CN103163598A

CN103163598A - 光收发装置

Info

Publication number: CN103163598A
Application number: CN2011104085490A
Authority: CN
Inventors: 许义忠
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2031-12-09

Abstract

本发明提供一种光收发装置，包括一个光源模组，一个光电转换模组，仅一条光纤，一个镜头模组以及一个光分路器。该光源模组用于发出第一光束，该光电转换模组用于接收第二光束，该光纤用于传输该第一、第二光束。该镜头模组包括一个收容部，该收容部具有一个第一透镜部、第二透镜部以及第三透镜部，该三个透镜部分别和该光源模组、该光电转换模组、该光纤光学对准。该光分路器位于该收容部内引导该第一光束进入该光纤以及引导自该光纤内传出的第二光束至该光电转换模组。

Description

光收发装置

技术领域

本发明涉及光纤通讯领域，尤其涉及光收发装置。

背景技术

现有技术中，光收发装置同时要发出光束和接收光束，不同光束通过不同的光纤来传输，但当光源和光电转换组件较多时，光收发装置要使用多条光纤，或者还要使用多个光耦合器、光分波器等，增加了光收发装置的体积。

发明内容

有鉴于此，提供一种光纤数量较少、体积小的光收发装置实为必要。

一种光收发装置包括一个光源模组，一个光电转换模组，仅一条光纤，一个镜头模组以及一个光分路器。该光源模组用于发出第一光束，该光电转换模组用于接收第二光束，该光纤用于传输该第一、第二光束。该镜头模组包括一个收容部，该收容部具有一个第一透镜部、第二透镜部以及第三透镜部，该三个透镜部分别和该光源模组、该光电转换模组、该光纤光学对准。该光分路器位于该收容部内引导该第一光束进入该光纤以及引导自该光纤内传出的第二光束至该光电转换模组。

相对于现有技术，本发明利用光分路器使不同路径上的光束既能合在一条光纤内传输又能隔离不同路径上的光束，能够减少光纤的数量，缩小光收发模组的体积。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的光收发装置的示意图。

图2是本发明第二实施例提供的光收发装置的示意图。

图3是本发明第三实施例提供的光收发装置的示意图。

主要元件符号说明

光收发装置	100，300，500
		光源模组	12
光电转换模组	14
		光纤	16
镜头模组	18
		收容部	180
光分路器	20，40
		第一平面	11，31
第二平面	13，32
		第一透镜部	181
第二透镜部	182
		第三透镜部	183
第一端口	21，51
		第二端口	22，52
第三端口	23，53
		反射斜面	45
反射体	450
		1×2光分路器	46
反射微结构	60
		成型部	600
微结构面	601

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，本发明第一实施例提供的光收发装置100包括一个光源模组12，一个光电转换模组14，仅一条光纤16，一个镜头模组18以及一个光分路器20(也可以称为分波复用器，WDM，wavelength divisional multiplexer)。

该光源模组12用于发出第一光束L1，该光电转换模组14用于接收第二光束L2。该第一光束L1和该第二光束L2方向相反，例如，该第一光束L1属于下行路线(down flow)，该第二光束L2属于上行路线(up flow)。波长一般互不相等，例如，该第一光束L1波长为1300nm，该第二光束L2波长为1550nm。该光纤16用于传输该第一光束L1和第二光束L2。

该光源模组12包括一个或者多个激光光源，例如激光二极管(Laser diode，LD)，该光电转换模组14包括一个或者多个光电二极管(photodiode，PD)。

该镜头模组18包括一个收容部180，该收容部180具有一个第一透镜部181、第二透镜部182以及第三透镜部183，该三个透镜部分别和该光源模组12、该光电转换模组14、该光纤16光学对准。本实施例中的收容部180呈长方体结构，但也可以是除此之外的其它结构，例如球体，三棱柱等。该第一透镜部181、第二透镜部182、第三透镜部183均突出于该收容部180，每个透镜部的光学表面为会聚球面或者会聚非球面，每个透镜部和该收容部180既可以是一体成型的，也可以是分别制造组合在一起的。该镜头模组18的材质可以是玻璃或者塑料，制造方法可以是压印成型也可以是射出成型等。

光分路器20一般形成在硅基底上。本发明各个实施例中，光分路器20形成在该收容部180内，其可以通过埋入成型等成型方式加工得到。由于该光分路器20形成在镜头模组18的内部，所以可以节省空间。

该光分路器20用以引导该第一光束L1进入该光纤16以及引导自该光纤16内传出的第二光束L2至该光电转换模组14。当激光光源或者光电二极管为多个时，光分路器20的输入/输出端口的数量或者光分路器20的数量应做相应的调整。图中光分路器20上带箭头的虚线代表光分路器的光学路径(optical path)。

该光分路器20具体可以是一种平面波导型光分路器(Planar Lightwave Circuit Splitter)，例如，波导光栅、密集波分复用器、1×N光分路器或双向波分复用器等可以将不同方向的光区分开的光学元件。

该光分路器20根据光源模组的数量以及光电转换模组的数量应该至少包括第一端口41、第二端口42、第三端口43，该第一端口41与该光纤16光学耦合，该第二端口42与该光源模组12光学耦合，该第三端口43与该光电转换模组14光学耦合。

本实施例中的收容部180具有一个第一平面11和第二平面13，该第一平面11和该第二平面13相互平行。该第三透镜部183位于该第一平面11。为节省空间，缩小体积，该第一、第二透镜部181、182均位于同一个平面，即该第二平面13上的不同位置，而不是分别位于两个平面。

该第三透镜部183将光线会聚到该光纤16中或者将光纤16中发出的光线引导到光分路器20。

该第一光束L1是从该光源模组12中发出的，经过第一透镜部181的会聚进入该收容部180，然后经过光分路器20、该第三透镜部183进入该光纤16。

该第二光束L2从另一个光收发模组(图未示)的光源模组发出后进入该光纤16，然后经过该第三透镜部183进入该光分路器20，该光分路器20将该第二光束L2引导到该第二透镜部182，会聚后进入该光电转换模组14，该光电转换模组14将光信号转换为电信号。

该光分路器20还可以是薄膜滤光片(Thin Film Filter，TFF)。当包含多波长的光通过入射端口进入该薄膜滤光片后，该滤光片允许通过的波长通过透射端口输出，反射光信号通过反射端口输出；再将反射光信号引入另外一个分波多任务器(例如还是薄膜滤光片)进行分光，使另外一路透射光信号输出；如此反复就可以将不同波长的光信号进行分离。

请参阅图2，本发明第二实施例提供的光收发模组300和光收发模组100基本相同，不同之处在于第一光束L1和第二光束L2的光路发生弯折，例如大致弯折90度，从而可以使光收发模组300的体积更紧凑。

设置有第三透镜部183的第一平面31和设置有第一透镜部181、第二透镜部182的第二平面32相互垂直。光分路器40包括一个平面波导型光分路器和一个反射斜面45。该反射斜面45是一个反射体450的一个表面。该反射体450呈三棱柱结构，正好设置在该第一平面31和第二平面32交角的对面。该反射体450的结构不限于此，例如该反射体450可以是球体，总之，该反射体450可将该第一光束L1和第二光束L2进一步分离开，并将光路弯折到预定角度。

本实施例中，该平面波导型光分路器采用的是一个1×2光分路器46(与第一实施例所采用的光分路器相同)。该1×2光分路器包括一个第一端口51、第二端口52、第三端口53。该第一端口51与该光纤16光学耦合，该第二端口52与该光源模组12光学耦合，该第三端口53与该光电转换模组14光学耦合，该反射斜面45相对该第一平面31及该第二平面32倾斜并使该光源模组12发出的光线经该反射斜面45反射后进入该第二端口52，使该第三端口53发出的光线经该反射斜面45反射后进入该光电转换模组14。

本实施例中，该反射斜面45与该第二平面32之夹角为45度。该反射斜面45表面光滑，优选地，可以在反射面上镀上高反射率层，例如银层。与第一实施例相比，本实施例的光路在该反射斜面45处发生弯折，弯折角度可以根据需要设置。

请参阅图3，本发明第三实施例提供的光收发装置500与光收发装置300相比基本相同，不同之处在于采用的光分路器70的具体结构不同。该光分路器70包括一个反射微结构60，该反射微结构60包括成型部600以及该成型部600的一个微结构面601。该反射微结构60放置的位置与该第二实施例中的反射体450放置的位置相同，该反射微结构60相对第一平面31、第二平面32倾斜。微结构面601通过超精密加工形成，控制该微结构面601的细微结构以使该第二光束L2反射到光电转换模组14，而将第一光束L1反射到第三透镜部。例如，在该微结构面601上，该第一光束L1的落点处是一个凸起结构，而第二光束L2的落点处是一个凹陷结构等，总之，结合该光源模组12和光电转换模组14以及该第三透镜部183的位置，并考虑第一光束L1和第二光束L2的波长来设计每个光束落点处的微结构，从而形成该反射微结构60整体。图3采用阶梯状的凹凸不平的表面来示意该微结构面601。

该反射微结构60和该镜头模组18可以通过射出成型的方式一体成型，该反射微结构60的折射率小于该镜头模组18的折射率以防止任何一条光束从该反射微结构60处折射出去。该反射微结构60最主要的是其微结构面601，其它部份，例如本实施例中该反射微结构60大致呈三棱柱结构的成型部600可以去掉、可以缩小、或者变成其它形状。

本发明利用各种不同形式的光分路器使不同路径上的光束既能合在一条光纤内传输又能隔离不同路径上的光束，能够减少光纤的数量，缩小光收发模组的体积。另外，一般来说，光分路器作为被动光学组件在使用时需要与其它光学组件独立使用，而本发明将光分路器直接形成在主动光学组件(即镜头模组)的内部，所以只需要在输出/入端使用极少条的光纤就可以达到多信道的需求，以达到节省空间的效果。

可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种光收发装置，包括一个光源模组用于发出第一光束，一个光电转换模组用于接收第二光束，其特征在于，该光收发装置还包括：

仅一条光纤，用于传输该第一、第二光束；

一个镜头模组，该镜头模组包括一个收容部，该收容部具有一个第一透镜部、第二透镜部以及第三透镜部，该三个透镜部分别和该光源模组、该光电转换模组、该光纤光学对准；以及

一个光分路器，位于该收容部内，用于引导该第一光束进入该光纤以及引导自该光纤内传出的该第二光束至该光电转换模组。

2.如权利要求1所述的光收发装置，其特征在于：该收容部具有第一平面和第二平面，该第一、第二透镜部均位于该第一平面的不同位置，该第三透镜部位于该第二平面，该第一、第二光束分别经过对应的透镜部进入该光电转换模组或者自该光源模组发出。

3.如权利要求2所述的光收发装置，其特征在于：该第一、第二平面相互平行。

4.如权利要求3所述的光收发装置，其特征在于：该光分路器包括一个平面波导型光分路器，该平面波导型光分路器至少包括一个第一、第二、第三端口，该第一端口与该光纤光学耦合，该第二端口与该光源模组光学耦合，该第三端口与该光电转换模组光学耦合。

5.如权利要求4所述的光收发装置，其特征在于：该平面波导型光分路器选自密集波分复用器、1×N光分路器或双向波分复用器。

6.如权利要求2所述的光收发装置，其特征在于：该第一、第二平面相互垂直。

7.如权利要求6所述的光收发装置，其特征在于：该光分路器包括一个平面波导型光分路器和一个反射斜面，该平面波导型光分路器至少包括一个第一、第二、第三端口，该第一端口与该光纤光学耦合，该第二端口与该光源模组光学耦合，该第三端口与该光电转换模组光学耦合，该反射斜面相对该第一平面及该第二平面倾斜并使该光源模组发出的光线经该反射斜面反射后进入该第二端口，使该第三端口发出的光线经该反射斜面反射后进入该光电转换模组。

8.如权利要求7所述的光收发装置，其特征在于：该反射斜面与该第二平面之夹角为45度。

9.如权利要求7所述的光收发装置，其特征在于：该平面波导型光分路器选自密集波分复用器、1×N光分路器或双向波分复用器。

10.如权利要求6所述的光收发装置，其特征在于：该光分路器包括一个反射微结构，该反射微结构具有一个微结构面，该微结构面用于将该第一光束反射至该第三透镜部以及将该第二光束反射至该第二透镜部。