CN104880773A - 波分复用解复用装置及光模块 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种波分复用解复用装置及光模块，波分复用解复用装置包括基板和多个滤光片，基板包括相对的第一表面、第二表面及连接两者的侧表面，至少部分第一表面为全反射面，多个滤光片设置在第二表面上，波分复用解复用装置还包括与第二表面相连的反光元件，当垂直于第一表面的入射光线射向反光元件时，反光元件将入射光线偏离入射方向弯折一定角度后到达第一表面，入射光线于第一表面处发生反射并分别经过各个滤光片后从基板中射出。本申请的入射光线垂直于基板第一表面入射，通过反光元件的作用使得光线在基板内后续的传播方向偏离入射方向，通过该设计可以压缩基板于入射光线入射方向上的尺寸，从而有利于减小整个装置的尺寸。

Description

波分复用解复用装置及光模块

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种波分复用解复用装置及光模块。

背景技术

 随着人类对通信带宽的需求的快速增长，现有通信系统面临着容量和能耗两大挑战。为了在更小的空间、更低的能耗占用下能够提供更大的带宽，关于并行光学模块的研究发展开始日益增多。然而，现有技术中，这类波分复用解复用装置的封装尺寸过大。

如图1所示，在现有技术中，基板10、滤光片20、发射入射光线的光源等封装在同一个腔体中，以形成具有波分复用解复用装置的光模块，假设此时腔体沿着B方向延伸，考虑到简化工艺流程，将入射光线的方向设置成平行于B方向。基板10的第一表面11为全反射表面，基板10的第二表面12上设置有多个滤光片20，入射光线由基板10的第一表面11处入射并于所述基板10内多次反射，而后入射光线由滤光片20处出射，这里，基板10与A方向形成一夹角α摆放，使得沿着B方向入射的入射光线可于基板10内多次反射，但是，此时基板10由于呈角度摆放，这个摆放角度限制了基板10于B方向的尺寸压缩，不利于光模块的小型化。

发明内容

本申请一实施例提供一种波分复用解复用装置，其具有较小的尺寸，该波分复用解复用装置包括基板和多个滤光片，所述基板包括相对的第一表面、第二表面及连接所述第一表面和所述第二表面的侧表面，至少部分所述第一表面为全反射面，所述多个滤光片设置在所述第二表面上，所述波分复用解复用装置还包括与所述第二表面相连的反光元件，当垂直于所述第一表面的入射光线射向所述反光元件时，所述反光元件将所述入射光线偏离入射方向弯折一定角度后到达所述第一表面，所述入射光线于所述第一表面处发生反射并分别经过各个所述滤光片后从所述基板中射出。

一实施例中，所述多个滤光片之间具有间隔，所述入射光线于所述基板内每相邻两个滤光片之间至少经过两次反射后分别经过各个所述滤光片从所述基板中射出。

一实施例中，所述反光元件包括反射面，所述反射面倾斜于所述第二表面，当垂直于所述第一表面的入射光线射向所述反光元件时，所述反射面将所述入射光线偏离入射方向弯折一定角度后到达所述第一表面，所述入射光线于所述第一表面处发生反射并分别经过各个所述滤光片后从所述基板中射出。

一实施例中，所述反光元件设置于所述基板的第二表面下或所述侧表面旁。

一实施例中，所述反光元件与所述基板为一体成型结构。

一实施例中，所述反射面为连接所述基板的所述第一表面和所述第二表面的平面。

一实施例中，所述反射面为连接所述基板的所述第二表面和所述侧表面的平面。

一实施例中，所述滤光片将从所述基板倾斜于所述第一表面射出的光线偏折至垂直于所述第一表面出射。

本申请一实施例提供一种波分复用解复用装置，包括全反射面、与全反射面相对设置的滤光片和反光元件，当垂直于所述全反射面的入射光线射向所述反光元件时，所述反光元件将所述入射光线向所述全反射面和所述滤光片之间弯折一定角度后到达所述滤光片并分别经过各个所述滤光片后从所述滤光片中射出。

一实施例中，从所述滤光片中射出的光线垂直于所述全反射面。

本申请一实施例提供一种光模块，包括如上所述的波分复用解复用装置。

与现有技术相比，本申请的技术方案的入射光线垂直于基板第一表面入射，通过反光元件的作用使得光线在基板内后续的传播方向偏离入射方向，通过该设计可以压缩基板于入射光线入射方向上的尺寸，从而有利于减小整个装置的尺寸。

附图说明

图1是现有技术的波分复用解复用装置的结构示意图；

图2是本申请的波分复用解复用装置的一实施例的结构示意图；

图3是本申请的波分复用解复用装置的一实施例的滤光片改变的结构示意图；

图4-图6是本申请的波分复用解复用装置的一实施例的其他示例的结构示意图；

图7是本申请的波分复用解复用装置的另一实施例的结构示意图；

图8是本申请的波分复用解复用装置的另一实施例的滤光片改变的结构示意图；

图9-图11是本申请的波分复用解复用装置的另一实施例的其他示例的结构示意图。

具体实施例

以下将结合附图所示的具体实施例对本申请进行详细描述。但这些实施例并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施例所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。

在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。

另外，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

参图2，本申请的波分复用解复用装置包括全反射面101、与全反射面101相对设置的滤光片200和折光元件300，当垂直于所述全反射面101的入射光线射向所述折光元件300时，所述折光元件300将所述入射光线向所述全反射面101和所述滤光片200之间弯折一定角度后到达所述滤光片200并分别经过各个所述滤光片200后从所述滤光片200中射出。其中，从所述滤光片200中射出的光线垂直于所述全反射面101。

继续参见图2，在本申请一实施例中，波分复用解复用装置包括基板100、多个滤光片200及折光元件300。

基板100设置于入射光线的光路上，所述基板100包括相对设置的第一表面101、第二表面102及连接所述第一表面101和所述第二表面102的侧表面103，所述第一表面101为全反射面；多个滤光片200设置于所述基板100的所述第二表面102；折光元件300连接所述第一表面101设置；其中，当垂直于所述第一表面101的入射光线射向所述折光元件300时，所述折光元件300将所述入射光线向所述基板100内部弯折一定角度后到达所述第二表面102并分别经过各个所述滤光片200后从所述基板100中射出。

这里，需要说明的是，基板100的全反射面101可以通过将全反射膜设置于基板100上形成，亦或是在基板100的第一表面101涂布全反射材料形成；所述多个滤光片200之间具有间隔，相邻滤光片200之间的间隔可为固定值，即多个滤光片200均匀分布于所述第二表面102上，此时，所述入射光线于所述基板100内每相邻两个滤光片200之间至少经过两次反射后分别经过各个所述滤光片200从所述基板100中射出，当然，滤光片200之间也可以无间隔；入射光线可以通过光源提供，光源例如为激光器。

实际运用中，需将基板100、滤光片200、光源等封装在同一个腔体中，以形成具有波分复用解复用装置的光模块。参图2，假设此时腔体沿着Y方向延伸，考虑到简化工艺流程，将入射光线的方向设置成平行于Y方向。在本实施例中，入射光线垂直于所述第一表面101入射，这里可将基板100的第一表面101及第二表面102平行设置，即此时第一表面101及第二表面102均平行于X方向，相较于现有技术的基板10倾斜一角度摆放（即与X方向形成一角度摆放），本实施例的基板100 平行于X方向摆放，在与现有技术的基板厚度相同的情况下，可缩短基板100沿着Y方向的长度，从而缩小整个波分复用解复用装置的尺寸。另外，本实施例的入射光线入射至折光元件300时可改变传播方向，以实现入射光线分别经由各个滤光片200射出，从而实现波分复用解复用功能。

在本实施例中，所述折光元件300包括折射面301，所述折射面301连接所述第一表面101，且所述折射面301倾斜于所述第一表面101，当垂直于所述第一表面101的入射光线射向所述折光元件300时，所述折射面301将所述入射光线向所述基板100内部弯折一定角度后到达所述第二表面102并分别经过各个所述滤光片200后从所述基板100中射出，这里，所述折射面301为连接所述基板100的所述第一表面101和所述侧表面103的平面，但不以此为限，所述折射面301可为连接所述基板100的所述第一表面101和所述第二表面102的平面。具体的，所述折射面301与所述第一表面101之间具有朝向所述第二表面102的第一夹角β，所述第一夹角β为钝角。当入射光线入射至折射面301时，入射光线于折射面301处发生折射，使得原来垂直于第一表面101的入射光线的传播方向发生改变，入射光线朝向基板100内部弯折一定角度后到达所述第二表面102，如此，入射光线进入基板100后可分别经由各个滤光片200射出。这里，需要说明的是，第一夹角β的设置是为了改变入射光线的传播方向，使入射光线向基板100内部偏折，进一步的，使入射光线能够射向最近的滤光片200，而并不因此而限定本实施例的波分复用解复用装置的结构，即波分复用解复用装置的结构可以根据实际情况而定。

基板100的第二表面102处均匀分布有多个滤光片200，滤光片200与入射光线经基板100 的第二表面102射出的光线对应设置，该滤光片200为带通滤光片，可以根据需要选择性地反射不需要的光波，同时使需要的光波滤过而射出滤光片200。具体的，该滤光片200设定为可滤过特定波长的光波，而其他波长的光波则被该滤光片200反射回去。通过调整基板100的厚度、相邻滤光片200之间的间距及折光元件300的设置位置等，可实现入射光线于基板100内多次反射，且最终形成多条平行的出射光线分别从对应的多个滤光片200处射出。在本实施例中，如图2所示，将滤光片200远离第二表面102的一面设计成与所述第二表面102平行，此时，从滤光片200出射的光线一般会偏离Y方向。在其他实施例中，如图3所示，该实施例与上述实施例的区别在于滤光片的结构，该实施例的滤光片200’远离第二表面102的一面为斜面201’，所述斜面201’不平行于所述第二表面102，如此，所述滤光片200’可将从所述基板100倾斜于所述第一表面101射出的光线偏折至垂直于所述第一表面101出射，从而可以降低接收装置的安装及制作难度。

本实施例的折光元件300的结构不以上述说明为限，参见图4-图6，为本实施例的折光元件300的其他示例。如图4中，所述折光元件300a包括折射面301a，所述折射面301a分别连接第一表面101及第二表面102，这里，折光元件300a与基板100可一体成型，但不以此为限。如图5所示，折光元件300a’与基板100可为拼接结构，此时，折光元件300a’设置于所述基板100的侧表面103旁，折光元件300a’与侧表面103之间可通过光学胶或者其他方式相互拼接固定。如图6所示，所述折光元件300b设置于所述第一表面101上方，折光元件300b包括接收所述入射光线的折射面301b及连接所述折射面301b与所述第一表面101的连接面302b，所述折射面301b与所述第一表面101位于不平行的平面内。

这里，需要说明的是，根据光路可逆原理，本实施例的入射光线的行进路线并不以上述实施例为限，例如，入射光线可从滤光片200侧入射进基板100中。另外，上述实施例中一体成型设计的波分复用解复用装置相对于常用的波分复用解复用装置结构差异小，仅是具有一个相对于基板第一表面倾斜的表面；因此结构简单，制作容易，成本也就较低。对于拼接在一起的波分复用解复用装置可以方便在组装时进行调整，并且相互拼接在一起的两部分可以根据需要进行形状或者尺寸调整，灵活性更高。

本实施例的入射光线垂直于基板第一表面入射，通过折光元件的作用使得光线在基板内的传播方向偏离入射方向，通过该设计可以压缩基板于入射光线入射方向上的尺寸，从而有利于减小整个装置的尺寸。

参图7，本申请的波分复用解复用装置包括全反射面401、与全反射面401相对设置的滤光片500和反光元件600，当垂直于所述全反射面401的入射光线射向所述反光元件600时，所述反光元件600将所述入射光线向所述全反射面401和所述滤光片500之间弯折一定角度后到达所述滤光片500并分别经过各个所述滤光片500后从所述滤光片500中射出。其中，从所述滤光片500中射出的光线垂直于所述全反射面401。

继续参见图7，在本申请另一实施例中，波分复用解复用装置包括基板400和多个滤光片500。所述基板400包括相对的第一表面401、第二表面402以及连接所述第一表面401和第二表面402的侧表面403。至少部分所述第一表面401为全反射面，所述多个滤光片500设置在所述第二表面402上，所述波分复用解复用装置还包括与所述第二表面402相连的反光元件600，当垂直于所述第一表面401的入射光线射向所述反光元件600时，所述反光元件600将所述入射光线偏离入射方向一定角度后到达所述第一表面401，所述入射光线于所述第一表面401处发生反射并分别经过各个所述滤光片500后从所述基板400中射出。

这里，需要说明的是，入射光线垂直于第一表面401入射，因此，当入射光线透过第一表面401而入射至反光元件600前，入射光线的传播方向不变，直至入射光线到达反光元件600时，通过反光元件600的作用而将入射光线的传播方向改变为偏离Y方向，并朝向所述全反射面401传播，且光线不垂直于所述全反射面401。

在本实施例中，基板400的全反射面401可以通过将全反射膜设置于基板400上形成，亦或是在基板400的第一表面401涂布全反射材料形成；所述多个滤光片500之间具有间隔，相邻滤光片500之间的间隔可为固定值，即多个滤光片500均匀分布于所述第二表面402上，此时，所述入射光线于所述基板400内每相邻两个滤光片500之间至少经过两次反射后分别经过各个所述滤光片500从所述基板400中射出，当然，滤光片500之间也可以无间隔；入射光线可以通过光源提供，光源例如为激光器。

实际运用中，需将基板400、滤光片500、光源等封装在同一个腔体中，以形成具有波分复用解复用装置的光模块。参图7，假设此时腔体沿着Y方向延伸，考虑到简化工艺流程，将入射光线的方向设置成平行于Y方向。在本实施例中，入射光线垂直于所述第一表面401入射，这里可将基板400的第一表面401及第二表面402平行设置，即此时第一表面401及第二表面402均平行于X方向，相较于现有技术的基板10倾斜一角度摆放（即与X方向形成一角度摆放），本实施例的基板400 平行于X方向摆放，在与现有技术的基板厚度相同的情况下，可缩短基板400沿着Y方向的长度，从而缩小整个波分复用解复用装置的尺寸。另外，本实施例的入射光线入射至反光元件600时可使得光线偏离入射方向，以实现入射光线分别经由各个滤光片500射出，从而实现复用解复用功能。

在本实施例中，所述反光元件600包括反射面601，所述反射面601连接所述第二表面402，且所述反射面601倾斜于所述第二表面402，当垂直于所述第一表面401的入射光线射向所述反光元件600时，所述反射面601将所述入射光线偏离入射方向一定角度后到达所述第一表面401，所述入射光线于所述第一表面401处发生反射并分别经过各个所述滤光片500后从所述基板400中射出。这里，所述反射面601为连接所述基板400的所述第二表面402和所述侧表面403的平面，但不以此为限，所述反射面601可为连接所述基板400的所述第一表面401和所述第二表面402的平面。具体的，所述反射面601与所述第二表面402之间具有朝向所述第一表面401的第二夹角γ，所述第二夹角γ为钝角。当入射光线入射至反射面601时，入射光线于反射面601处发生反射，使得原来垂直于第一表面401的入射光线的传播方向发生偏离，入射光线偏离入射方向后到达所述第一表面401，如此，入射光线进入基板400后可分别经由各个滤光片500射出。这里，需要说明的是，第二夹角γ的设置是为了改变入射光线的传播方向，使入射光线后续向基板400内部偏折，进一步的，使入射光线能够射向第一表面401且不垂直于所述第一表面401，而并不因此而限定本实施例的波分复用解复用装置的结构，即波分复用解复用装置的结构可以根据实际情况而定。另外，反光元件600也可为反射镜，反射镜可以固定安装于该第二表面402处。

基板400的第二表面402处均匀分布有多个滤光片500，滤光片500与入射光线经基板400的第二表面402射出的光线对应设置，该滤光片500为带通滤光片，可以根据需要选择性地反射不需要的光波，同时使需要的光波滤过而射出滤光片500。具体的，该滤光片500设定为可滤过特定波长的光波，而其他波长的光波则被该滤光片500反射回去。通过调整基板400的厚度、相邻滤光片500之间的间距及反光元件600的设置位置等，可实现入射光线于基板400内多次反射，且最终形成多条平行的出射光线分别从对应的多个滤光片500处射出。在本实施例中，如图7所示，将滤光片500远离第二表面402的一面设计成与所述第二表面402平行，此时，从滤光片500出射的光线一般会偏离Y方向。在其他实施例中，如图8所示，该实施例与上述实施例的区别在于滤光片的结构，该实施例的滤光片500’远离第二表面402的一面为斜面501’，所述斜面501’不平行于所述第二表面402，如此，所述滤光片500’可将从所述基板400倾斜于所述第一表面401射出的光线偏折至垂直于所述第一表面401出射，从而可以降低接收装置的安装及制作难度。

本实施例的反光元件600的结构不以上述说明为限，参见图9-图11，为本实施例的反光元件600的其他示例。如图9中，所述反光元件600a包括反射面601a，所述反射面601a分别连接第一表面401及第二表面402，这里，反光元件600a与基板400可一体成型，但不以此为限。如图10所示，反光元件600a’与基板400可为拼接结构，此时，反光元件600a’设置于所述基板400的侧表面403旁，反光元件600a’与侧表面403之间可通过光学胶或者其他方式相互拼接固定。如图11所示，所述反光元件600b设置于所述第二表面402下方，反光元件600b包括接收所述入射光线的反射面601b及连接所述反射面601b与所述第二表面402的连接面602b，所述反射面601b与所述第二表面402位于不平行的平面内。

这里，需要说明的是，根据光路可逆远离，本实施例的入射光线的行进路线并不以上述实施例为限，例如，入射光线可从滤光片500侧入射进基板400中。另外，上述实施例中一体成型设计的波分复用解复用装置相对于常用的波分复用解复用装置结构差异小，仅是具有一个相对于基板第二表面倾斜的表面；因此结构简单，制作容易，成本也就较低。对于拼接在一起的波分复用解复用装置可以方便在组装时进行调整，并且相互拼接在一起的两部分可以根据需要进行形状或者尺寸调整，灵活性更高。

本实施例的入射光线垂直于基板第一表面入射，通过反光元件的作用使得光线在基板内后续的传播方向偏离入射方向，通过该设计可以压缩基板于入射光线入射方向上的尺寸，从而有利于减小整个装置的尺寸。

应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种波分复用解复用装置，包括基板和多个滤光片，所述基板包括相对的第一表面、第二表面及连接所述第一表面和所述第二表面的侧表面，至少部分所述第一表面为全反射面，所述多个滤光片设置在所述第二表面上，其特征在于：

所述波分复用解复用装置还包括与所述第二表面相连的反光元件，当垂直于所述第一表面的入射光线射向所述反光元件时，所述反光元件将所述入射光线偏离入射方向弯折一定角度后到达所述第一表面，所述入射光线于所述第一表面处发生反射并分别经过各个所述滤光片后从所述基板中射出。

2.根据权利要求1所述的波分复用解复用装置，其特征在于，所述多个滤光片之间具有间隔，所述入射光线于所述基板内每相邻两个滤光片之间至少经过两次反射后分别经过各个所述滤光片从所述基板中射出。

3.根据权利要求1所述的波分复用解复用装置，其特征在于，所述反光元件包括反射面，所述反射面倾斜于所述第二表面，当垂直于所述第一表面的入射光线射向所述反光元件时，所述反射面将所述入射光线偏离入射方向弯折一定角度后到达所述第一表面，所述入射光线于所述第一表面处发生反射并分别经过各个所述滤光片后从所述基板中射出。

4.根据权利要求3所述的波分复用解复用装置，其特征在于，所述反光元件设置于所述基板的第二表面下或所述侧表面旁。

5.根据权利要求4所述的波分复用解复用装置，其特征在于，所述反光元件与所述基板为一体成型结构。

6.根据权利要求5所述的波分复用解复用装置，其特征在于，所述反射面为连接所述基板的所述第一表面和所述第二表面的平面。

7.根据权利要求5所述的波分复用解复用装置，其特征在于，所述反射面为连接所述基板的所述第二表面和所述侧表面的平面。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的波分复用解复用装置，其特征在于，所述滤光片将从所述基板倾斜于所述第一表面射出的光线偏折至垂直于所述第一表面出射。

9.一种波分复用解复用装置，其特征在于包括：全反射面、与全反射面相对设置的滤光片和反光元件，当垂直于所述全反射面的入射光线射向所述反光元件时，所述反光元件将所述入射光线向所述全反射面和所述滤光片之间弯折一定角度后到达所述滤光片并分别经过各个所述滤光片后从所述滤光片中射出。

10.根据权利要求9所述的波分复用解复用装置，其特征在于，从所述滤光片中射出的光线垂直于所述全反射面。

11.一种光模块，其特征在于，包括如权利要求1-10中任意一项所述的波分复用解复用装置。