传输和光接收器件700待接收光信号的传输，管壳400中设置光学组件800，光学组件800包括透镜、反射镜、滤波片等器件；其中，光学组件800中的部分器件设置在第一内腔430中，光学组件800中的另一部分器件设置在第二内腔440中。

在本申请实施例中，管壳400的侧壁上设置适配器安装孔，适配器安装孔连通管壳400的内腔，尾纤适配器208设置在适配器安装孔内，建立管壳400内与光纤207的光连接。示例地，适配器安装孔连通第一内腔430。当然本申请实施例中，还可以将适配器安装孔设置在第二内腔440的一侧，使适配器安装孔连通第二内腔440。

图9为根据一些实施例提供的一种盖板的结构示意图。如图9所示，在一些实施例中，盖板500包括顶板510和第四侧板520，第四侧板520的一端连接在顶板510的另一端，顶板510和第四侧板520形成弯折状结构。

图10为根据一些实施例提供的一种管壳的结构示意图一。如图10所示，在一些实施例中，管壳400包括底板450、第一侧板460、第二侧板470和第三侧板480，第一侧板460、第二侧板470和第三侧板480围绕在底板450的边缘，且第一侧板460、第二侧板470和第三侧板480依次连接。第二侧板470连接底板450的一端，第一侧板460和第三侧板480连接底板450相对的两侧边，底板450、第一侧板460、第二侧板470和第三侧板480形成无盖且与另一端无侧壁的壳体结构。

在一些实施例中，如图10所示，适配器安装孔431设置在第二侧板470上，适配器安装孔431连通第一内腔430，尾纤适配器208设置在适配器安装孔431内。

在一些实施例中，隔板420的一端连接第二侧板470的内壁，隔板420的底部连接底板，隔板420的延伸方向与第一侧板460的延伸方向平行。示例地，隔板420与管壳400一体成型。

在一些实施例中，第一侧板460的另一端设置第一开口槽411，第三侧板480的另一端设置第二开口槽412，第一开口槽411和第二开口槽412用于嵌设固定电路板300。第一开口槽411和第二开口槽412距离底板450的高度相同，方便电路板300在管壳400上的装配固定。

在本申请一些实施例中，管壳400与盖板500可通过胶水粘结装配，或通过压焊装配连接。为便于管壳400与盖板500的装配固定，第一侧板460、第二侧板470和第三侧板480的内壁的顶部设置第一支撑面461，第一支撑面461低于第一侧板460、第二侧板470和第三侧板480的顶面，第一支撑面461用于支撑盖板500。

进一步，在本申请一些实施例中，隔板420的顶部设置第二支撑面422，第二支撑面422与第一支撑面461平齐，进而第二支撑面422用于支撑盖板500。

图11为根据一些实施例提供的一种光收发腔体的结构示意图。如图11所示，盖板500盖合连接管壳400，顶板510覆盖管壳400的顶部，第四侧板520卡设在第一侧板460和第三侧板480之间并与第一开口槽411和第二开口槽412在管壳400的另一端形成开口410，进而盖板500盖合连接管壳400形成具有开口410的光收发腔体。

本申请实施例提供的光模块可用于数据中心等相对比较稳定的工作环境中，光收发组件209可以采用非气密封装结构，进而电路板300能够伸入到管壳400中，用以缩短光发射器件600中光发射芯片和光接收器件700中光接收芯片与电路板300上高频信号线之间的打线距离，以利于高频信号传输。

因此在本申请一些实施例中，为便于保证电路板300与管壳400装配的牢固性，电路板300通常使用胶水固定连接管壳400，而为了保证电路板300与管壳400牢固性，通常增加电路板300与管壳400接触面积，而本申请实施例中为了防止胶水对光收发组件209造成不利影响，需要控制电路板300与管壳400接触面积。示例的，开口410内设置固定支撑面413，固定支撑面413支撑电路板300且通过胶水连接电路板300的底面。在一些示例中，固定支撑面413在管壳400上的高度高于与固定支撑面413相邻底板450顶面的高度，便于控制固定支撑面413与电路板300的接触面积。

图12为根据一些实施例提供的一种管壳的结构示意图二，图13为根据一些实施例提供的一种管壳的剖视图一。如图12和13所示，在第一内腔430中的底板450上设置第一台阶面432和第二台阶面433，第一台阶面432和第二台阶面433用于承载透镜等器件；第一台阶面432和第二台阶面433之间存在高度差，便于实现透镜等器件在第一内腔430中相对高度的设置及控制。当然，本申请一些实施中，第一内腔430中的底板450上不局限于设置第一台阶面432和第二台阶面433。

在一些实施例中，第一内腔430中的底板450上还设置第五台阶面436，第五台阶面436低于第二台阶面433、与第二台阶面433之间存在高度差，第五台阶面436位于固定支撑面413的一侧，较第二台阶面433更靠近固定支撑面413，即第五台阶面436位于第二台阶面433与固定支撑面413之间。本申请实施例中，设置第五台阶面436，有助于避免在通过胶水固定连接固定支撑面413和电路板300时的溢胶流至第二台阶面433，以影响到第二台阶面433上设置的器件。

进一步，在本申请一些实施例中，第一内腔430中的底板450上还设置支撑台或支撑柱，以便于透镜等器件的固定。示例地，如图12和13所示，第一台阶面432上设置第一支撑台434和第二支撑台435，第一支撑台434连接第三侧板480的内壁，第二支撑台435连接隔板420，第一支撑台434和第二支撑台435之间设置间隙，便于透过光信号。

如图13所示，适配器安装孔431的最底面低于第一台阶面432，进而适配器安装孔431与底板450形成限位台阶面451，限位台阶面451用于辅助尾纤适配器208的定位安装，便于保证尾纤适配器208的装配定位的精度，进而便于保证尾纤适配器208的光耦合效率。

图14为根据一些实施例提供的一种管壳的剖视图二。如图12和14所示，在第二内腔440的底板450上设置第三台阶面441和第四台阶面442，第三台阶面441和第四台阶面442用于承载透镜等器件；第三台阶面441和第四台阶面442之间存在高度差，便于实现透镜等器件在第二内腔440中相对高度的设置及控制。当然，本申请一些实施中，第二内腔440中的底板450上不局限于设置第三台阶面441和第四台阶面442。示例地，第四台阶面442与第五台阶面436平齐，以减少加工第四台阶面442与第五台阶面436的工艺难度、控制加工成本。

进一步，在本申请一些实施例中，第二内腔440的底板450上也可设置支撑台或支撑柱，以便于反射镜等器件的固定。示例地，如图12和14所示，第三台阶面441上设置第三支撑台443。

图15为根据一些实施例提供的一种使用状态图，图16为根据一些实施例提供的一种管壳的使用状态的剖视图一。如图15和16所示，光学组件800包括第一透镜810、透反镜820和隔离器830；第一透镜810、透反镜820和隔离器830设置在第一台阶面432上，第一台阶面432支撑连接第一透镜810、透反镜820和隔离器830的底部，第一透镜810、透反镜820和隔离器830沿图15和16所示方向从左到右依次设置；第一支撑台434和第二支撑台435支撑连接透反镜820的侧面，透反镜820覆盖第一支撑台434和第二支撑台435之间的间隙。示例地，透反镜820成45°反射式的设置在第一台阶面432上，即透反镜820的法线与第一内腔430长度方向所在直线的夹角为45°。

如图15和16所示，在一些实施例中，光发射器件600包括光发射芯片610和TEC620，TEC620设置在第二台阶面433上，光发射芯片610设置在TEC620上，光发射芯片610和TEC620打线连接电路板300。示例地，伸入管壳400的电路板300的表面边缘设置若干焊盘，光发射芯片610和TEC620打线连接对应的焊盘。在一些实施例中，光发射芯片610顶面的高度与电路板300的高度平齐，以便于控制光发射芯片610到电路板300之间的打线长度。

TEC620设置在第二台阶面433上，由于光收发组件209采用非气密封装，电路板300可以伸入管壳400中与固定支撑面413通过胶水连接，而为了防止固定电路板300与固定支撑面413的溢胶流至第二台阶面433上，第二台阶面433与固定支撑面413之间设置第五台阶面436。通过第五台阶面436有效避免在通过胶水固定连接固定支撑面413和电路板300时的溢胶流至第二台阶面433，以影响TEC620使用性能。

光发射器件600还包括第三透镜630，第三透镜630设置在TEC620上且位于光发射芯片610出光方向的光路上，第三透镜630用于准直光发射芯片610发出的光信号，用于保证光信号的耦合效率。

光发射器件600还包括背光探测器640，背光探测器640设置在光发射芯片610的背光方向，背光探测器640用于接收光发射芯片610的背光以辅助进行光发射芯片610发射光功率等检测。示例地，背光探测器640贴装设置在伸入管壳400的电路板300上。

图17为根据一些实施例提供的一种管壳的使用状态的剖视图二。如图15和17所示，光接收器件700包括光接收芯片710和跨阻放大器720；光接收芯片710和跨阻放大器720贴装设置在伸入管壳400的电路板300边缘；光接收芯片710打线连接跨阻放大器720。光接收芯片710和跨阻放大器720贴装设置在电路板300上，便于保证光接收芯片710和跨阻放大器720的高频信号传输性能。

在本申请实施例中，当将尾纤适配208中光纤的高度与电路板300顶面的高度平齐时，由于光发射芯片610顶面的高度与电路板300的高度平齐、光接收芯片710贴装设置在电路板300上，光发射芯片610出光光轴的高度与光接收芯片710接收光的光敏面的高度相差将不到1mm，甚至不到0.2mm。因此为了保证光接收芯片710能够正常接收光信号，需要在管壳400内调整通过尾纤适配器208输入光信号传输高度，以能够方便将光信号从水平方向传输转换为垂直方向传输。

如图15和17所示，光学组件800还包括反射镜850、位移棱镜860、第二透镜870和反射棱镜880；反射镜850、位移棱镜860、第二透镜870和反射棱镜880依次设置在光接收器件700的接收光路上。反射镜850和位移棱镜860设置在第三台阶面441上，第二透镜870和反射棱镜880设置在第四台阶面442上；反射棱镜880位于光接收芯片710的上方，即反射棱镜880在光接收芯片710方向的投影覆盖光接收芯片710。反射镜850用于反射光接收芯片710待接收的光信号，以在平行于底板450的平面上改变光信号的主光轴传输方向；位移棱镜860用于调整待接收光信号的主光轴传输方向与底板450的距离；第二透镜870用于汇聚待接收光信号；反射棱镜880用于将待接收光信号的主光轴传输方向从平行于底板450转换为垂直于底板450。由于光接收芯片710的接收光轴垂直于底板450，而通过尾纤适配器208传输至管壳400内的光信号平行于底板450，因此在该信号传输至光接收芯片710之前需要将其传输方向由平行于底板450转换为垂直于底板450；同时，在光路传输高度的调整过程中，为了保证光路传输高度调整的可实现性以及便于器件的装配，因此采用反射镜850、位移棱镜860和反射棱镜880相结合。

在本申请一些实施例中，第三支撑台443支撑反射镜850。示例地，反射镜850成45°反射式的设置在第三台阶面441上，即反射镜850的法线与第二内腔440的长度方向所在直线的夹角为45°。

在本申请一些实施例中，第二内腔440内还设置第一支撑件453，第一支撑件453设置在第四台阶面442上，反射棱镜880设置在第一支撑件453上，如反射棱镜880连接反射棱镜880的顶部。通过将反射棱镜880设置在第一支撑件453上，便于实现将反射棱镜880设置在光接收芯片710的上方。进一步，第二透镜870设置在第一支撑件453上，便于第二控制透镜870光轴与反射棱镜880上反射面的相对位置，便于使汇聚后的待接收光信号高耦合率的传输至反射棱镜880的反射面。

在本申请一些实施例中，第二内腔440内还设置第二支撑件452，第二支撑件452设置在第三台阶面441上，位移棱镜860设置在第二支撑件452上。通过将位移棱镜860设置在第二支撑件452上，便于实现位移棱镜860在管壳400中的装配。第二支撑件452上设置通光孔4521，位移棱镜860设置在通光孔4521的一侧，保证通过通光孔4521的待接收光信号能够传输至位移棱镜860或通过位移棱镜860的待接收光信号能够传输通过通光孔4521。通过在第二支撑件452上设置通光孔4521，可使在不影响待接收光信号在第二内腔440中传输的同时选择体积相对较大的第二支撑件452，方便位移棱镜860在第二支撑件452上的装配以及第二支撑件452在第二内腔440中的装配。示例地，如图17所示，位移棱镜860的截面为菱形，位移棱镜860位于通光孔4521远离反射镜850的一端，第二支撑件452设置在第三台阶面441的边缘，使位移棱镜860位于第四台阶面442的上方，如此可以充分利用第三台阶面441与第四台阶面442之间的高度差，方便位移棱镜860在第二内腔440中设置。

在本申请一些实施例中，通光孔4521靠近反射镜850的一端设置第二滤光片890，第二滤光片890用于滤波，以便于提升光接收芯片710接收光信号的质量。

在本申请一些实施例中，光学组件800还包括第一滤光片840；隔板420的侧面支撑第一滤光片840，使第一滤光片840沿垂直于隔板420侧面方向覆盖通孔421。第一滤光片840用于滤除待接收光信号以外波长的光，进而通孔421上覆盖第一滤光片840能够有效减少光发射芯片610产生的光信号进入到第二内腔440。示例地，如图17所示，第一滤光片840位于第二内腔440内，当然第一滤光片840还可设置在第一内腔430中。

图18为根据一些实施例提供的一种管壳的俯视图。如图18所示，在一些实施例中，第一支撑台434连接第三侧板480的内壁，第一支撑台434连接第三侧板480可有效控制加工出第一支撑台434的加工程序，如减少第一支撑台434需要加工的侧面，进而便于减少第一支撑台434的加工难度；第一支撑台434的侧边设置第一固定面4341，第一固定面4341支撑连接透反镜820的侧面。为便于第一固定面4341支撑连接透反镜820的侧面，第一支撑台434上还设置第一圆弧过渡面4342，第一圆弧过渡面4342连接第一固定面4341和第三侧板480的内壁，有效避免在第一固定面4341加工时产生倒角而影响透反镜820在第一固定面4341上的装配精度。

在一些实施例中，第一支撑台434上还设置第三圆弧过渡面4343，第三圆弧过渡面4343设置在第一支撑台434上远离第一圆弧过渡面4342的一侧，第三圆弧过渡面4343连接第三侧板480的内壁。第一支撑台434上设置第三圆弧过渡面4343进一步便于第一支撑台434的加工，同时还能有效避让隔离器830。

在一些实施例中，第二支撑台435连接隔板420的侧面。第二支撑台435连接隔板420可有效控制加工出第二支撑台435的加工程序，如减少第二支撑台435需要加工的侧面，进而减少第二支撑台435的加工难度。第二支撑台435的侧边设置第二固定面4351，第二固定面4351支撑连接透反镜820的侧面，第二固定面4351和第一固定面4341共同支撑透反镜820，便于牢固固定透反镜820。为便于第二固定面4351支撑连接透反镜820的侧面，第二支撑台435上还设置第二圆弧过渡面4352，第二圆弧过渡面4352连接第二固定面4351和隔板420的侧面，有效避免在第二固定面4351加工时产生倒角而影响透反镜820在第二固定面4351上的装配精度。

在一些实施例中，第三支撑台443的一侧连接隔板420的侧面、另一侧连接第一侧板460的内壁，可有效控制加工出第三支撑台443的加工程序，如减少第三支撑台443需要加工的侧面，进而减少第三支撑台443的加工难度。第三支撑台443的侧边设置第三固定面4431，第三固定面4431支撑连接反射镜850。

为便于第三固定面4431支撑连接反射镜850，第三支撑台443上还设置第二圆弧过渡面4352，第二圆弧过渡面4352连接隔板420的侧面和第三固定面4431，有效避免在第三固定面4431加工时，靠近隔板420侧产生倒角而影响反射镜850在第三固定面4431上的精度。进一步，第三支撑台443上还设置第四圆弧过渡面，第四圆弧过渡面连接第一侧板460的内壁和第三固定面4431，有效避免在第三固定面4431加工时，靠近第一侧板460侧产生倒角而影响反射镜850在第三固定面4431上的精度。

图19为根据一些实施例提供的一种管壳的使用状态的俯视图，图20为根据一些实施例提供的一种管壳的使用状态的剖视图三，图21为根据一些实施例提供的一种管壳的使用状态的剖视图四，图中示出了光发射器件600产生光信号的传输光路(只画出主光轴，实线)和光接收器件700待接收光信号的传输光路(只画出主光轴，虚线)，光发射器件600产生光信号的波长与光接收器件700的待接收光信号的波长不同。

如图19和20所示，光发射芯片610产生的光信号，传输至第三透镜630，经第三透镜630准直后传输至隔离器830，透过隔离器830传输至透反镜820，通过透反镜820传输至第一透镜810，经第一透镜810汇聚传输至尾纤适配器208。光发射芯片610产生的光信号通过第一透镜810汇聚传输至尾纤适配器208，有助于提升光信号到尾纤适配器208的耦合效率；尾纤适配器208中光纤插芯的端面为倾斜面，有效减少光纤插芯端面反射回的光信号的传输光路沿入射光路返回；隔离器830能够进一步的减少反射回的光信号沿原传输光路传输至光发射芯片610中，进而减少反射回的光信号对光发射芯片610调制产生光信号受到干扰。

如图19和21所示，来自光模块外部、光接收芯片710待接收的光信号透过尾纤适配器208传输至第一透镜810，经第一透镜810准直后传输至透反镜820，被透反镜820反射至第一滤光片840，经第一滤光片840滤波后传输至反射镜850，经反射镜850反射后传输至第二滤波片890，经第二滤波片890再次滤波后传输至第二支撑件452的通光孔4521，透过通光孔4521传输至位移棱镜860，经位移棱镜860调整传输光路在第二内腔440中高度后传输至第二透镜870，经第二透镜870汇聚后传输至反射棱镜880，经反射棱镜880的反射面反射传输至光接收芯片710。待接收光信号在位移棱镜860中发生两次反射，达到待接收光信号的主光轴在第二内腔440中高度的调整。

图22为根据一些实施例提供的一种光接收器件与电路板的分解示意图二，图23为根据一些实施例提供的一种光接收器件与电路板的分解示意图三。如图22和23所示，在一些实施例中，第一侧板460的外壁上设置第一卡接面462，第三侧板480的外壁上设置第二卡接面481，第一卡接面462和第二卡接面481是由管壳400上部宽度大于下部宽度形成。管壳400装配至电路板300的装配孔310内时或电路板300伸入开口410内时，第一卡接面462限位第一卡接区320，第二卡接面481限位第二卡接区330，第一卡接面462和第二卡接面481具有限位导向作用，以方便管壳400与电路板300的装配。示例地，第一卡接区320的顶面接触第一卡接面462，第二卡接区330的顶面接触第二卡接面481。

本申请实施例提供了一种新型结构的光模块，使光发射光路与接收光路分隔在两个内腔中，有效实现反射光信号与接收光信号的隔离，避免反射光信号和接收光信号之间产生串扰以影响光接收器件接收光信号的质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板；

光收发组件，用于产生光信号和接收来自光模块外部的光信号；

光纤组件，光连接所述光模块的光口和所述光收发组件；

其中，所述光收发组件包括：

光收发腔体，一端设置适配器安装孔，通过所述适配器安装孔连接所述光纤组件，另一端设置开口，所述开口连通所述光收发腔体的内腔，所述电路板的一端通过所述开口伸入所述内腔；所述内腔内沿所述光收发腔体长度方向设置隔板，沿所述光收发腔体宽度方向所述隔板将所述内腔分为第一内腔和第二内腔，所述隔板上设置通孔，所述通孔连通所述第二内腔和所述第二内腔；

光发射器件，设置在所述第一内腔的底板上，电连接所述电路板，包括光发射芯片；

光接收器件，设置在伸入所述内腔的电路板的顶面上且位于所述第二内腔，电连接所述电路板，包括光接收芯片，所述光接收芯片光敏面的高度与所述光发射芯片出光光轴的高度相差小于1mm；

光学组件，设置在所述光收发腔体的内腔中，包括位移棱镜和反射棱镜；所述位移棱镜设置在所述光接收芯片待接收光信号的传输光路上，用于调整所述光信号传输光路在所述光收发腔体的传输高度；所述反射棱镜位于所述光接收芯片的反射面位于所述光接收芯片的上方，用于向所述光接收芯片反射待接收光信号。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光收发腔体包括管壳和盖板；

所述管壳包括底板以及设置在所述底板边缘且依次连接的第一侧板、第二侧板和第三侧板；所述第二侧板位于所述底板的一端，连接所述光纤组件；所述第一侧板和所述第三侧板位于所述底板的两侧边；所述隔板设置在所述管壳内，一端连接所述第二侧板的内壁，底部连接所述底板；

所述盖板包括顶板和第四侧板，所述第四侧板连接所述顶板的一端；

所述盖板盖合连接所述管壳，所述顶板覆盖所述管壳的顶部，所述第四侧板位于所述第一侧板和所述第三侧板之间；

所述管壳在所述开口内设置固定支撑面，所述固定支撑面支撑连接所述电路板的底面。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第二侧板上设置所述适配器安装孔，所述适配器安装孔连通所述第一内腔；所述光纤组件包括尾纤适配器，所述尾纤适配器镶嵌在所述适配器安装孔内；

所述第一内腔内的所述底板上设置第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面和所述第二台阶面存在高度差；所述第一台阶面上设置第一透镜、透反镜和隔离器；所述光发射器件设置在所述第二台阶面上；

所述第一内腔内的所述底板上还设置第五台阶面，所述第五台阶面的位于所述第二台阶面与所述固定支撑面之间且所述第五台阶面低于所述第二台阶面。

4.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第二内腔内的所述底板上设置第三台阶面和第四台阶面，所述第三台阶面和所述第四台阶面存在高度差；

所述光接收器件设置在所述电路板上；所述第三台阶面上设置反射镜和所述位移棱镜，所述第四台阶面上设置第一支撑件，所述第一支撑件上设置第二透镜和所述反射棱镜。

5.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第一侧板、第二侧板和第三侧板的内壁的顶部设置第一支撑面，所述隔板的顶部设置第二支撑面，所述第一支撑面和所述第二支撑面支撑连接所述顶板；

所述第一侧板的另一端设置第一开口槽，所述第二侧板的另一端设置第二开口槽，所述第一开口槽和所述第二开口槽配合所述第四侧板在所述光收发腔体的另一端形成所述开口。

6.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述第一台阶面上设置第一支撑台和第二支撑台，所述第一支撑台连接所述第三侧板的内壁，所述第二支撑台连接所述隔板的侧面；

所述第一支撑台的侧边设置第一固定面，所述第一固定面与所述第一侧板之间设置第一圆弧过渡面；所述第二支撑台的侧边设置第二固定面，所述第二固定面与所述隔板之间设置第二圆弧过渡面；

所述第一固定面和所述第二固定面固定支撑所述透反镜。

7.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述第三台阶面上设置第三支撑台，所述第三支撑台上设置第三固定面，所述第三固定面与所述隔板之间设置第三圆弧过渡面；

所述第三固定面固定支撑所述反射镜。

8.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述第三台阶面上设置第二支撑件，所述第二支撑件上设置通光孔，所述通光孔的一端设置第二滤光片、另一端设置所述位移棱镜；

所述第二支撑件位于所述第三台阶面的边缘，使所述位移棱镜悬置在所述第四台阶面的上方。

9.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述光发射器件还包括TEC和第三透镜，所述TEC设置在所述第二台阶面上，所述光发射芯片和所述第三透镜设置在所述TEC上，所述光发射芯片和所述TEC打线连接所述电路板；

所述光发射器件还包括背光探测器，所述背光探测器设置在所述电路板上，与所述电路板电连接。

10.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第一侧板的外壁上设置第一卡接面，所述第三侧板的外壁上设置第二卡接面；

所述电路板的一端设置装配孔，所述装配孔的边缘设置第一卡接区、第二卡接区和伸入区，所述伸入区伸入所述开口，所述第一卡接区的顶面接触所述第一卡接面，所述第二卡接区的顶面接触所述第二卡接面。