CN217606136U - 光模块 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的光模块包括电路板、光组件与光纤适配器,光组件包括第一管壳、分光组件、支架、第一光接收器件及***第一管壳的第二光接收器件,第一管壳包括内腔,分光组件设于内腔内,分光组件包括支撑架及设于支撑架上的三个分光器,支撑架内设有贯穿的通光孔,通光孔内设有准直透镜,光纤适配器端部的汇聚透镜***通光孔内,准直、汇聚透镜相耦合;三个分光器用于对光纤适配器传输的不同波长的光进行反射分光,分光后的光分别射入第一、第二光接收器件;支架***第一管壳内,包括设有倾斜安装面的安装槽,安装面与第一管壳连通;第一光接收器件设于安装面上。本申请创新透镜与分光设计,减小了光组件的体积,有利于光模块的体积小型化设计。
Description
技术领域
本申请涉及光通信技术领域,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。在高速的信息收发***中,需要用高密度的光模块替代传统的光模块,多用多通道光收发技术,可以把更多的发射器和接收器集中在更小的空间中。而在这样的高速收发模块中,其核心组件是光模块中的BOSA(Bi-Directional Optical Sub-Assembly,光发射接收组件)结构。
常用的BOSA结构包括管体、光发射器件、光接收器件与光纤适配器,光发射器件设置在管体的一侧,光纤适配器设置在管壳的另一侧,光接收器件设置在管体的第三侧,管体内设有滤光片,光发射器件发射的光束透过滤光片耦合至光纤适配器,经光纤适配器传输进来的光束经滤光片反射后进入光接收器件。
但是,这种BOSA结构包含的零部件数量较多,结构复杂度较高,不利于光收发组件的体积小型化设计。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种光模块,用于解决如何减小光模块内光收发组件的体积,以利于光模块的体积小型化设计。
本申请提供了一种光模块,包括:
电路板;
光组件,与所述电路板电连接;
光纤适配器,与所述光组件连接;
其中,所述光组件包括:
第一管壳,包括内腔及与所述内腔连通的第一出射光口、第二出射光口、收发一体光口,所述光纤适配器通过所述收发一体光口***所述内腔内;
分光组件,设置于所述内腔内,包括支撑架、第一分光器、第二分光器与第三分光器,所述支撑架内设置有贯穿的通光孔,所述通光孔内设置有准直透镜,所述光纤适配器端部的汇聚透镜***所述通光孔内,所述准直透镜与所述汇聚透镜相耦合;所述第一分光器、所述第二分光器、所述第三分光器均设置于所述支撑架上,用于对所述光纤适配器传输的不同波长的接收光进行反射分光;
支架,***所述第一出射光口,包括安装槽,所述安装槽的一端设置有开口,所述安装槽的另一端设置有倾斜的安装面,所述安装面与所述第一出射光口相连通;沿所述光纤适配器射入的光接收方向,所述安装面与所述第一管壳中轴线之间的距离逐渐增加;
第一光接收器件,设置于所述安装面上,与所述第一管壳之间具有预设角度,用于接收所述分光组件反射的一路接收光;
第二光接收器件,***所述第二出射光口内,用于接收所述分光组件反射的另一路接收光。
由上述实施例可见,本申请实施例提供的光模块包括电路板、与电路板电连接的光组件及与光组件连接的光纤适配器,光组件包括第一管壳、分光组件、支架、第一光接收器件与第二光接收器件,第一管壳包括内腔及与内腔连通的第一出射光口、第二出射光口、收发一体光口,光纤适配器通过收发一体光口***内腔内,第一出射光口、第二出射光口与收发一体光口可实现光组件对两路不同波长光的接收;分光组件设置于内腔内,包括支撑架、第一分光器、第二分光器与第三分光器,支撑架内设置有贯穿的通光孔,通光孔内设置有准直透镜,光纤适配器端部的汇聚透镜***通光孔内,准直透镜与汇聚透镜可进行无源耦合,以提高光组件的耦合效率;第一分光器、第二分光器、第三分光器均设置于支撑架上,用于对光纤适配器传输的不同波长的接收光进行反射分光,并通过汇聚透镜将传输的接收光转换为平行光,平行光经由第一分光器、第二分光器与第三分光器的反射分光后分别射入第一光接收器件、第二光接收器件内,能够提升光组件的耦合效率;支架***第一出射光口,包括安装槽,安装槽的一端设置有开口,安装槽的另一端设置有倾斜的安装面,安装面与第一出射光口相连通;沿光纤适配器输入的光接收方向,安装面与第一管壳中轴线之间的距离逐渐增加;第一光接收器件设置于安装面上,以通过倾斜的安装面与第一管壳之间具有预设角度,用于接收分光组件反射的一路接收光,倾斜设置的第一光接收器件能够减少第一管壳内分光器的数量,能够减小第一管壳的体积;第二光接收器件***第二出射光口内,用于接收分光组件反射的另一路接收光。本申请创新透镜方案,通过准直透镜、汇聚透镜的无源耦合能够提升光组件的耦合效率;创新分光设计,可以实现波长相差较小的密集分波功能,且第一管壳内的零部件较少,结构简单,能够减小光组件的体积,有利于光模块的体积小型化设计。
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为根据一些实施例的一种光通信***的连接关系图;
图2为根据一些实施例的一种光网络终端的结构图;
图3为根据一些实施例的一种光模块的结构图;
图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图;
图5为根据一些实施例的一种光模块中一种光收发组件的结构示意图;
图6为根据一些实施例的一种光模块中一种光收发组件的分解示意图;
图7为根据一些实施例的一种光模块中一种管壳的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种光模块中一种管壳的另一角度结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种光模块中一种管壳的第三角度α结构示意图;
图10为本申请实施例提供的一种光模块中一种管壳的剖视图;
图11为本申请实施例提供的一种光模块中支撑架的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的一种光模块中支撑架的另一角度结构示意图;
图13为本申请实施例提供的一种光模块中支撑架的剖视图;
图14为本申请实施例提供的一种光模块中分光组件与光纤适配器的装配剖视图;
图15为本申请实施例提供的一种光模块的接收光路示意图;
图16为本申请实施例提供的一种光模块中支架的结构示意图;
图17为本申请实施例提供的一种光模块中支架的另一角度结构示意图;
图18为本申请实施例提供的一种光模块中一种光收发器件的剖视图;
图19为本申请实施例提供的一种光模块中另一种光收发器件的结构示意图;
图20为本申请实施例提供的一种光模块中另一种光收发器件的分解示意图;
图21为本申请实施例提供的一种光模块中另一种管壳的结构示意图;
图22为本申请实施例提供的一种光模块中另一种管壳的另一角度结构示意图;
图23为本申请实施例提供的一种光模块中另一种管壳的剖视图;
图24为本申请实施例提供的一种光模块中另一种管壳的另一角度剖视图;
图25为本申请实施例提供的一种光模块中另一种光收发器件的剖视图;
图26为本申请实施例提供的一种光模块中光接收器件的结构示意图。
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为根据一些实施例的一种光模块的结构图,图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图。如图3、图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400。
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包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板;上壳体201包括盖板,盖板盖合在下壳体202的两个下侧板上,以形成上述壳体。
在一些实施例中,下壳体202包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板;上壳体201包括盖板以及位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个上侧板,由两个上侧板与两个下侧板结合,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400。
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400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400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;当光收发组件位于电路板上时,硬性电路板也可以提供平稳地承载;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。
光收发组件400包括光发射器件及光接收器件,光发射器件被配置为实现光信号的发射,光接收器件被配置为实现光信号的接收。示例地,光发射器件及光接收器件结合在一起,形成一体地光收发组件。
实施例一
图5为本申请实施例提供的光模块中一种光收发组件的结构示意图,图6为本申请实施例提供的光模块中一种光收发组件的分解示意图。如图5、图6所示,本申请实施例提供的光模块包括光收发组件400,该光收发组件400可包括第一管壳410、光发射器件与光接收器件,第一管壳410包括入射光口、收发一体光口与接收光口,光发射器件通过入射光口与第一管壳410连接,光接收器件通过接收光口与第一管壳410连接,光纤适配器500经由收发一体光口与第一管壳410连接,该光纤适配器500能够作为光纤的接头,允许光纤由光接口接入。如此,光发射器件发射的光束通过入射光***入第一管壳410内,发射光束再经由第一管壳410透过收发一体光口耦合至光纤适配器500,实现了光的发射;光纤适配器500传输的接收光束通过收发一体光***入第一管壳410内,接收光束再经由第一管壳410透过接收光口传输至光接收器件,实现了光的接收。
在一些实施例中,光收发组件400可只包括一个光发射器件与一个光接收器件,第一管壳410可只包括一个入射光口、一个收发一体光口与一个接收光口,一个光发射器件通过入射光口与第一管壳410连接,一个光接收器件通过接收光口与第一管壳410连接,光纤适配器500通过收发一体光口与第一管壳410连接,如此能够实现光收发组件400的一路光发射、一路光接收。
在一些实施例中,光收发组件400还可包括两个光发射器件与两个光接收器件,第一管壳410包括两个入射光口、两个接收光口与一个收发一体光口,即光收发组件400包括第一光发射器件420、第二光发射器件430、第一光接收器件440与第二光接收器件450,第一管壳410包括第一入射光口、第二入射光口、第一接收光口、第二接收光口与收发一体光口,第一光发射器件420通过第一入射光口与第一管壳410连接,第二光发射器件430通过第二入射光口与第一管壳410连接,第一光接收器件440通过第一接收光口与第一管壳410连接,第二光接收器件450通过第二接收光口与第一管壳410连接,光纤适配器500通过收发一体光口与第一管壳410连接。
在一些实施例中,第二光发射器件430创新优化结构设计,采用与低速GPON OLT通用的TO56 1490header和管帽等物料,实现了产品的低成本和通用化设计。
第一入射光口位于第一管壳410的左侧面,第二入射光口位于第一管壳410的上侧面,第一接收光口位于第一管壳410的上侧面,第二接收光口位于第一管壳410的下侧面,收发一体光口位于第一管壳410的右侧面。即第一入射光口与收发一体光口相对设置,第二入射光口与第一接收光口位于第一管壳410的同一侧,第一接收光口与第二接收光口相对设置。
由于第一光发射器件420发射光束的发射方向与光纤适配器500的光束接收方向位于同一方向,即第一光发射器件420的发射方向与电路板300相平行,光纤适配器500的光接收方向也与电路板300相平行,如此,第一光发射器件420发射的光束通过第一入射光***入第一管壳410内,发射光束直接透过第一管壳410耦合至光纤适配器500内,实现了一路光的发射。
在一些实施例中,第一光发射器件420的出光端设置有耦合透镜,第一光发射器件420内的激光器发射的激光光束经由耦合透镜转换为汇聚光束,汇聚光束经由第一入射光***入第一管壳410内。
在一些实施例中,第一光发射器件420发射的第一发射光束沿收发一体光口的中轴线方向传输,使得第一发射光束穿过第一管壳410射入光纤适配器500内。需要说明的是,收发一体光口的中轴线是指经过收发一体光口的中心、且与收发一体光口所在面垂直的轴线。
由于第二光发射器件430发射光束的发射方向与光纤适配器500的光束接收方向位于不同方向,即第二光发射器件430的发射方向与电路板300相垂直,光纤适配器500的光接收方向与电路板300相平行,需通过第一管壳410对第二光发射器件430的发射光束进行反射,使得反射后发射光束的发射方向与光纤适配器500的光接收方向位于同一方向。如此,第二光发射器件430发射的光束通过第二入射光***入第一管壳410内,通过第一管壳410反射后的发射光束耦合至光纤适配器500内,实现了另一路光的发射。
在一些实施例中,第二光发射器件430发射的第二发射光束经由第一管壳410反射,反射后的第二发射光束沿收发一体光口的中轴线方向传输,使得反射后的第二发射光束穿过第一管壳410射入光纤适配器500内。
在一些实施例中,第一管壳410内设置有光学元件401,光学元件401位于第一光发射器件420发射光路与第二光发射器件430发射光路的交点处,即光学元件401同时位于第一光发射器件420与第二光发射器件430的光束发射方向。
光学元件401具有透射第一发射光束、反射第二发射光束的作用,第一发射光束与反射后的第二发射光束可经由光学元件401进行合光,合光后的光束耦合至光纤适配器500。如此,第一光发射器件420发射的第一发射光束能够直接透过光学元件401,第二光发射器件430发射的第二发射光束在光学元件401处发生反射,反射后的第二发射光束与第一发射光束的发射方向相同,因此第一发射光束与反射后的第二发射光束在光学元件401处进行合光。
光学元件401具有透射面与反射面,透射面与第一光发射器件420相对设置,如此第一光发射器件420发射的第一发射光束经由透射面直接透过光学元件401;反射面与第二光发射器件430相对设置,如此第二光发射器件430发射的第二发射光束经由反射面进行反射,反射后的第二发射光束沿第一发射光束的发射方向传输,且反射后的第二发射光束与第一发射光束在反射面处进行合光。
在一些实施例中,光学元件401可为滤波片,也可为贴设有滤波片或滤波膜的棱镜,还可为其他结构,只要光学元件401具有透过第一发射光束、反射第二发射光束的功能即可。
在一些实施例中,光学元件401为滤波片,滤波片的体积较小,占用空间较小,有利于光收发组件400的体积小型化设计。
在一些实施例中,通过对光路进行仿真和色散分析,使得光学元件401产生的像散与第一光发射器件420内激光器固有的像散抵消,实现了60%的高耦合效率,实现了自制芯片的高利用率。
在一些实施例中,第一发射光束的波长可为1270nm、1310nm、1490nm或1577nm等,相应的,第二发射光束的波长也可为1270nm、1310nm、1490nm或1577nm等。
在一些实施例中,第一发射光束的波长为1577nm,第二发射光束的波长为1490nm,如此光学元件401具有透射1577nm、反射1490nm的功能,第一光发射器件420发射的1577nm的第一发射光束直接透过光学元件401,第二光发射器件430发射的1490nm的第二发射光束在光学元件401处发生反射,反射后的第二发射光束与第一发射光束合光后传输至光纤适配器500。
由于第一光接收器件440接收光束的接收方向与光纤适配器500的光束发射方向位于不同方向,即第一光接收器件440的接收方向与电路板300相垂直,光纤适配器500的光发射方向与电路板300相平行,需通过第一管壳410对光纤适配器500的接收光束进行反射,使得反射后接收光束的发射方向与第一光接收器件440的接收方向位于同一方向。如此,光纤适配器500接收的外部光束通过收发一体光***入第一管壳410内,通过第一管壳410反射后的接收光束耦合至第一光接收器件440内,实现了一路光的接收。
由于第二光接收器件450接收光束的接收方向与光纤适配器500的光束发射方向位于不同方向,即第二光接收器件450的接收方向与电路板300相垂直,光纤适配器500的光发射方向与电路板300相平行,需通过第一管壳410对光纤适配器500的接收光束进行反射,使得反射后接收光束的发射方向与第二光接收器件450的接收方向位于同一方向。如此,光纤适配器500接收的外部光束通过收发一体光***入第一管壳410内,通过第一管壳410反射后的接收光束耦合至第二光接收器件450内,实现了另一路光的接收。
在一些实施例中,第一管壳410内还设置有分光组件470,分光组件470位于收发一体光口接收外部光束的接收方向上,且分光组件470靠近第一光接收器件440与第二光接收器件450,光纤适配器500传输的多路接收光束经分光组件470分波后分别传输至第一光接收器件440、第二光接收器件450。
分光组件470具有反射分光的作用,经由收发一体光***入第一管壳410的第一接收光束、第二接收光束在分光组件470处进行反射分光,经由分光组件470分开后的第一接收光束传输至第一光接收器件440,经由分光组件470分开后的第二接收光束传输至第二光接收器件450。
图7为本申请实施例提供的光模块中管壳的结构示意图,图8为本申请实施例提供的光模块中管壳的另一角度结构示意图,图9为本申请实施例提供的光模块中管壳的第三角度结构示意图,图10为本申请实施例提供的光模块中管壳的剖视图。如图7、图8、图9、图10所示,第一管壳410包括第一侧面4101、顶面4103、第二侧面4106与底面4108,第一侧面4101与第二侧面4106相对设置,顶面4103与底面4108相对设置,顶面4103的两端分别与第一侧面4101、第二侧面4106相连接。
第一侧面4101上设置有第一入射光口4102,第一入射光口4102与第一管壳410的内腔相连通,第一光发射器件420通过第一侧面4101与第一管壳410连接,如此第一光发射器件420发射的第一发射光束经由第一入射光口4102射入第一管壳410内。在一些实施例中,第一光发射器件420可通过调节套筒与第一侧面4101固定连接。
在一些实施例中,第一光发射器件420通过调节套筒与第一管壳410的第一侧面4101固定连接时,可在第一光发射器件420与第一管壳410、光纤适配器500的功率耦合后进行激光焊接,以提高第一光发射器件420与光纤适配器500的耦合效率。。
顶面4103上设置有第二入射光口4104,第二入射光口4104与第一管壳410的内腔相连通,第二光发射器件430通过第二入射光口4104与第一管壳410连接,如此第二光发射器件430发射的第二发射光束经由第二入射光口4104射入第一管壳410内。在一些实施例中,第二光发射器件430可***第二入射光口4104内,第二光发射器件430的外壁与第二入射光口4104的内壁粘接固定。
顶面4103上还设置有第一出射光口4105,第一出射光口4105与第一管壳410的内腔相连通,第一光接收器件440通过第一出射光口4105与第一管壳410连接,如此第一管壳410接收的第一接收光束经由第一出射光口4105射入第一光接收器件440内。
第二侧面4106上设置有收发一体光口4107,收发一体光口4107与第一管壳410的内腔相连通,光纤适配器500通过收发一体光口4107与第一管壳410连接,如此光纤适配器500传输的接收光束经由收发一体光口4107射入第一管壳410内。在一些实施例中,光纤适配器500通过收发一体光口4107***第一管壳410内,以实现光纤适配器500与第一管壳410的固定连接。
底面4108上设置有第二出射光口4109,第二出射光口4109与第一管壳410的内腔相连通,第二光接收器件450通过底面4108与第一管壳410连接,如此第一管壳410接收的第二接收光束经由第二出射光口4109射入第二光接收器件450内。在一些实施例中,第二光接收器件450可***第二出射光口4109内,第二光接收器件450的外壁与第二出射光口4109的内壁粘接固定。
第一管壳410内的内腔包括第一内腔4110、第二内腔4113与第三内腔4114,第一内腔4110通过第二内腔4113与第三内腔4114相连通,第一内腔4110与第一入射光口4102、第二入射光口4104相连通,光学元件401位于第一内腔4110内;第三内腔4114与第一出射光口4105、第二出射光口4109、收发一体光口4107相连通,分光组件470位于第三内腔4114内。
第一内腔4110内设置有支撑平台4111,该支撑平台4111倾斜设置,由第一入射光口4102向第二内腔4113方向上,支撑平台4111由上向下倾斜设置,即沿着第一发射光束的发射方向,支撑平台4111与第二入射光口4104之间的距离逐渐增加,使得支撑平台4111与发射光轴之间形成第一角度。在一些实施例中,第一角度为45度。
光学元件401的透射面粘贴在支撑平台4111上,如此光学元件401与发射光轴之间存在第一角度,第二光发射器件430发射的第二发射光束在光学元件401的反射面发生反射,反射后的第二发射光束与第一发射光束的发射方向相同。
在一些实施例中,为方便第一光发射器件420发射的第一发射光束能够透过光学元件401,支撑平台4111上设置有透光孔,该透光孔与第一内腔4110相连通。如此,第一光发射器件420发射的第一发射光束穿过第一内腔4110、透光孔射至光学元件401,且第一发射光束直接透过光学元件401。
在一些实施例中,支撑平台4111上的透光孔可以直接为开孔,也可以为由透光材料制成的平台区域,只要第一光发射器件420发射的第一发射光束能够通过透光孔透过光学元件401即可。
在一些实施例中,在第一发射光束在光学元件401进行透射时,大部分(约为95%)第一发射光束直接透过光学元件401,但仍有部分(约为5%)第一发射光束可能会在光学元件401的透射面处发生反射,而反射后的第一发射光束可能会在第一内腔4110的内壁处再次发生反射,再次反射后的第一发射光束可能会经由第二入射光口4104射入第二光发射器件430内,造成反射光对第二发射光束的串扰。
为了避免反射后的第一发射光束对第二发射光束造成串扰,在第一内腔4110的内壁上设置有倾斜面4112,该倾斜面4112位于支撑平台4111的下方,且沿着第一发射光束的发射方向,倾斜面4112与第二入射光口4104之间的距离逐渐减小。如此,部分第一发射光束在光学元件401的透射面处发生反射后,反射后的第一发射光束在倾斜面4112再次发生反射,由于倾斜面4112倾斜设置,因此再次反射后的第一发射光束向外发散,能够减少再次反射后的第一发射光束射入第二入射光口4104,也就能够有效减少反射光对第二发射光束的串扰。
为了能够减少第一发射光束在倾斜面4112反射后的光束射入第二入射光口4104,倾斜面4112与发射光轴之间形成第二角度。在一些实施例中,第二角度为20°~50°。
在一些实施例中,第一光发射器件420发射的第一发射光束透过光学元件401后传输至光纤适配器500,由于介质的变化,且光在不同介质的界面传播会发生反射,因此第一发射光束穿过第二内腔4113、第三内腔4114射至光纤适配器500内的光纤端面时,大部分第一发射光束直接透过光纤端面射入光纤适配器500内,小部分第一发射光束会在光纤端面处发生反射,反射后的第一发射光束可能会沿原路返回第一光发射器件420内,从而影响第一光发射器件420的发射性能。
为了避免反射后的第一发射光束沿原路返回第一光发射器件420,可在第二内腔4113内可设置有隔离器,透过光学元件401的第一发射光束直接穿过隔离器射入光纤适配器500内,而该隔离器可隔离在光纤适配器500的光纤端面反射的第一发射光束,以避免反射后的第一发射光束返回第一光发射器件420内,保证了第一光发射器件420的发射性能。
在一些实施例中,经由第一光发射器件420出光端的耦合透镜,第一光发射器件420发射的第一发射光束为汇聚光,汇聚光在焦点处的光斑最小,因此可将隔离器设置在第一发射光束的焦点位置,此时需要的隔离器尺寸最小,如此就保证了隔离器需要的第二内腔4113孔径最小,有利于实现第一管壳410的体积小型化设计。
第三内腔4114内设置的分光组件470包括支撑架4710与多个分光器,分光器固定在支撑架4710上,支撑架4710固定在第三内腔4114内,如此多个分光器通过支撑架4710固定在第三内腔4114内。
图11为本申请实施例提供的光模块中支撑架的结构示意图,图12为本申请实施例提供的光模块中支撑架的另一角度结构示意图,图13为本申请实施例提供的光模块中支撑架的剖视图。如图11、图12、图13所示,支撑架4710包括第一连接部4704、支撑部与第二连接部4705,第一连接部4704通过支撑部与第二连接部4705连接,第一连接部4704背向光纤适配器500,第二连接部4705与光纤适配器500固定连接。
支撑架4710内设置有贯穿第一连接部4704、支撑部与第二连接部4705的通光孔4706,透过光学元件401的第一发射光束、在光学元件401处反射的第二发射光束穿过支撑架4710的通光孔4706射入光纤适配器500内。
支撑部上设置有第一支撑面4701、第一限位面4709、第二支撑面4702、第二限位面4703与第三支撑面4707,第一支撑面4701倾斜设置,即沿着第一发射光束的发射方向(由左至有),第一支撑面4701与第一连接部4704之间的距离逐渐增加。第一限位面4709位于第一支撑面4701的左下方,一分光器的端面抵在第一限位面4709上,该分光器的侧面粘贴在第一支撑面4701上,由此通过第一支撑面4701、第一限位面4709将一分光器固定在支撑部上。
第二支撑面4702倾斜设置,即沿着第一发射光束的发射方向(由左至右),第二支撑面4702与第二连接部4705之间的距离逐渐减小。第二限位面4703位于第二支撑面4702的右下方,另一分光器的端面抵在第二限位面4703上,该分光器的侧面粘贴在第二支撑面4702上,分光器的另一端面抵在第一连接部4704的顶面上,由此通过第二支撑面4702、第二限位面4703、第一连接部4704的顶面将另一分光器固定在支撑部上。
在一些实施例中,支撑部内的通光孔穿过第一支撑面4701与第二支撑面4702,固定在第二支撑面4702上的分光器位于固定在第一支撑面4701上分光器的上方。
支撑部朝向第二出射光口4109的一侧设置有第三支撑面4707,该第三支撑面4707倾斜设置,即沿着第一发射光束的发射方向,第三支撑面4707与第二出射光口4109之间的距离逐渐减小。第三分光器的侧面粘贴在第三支撑面4707上,由此通过第三支撑面4707将第三分光器固定在支撑部上。
在一些实施例中,第三支撑面4707上设置有通孔4708,该通孔4708与支撑部内的通光孔相连通,光纤适配器500传输的多个接收光束在第一支撑面4701上的第一分光器处进行反射,反射后的接收光束射至第三支撑面4707上的第二分光器,第二分光器对多个接收光束进行分光,一路接收光束透过第二分光器射入第二光接收器件450,另一路接收光束在第二分光器处再次反射,再次反射后的接收光束直接透过第二支撑面4702上的第三分光器,透过第三分光器的接收光束射入第一光接收器件440内。
图14为本申请实施例提供的光模块中分光组件与光纤适配器的装配剖视图。如图14所示,光纤适配器500包括连接套筒520、内部光纤530、外套筒540与内套筒550,连接套筒520与外套筒540固定连接,内套筒550固定在外套筒540的内腔侧壁上,内部光纤530通过内套筒550固定在外套筒540的内腔内。连接套筒520上设置有安装孔,该安装孔与外套筒540的内腔相连通,该安装孔内设置有汇聚透镜510,该汇聚透镜510突出于连接套筒520,且汇聚透镜510***第二连接部4705的通光孔内。如此,光纤适配器500中的内部光纤530传输的第一接收光束、第二接收光束经由汇聚透镜510转换为准直光束,准直光束经由第二连接部4705内的通光孔射入支撑架4710内。
在一些实施例中,第一连接部4704内的通光孔内设置有准直透镜4115,该准直透镜4115用于将透过光学元件401的第一发射光束、在光学元件401处反射的第二发射光束分别转换为准直光束,准直光束直接透过第一支撑面4701上的分光器射入汇聚透镜510内,准直光束经由汇聚透镜510转换为汇聚光束,汇聚光束汇聚至内部光纤530内。
分光组件470包括第一分光器4116、第二分光器4118与第三分光器4117,第一分光器4116面向光纤适配器500,用于对来自光纤适配器500的多路接收光束进行反射;第二分光器4118面向第二光接收器件450,用于对来自第一分光器4116的多路反射后的接收光束进行分光,一路接收光束直接透过第二分光器4118射入第二光接收器件450内,另一路接收光束在第二分光器4118处再次发生反射;第三分光器4117面向第一光接收器件440,用于对来自第二分光器4118的再次反射的接收光束进行透射,透过的接收光束射入第一光接收器件440内。
图15为本申请实施例提供的光模块的接收光路示意图。如图15所示,第一分光器4116的下端面抵在第一限位面4709上,第一分光器4116的侧面粘贴在第一支撑面4701上,第一分光器4116与发射光轴之间形成第三角度α。第一分光器4116具有反射第一接收光束、第二接收光束的功能,用于对光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束进行反射。在一些实施例中,第三角度α为40°~50°。
在一些实施例中,第一分光器4116通过通光孔露出的部分设置有反射面a,光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束射至第一分光器4116的反射面a时,第一接收光束、第二接收光束在第一分光器4116的反射面a处发生反射。
第二分光器4118的侧面粘贴在第三支撑面4707上,位于支撑架4710的外侧,第二分光器4118与发射光轴之间形成第四角度β。第二分光器4118具有反射第一接收光束、透射第二接收光束的功能,用于对第一分光器4116反射后的第一接收光束、第二接收光束进行透射、反射。在一些实施例中,第四角度β为6°~20°。
在一些实施例中,第二分光器4118通过通孔4708露出的上表面上设置有透射面,第二分光器4118位于支撑架4710外侧的下表面上设置有透射反射面b,经由第一分光器4116反射后的第一接收光束、第二接收光束射至第二分光器4118,反射后的第一接收光束透过上表面的透射面传输至下表面的透射反射面b,在透射反射面b进行再次反射;反射后的第二接收光束依次透过上表面的透射面、下表面的透射反射面b,透过第二分光器4118的第二接收光束经由第二出射光口4109射入第二光接收器件450内。
如果在第二分光器4118的上表面设置透射反射面,就需将第二分光器4118的下表面粘贴在第三支撑面4707上,也就需要将第二分光器4118置于通孔4708内,也就增加了支撑架4710的尺寸。但,在第二分光器4118的下表面设置透射反射面时,第二分光器4118可贴在支撑架4710的外侧,只需设置一通孔4708方便接收光束射至第二分光器4118即可,从而能够有效减小支撑架4710的尺寸,有利于第一管壳410的小型化设计。
第三分光器4117的右端面抵住第二限位面4703,左端面抵住第一连接部4704的顶面,下侧面粘贴在第二支撑面4702上,第三分光器4117与发射光轴之间形成第五角度γ。第三分光器4117具有透射第一接收光束的功能,用于对第二分光器4118反射后的第一接收光束进行透射。在一些实施例中,第五角度γ为10°~22°。
在一些实施例中,第三分光器4117的下表面设置有透射面c,经由第二分光器4118反射后的第一接收光束直接透过第三分光器4117,透过第三分光器4117的第一接收光束经由第一出射光口4105射入第一光接收器件440内。
在一些实施例中,第一分光器4116与第一管壳410内发射光轴之间的第三角度α为45°,第二分光器4118与发射光轴之间的第四角度β为8°,第三分光器4117与发射光轴之间的第五角度γ为16°。如此光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束经由第一分光器4116反射至第二分光器4118,反射后的第二接收光束直接透过第二分光器4118,反射后的第一接收光束在第二分光器4118处再次反射,再次反射后的第一接收光束直接透过第三分光器4117。
在一些实施例中,第一分光器4116、第二分光器4118、第三分光器4117可以为滤波片,也可以为贴设有滤波片或滤波膜的棱镜,也可以为其他结构,在此不做具体限定。
在一些实施例中,第一分光器4116、第二分光器4118、第三分光器4117均为滤波片,滤波片的体积较小,占用空间较小,有利于第一管壳410的体积小型化设计。
第一接收光束的波长可以为1270nm、1310nm、1490nm或1577nm等等,在此不做具体限定;相应的,第二接收光束的波长可以为1270nm、1310nm、1490nm或1577nm等等,在此不做具体限定。
在一些实施例中,第一接收光束的波长为1270nm,第二接收光束的波长为1310nm,如此第一分光器4116具有反射1270nm与1310nm波长的作用,第二分光器4118具有透射1310nm波长、反射1270nm波长的作用,同时第二分光器4118具有隔离1490nm、1577nm等波长的隔离作用;第三分光器4117具有透射1270nm波长的作用。
在一些实施例中,第二光接收器件450的接收光轴垂直于电路板300,如果第一光接收器件440的接收光轴也垂直于电路板300,还需设置第四分光器,第四分光器用于对来自第二分光器4118的反射接收光束进行再次反射,经第四分光器反射的接收光束射至第三分光器4117进行透射。如此通过四个分光器对两路接收光束进行分光时,占用的空间较大,不利用第一管壳410的小型化设计。
为了便于第一管壳410的小型化设计,可将第一光接收器件440的接收光轴倾斜设置,第三分光器4117也倾斜预设角度,使得经由第二分光器4118反射的接收光束能够直接透过第三分光器4117射入倾斜的第一光接收器件440内。
图16为本申请实施例提供的光模块中支架的结构示意图,图17为本申请实施例提供的光模块中支架的另一角度结构示意图。如图16、图17所示,为了将第一光接收器件440倾斜设置,在第一出射光口4105处设置有支架460,该支架460包括安装槽与***面4603,***面4603***第一出射光口4105内,且***面4603与第一出射光口4105的内侧壁固定连接,以将支架460固定在第一出射光口4105处。
安装槽包括安装面4601,安装槽背向***面4603的一端设置有开口,该开口与安装面4601相对设置。安装面4601倾斜设置,沿光发射方向,安装面4601与第一管壳410中轴线之间的距离逐渐减小,即安装面4601的倾斜方向与第三分光器4117的倾斜方向相同。
在一些实施例中,安装面4601与第一管壳410内发射光轴之间形成第五角度γ,即安装面4601与发射光轴之间的角度、第三分光器4117与发射光轴之间的角度相同,安装面4601与第三分光器4117平行设置。
安装面4601上设置有透光孔4602,该透光孔4602贯穿安装面4601与***面4603,如此透光孔4602与第一出射光口4105对应设置,透过第三分光器4117的第一接收光束穿过第一出射光口4105射入透光孔4602内。
第一光接收器件440***安装槽内,第一光接收器件440的外侧壁与安装槽的侧壁、安装面4601固定连接,如此,第一光接收器件440通过支架460倾斜设置在第一管壳410上,透过第三分光器4117的第一接收光束依次穿过第一出射光口4105、透光孔4602射入第一光接收器件440内。
图18为本申请实施例提供的光模块中一种光收发器件的结构示意图。如图18所示,将准直透镜4115安装至支撑架4710中第一连接部4704的通光孔内,然后将第一分光器4116安装至第一支撑面4701上,将第二分光器4118安装至第三支撑面4707上,将第三分光器4117安装至第二限位面4703、第二支撑面4702上,完成分光组件470的装配,并将装配好的分光组件470安装至第一管壳410的第三内腔4114内;然后将设置有汇聚透镜510的光纤适配器500通过收发一体光口4107***第三内腔4114内,并将汇聚透镜510***支撑架4710的第二连接部4705的通光孔内,使得支撑架4710、光纤适配器500与第一管壳410固定连接;然后将光学元件401安装在第一内腔4110的支撑平台4111上,使得光学元件401、准直透镜4115、第一分光器4116、汇聚透镜510的中轴线位于同一直线上;然后将隔离器600安装在第二内腔4113内,以完成第一管壳410内光学元件401、隔离器600与分光组件470的装配。
完成第一管壳410、光学元件401、隔离器600与分光组件470的装配后,将第一光发射器件420通过调节套筒与第一管壳410的第一侧面4101激光焊接,使得第一光发射器件420发射的第一发射光束通过第一侧面4101上的第一入射光口4102射入第一内腔4110内;然后将第二光发射器件430通过第二入射光口4104***第一管壳410内,将第二光接收器件450通过第二出射光口4109***第一管壳410内;然后将支架460通过第一出射光口4105***第一管壳410内,将第一光接收器件440固定在支架460的安装槽内,以完成光收发组件400的装配。
完成光收发组件400的装配后,第一光发射器件420发射的第一发射光束依次透过光学元件401与隔离器600,透过隔离器600的第一发射光束经由准直透镜4115转换为平行光束,平行光透过第一分光器4116,经由汇聚透镜510射入光纤适配器500的内部光纤530内,实现了第一发射光束的发射。
第二光发射器件430发射的第二发射光束通过光学元件401进行反射,反射后的第二发射光束透过隔离器600,透过隔离器600的第二发射光束经由准直透镜4115转换为平行光束,平行光束透过第一分光器4116,经由汇聚透镜510射入光纤适配器500的内部光纤530内,实现了第二发射光束的发射。
在一些实施例中,第一发射光束与第二发射光束可在光学元件401处进行合光,即第二发射光束在光学元件401处进行反射,反射后的第二发射光束与透过光学元件401的第一发射光束进行合光,合光透过隔离器600,透过隔离器600的合光经由准直透镜4115转换为平行光束,平行光束透过第一分光器4116,经由汇聚透镜510射入光纤适配器500的内部光纤530内,同时实现了第一发射光束、第二发射光束的发射。
通过光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束经由汇聚透镜510转换为第一接收平行光、第二接收平行光,第一接收平行光、第二接收平行光经由第一分光器4116反射至第二分光器4118,反射后的第二接收平行光直接透过第二分光器4118射入第二光接收器件450内,实现了第二接收光束的接收。
反射后的第一接收平行光在第二分光器4118处发生再次反射,再次反射后的第一接收平行光直接透过第三分光器4117射入第一光接收器件440内,实现了第一接收光束的接收。
在一些实施例中,光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束可为分开的不同波长的光,也可为包含第一接收光束、第二接收光束的合光。
在一些实施例中,光纤适配器500传输的第一接收光束为1270±10nm波长的接收光,第二接收光束为1310±20nm波长的接收光,即第一接收光束可为1280nm波长的光,第二接收光束可为1290nm的光,如此第一接收光束与第二接收光束的波长相距较小。而通过本申请提供的第一分光器4116、第二分光器4118、第三分光器4117的分光作用,可将波长相距较小的第一接收光束、第二接收光束分开,实现了密集分波功能。
本申请中,采用3个透镜(第一光发射器件420内的耦合透镜4210、第一管壳410内的准直透镜4115、光纤适配器500内的汇聚透镜510)的光路***、汇聚光转平行光的光路设计,提升了光收发组件400的耦合效率。创新分光设计,可以实现6nm以内的密集分波功能,相比行业其他方案,可以在更低成本的情况下,更好地满足Com-PON产品的协议所需要的分波要求。这种特殊的光路设计,使得可以用最好的滤光片,最小的插损,实现了两路的发射和两路的接收。
本申请实施例提供的光模块中,第一管壳410内的准直透镜4115与光纤适配器500内的汇聚透镜510采用无源耦合,准直透镜4115直接装配在第一连接部4704的通光孔内,汇聚透镜510直接装配在连接套筒520的安装孔内,且汇聚透镜510***第二连接部4705的通光孔内,为了提高第一管壳410内发射光路、接收光路与光纤适配器500的耦合,对准直透镜4115、汇聚透镜510的安装精度要求较高。
上述装配方式对第一管壳410内各结构的位置要求较高,影响第一管壳410的加工效率。因此可对准直透镜4115、汇聚透镜510的耦合方式进行改进,以降低装配对第一管壳410内各结构的位置要求。
实施例二
图19为本申请实施例提供的光模块中另一种光收发组件的结构示意图,图20为本申请实施例提供的光模块中另一种光收发组件的分解示意图。如图19、图20所示,本申请实施例提供的光收发组件400可包括第二管壳402、光发射器件与光接收器件,第二管壳402包括入射光口、收发一体光口与接收光口,光发射器件通过入射光口与第二管壳402连接,光接收器件通过接收光口与第二管壳402连接,光纤适配器500通过收发一体光口与第二管壳402连接。如此,光发射器件发射的光束通过入射光***入第二管壳402内,发射光束再经由第二管壳402透过收发一体光口耦合至光纤适配器500,实现了光的发射;光纤适配器500传输的接收光束通过收发一体光***入第二管壳402内,接收光束再经由第二管壳402透过接收光口传输至光接收器件,实现了光的接收。
在一些实施例中,光收发组件400可只包括一个光发射器件与一个光接收器件,第二管壳402可只包括一个入射光口、一个收发一体光口与一个接收光口,一个光发射器件通过入射光口与第二管壳402连接,一个光接收器件通过接收光口与第二管壳402连接,光纤适配器500通过收发一体光口与第二管壳402连接,如此能够实现光收发组件400的一路光发射、一路光接收。
在一些实施例中,光收发组件400还可包括两个光发射器件与两个光接收器件,第二管壳402包括两个入射光口、两个接收光口与一个收发一体光口,即光收发组件400包括第一光发射器件420、第二光发射器件430、第一光接收器件440与第二光接收器件450,第二管壳402包括第一入射光口、第二入射光口、第一接收光口、第二接收光口与收发一体光口,第一光发射器件420通过第一入射光口与第二管壳402连接,第二光发射器件430通过第二入射光口与第二管壳402连接,第一光接收器件440通过第一接收光口与第二管壳402连接,第二光接收器件450通过第二接收光口与第二管壳402连接,光纤适配器500通过收发一体光口与第二管壳402连接。
第一入射光口位于第二管壳402的左侧面,第二入射光口位于第二管壳402的上侧面,第一接收光口位于第二管壳402的上侧面,第二接收光口位于第二管壳402的下侧面,收发一体光口位于第二管壳402的右侧面。即第一入射光口与收发一体光口相对设置,第二入射光口与第一接收光口位于第二管壳402的同一侧,第一接收光口与第二接收光口相对设置。
由于第一光发射器件420发射光束的发射方向与光纤适配器500的光束接收方向位于同一方向,即第一光发射器件420的发射方向与电路板300相平行,光纤适配器500的光接收方向也与电路板300相平行,如此,第一光发射器件420发射的光束通过第一入射光***入第二管壳402内,发射光束直接透过第二管壳402耦合至光纤适配器500内,实现了一路光的发射。
在一些实施例中,第一光发射器件420的出光端设置有耦合透镜,第一光发射器件420内的激光器发射的激光光束经由耦合透镜转换为汇聚光束,汇聚光束经由第一入射光***入第二管壳402内。
在一些实施例中,第一光发射器件420发射的第一发射光束沿收发一体光口的中轴线方向传输,使得第一发射光束穿过第二管壳402射入光纤适配器500内。需要说明的是,收发一体光口的中轴线是指经过收发一体光口的中心、且与收发一体光口所在面垂直的轴线。
由于第二光发射器件430发射光束的发射方向与光纤适配器500的光束接收方向位于不同方向,即第二光发射器件430的发射方向与电路板300相垂直,光纤适配器500的光接收方向与电路板300相平行,需通过第二管壳402对第二光发射器件430的发射光束进行反射,使得反射后发射光束的发射方向与光纤适配器500的光接收方向位于同一方向。如此,第二光发射器件430发射的光束通过第二入射光***入第二管壳402内,通过第二管壳402反射后的发射光束耦合至光纤适配器500内,实现了另一路光的发射。
在一些实施例中,第二光发射器件430发射的第二发射光束经由第二管壳402反射,反射后的第二发射光束沿收发一体光口的中轴线方向传输,使得反射后的第二发射光束穿过第二管壳402射入光纤适配器500内。
在一些实施例中,第二管壳402内设置有光学元件401,光学元件401位于第一光发射器件420发射光路与第二光发射器件430发射光路的交点处,即光学元件401同时位于第一光发射器件420与第二光发射器件430的光束发射方向。
光学元件401具有透射第一发射光束、反射第二发射光束的作用,第一发射光束与反射后的第二发射光束可经由光学元件401进行合光,合光后的光束耦合至光纤适配器500。如此,第一光发射器件420发射的第一发射光束能够直接透过光学元件401,第二光发射器件430发射的第二发射光束在光学元件401处发生反射,反射后的第二发射光束与第一发射光束的发射方向相同,因此第一发射光束与反射后的第二发射光束在光学元件401处进行合光。
光学元件401具有透射面与反射面,透射面与第一光发射器件420相对设置,如此第一光发射器件420发射的第一发射光束经由透射面直接透过光学元件401;反射面与第二光发射器件430相对设置,如此第二光发射器件430发射的第二发射光束经由反射面进行反射,反射后的第二发射光束沿第一发射光束的发射方向传输,且反射后的第二发射光束与第一发射光束在反射面处进行合光。
在一些实施例中,光学元件401可为滤波片,也可为贴设有滤波片或滤波膜的棱镜,还可为其他结构,只要光学元件401具有透过第一发射光束、反射第二发射光束的功能即可。
在一些实施例中,光学元件401为滤波片,滤波片的体积较小,占用空间较小,有利于光收发组件400的体积小型化设计。
在一些实施例中,第一发射光束的波长可为1270nm、1310nm、1490nm或1577nm等,相应的,第二发射光束的波长也可为1270nm、1310nm、1490nm或1577nm等。
在一些实施例中,第一发射光束的波长为1577nm,第二发射光束的波长为1490nm,如此光学元件401具有透射1577nm、反射1490nm的功能,第一光发射器件420发射的1577nm的第一发射光束直接透过光学元件401,第二光发射器件430发射的1490nm的第二发射光束在光学元件401处发生反射,反射后的第二发射光束与第一发射光束合光后传输至光纤适配器500。
由于第一光接收器件440接收光束的接收方向与光纤适配器500的光束发射方向位于不同方向,即第一光接收器件440的接收方向与电路板300相垂直,光纤适配器500的光发射方向与电路板300相平行,需通过第二管壳402对光纤适配器500的接收光束进行反射,使得反射后接收光束的发射方向与第一光接收器件440的接收方向位于同一方向。如此,光纤适配器500接收的外部光束通过收发一体光***入第二管壳402内,通过第二管壳402反射后的接收光束耦合至第一光接收器件440内,实现了一路光的接收。
由于第二光接收器件450接收光束的接收方向与光纤适配器500的光束发射方向位于不同方向,即第二光接收器件450的接收方向与电路板300相垂直,光纤适配器500的光发射方向与电路板300相平行,需通过第二管壳402对光纤适配器500的接收光束进行反射,使得反射后接收光束的发射方向与第二光接收器件450的接收方向位于同一方向。如此,光纤适配器500接收的外部光束通过收发一体光***入第二管壳402内,通过第二管壳402反射后的接收光束耦合至第二光接收器件450内,实现了另一路光的接收。
第二管壳402内设置有第四分光器405、第五分光器407与第六分光器408,第四分光器405位于光纤适配器500传输接收光束的接收方向上,用于反射光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束;第五分光器407与第二光接收器件450对应设置,用于对反射后的第二接收光束进行透射、对反射后的第一接收光束进行再次反射,透射后的第二接收光束射入第二光接收器件450内;第六分光器408与第一光接收器件440对应设置,用于对第五分光器407反射后的第一接收光束进行透射,透射后的第一接收光束射入第一光接收器件440内。
图21为本申请实施例提供的光模块中另一种管壳的结构示意图,图22为本申请实施例提供的光模块中另一种管壳的另一角度结构示意图,图23为本申请实施例提供的光模块中另一种管壳的剖视图。如图21、图22、图23所示,第二管壳402包括第一表面4021、第二表面4023、第三表面4027与第四表面4029,第一表面4021与第三表面4027相对设置,第二表面4023与第四表面4029相对设置,第二表面4023的两端分别与第一表面4021、第三表面4027相连接。
第一表面4021上设置有第一入光口4022,第一入光口4022与第二管壳402的内腔相连通,第一光发射器件420通过第一表面4021与第二管壳402连接,如此第一光发射器件420发射的第一发射光束经由第一入光口4022射入第二管壳402内。在一些实施例中,第一光发射器件420可通过调节套筒480与第一表面4021固定连接。
第二表面4023上设置有第二入光口4024,第二入光口4024与第二管壳402的内腔相连通,第二光发射器件430通过第二入光口4024与第二管壳402连接,如此第二光发射器件430发射的第二发射光束经由第二入光口4024射入第二管壳402内。
第二表面4023上还设置有第一出光口4025,第一出光口4025与第二管壳402的内腔相连通,第一光接收器件440通过第一出光口4025与第二管壳402连接,如此第二管壳402接收的第一接收光束经由第一出光口4025射入第一光接收器件440内。
在一些实施例中,第二表面4023上可设置有突出的固定台4026,该固定台4026内设置有倾斜的安装孔,该安装槽与第二管壳402的内腔相连通,且第一光接收器件440***安装槽内,使得第一光接收器件440倾斜固定在第二管壳402上。
在一些实施例中,固定台4026与第二管壳402为一体结构,固定台4026内的安装孔即为第二管壳402上的第一出光口4025。
第三表面4027上设置有收发光口4028,收发光口4028与第二管壳402的内腔相连通,光纤适配器500通过收发光口4028与第二管壳402连接,如此光纤适配器500传输的接收光束经由收发光口4028射入第二管壳402内。在一些实施例中,光纤适配器500通过收发光口4028***第二管壳402内,以实现光纤适配器500与第二管壳402的固定连接。
第四表面4029上设置有第二出光口4030,第二出光口4030与第二管壳402的内腔相连通,第二光接收器件450通过第四表面4029与第二管壳402连接,如此第二管壳402接收的第二接收光束经由第二出光口4030射入第二光接收器件450内。在一些实施例中,第二光接收器件450可***第二出光口4030内,第二光接收器件450的外壁与第二出光口4030的内壁粘接固定。
第二管壳402内设置有第一腔4037、第二腔4033与第三腔4038,第一入光口4022、第二入光口4024与第一腔4037相连通,光学元件401位于第一腔4037内;第一腔4037通过第二腔4033与第三腔4038相连通,第一出光口4025、第二出光口4030、收发光口4028与第三腔4038相连通,第四分光器405、第五分光器407与第六分光器408位于第三腔4038内。
图24为本申请实施例提供的光模块中另一种管壳的另一角度剖视图。如图24所示,第一腔4037内设置有支撑台4031,该支撑台4031倾斜设置,由第一入光口4022向第二腔4033的方向上,支撑台4031由上向下倾斜设置,即沿着第一发射光束的发射方向,支撑台4031与第二入光口4024之间的距离逐渐增加,使得支撑台4031与发射光轴之间形成第一角度。在一些实施例中,第一角度为45度。
光学元件401的透射面粘贴在支撑台4031上,如此光学元件401与发射光轴之间存在第一角度,第二光发射器件430发射的第二接收光束在光学元件401的反射面发生反射,反射后的第二发射光束与第一发射光束的发射方向相同。
在一些实施例中,为方便第一光发射器件420发射的第一发射光束能够透过光学元件401,支撑台4031上设置有透光孔,该透光孔与第一腔4037相连通。如此,第一光发射器件420发射的第一发射光束穿过第一腔4037、透光孔设置光学元件401,且第一发射光束直接透过光学元件401。
在一些实施例中,支撑台4031上的透光孔可以直接为开孔,也可以为由透光材料制成的平台区域,只要第一光发射器件420发射的第一发射光束能够通过透光孔透过光学元件401即可。
在一些实施例中,在第一发射光束在光学元件401进行透射时,大部分(约为95%)第一发射光束直接透过光学元件401,但仍有部分(约为5%)第一发射光束可能会在光学元件401的透射面处发生反射,而反射后的第一发射光束可能会在第一腔4037的内壁处再次发生反射,再次反射后的第一发射光束可能会经由第二入光口4024射入第二光发射器件430内,造成反射光对第二发射光束的串扰。
为了避免反射后的第一发射光束对第二发射光束造成串扰,在第一腔4037的内壁上设置有斜面4032,该斜面4032位于支撑台4031的下方,且沿着第一发射光束的发射方向,斜面4032与第二入光口4024之间的距离逐渐减小。如此,部分第一发射光束在光学元件401的透射面处发生反射后,反射后的第一发射光束在斜面4032再次发生反射,由于斜面4032倾斜设置,因此再次反射后的第一发射光束向外发散,能够减少再次反射后的第一发射光束射入第二入光口4024,也就能够有效减少反射光对第二发射光束的串扰。
为了能够减少第一发射光束在斜面4032反射后的光束射入第二入光口4024,斜面4032与发射光轴之间形成第二角度。在一些实施例中,第二角度为20°~50°。
第一光发射器件420发射的第一发射光束透过光学元件401后传输至光纤适配器500,由于介质的变化,且光在不同介质的界面传播会发生反射,因此第一发射光束穿过第二腔4033、第三腔4038射至光纤适配器500内的光纤端面时,大部分第一发射光束直接透过光纤端面射入光纤适配器500内,小部分第一发射光束会在光纤端面处发生反射,反射后的第一发射光束可能会沿原路返回第一光发射器件420内,从而影响第一光发射器件420的发射性能。
为了避免反射后的第一发射光束沿原路返回第一光发射器件420,可在第二腔4033内可设置有隔离器,透过光学元件401的第一发射光束直接穿过隔离器射入光纤适配器500内,而该隔离器可隔离在光纤适配器500的光纤端面反射的第一发射光束,以避免反射后的第一发射光束返回第一光发射器件420内,保证了第一光发射器件420的发射性能。
在一些实施例中,经由第一光发射器件420出光端的耦合透镜,第一光发射器件420发射的第一发射光束为汇聚光,汇聚光在焦点处的光斑最小,因此可将隔离器设置在第一发射光束的焦点位置,此时需要的隔离器尺寸最小,如此就保证了隔离器需要的第二腔4033孔径最小,有利于实现第二管壳402的体积小型化设计。
第三腔4038内设置有第一安装平台4034、第二安装平台4036与第三安装平台4035,第一安装平台4034倾斜设置,即沿着第一发射光束的发射方向(由左至右),第一安装平台4034与收发光口4028之间的距离逐渐减小。
在一些实施例中,第一安装平台4034上设置有透光孔,该透光孔与第三腔4038相连通,如此透过光学元件401的第一发射光束穿过该透光孔射入光纤适配器500内,经由光学元件401反射的第二发射光束穿过该透光孔射入光纤适配器500内。
第四分光器405的侧面粘贴在第一安装平台4034上,第四分光器405与发射光轴之间形成第六角度。第四分光器405具有反射第一接收光束、第二接收光束的作用,用于对光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束进行反射。在一些实施例中,第六角度为40°~50°。
在一些实施例中,第四分光器405通过透光孔露出的部分设置有反射面,光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束射至第四分光器405的反射面时,第一接收光束、第二接收光束在第四分光器405的反射面处发生反射。
第二安装平台4036位于第一安装平台4034的下方,且第二安装平台4036倾斜设置,即沿着第一发射光束的发射方向(由左至右),第二安装平台4036与第二出光口4030之间的距离逐渐减小。第二安装平台4036上设置有通孔,第三腔4038通过该通孔与第二出光口4030相连通。
第五分光器407的侧面粘贴在第二安装平台4036上,第五分光器407与发射光轴之间形成第七角度。第五分光器407具有反射第一接收光束、透射第二接收光束的作用,用于对第四分光器405反射的第二接收光束进行透射、对第四分光器405反射的第一接收光束进行反射。在一些实施例中,第七角度为6°~20°。
在一些实施例中,第五分光器407朝向第二出光口4030的侧面(下表面)上设置有透射反射面,经由第四分光器405反射后的第一接收光束、第二接收光束射至第五分光器407,反射后的第一接收光束在透射反射面进行再次反射;经由第四分光器405反射后的第二接收光束直接透过透射反射面,透过第五分光器407的第二接收光束经由第二出光口4030射入第二光接收器件450内。
如果在第五分光器407的上表面上设置透射反射面,就需将第五分光器407的下表面粘贴在第二安装平台4036上,也就需要将第五分光器407置于第二安装平台4036的通孔内,也就增加了第三腔4038的尺寸。但,在第五分光器407的下表面设置透射反射面时,只需设置一通孔方便接收光束射至第五分光器407即可,从而能够有效减小第二管壳402的尺寸,有利于第二管壳402的小型化设计。
在一些实施例中,为方便将第五分光器407安装至第二安装平台4036上,第三腔4038内还可设置固定件,该固定件倾斜安装在第二安装平台4036上,且固定件上设置有通光孔,第五分光器407安装在固定件的下表面上,第五分光器407与通光孔对应设置,如此可减小第五分光器407的尺寸。
在一些实施例中,固定件可为圆盘,圆盘的中心位置处设置有通光孔,圆盘的侧面粘贴在第二安装平台4036上,第五分光器407安装在圆盘的中心位置处。
第三安装平台4035位于第一安装平台4034的斜上方,且第三安装平台4035倾斜设置,即沿着第一发射光束的发射方向(由左至右),第三安装平台4035与第二出光口4030之间的距离逐渐减小。第三安装平台4035上设置有通光孔,第三腔4038通过该通光孔与第一出光口4025相连通。
第六分光器408的侧面粘贴在第三安装平台4035上,第六分光器408与发射光轴之间形成第八角度。第六分光器408具有透射第一接收光束的作用,用于对第五分光器407再次反射的第一接收光束进行透射。在一些实施例中,第八角度为10°~22°。
在一些实施例中,第六分光器408朝向第五分光器407的侧面(下表面)上设置有透射面,经由第五分光器407反射后的第一接收光束直接透过第六分光器408的透射面,透过第六分光器408的第一接收光束经由第一出光口4025射入第一光接收器件440内。
在一些实施例中,固定台4026内设置有安装槽,该安装槽包括第四安装平台4039,第四安装平台4039上设置有与第三安装平台4035连通的通孔。第四安装平台4039倾斜设置,沿第一发射光束的发射方向,第四安装平台4039与第二管壳402中轴线之间的距离逐渐减小,即第四安装平台4039的倾斜方向与第三安装平台4035的倾斜方向相同。
第一光接收器件440倾斜***固定台4026的安装槽内,第一光接收器件440的管帽外侧面与第四安装平台4039相接触,第一光接收器件440的入射透镜可置于第四安装平台4039的通孔内,如此,第一光接收器件440通过固定台4026的安装槽倾斜设置在第二管壳402上。
第四安装平台4039与第二管壳402内发射光轴之间可形成第八角度,即第四安装平台4039与发射光轴之间的角度、第三安装平台4035与发射光轴之间的角度可相同,第四安装平台4039与第三安装平台4035平行设置。
在一些实施例中,第四安装平台4039与发射光轴之间的角度、第三安装平台4035与发射光轴之间的角度也可不相同,第四安装平台4039与第三安装平台4035之间具有较小的角度。在一些实施例中,第四安装平台4039与发射光轴之间的角度为22°。
在一些实施例中,第四分光器405与第二管壳402内发射光轴之间的第六角度为44°,第五分光器407与发射光轴之间的第七角度为9.5°,第六分光器408与发射光轴之间的第八角度为21°。如此光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束经由第四分光器405反射至第五分光器407,反射后的第二接收光束直接透过第五分光器407,反射后的第一接收光束在第五分光器407处再次反射,再次反射后的第一接收光束直接透过第六分光器408。
在一些实施例中,第四分光器405、第五分光器407、第六分光器408可以为滤波片,也可以为贴设有滤波片或滤波膜的棱镜,也可以为其他结构,在此不做具体限定。
在一些实施例中,第四分光器405、第五分光器407、第六分光器408均为滤波片,滤波片的体积较小,占用空间较小,有利于第二管壳402的体积小型化设计。
第一接收光束的波长可以为1270nm、1310nm、1490nm或1577nm等等,在此不做具体限定;相应的,第二接收光束的波长可以为1270nm、1310nm、1490nm或1577nm等等,在此不做具体限定。
在一些实施例中,第一接收光束的波长为1270nm,第二接收光束的波长为1310nm,如此第四分光器405具有反射1270nm与1310nm波长的作用,第五分光器407具有透射1310nm波长、反射1270nm波长的作用,同时第五分光器407具有隔离1490nm、1577nm等波长的隔离作用;第六分光器408具有透射1270nm波长的作用。
图25为本申请实施例提供的光模块中另一种光收发器件的结构示意图。如图25所示,光纤适配器500包括连接套筒、内部光纤530、外套筒与内套筒,连接套筒的一端与外套筒固定连接,连接套筒的另一端与第二管壳402的第三表面4027固定连接;内套筒固定在外套筒的内腔侧壁上,内部光纤530通过内套筒固定在外套筒的内腔内。连接套筒上设置有安装孔,该安装孔与外套筒的内腔相连通,该安装孔内设置有汇聚透镜510,该汇聚透镜510突出于连接套筒,且汇聚透镜510通过收发光口4028***第三腔4038内。如此,光纤适配器500中的内部光纤530传输的第一接收光束、第二接收光束经由汇聚透镜510转换为准直光束,准直光束经由第三腔4038射至第四分光器405。
第三腔4038内还设置有装配孔,该装配孔内设置有第一透镜403,该第一透镜403位于隔离器600与第四分光器405之间,该第一透镜403为准直透镜,用于将透过光学元件401的第一发射光束、在光学元件401处反射的第二发射光束分别转换为平行光束,平行光束直接透过第四分光器405射入汇聚透镜510内,平行光束经由汇聚透镜510转换为汇聚光束,汇聚光束汇聚至内部光纤530内。
在装配光收发组件400时,首先将第一透镜403***第三腔4038内的装配孔内,然后将第四分光器405通过无源粘接的方式直接粘接到第一安装平台4034上,将固定件406通过无源粘接的方式直接粘接到第二安装平台4036上,将第五分光器407固定在固定件406上,将第六分光器408通过无源粘接的方式直接粘接到第三安装平台4035上;然后将安装有汇聚透镜510的光纤适配器500通过收发光口4028***第三腔4038内,使得第一透镜403与汇聚透镜510有源耦合。
在一些实施例中,第一透镜403直接放置于第三腔4038内的装配孔内,汇聚透镜510随着光纤适配器500***第三腔4038内,第一透镜403与汇聚透镜510采用有源耦合,如此第一透镜403对在第三腔4038内的位置要求不高,精度要求也不高,方便第一透镜403的装配。
完成第二管壳402内光学元件401、隔离器600、第一透镜403、第四分光器405、第五分光器407、第六分光器408的装配后,将第一光发射器件420通过调节套筒与第二管壳402的第一表面4021激光焊接,使得第一光发射器件420发射的第一发射光束通过第一入光口4022射入第一腔4037内;然后将第二光发射器件430通过第二入光口4024***第二管壳402内;然后将第一光接收器件440通过固定台4026与第二管壳402连接,第一光接收器件440通过粘接胶水与第二管壳402固定连接;然后将第二光接收器件450通过第二出光口4030***第二管壳402内,第二光接收器件450通过粘接胶水与第二管壳402固定连接;如此,完成了光收发组件400的装配。
完成光收发组件400的装配后,第一光发射器件420发射的第一发射光束依次透过光学元件401与隔离器600,透过隔离器600的第一发射光束经由第一透镜403转换为平行光束与,平行光束透过第四分光器405,经由汇聚透镜510射入光纤适配器500的内部光纤530内,实现了第一发射光束的发射。
第二光发射器件430发射的第二发射光束通过光学元件401进行反射,反射后的第二发射光束透过隔离器600,透过隔离器600的第二发射光束经由第一透镜403转换为平行光束,平行光束透过第四分光器405,经由汇聚透镜510射入光纤适配器500的内部光纤530内,实现了第二发射光束的发射。
在一些实施例中,第一发射光束与第二发射光束可在光学元件401处进行合光,即第二发射光束在光学元件401处进行反射,反射后的第二发射光束与透过光学元件401的第一发射光束进行合光,合光透过隔离器600,透过隔离器600的合光经由第一透镜403转换为平行光束,平行光束透过第四分光器405,经由汇聚透镜510射入光纤适配器500的内部光纤530内,同时实现了第一发射光束、第二发射光束的发射。
通过光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束经由汇聚透镜510转换为第一接收平行光、第二接收平行光,第一接收平行光、第二接收平行光经由第四分光器405反射至第五分光器407,反射后的第二接收平行光直接透过第五分光器407射入第二光接收器件450内,实现了第二接收光束的接收。
经由第四分光器405反射的第一接收平行光在第五分光器407处进行再次反射,再次反射后的第一接收光束直接透过第六分光器408射入第一光接收器件440内,实现了第一接收光束的接收。
在一些实施例中,光纤适配器500传输的第一接收光束、第二接收光束可为分开的不同波长的光,也可为包含第一接收光束、第二接收光束的合光。
在一些实施例中,光纤适配器500传输的第一接收光束为1270±10nm波长的接收光,第二接收光束为1310±20nm波长的接收光,即第一接收光束可为1280nm波长的光,第二接收光束可为1290nm的光,如此第一接收光束与第二接收光束的波长相距较小。而通过本申请提供的第四分光器405、第五分光器407、第六分光器408的分光作用,可将波长相距较小的第一接收光束、第二接收光束分开,实现了密集分波功能。
本申请中,采用3个透镜(第一光发射器件420内的耦合透镜、第二管壳402内的第一透镜403、光纤适配器500内的汇聚透镜510)的光路***、汇聚光转平行光的光路设计,提升了光收发组件400的耦合效率。创新分光设计,可以实现6nm以内的密集分波功能,相比行业其他方案,可以在更低成本的情况下,更好地满足Com-PON产品的协议所需要的分波要求。这种特殊的光路设计,使得可以用最好的滤光片,最小的插损,实现了两路的发射和两路的接收。
在一些实施例中,第一光接收器件440接收管壳传输的第一接收光束、第二光接收器件450接收管壳传输的第二接收光束时,光接收器件在接收光时存在接收回损与响应度指标,接收回损与响应度指标相互制衡。
传统的设计为了提高接收PD芯片的响应度,在芯片上进行镀膜反射,这样接收的光经过PD吸收后再被反射回去,重新吸收一遍,从而提升PD的响应度,但会导致接收的回损指标裂化。而为提升回损指标,又要降低反射,不可避免的要牺牲响应度的指标。
图26为本申请实施例提供的光模块中光接收器件的结构示意图。如图26所示,为了解决上述问题,以第二光接收器件450为例进行说明,第二光接收器件450包括TO管座、载体4501与PD芯片4502,载体4501设置在TO管座上,载体4501背向TO管座表面的一端设置有斜面,该斜面由左至右向下倾斜,即沿着管壳内的光发射方向,该斜面与管壳的中轴线之间的距离逐渐增加。在一些实施例中,斜面与发射光轴之间的角度为12°。
PD芯片4502设置在载体4501的斜面上,使得PD芯片4502倾斜固定在TO管座上。如此,第二接收光束透过分光器射至PD芯片4502时,PD芯片4502与接收光路为非正交设计,部分接收光在PD芯片4502处发生反射,但反射后的接收光不会对射至PD芯片4502的接收光造成影响,从而极大地改善了接收回损指标但对接收响应度指标的影响很小,实现了接收回损和响应度指标的兼容。
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 (9)
1.一种光模块,其特征在于,包括:
电路板;
光组件,与所述电路板电连接;
光纤适配器,与所述光组件连接;
其中,所述光组件包括:
第一管壳,包括内腔及与所述内腔连通的第一出射光口、第二出射光口、收发一体光口,所述光纤适配器通过所述收发一体光口***所述内腔内;
分光组件,设置于所述内腔内,包括支撑架、第一分光器、第二分光器与第三分光器,所述支撑架内设置有贯穿的通光孔,所述通光孔内设置有准直透镜,所述光纤适配器端部的汇聚透镜***所述通光孔内,所述准直透镜与所述汇聚透镜相耦合;所述第一分光器、所述第二分光器、所述第三分光器均设置于所述支撑架上,用于对所述光纤适配器传输的不同波长的接收光进行反射分光;
支架,***所述第一出射光口,包括安装槽,所述安装槽的一端设置有开口,所述安装槽的另一端设置有倾斜的安装面,所述安装面与所述第一出射光口相连通;沿所述光纤适配器射入的光接收方向,所述安装面与所述第一管壳中轴线之间的距离逐渐增加;
第一光接收器件,设置于所述安装面上,与所述第一管壳之间具有预设角度,用于接收所述分光组件反射的一路接收光;
第二光接收器件,***所述第二出射光口内,用于接收所述分光组件反射的另一路接收光。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述支撑架包括第一连接部、支撑部与第二连接部,所述第一连接部通过所述支撑部与所述第二连接部连接;
所述支撑架上设置有第一支撑面、第二支撑面、第二限位面与第三支撑面,所述第一支撑面与所述第一管壳内光发射方向之间具有第三角度,所述第一分光器设置于所述第一支撑面上;
所述第二支撑面朝向所述第一出射光口,所述第二支撑面与所述第一管壳内光发射方向之间具有第四角度,所述第三分光器设置于所述第二支撑面上,所述第三分光器的一端抵在所述第二限位面上、另一端抵在所述第一连接部上;
所述第三支撑面位于所述支撑部朝向所述第二出射光口的外侧上,所述第三支撑面与所述第一管壳内光发射方向之间具有第五角度,所述第二分光器设置于所述第三支撑面上。
3.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于,所述第一分光器朝向所述收发一体光口的侧面上设置有反射面,所述反射面用于对所述光纤适配器传输的第一接收光、第二接收光进行反射;
所述第二分光器朝向所述第二出射光口的侧面上设置有透射反射面,所述透射反射面用于对经由所述第一分光器反射的第一接收光进行再次反射,对经由所述第一分光器反射的第二接收光束进行透射;
所述第三分光器朝向所述第二分光器的侧面上设置有透射面,所述透射面用于对经由所述第二分光器再次反射的第一接收光束进行透射。
4.根据权利要求3所述的光模块,其特征在于,所述第一分光器与所述光发射方向之间的第三角度为40°~50°,所述第二分光器与所述光发射方向之间的第四角度为6°~20°,所述第三分光器与所述光发射方向之间的第五角度为10°~22°。
5.根据权利要求4所述的光模块,其特征在于,所述第三角度为45°,所述第四角度为8°,所述第五角度为16°。
6.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于,所述准直透镜设置于所述第一连接部的通光孔内,所述汇聚透镜***所述第二连接部的通光孔内,所述准直透镜与所述汇聚透镜之间无源耦合连接。
7.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述安装面上设置有透光孔,所述安装面通过所述透光孔与所述第一出射光口相连通。
8.根据权利要求7所述的光模块,其特征在于,所述安装面与所述第一管壳内光发射方向之间的角度为16°。
9.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第一分光器、所述第二分光器、所述第三分光器均为滤波片。
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