CN108562983A - 光模块 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种光模块。本发明的光模块，包括：透镜组件、连接件、电路板和光芯片；所述透镜组件与所述连接件连接，所述光芯片设置在所述电路板上，所述光芯片的上方罩设所述透镜组件；所述连接件包括相互连通的第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，所述第一通孔段和所述第二通孔段的直径不同，所述凹槽段和所述固定段的直径不同，所述第一通孔段、所述第二通孔段、所述凹槽段和所述固定段用于固定第一光纤段、第二光纤段和第三光纤段，所述第一光纤段、所述第二光纤段和所述第三光纤段的直径不同。本发明实施例可以实现光信号的接收或发送。

Description

光模块

技术领域

本发明实施例涉及光纤通信技术，尤其涉及一种光模块。

背景技术

在光纤通信技术领域，光模块(optical module)用于进行光电转换，具体的，把电信号转换成光信号后，通过光纤发送出去，以及把从光纤接收到的光信号转换成电信号。

光模块连接两路光纤，一路发送光信号，另一路接收光信号，两路光纤分别与一个透镜(lens)组件连接，即该光模块包括两个透镜(lens)组件，发送透镜(lens)组件和接收透镜(lens)组件。其中，一定码率的电信号经光模块的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号，调制光信号经光模块内部带有的光功率自动控制电路，使光模块输出的光信号功率保持稳定，并经发送透镜(lens)组件发送至一路光纤中进行传输。一定码率的光信号通过另一路光纤输入光模块后，通过接收透镜(lens)组件反射，由光探测二极管转换为电信号，再经前置放大器后输出相应码率的电信号至光模块的驱动芯片。

发明内容

本发明实施例提供一种光模块，以实现光信号的接收或发送。

第一方面，本发明实施例提供一种光模块，包括：

透镜组件、连接件、电路板、光芯片及光纤；

光纤分为直径不同的第一光纤段、第二光纤段和第三光纤段；

透镜组件与连接件连接，光芯片设置在电路板上，光芯片的上方罩设透镜组件；

连接件包括相互连通的第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，第一通孔段和第二通孔段的直径不同，第二通孔段与凹槽段的直径相同，凹槽段和固定段的直径不同；

第一通孔段用于固定第一光纤段，第二通孔段和凹槽段用于固定第二光纤段，凹槽段与第二光纤段点胶固定，固定段用于固定第三光纤段。

本发明实施例的光模块，包括透镜组件、连接件、电路板和光芯片，所述透镜组件与所述连接件连接，所述光芯片设置在所述电路板上，所述光芯片的上方罩设所述透镜组件，所述连接件包括相互连通的第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，所述第一通孔段和所述第二通孔段的直径不同，所述凹槽段和所述固定段的直径不同，所述第一通孔段、所述第二通孔段、所述凹槽段和所述固定段用于固定不同直径的第一光纤段、第二光纤段和第三光纤段，所述第一光纤段包括芯层和包层，所述第二光纤段包括所述芯层、所述包层和涂覆层，所述第三光纤段包括所述芯层、所述包层、所述涂覆层和保护层，即通过连接件将光纤连接至透镜组件，从而实现光信号的接收或发送。并且该连接件的不同的尺寸的通孔段、凹槽段和固定段，可以更好对光纤的不同层进行定位，以满足实际使用时的稳定性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的光模块实施例一的结构示意图；

图2A为本发明的光模块的连接件的结构示意图；

图2B为本发明的光模块的连接件的结构示意图；

图2C为本发明的光模块的连接件的剖视图；

图3为本发明的输入光纤或输出光纤的结构示意图；

图4为本发明的光模块的透镜组件的结构示意图；

图5A为本发明的光模块的组装示意图；

图5B为本发明的光模块的组装示意图。

附图说明：

1：透镜组件；

11：第一凹槽；

111：第一侧面；

1111、1121：导引槽；

112：第二侧面；

113：第三侧面；

1131、1132：定位柱；

12：第二凹槽；

2：连接件；

21：第一安装部；

211、212：通孔段；

213：凹槽段；

214：固定段；

22：第二安装部；

23、24：定位孔；

25、26：导引柱；

27：防水台；

28：夹持部；

31、32：光纤；

311、312、313：光纤段；

4：电路板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的光模块实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的光模块可以包括：透镜组件1、连接件2、电路板4和光芯片5，其中，该透镜组件1与该连接件2连接，该光芯片5(未示出)设置在该电路板4上，该光芯片5的上方罩设该透镜组件1。

该电路板4上可以设置发射器、接收器和驱动芯片等(未示出)。

该连接件2包括相互连通的第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，该第一通孔段和该第二通孔段的直径不同，该凹槽段和该固定段的直径不同，该第一通孔段、该第二通孔段、该凹槽段和该固定段用于固定第一光纤段、第二光纤段和第三光纤段，该第一光纤段、该第二光纤段和该第三光纤段的直径不同，该第一光纤段包括芯层和包层，该第二光纤段包括所述芯层、所述包层和涂覆层，该第三光纤段包括所述芯层、所述包层、所述涂覆层和保护层。

具体的，由于光缆中光纤的结构类型，其包括不同的层，为了实现定位光纤的同时，满足实际使用时的稳定性和可靠性，本发明实施例的光模块的连接件2包括上述相互连通第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，该第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段用于固定不同直径的光纤段，每个光纤段包括不同的层。即通过连接件2将光纤连接至透镜组件1，从而实现光信号的接收或发送。具体的，光信号的接收，从光纤输入的光信号，经过透镜组件1反射，到达接收器，经接收器进行光电转换，获取电信号，将电信号传输至驱动芯片。光信号的发送，电信号经驱动芯片处理后确定发射器发射出相应的光信号，经透镜组件发送至光纤中进行传输。

本实施例的光纤延该光纤延长线的方向可以分别第一光纤段、第二光纤段和第三光纤段，该光纤延该光纤直径的方向可以分为芯层、包层、涂覆层(coating)和保护层，其中，该保护层具体可以是塑料保护层。本实施例可以设置第一光纤段包括该芯层和包层，第二光纤段包括芯层、包层和涂覆层，第三光纤段包括芯层、包层、涂覆层和保护层，以实现将包含不同层的光纤段固定在不同直径的通孔段或凹槽段或固定段，可以更好对光纤的不同层进行定位，以满足实际使用时的稳定性和可靠性。

其中，芯层和包层的折射率不同，射入芯层的光信号，经包层界面全反射，使得光信号在芯层中传播前进。

上述发射器具体可以是半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)，接收器具体可以是光探测二极管，当然可以理解的，其也可以是其他电子元器件，本发明实施例对此不做具体限定。

需要说明的是，上述第一光纤段、该第二光纤段和该第三光纤段是同一根光纤的不同的分段，每个分段的直径不同，每个分段包括不同的光纤的分层。

当然可以理解的，该连接件2还可以包括与第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段相互平行的，另一组第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，用于固定另一根光纤。

其中，通孔段的个数、凹槽段的个数和固定段的个数可以根据光纤的分层个数需求进行灵活设置。

一种可实现方式，从连接件2的一个侧面到与其对应的侧面，依次设置第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，其尺寸依次增大，与最小尺寸的通孔段连接的侧面与透镜组件面贴合。

需要说明的是，凹槽段具体可以是半圆柱体的凹槽，相邻连接的通孔段和凹槽段的直径可以相同，也可以不同，其可以根据需求进行灵活设置。

本实施例所涉及的固定段可以是通孔段，也可以是凹槽段。

下面以连接件2包括两个尺寸的通孔段、一个尺寸的凹槽段和一个尺寸的固定段进行举例说明。具体的，为了实现双通道光缆中光纤的固定，该连接件2包括用于固定两根光纤的第一安装部21和第二安装部21，第一安装部21包括第一通孔段211、第二通孔段212、凹槽段213和固定段214，第二安装部22与第一安装部21平行设置，且采用与第一安装部相同的结构，即包括两个尺寸的通孔段、一个尺寸的凹槽段和一个尺寸的固定段，具体参见下述说明。

图2A为本发明的光模块的连接件的结构示意图，图2B为本发明的光模块的连接件的结构示意图，图2C为本发明的光模块的连接件的剖视图，如图2A至图2C所示，第一安装部21包括第一通孔段211、第二通孔段212、凹槽段213和固定段214。

即如图2C所示，从左至右，第一安装部21依次包括第一通孔段211、第二通孔段212、凹槽段213和固定段214，其中，第一通孔段211的直径最小，第二通孔段212和凹槽段213的直径相同，固定段214的直径最大。举例而言，该第一通孔段211可以安装0.125mm的第一光纤段，该第一光纤段包括芯层(纤芯)和包层，该第二通孔段212和凹槽段213可以安装0.25mm的第二光纤段，该第二光纤段包括芯层(纤芯)、包层和涂覆层，该固定段214可以安装0.6的第三光纤段，该第三光纤段包括芯层(纤芯)、包层、涂覆层和保护层。

具体的，可以参见图3，图3为本发明的光纤的结构示意图，如图3所示，光纤31分别包括第一光纤段311、第二光纤段312和第三光纤段313，所述第一光纤段311、所述第二光纤段312和所述第三光纤段313的直径不同。

其中，该第一光纤段包括芯层(纤芯)和包层，该第二光纤段包括芯层(纤芯)、包层和涂覆层，该第三光纤段包括芯层(纤芯)、包层、涂覆层和保护层。

可选的，上述第一通孔段用于固定所述第一光纤段，所述第二通孔段和所述凹槽段用于固定所述第二光纤段，所述固定段用于固定所述第三光纤段，所述述第一光纤段、所述第二光纤段和所述第三光纤段的直径依次增大，所述第一光纤段与所述透镜组件连接。

本实施例的另一路光纤32可以采用与光纤31相同的结构，此处不再赘述。

与第一安装部21相同，第二安装部22采用相同的结构，此处不再赘述。

具体的，通过连接件2对光纤进行安装定位后，可以采用点胶的方式对其进行固定。即在凹槽段213进行点胶，固定该第二光纤段，其中，通过在凹槽段213进行点胶，且由于凹槽段213与第二通孔段212的直径相同，从而使得胶水通过凹槽段213流向第二通孔段212，并通过第二通孔段212流向第一通孔段211，从而固定第一光纤段，并且胶水也会通过凹槽段流向固定段，以固定第三光纤段。

为了防止胶水流到连接件2的底面，故如图2A和图2B所示，连接件2还可以包括防水台27，所述防水台27的底面低于所述固定段的底面，以阻隔胶水，防止胶水流到连接件的底面，影响透镜组件和连接件的组装。

可选的，如图2A和图2B所示，所述连接件2还可以包括夹持部28，所述夹持部位于所述台阶部的两侧，所述夹持部28用于在所述光模块组装过程中供夹持所述连接件。

可选的，如图1所示，所述连接件2还可以包括用于设置所述连接件的第一凹槽11。具体的，在光模块组装过程中，可以使用镊子夹住该夹持部28，将连接件2推入透镜组件1的第一凹槽11中，使得透镜组件与连接件2面紧配。该夹持部28还可以保护光纤在组装过程中不被损坏。

本实施例的光模块，包括透镜组件、连接件、电路板和光芯片，所述透镜组件与所述连接件连接，所述光芯片设置在所述电路板上，所述光芯片的上方罩设所述透镜组件，所述连接件包括相互连通的第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，所述第一通孔段和所述第二通孔段的直径不同，所述凹槽段和所述固定段的直径不同，所述第一通孔段、所述第二通孔段、所述凹槽段和所述固定段用于固定不同直径的第一光纤段、第二光纤段和第三光纤段，所述第一光纤段包括芯层和包层，所述第二光纤段包括所述芯层、所述包层和涂覆层，所述第三光纤段包括所述芯层、所述包层、所述涂覆层和保护层，即通过连接件将光纤连接至透镜组件，从而实现光信号的接收或发送。并且该连接件的不同的尺寸的通孔段、凹槽段和固定段，可以更好对光纤的不同层进行定位，以满足实际使用时的稳定性和可靠性。

并且由于第二通孔段与凹槽段的直径相同，可以采用点胶的方式将第二光纤段固定于第二通孔段和凹槽段中，并使得胶水流向第一通孔段和固定段，以固定第一光纤段和第三光纤段。

并且本实施例的光模块可以通过该连接件实现将多路光纤连接至透镜组件，其无需设置多个透镜组件，可以减小光模块的尺寸。

并且将连接件设置在透镜组件的第一凹槽中，可以进一步节省空间，从而减小光模块的尺寸。

图4为本发明的光模块的透镜组件的结构示意图，如图4所示，本实施例的装置在图1所示装置结构的基础上，进一步地，透镜组件1的第一凹槽11可以包括：第一侧面111、第二侧面112和第三侧面113，该第三侧面113连接相对设置的第一侧面111和第二侧面112，第一侧面111和第二侧面112上分别设置有导引槽(1111、1121)，该导引槽用于设置所述连接件2的导引柱，在装配过程中将所述连接件2导引至所述第一凹槽11中。

一种可实现方式，该导引槽位于第一侧面111与第一凹槽11的底面的连接处、和第二侧面112与第一凹槽11的底面的连接处。具体可以参见图2所示，第一侧面111与第一凹槽11的底面的连接处设置有导引槽(1111)，第二侧面112与第一凹槽11的底面的连接处设置有导引槽(1121)。相应的，如图2A所示，该连接件的侧壁上设置有导引柱(25和26)。该导引柱和导引槽的设置，可以在透镜组件和连接件组装过程中提供导引和辅助定位。

其中，上述导引槽和导引柱可以紧密配合。

该导引槽和导引柱可以是矩形。

当然可以理解的，该导引槽也可以设置在距离第一凹槽11的底面一定距离的位置，其可以根据需求进行灵活设置。

可选的，第三侧面上设置有至少一个定位柱，该至少一个定位柱用于与连接件2的定位孔卡和，将连接件2固定在该第一凹槽11中，举例而言，如图4所示，该第三侧面11上设置有两个定位柱(1131(未示出)和1132)。

为了使得连接件2准确安装至第一凹槽中，相应的，该连接件2上设置有与定位柱相配合的定位孔，即定位柱与定位孔卡合。该定位孔的个数与定位柱的个数相同。

可以理解的，该连接件也可以包括一个、三个或更多的定位孔，本发明实施例以两个定位孔进行举例说明，本发明实施例不以此作为限定。其中，定位孔的内径与定位柱的外径大小相等，以实现紧密配合，对连接件2进行定位。

本实施例的光模块，包括如图4所示的透镜组件和图2A所示的连接件，所述连接件包括相互连通的第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，所述第一通孔段和所述第二通孔段的直径不同，所述凹槽段和所述固定段的直径不同，所述第一通孔段、所述第二通孔段、所述凹槽段和所述固定段用于固定不同直径的第一光纤段、第二光纤段和第三光纤段，所述第一光纤段包括芯层和包层，所述第二光纤段包括所述芯层、所述包层和涂覆层，所述第三光纤段包括所述芯层、所述包层、所述涂覆层和保护层，即通过连接件将光纤连接至透镜组件，从而实现光信号的接收或发送。并且该连接件的不同的尺寸的通孔段、凹槽段和固定段，可以更好对光纤的不同层进行定位，以满足实际使用时的稳定性和可靠性。

并且由于第二通孔段与凹槽段的直径相同，可以采用点胶的方式将第二光纤段固定于第二通孔段和凹槽段中，并使得胶水流向第一通孔段和固定段，以固定第一光纤段和第三光纤段。

并且本实施例的光模块可以通过该连接件实现将多路光纤连接至透镜组件，其无需设置多个透镜组件，可以减小光模块的尺寸。

并且将连接件设置在透镜组件的第一凹槽中，可以进一步节省空间，从而减小光模块的尺寸。

并且透镜组件的定位柱和连接件的定位孔相互配合，可以实现组装光模块过程中的准确定位。

并且透镜组件的导引槽和连接件的导引柱相互配合，可以提升组装效率，并且其也可以进行辅助定位。

在上述任一实施例的基础上，透镜组件1的底面还设置有第二凹槽，所述第二凹槽用于设置光模块的光芯片。从而可以进一步减少占用空间大小，从而减小光模块的尺寸。具体的，该光芯片设置在电路板4(如印制电路板，PCB)上的与该第二凹槽对应的位置处。

其中，该光芯片可以是一个光芯片，也可以是两个光芯片，其可以根据需求进行灵活设置。

本实施例的光模块，包括透镜组件和连接件，所述连接件包括相互连通的第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，所述第一通孔段和所述第二通孔段的直径不同，所述凹槽段和所述固定段的直径不同，所述第一通孔段、所述第二通孔段、所述凹槽段和所述固定段用于固定不同直径的第一光纤段、第二光纤段和第三光纤段，所述第一光纤段包括芯层和包层，所述第二光纤段包括所述芯层、所述包层和涂覆层，所述第三光纤段包括所述芯层、所述包层、所述涂覆层和保护层，即通过连接件将光纤连接至透镜组件，从而实现光信号的接收或发送。并且该连接件的不同的尺寸的通孔段、凹槽段和固定段，可以更好对光纤的不同层进行定位，以满足实际使用时的稳定性和可靠性。

并且该透镜组件还包括第二凹槽，可以进一步减小光模块的尺寸。

图5A为本发明的光模块的组装示意图，图5B为本发明的光模块的组装示意图，如图5A和图5B所示，以两路光纤为例进行举例说明，在组装过程中，可以先将光纤31和光纤32安装至连接件2的第一安装部21和第二安装部22中，再通过镊子夹持连接件2，将连接件2推入透镜组件1的第一凹槽11中。

可以理解的，该光模块还包括外壳4和上盖5等器件，即将上述实施例所述的透镜组件1和连接件2设置于该外壳4中，完成光模块的组装。

本实施例的光模块的尺寸较两个透镜组件的光模块的尺寸较小，可以满足光通信的使用需求。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”“、水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

透镜组件、连接件、电路板、光芯片及光纤；

所述光纤分为直径不同的第一光纤段、第二光纤段和第三光纤段；

所述透镜组件与所述连接件连接，所述光芯片设置在所述电路板上，所述光芯片的上方罩设所述透镜组件；

所述连接件包括相互连通的第一通孔段、第二通孔段、凹槽段和固定段，所述第一通孔段和所述第二通孔段的直径不同，所述第二通孔段与所述凹槽段的直径相同，所述凹槽段和所述固定段的直径不同；

所述第一通孔段用于固定所述第一光纤段，所述第二通孔段和所述凹槽段用于固定所述第二光纤段，所述凹槽段与所述第二光纤段点胶固定，所述固定段用于固定所述第三光纤段。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述连接件还包括台阶部，所述台阶部的底面低于所述固定段的底面，所述台阶部用于收集多余的用于固定所述第三光纤段的胶水。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述连接件还包括夹持部，所述夹持部位于所述台阶部的两侧，所述夹持部用于在所述光模块组装过程中供夹持所述连接件。

4.根据权利要求1至3任一项所述的光模块，其特征在于，所述透镜组件包括用于设置所述连接件的第一凹槽。

5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述第一凹槽包括第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述第三侧面连接相对设置的所述第一侧面和所述第二侧面；

所述第一侧面和所述第二侧面上分别设置有导引槽，所述导引槽用于设置所述连接件的导引柱，在装配过程中将所述连接件导引至所述第一凹槽中。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述第一侧面与所述第一凹槽的底面的连接处、和所述第二侧面与所述第一凹槽的底面的连接处，分别设置有所述导引槽。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述导引槽和所述导引柱卡和。

8.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述第三侧面上设置有至少一个定位柱，所述至少一个定位柱用于与所述连接件的定位孔卡合，将所述连接件固定在所述第一凹槽中。

9.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，所述连接件还包括至少一个所述定位孔，所述定位孔的个数与所述定位柱的个数相同。

10.根据权利要求1至3任一项所述的光模块，其特征在于，所述第一光纤段包括芯层和包层，所述第二光纤段包括所述芯层、所述包层和涂覆层，所述第三光纤段包括所述芯层、所述包层、所述涂覆层和保护层。