CN204536604U - 光学耦合器件及光模块 - Google Patents

Abstract

一种光学耦合器件，包括器件主体、分光膜片及耦合阵列透镜，耦合阵列透镜与器件主体为一体成型；所述器件主体设有一个具有45度斜面的第一凹槽和一个靠近所述45度斜面的第二凹槽，第二凹槽的两侧设有45度的基座斜面，所述基座斜面上均设有点胶槽；分光膜片放置在第二凹槽内，且与第一凹槽的45度斜面形成90度夹角；所述耦合阵列透镜为三组，第一组耦合阵列透镜和第二组耦合阵列透镜分别水平设置在所述45度斜面和分光膜片的下方，第三组耦合阵列透镜竖直设置在所述器件主体的入纤侧面。还公开一种光模块。本实用新型可以提高光通信质量。

Description

光学耦合器件及光模块

技术领域

本实用新型涉及光学通信技术，特别是涉及一种光学耦合器件及光模块。

背景技术

光模块(optical module)由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。简单地说，光模块的作用就是光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。

然而，在光通信器件领域使用阵列多模光纤进行多路信号同时传输的数字光模块产品中，包括高速40/100G bps、甚至更高速率的光模块，都不具有发射光功率实时监控和反馈的功能，这样使得工作光功率跳变不稳定，导致较为严重的信号误码、噪声等问题，影响了光通信质量。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种可以提高光通信质量的光学耦合器件及光模块。

一种光学耦合器件，包括器件主体、分光膜片及耦合阵列透镜，所述耦合阵列透镜与所述器件主体为一体成型；

所述器件主体包括底面、与所述底面相对设置的正面及垂直于所述底面和正面的入纤侧面，所述正面设有一个具有45度斜面的第一凹槽和一个靠近所述45度斜面的第二凹槽，所述第二凹槽的两侧设有45度的基座斜面，所述基座斜面上均设有点胶槽；

所述分光膜片放置在所述第二凹槽内，且与所述第一凹槽的45度斜面形成90度夹角，所述分光膜片的两端通过在所述基座斜面的点胶槽内点胶进行固定；

所述耦合阵列透镜为三组，第一组耦合阵列透镜和第二组耦合阵列透镜分别水平设置在所述45度斜面和分光膜片的下方，第三组耦合阵列透镜竖直设置在所述器件主体的入纤侧面。

在其中一个实施例中，三组所述耦合阵列透镜的曲率半径和尺寸相同。

在其中一个实施例中，所述器件主体的入纤侧面还设有定位柱，所述定位柱周围设有用于放置MPO插芯的插槽。

在其中一个实施例中，所述分光膜片通过353ND胶固定在所述基座斜面上。

一种光学耦合器件，包括器件主体、分光膜片及耦合阵列透镜，所述耦合阵列透镜与所述器件主体为一体成型；

所述器件主体包括底面、与所述底面相对设置的正面及垂直于所述底面和正面的入纤侧面，所述正面设有一个具有45度斜面的第一凹槽和一个靠近所述45度斜面的第二凹槽，所述第二凹槽的两侧设有45度的基座斜面，所述基座斜面上均设有点胶槽；

所述分光膜片放置在所述第二凹槽内，且与所述第一凹槽的45度斜面形成90度夹角，所述分光膜片的两端通过在所述基座斜面的点胶槽内点胶进行固定；

所述耦合阵列透镜为两组，第一组耦合阵列透镜水平设置在所述45度斜面的下方，第二组耦合阵列透镜竖直设置在所述第一凹槽的45度斜面与分光膜片之间。

在其中一个实施例中，两组所述耦合阵列透镜的曲率半径不同、尺寸相同。

在其中一个实施例中，所述器件主体的入纤侧面还设有定位柱，所述定位柱周围设有用于放置MPO插芯的插槽。

在其中一个实施例中，所述分光膜片通过353ND胶固定在所述基座斜面上。

一种光模块，包括上述的光学耦合器件。

上述光学耦合器件及光模块在满足光信号传输的同时，通过设计一个具有45度斜面的第一凹槽和一个用于放置分光膜片的第二凹槽，且所述分光膜片与所述第一凹槽的45度斜面形成90度夹角，使得经分光膜片反射的光可以传输到外接的背光探测器上形成背光探测器的反馈机制，稳定发射光功率，从而大大提升了光通信质量。

附图说明

图1为一实施例中光学耦合器件的外部视图；

图2为图1所示实施例中光学耦合器件的另一面外部视图；

图3为第一实施例中光学耦合器件的剖面图；

图4为第一实施例中光学耦合器件的光路设计图；

图5为第二实施例中光学耦合器件的光路设计图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1～4，图1为第一实施例中光学耦合器件在正面朝上时的外部视图，图2为第一实施例中光学耦合器件在底面朝上时的外部视图，图3为第一实施例中光学耦合器件的剖面图，图4为第一实施例中光学耦合器件的光路设计图。

该光学耦合器件包括器件主体110、分光膜片120(图4有示出)及三组耦合阵列透镜(130、140、150)。其中，耦合阵列透镜(130、140、150)与器件主体110为一体成型，具体通过使用聚合物材料进行开模塑造而成，所述聚合物材料的型号为PEI-ULTEM。在开模塑造该光学耦合器件之前，需要根据光路要求，设计好各组耦合阵列透镜的曲率半径。

器件主体110包括底面112、与底面112相对设置的正面114及垂直于底面112和正面114的入纤侧面116。正面114设有一个具有45度斜面119的第一凹槽118和一个靠近45度斜面119的第二凹槽122(图3中有示出)，第二凹槽122的两侧设有45度的基座斜面124，两侧的基座斜面124上均设有点胶槽126。第一凹槽118的45度斜面119用于实现光束的全反射。

具体地，根据分光膜片120的厚度设计一个第二凹槽122，用于安放并粘贴分光膜片120。分光膜片120与准直光线呈45°封装，故在第二凹槽122的两侧各设计一个45度的基座斜面124。其中，光学耦合器件的该部位含有光路的部分则作掏空设计，即光路经过分光膜片120的前、后部位均为空气介质，以满足光路要求。

分光膜片120放置在第二凹槽122内，且与45度斜面119形成90度夹角，分光膜片120的两端通过在基座斜面124的点胶槽126内点胶进行固定。在本实施例中，分光膜片110通过353ND胶固定在基座斜面124上。此处的353ND为高温条件下研制的一种热固化环氧树脂胶。可以理解，在其他实施例中，只要采用具有固定作用的工业胶水即可，这里不作任何限定。

请结合图3，第一组耦合阵列透镜130和第二组耦合阵列透镜140分别水平设置在45度斜面119和分光膜片120的下方，第三组耦合阵列透镜150竖直设置在器件主体110的入纤侧面116。

在本实施例中，为降低开模塑造该光学耦合器件的难度，在设计过程中，特意把三组耦合阵列透镜(130、140、150)设计成统一的曲率半径和尺寸，即三组耦合阵列透镜(130、140、150)的曲率半径和尺寸相同。

进一步地，器件主体110的入纤侧面116还设有定位柱128，定位柱128周围设有用于放置MPO(Multi-fiber Push On)插芯的插槽132。

MPO为一种光纤连接器的型号。MPO(Multi-fiber Push On)型光纤连接器是一种多芯多通道插拔式连接器，它主要是通过一个MPO插芯端面上左右两个导引孔与导引针进行定位对中。因此，插槽132的作用就是便于该光学耦合器件与MPO插芯的耦合对接。

下面参照图4来说明该光学耦合器件的工作原理：

外接的激光器160芯片发射的激光束垂直向上，经过第一组耦合阵列透镜130的耦合，形成准直光束并进入到该光学耦合器件的内部传输，准直光束传输到第一凹槽118的45°斜面119形成光束全反射，然后经过一段准直平行传输后，传输到分光部位的空气介质中，并在经过分光膜片120分光后，形成部分光透射、部分光45°全反射。其中，透射的光束继续传输进入后续的耦合入纤部位，并经过第三组耦合阵列透镜150聚焦，耦合进入阵列光纤中；45°全反射的光束则经过第二组耦合阵列透镜140汇聚后，焦距到外接的背光探测器170芯片的光敏面上，形成背光探测。

请参照图5，为第二实施例中光学耦合器件的光路设计图。

该光学耦合器件的结构与第一实施例中的光学耦合器件结构大致相同。包括器件主体210、分光膜片220及耦合阵列透镜(230、240)，耦合阵列透镜(230、240)与器件主体210为一体成型，其相同之处这里不再赘述。

不同之处在于，在本实施例中，耦合阵列透镜为两组：第一组耦合阵列透镜230水平设置在45度斜面219的下方，第二组耦合阵列透镜240竖直设置在45度斜面219与分光膜片220之间，且第一组耦合阵列透镜230与第二组耦合阵列透镜240的曲率半径不同、尺寸相同。这样，第二组耦合阵列透镜240把准直光束进行汇聚，汇聚光束再经过分光膜片220，形成部分光透射、部分光45°全反射。透射光继续汇聚并耦合进入阵列光纤；全反射光则汇聚传输到背光探测器芯片的光敏面上。

还提供一种光模块，包括上述的光学耦合器件。

上述光学耦合器件及光模块在满足光信号传输的同时，通过设计一个具有45度斜面的第一凹槽和一个用于放置分光膜片的第二凹槽，且所述分光膜片与所述第一凹槽的45度斜面形成90度夹角，使得经分光膜片反射的光可以传输到外接的背光探测器上形成背光探测器的反馈机制，稳定发射光功率，从而大大提升了光通信质量；另外，反射光线传输到背光探测器上后，背光探测器会产生光电流，所电流信号接入到外接的激光器内部，进行电路自动调试以实现发射光功率的实时监控功能。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种光学耦合器件，其特征在于，包括器件主体、分光膜片及耦合阵列透镜，所述耦合阵列透镜与所述器件主体为一体成型；

所述器件主体包括底面、与所述底面相对设置的正面及垂直于所述底面和正面的入纤侧面，所述正面设有一个具有45度斜面的第一凹槽和一个靠近所述45度斜面的第二凹槽，所述第二凹槽的两侧设有45度的基座斜面，所述基座斜面上均设有点胶槽；

所述分光膜片放置在所述第二凹槽内，且与所述第一凹槽的45度斜面形成90度夹角，所述分光膜片的两端通过在所述基座斜面的点胶槽内点胶进行固定；

所述耦合阵列透镜为三组，第一组耦合阵列透镜和第二组耦合阵列透镜分别水平设置在所述45度斜面和分光膜片的下方，第三组耦合阵列透镜竖直设置在所述器件主体的入纤侧面。

2.根据权利要求1所述的光学耦合器件，其特征在于，三组所述耦合阵列透镜的曲率半径和尺寸相同。

3.根据权利要求1所述的光学耦合器件，其特征在于，所述器件主体的入纤侧面还设有定位柱，所述定位柱周围设有用于放置MPO插芯的插槽。

4.根据权利要求1所述的光学耦合器件，其特征在于，所述分光膜片通过353ND胶固定在所述基座斜面上。

5.一种光学耦合器件，其特征在于，包括器件主体、分光膜片及耦合阵列透镜，所述耦合阵列透镜与所述器件主体为一体成型；

所述器件主体包括底面、与所述底面相对设置的正面及垂直于所述底面和正面的入纤侧面，所述正面设有一个具有45度斜面的第一凹槽和一个靠近所述45度斜面的第二凹槽，所述第二凹槽的两侧设有45度的基座斜面，所述基座斜面上均设有点胶槽；

所述分光膜片放置在所述第二凹槽内，且与所述第一凹槽的45度斜面形成90度夹角，所述分光膜片的两端通过在所述基座斜面的点胶槽内点胶进行固定；

所述耦合阵列透镜为两组，第一组耦合阵列透镜水平设置在所述45度斜面的下方，第二组耦合阵列透镜竖直设置在所述第一凹槽的45度斜面与分光膜片之间。

6.根据权利要求5所述的光学耦合器件，其特征在于，两组所述耦合阵列透镜的曲率半径不同、尺寸相同。

7.根据权利要求5所述的光学耦合器件，其特征在于，所述器件主体的入纤侧面还设有定位柱，所述定位柱周围设有用于放置MPO插芯的插槽。

8.根据权利要求5所述的光学耦合器件，其特征在于，所述分光膜片通过353ND胶固定在所述基座斜面上。

9.一种光模块，包括权利要求1～8任一项所述的光学耦合器件。