CN109031547B - 一种光模块 - Google Patents

一种光模块 Download PDF

Info

Publication number
CN109031547B
CN109031547B CN201810942487.3A CN201810942487A CN109031547B CN 109031547 B CN109031547 B CN 109031547B CN 201810942487 A CN201810942487 A CN 201810942487A CN 109031547 B CN109031547 B CN 109031547B
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
lens
driving chip
reflected
laser driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810942487.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109031547A (zh
Inventor
刘旭霞
贲世健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Original Assignee
Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd filed Critical Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Priority to CN201810942487.3A priority Critical patent/CN109031547B/zh
Publication of CN109031547A publication Critical patent/CN109031547A/zh
Priority to US16/496,354 priority patent/US10942319B2/en
Priority to PCT/CN2019/101399 priority patent/WO2020035074A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109031547B publication Critical patent/CN109031547B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4256Details of housings
    • G02B6/4257Details of housings having a supporting carrier or a mounting substrate or a mounting plate
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4206Optical features
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40Transceivers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/501Structural aspects
    • H04B10/503Laser transmitters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Abstract

本申请提供了一种光模块,包括激光器和激光器驱动芯片,以及罩设在激光器和激光器驱动芯片上的透镜组件,其中,透镜组件中朝向激光器及激光器驱动芯片的内腔壁上设有发射透镜,发射透镜表面和发射透镜周围的内腔壁上镀有反射薄膜,并且经激光器驱动芯片二次反射的激光在透镜组件内腔壁的照射区域未镀或部分镀反射薄膜。这样,在光模块工作过程中,发射透镜反射在激光器驱动芯片边缘位置的激光经其二次反射在光透镜组件腔体的内壁上后,光的反射方向为随机方向,进而减小了反射至激光驱动芯片非边缘区域的光强度,避免过多激光照射对处于激光芯片非边缘区域的时钟数据恢复模块造成性能干扰,促进光模块工作稳定性。

Description

一种光模块
技术领域
本公开涉及光纤通信技术领域,尤其涉及一种光模块。
背景技术
在光纤通信系统中,光模块是起到光电转换作用的一种连接模块。一个典型光模块通常包括发射端和接收端两部分,其中,发送端用于将电信号转换成光信号后再通过光纤传输出去,接收端用于将光纤传输来的光信号转换成电信号。
图1为一种光模块的内部基本结构示意图。图2为图1中光模块的内部结构侧视图。如图1和2所示,该光模块中最重要的元件包括发送端所用的光透镜组件10、激光器20以及设置在激光器20一侧的激光器驱动芯片30,其中,光透镜组件10罩设在激光器20和激光器驱动芯片30上方。图3为图1中透镜组件的第一基本结构示意图。如图3所示,透镜组件10具有由多个用于将激光发射出去的发射透镜101以及反射面102,其中,一个发射透镜101对应一个光通路。在该光模块进行信号发送时,金手指将电信号引入到激光器驱动芯片30,激光器驱动芯片30再将该电信号传输到激光器20,利用激光器20将电信号转化成光信号,激光器20发出的激光信号先经过对应的发射透镜101的准直和会聚,然后通过反射面102反射向光纤,最后通过光纤将信号传输出去。
图4为图1中透镜组件的第二基本结构示意图。如图4所示,由于目前激光器20自身的发光功率通常较大,而光模块实际要求的出光功率小,所以通常在发射透镜组101的各透镜表面上镀反射薄膜对光进行功率衰减。为了保证各光通路的光功率一致性,通常要求镀膜范围尽可能大,因此会在发射透镜组101的周围区域的光透镜组件10内壁上也镀反射薄膜103。
由于上述反射薄膜103的光反射效率较高,进而会使激光器驱动芯片30受到过多的反射的激光的照射,导致激光器驱动芯片30工作信号发生不良,影响光模块的工作稳定性。
发明内容
本发明实施例中提供了一种光模块,以解决现有技术中光模块中的激光器驱动芯片受到激光照射,影响光模块工作稳定性的问题。
本发明实施例提供的一种光模块,该光模块主要包括设置在电路板上的激光器和激光器驱动芯片,以及罩设在所述激光器和激光器驱动芯片上的透镜组件,其中:
所述透镜组件中朝向所述激光器及所述激光器驱动芯片的内腔壁设有发射透镜,所述发射透镜用于对所述激光器发射的激光进行准直会聚,所述发射透镜表面和所述发射透镜周围的所述内腔壁上镀有反射薄膜;
所述激光器发射的部分激光在所述发射透镜表面被所述反射薄膜反射,所述反射薄膜反射的激光经所述激光器驱动芯片的边缘区域二次反射后照射在所述透镜组件内腔壁上,所述二次反射的激光在所述透镜组件内腔壁的照射区域全部或部分未镀所述反射薄膜;
所述激光器驱动芯片的非边缘区域设有时钟数据恢复模块。
本发明实施例还提供了另一种光模块,该光模块主要包括设置在电路板上的激光器和激光器驱动芯片,以及罩设在所述激光器和激光器驱动芯片上的透镜组件,其中:
所述透镜组件朝向所述激光器及所述激光器驱动芯片的的内腔壁设有发射透镜,所述发射透镜用于对所述激光器发射的激光进行准直会聚,所述发射透镜表面和所述发射透镜周围的所述内腔壁上镀有反射薄膜;
所述激光器发射的部分激光在所述发射透镜表面被所述反射薄膜反射,所述反射薄膜反射的激光经所述激光器驱动芯片的边缘区域二次反射后照射在所述透镜组件内腔壁上;
所述反射薄膜中靠近所述激光器驱动芯片的一侧边界与所述发射透镜中心之间的间距小于f(h1,R,f1,θ);
所述激光器驱动芯片的非边缘区域设有时钟数据恢复模块;
其中,
Figure BDA0001769416170000021
h1为所述透镜组件的内腔壁与所述激光器驱动芯片上表面之间的间距,R为所述发射透镜的曲率半径,f1为所述发射透镜表面与激光器发光腔面之间的间距,θ为所述激光器的最大发散角。
由上述实施例可见,本实施例提供的光模块,根据光膜块中的透镜组件的内腔壁朝向激光器及激光器驱动芯片,并且内腔壁上设置有发射透镜,激光器射向透镜组件的光,被透镜组件表面的反射膜反射向激光器驱动芯片的边缘,然后被激光器芯片的边缘区域二次反射向内腔壁的特点,将二次反射的激光在透镜组件内腔壁的照射区域设计为全部或部分未镀反射薄膜。利用上述设计,便可使得二次反射激光照射区域的内腔壁上的光的反射方向全部或部分变为随机方向,进而减小了反射至激光驱动芯片非边缘区域的光强度,避免过多激光照射对处于激光芯片非边缘区域的时钟数据恢复模块造成性能干扰,促进光模块工作稳定性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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为现有技术中的一种光模块的内部基本结构示意图;
图2为图1中光模块的内部结构侧视图;
图3为图1中透镜组件的第一基本结构示意图;
图4为图1中透镜组件的第二基本结构示意图;
图5为现有技术中的光模块的内部光路反射图;
图6为光模块中的激光器驱动芯片的基本结构示意图;
图7为本申请实施例提供的缩小反射薄膜镀膜面积后的光路图;
图8为本申请实施例提供的发射透镜表面镀膜范围示意图;
图9为本申请实施例提供的扩大激光器与激光器驱动芯片之间的间距后的光路图;
图10为本申请实施例提供的扩大透镜组件内腔壁与激光器驱动芯片之间的间距后的光路图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,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,所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
目前,为保证光模块中各光通路的光功率一致性,通常会对光模块的光透镜组件中各发射透镜表面进行一次性镀膜并且要求镀膜面积越大越好,因此,现有技术中不仅在发射透镜表面镀膜,发射透镜组的周围区域的光透镜组件内壁上也大面积的镀反射薄膜。但是,发明人发现当将上述镀膜方式应用在具有CDR(Clock Data Recovery,时钟数据恢复)模块的激光器驱动芯片的光模块中时,光模块会出现光电信号转化不良、工作不稳定的问题。基于上述问题,发明人对光模块内部光路走向进行研究分析。具体如下:
图5为现有技术中的光模块的内部光路反射图。如图5所示,由于现有光模块中激光器20和激光器驱动芯片30均在电路板上的,并且透镜组件10罩设在激光器20和激光器驱动芯片30上,并且透镜组件中30朝向激光器20和激光器驱动芯片30的内腔壁设有发射透镜101。因此,在光模块工作过程中,激光器20所发出的部分光会被发射透镜表面的反射薄膜反射,反射光中的一部分会打在激光器驱动芯片30中靠近激光器20的边缘位置上(本实施例命名该位置为激光器驱动芯片的边缘区域)、以及激光器驱动芯片30和激光器20之间的线路板上,激光器驱动芯片30会将反射光二次反射在光透镜组件10中位于发射透镜附近的内腔壁上(或者,若线路板的反射率较高,线路板也会将光二次反射在光透镜组件10腔体的内壁上),由于该内腔壁位置镀有反射薄膜103,因此,会将部分光再进行反射,最终打在激光器驱动芯片30的非边缘区域,如图5所示,本实施例中反射光最终打在激光器驱动芯片30的中心区域。
图6为光模块中激光器驱动芯片的基本结构示意图。如图6所示,该激光器驱动芯片30通常设置有CDR(Clock Data Recovery,时钟数据恢复)模块301来优化信号稳定性。其中,CDR模块301一般位于激光器驱动芯片30的中间部位,我们称该区域为光敏区域。发明人发现由于CDR模块301本质就是一个集成电路,内部信号传输就是电流传输,而电流传输的本质就是电子流传输,因此当CDR模块301表面受到上述反射的激光照射时,会激发出额外的电子,进而影响原有的电流信号,影响CDR模块301的性能,继而造成激光器驱动芯片30工作信号发生不良,最终影响光模块的工作稳定性。
针对上述光模块中透镜组件上的光发射透镜镀膜后,激光器发出的光部分光在透镜表面反射,反射光中的一部分会打在激光器驱动芯片的靠近激光器最边缘的位置上,而驱动芯片会将光反射再次打在透镜组件腔体的内壁上,由于该位置的透镜腔体内壁也有镀膜,因此会将激光进行再次反射,最终照射在激光器驱动芯片中心CDR模块所在光敏区域位置,影响芯片正常工作的问题。本实施例经过大量实验验证,提出了一种改进方案:通过设计镀膜尺寸,以使尽量少的激光甚至没有光反射到驱动芯片的光敏区域,促进光模块工作稳定性。
具体的,本实施例提供的光模块包括发送端所用的光透镜组件10、激光器20以及激光器驱动芯片30,其中,激光器20以及激光器驱动芯片30设置在光模块中的电路板(如印制线路板、柔性线路板等)上,激光器驱动芯片30的中心区域设有CDR模块301,当然,CDR模块301还可以设置在其它位置;激光器20可以有多个,并且多个激光器20并列排布在驱动芯片30的一侧,光透镜组件10罩设在激光器20以及激光器驱动芯片30上方。另外,并且透镜组件中30朝向激光器20和激光器驱动芯片30的内腔壁设有至少一个发射透镜101,每一个激光器20对应一个发射透镜101,激光器20的发光腔面通常位于发射透镜101的焦点处,其发射的激光经过发射透镜101准直会聚,然后通过光透镜组件上的反射面反射向光纤,最后通过光纤将光信号传输出去。
进一步的,上述发射透镜101表面以及发射透镜101周围区域的光透镜组件10的内腔壁上镀有反射薄膜103,并且,该反射薄膜103全部或部分位于激光器驱动芯片30所反射的激光束在透镜组件10内腔壁上的照射区域之外,即激光器20发射的部分激光在发射透镜101表面反射后,发射透镜101所反射的激光经激光器驱动芯片或者经激光器驱动芯片和线路板二次反射后照射在透镜组件10的内腔壁上,该二次反射的激光在透镜组件10内腔壁的照射区域全部或部分未镀反射薄膜103。具体的,由于光透镜组件尺寸较小,并且还要兼顾发射透镜101表面镀膜均匀性,因此,反射薄膜103尺寸的下限值同时需要根据镀膜精度设定,即在保证发射透镜101表面镀膜均匀性以及CDR模块对光照度的灵敏度的前提下,上述二次反射的激光在透镜组件10内腔壁的照射区域内要可能的少的镀反射薄膜,优选的是不镀反射薄膜。
由于上述二次反射的激光在透镜组件10内腔壁的照射区域内有部分镀或完全未镀反射薄膜103,因此,与现有技术中要求镀膜范围尽可能的大导致上述区域中全部镀反射薄膜的方式相比,本实施例中二次反射至内腔壁上的光产生的反射方向为随机方向,进而减小了反射至激光驱动芯片30非边缘区域的光强度,避免过多激光照射对处于激光芯片非边缘区域的时钟数据恢复模块造成性能干扰,促进光模块工作稳定性。
基于上述设计理念,本实施例还提供了镀膜范围的具体尺寸设计方式,具体的,根据光膜块中的激光器以及激光器驱动芯片的尺寸以及位置排布等特点,设计反射薄膜103中靠近激光器驱动芯片30的一侧边界与发射透镜101中心之间的间距小于最大二次反射照射点与发射透镜101中心之间的间距,其中,最大二次反射照射点为激光器最大发散角对应的激光束二次反射在透镜组件10内腔壁上的照射点。
图7为本申请实施例提供的缩小反射薄膜镀膜面积后的光路图。如图7所示,激光器最大发散角对应的光束反射到激光器驱动芯片30边缘位置的C点后再次反射至透镜组件10内腔壁上的D点,如果在此处镀反射薄膜,反射的激光会打在激光器驱动芯片30中间的光敏区域。因此,如果将镀膜面积设计的小于该边界,那么激光器最大发散角对应的光束以及小于该最大发散角的部分光束将不会二次反射至激光器驱动芯片30上,进而激光器驱动芯片30上光敏区域的受光面积会减小。
需要说明的是,上述仅提供了镀膜边界的上限值,其下限值根据镀膜精度以及CDR模块对光照度的灵敏度设定,优选的,反射薄膜的边缘与发射透镜的边缘平齐。
本实施例还提供了镀膜范围的具体尺寸计算公式,来减小激光器驱动芯片30上光敏区域的受光面积。具体的,以透镜组件内腔壁上的最大二次反射点与发射透镜中心之间的间距来表示镀膜的边界值的上限值,如图7所示,该间距L=A1C+C1D,由于激光器30的发光腔面和激光器驱动芯片30的上表面几乎处于同一平面,因此,本实施例将两者近似为处于同一平面处理,相应的d≈AC+C1D。
其中,
Figure BDA0001769416170000041
Figure BDA0001769416170000042
Figure BDA0001769416170000043
在公式(1)至(3)中,h1为透镜组件的内腔壁与激光器驱动芯片上表面之间的间距,R为发射透镜的曲率半径,f1为发射透镜表面与激光器发光腔面之间的间距,θ为激光器的最大发散角。
根据公式(1)至(3),可得
Figure BDA0001769416170000051
Figure BDA0001769416170000052
因此,可以设计反射薄膜中靠近激光器驱动芯片一侧边界与发射透镜中心之间的间距小于f(h1,R,f1,θ)。经实验验证,根据上述公式设计镀膜范围,可以使激光器最大发散角对应的光束以及小于该最大发散角的部分或全部光束反射至光透镜组件内腔壁上的光产生反射方向为随机方向,进而减小了反射至时钟数据恢复模块的光所造成的性能干扰,促进光模块工作稳定性。
进一步的,结合发射透镜101的曲率以及尺寸设计,本实施例中还提供了将发射透镜101近似为平面反射的计算方法,对应的θ=θ2=θ4
依据上述近似,AC=2f1*tanθ (4)
C1D=h1*tanθ (5)
根据公式(4)至(5),可得d=f(h1,f1,θ)=(2f1+h1)tanθ,因此,可以设计反射薄膜中靠近激光器驱动芯片一侧边界与发射透镜中心之间的间距小于f(h1,f1,θ)。
图8为本申请实施例提供的发射透镜表面镀膜范围示意图。如图8所示,根据现有的光模块中激光器与激光器驱动芯片之间的间距一般为0.03~0.150mm,激光器的发散角为26~32°,激光器发光腔面到发射透镜表面的间距一般为0.25~0.45mm,发射透镜的口径apterture一般为250μm。利用上述计算公式,想要保证反射薄膜的边界与发射透镜中心之间的间距小于透镜组件内腔壁上的最大二次反射点与发射透镜中心之间的间距,可以设计反射薄膜中靠近激光器驱动芯片一侧与发射透镜中心之间的间距要小于2.5mm。同时,考虑现有的镀膜工艺限制,如若保证发射透镜表面镀膜均匀,反射薄膜的边界与发射透镜中心之间的间距要大于0.5mm。这样,在后期镀膜加工中,在靠近激光器驱动芯片一侧,则可以要求距离发射透镜中心0.5~2.5mm范围内不可以镀膜,以减少二次反射到驱动芯片中光敏区域的激光。
进一步的,为达到尽可能减少二次反射到驱动芯片的光敏区域的激光的目的,在上述缩小镀膜面积的基础上,本实施例还提供了对激光器、激光器驱动芯片以及透镜组件空间结构上的改进。
首先,是激光器20和激光器驱动芯片30布设位置的调整,由于在透镜表面的反射光首先会打在激光器驱动芯片30中靠近激光器20的最边缘位置上,因此,本实施例在光模块内部空间范围以及对信号传输影响容许的条件下,可以扩大激光器20和激光器驱动芯片30之间的间距,这样反射至激光器驱动芯片30表面的光会减少,进而激光驱动芯片30反射至透镜组件10内腔壁上的光也会相应减少。
优选地,可以通过扩大激光器20和激光器驱动芯片30之间的间距,使激光器20最大发散角对应的激光束不能反射至激光器驱动芯片30。图9为本申请实施例提供的扩大激光器与激光器驱动芯片之间的间距后的光路图,如图9所示,扩大激光器20和激光器驱动芯片30之间的间距后,透镜处反射的激光束全部照射不到激光器驱动芯片30表面,进而也就大大减少了反射薄膜二次反射至激光器驱动芯片30光敏区域的激光。
本实施例还提供了控制激光器20最大发散角对应的激光束不能反射至激光器驱动芯片30时,对应激光器20的中心和激光器驱动芯片30之间的间距的计算公式,具体的,当反射薄膜反射的激光恰照射至激光器驱动芯片30边缘时,对应的两者间距D为:
Figure BDA0001769416170000061
其中,
Figure BDA0001769416170000062
R为发射透镜的曲率半径,f1为发射透镜表面与激光器发光腔面之间的间距,θ为激光器的最大发散角。
根据上述公式(6),在实际应用中则需要设计激光器驱动芯片与激光器中心之间的间距大于或等于
Figure BDA0001769416170000063
需要说明的是,本实施例中所描述激光器20中心具体是指激光器发光腔面的中心。
此外,本实施例还提供了将反射透镜处近似为平面反射的计算公式,具体的如下:
D=f(h2,f1,θ)=(f1+h2)tanθ (7)
其中,h2为激光器驱动芯片与发射透镜之间在竖直方向的间距,f1为发射透镜表面与激光器发光腔面之间的间距,θ为激光器的最大发散角。
根据上述公式(7),在实际应用中则需要设计激光器驱动芯片与激光器中心之间的间距大于或等于(f1+h2)tanθ。
基于上述控制反射薄膜反射的激光束尽可能少的反射至激光器驱动芯片30表面的技术思路,还可以采用缩小激光器30的光发射角、缩小发射透镜101的焦距的方式。
进一步的,本实施例还提供了扩大激光器驱动芯片30以及透镜组件10内腔壁之间间距的方式,以使激光器驱动芯片30反射的激光束尽可能少的照射至透镜组件内腔壁的反射薄膜103上。图10为本申请实施例提供的扩大透镜组件内腔壁与激光器驱动芯片之间的间距后的光路图,如图10所示,对应同样面积的反射薄膜103,当扩大透镜组件内腔壁与激光器驱动芯片之间的间距(图中设计了两个不同的间距,且h>h0)后,激光器驱动芯片30反射的激光束便可以有一部分光照射至无反射薄膜的区域,进而二次反射至激光驱动芯片30的光束便可以相应减小。
进一步的,本实施例还提供了减少激光器驱动芯片30反射至反射薄膜103上的光束时,对应透镜组件10的内腔壁与激光器驱动芯片30上表面之间的间距的计算公式,优选地,当激光器20的最大发散角对应的光束恰好反射至反射薄膜103的边缘,且将激光器30的发光腔面和激光器驱动芯片30的上表面近似为处于同一平面时,对应的两者间距h计算公式如下:
Figure BDA0001769416170000064
其中,
Figure BDA0001769416170000065
d为反射薄膜的边界与发射透镜中心之间的间距,R为发射透镜的曲率半径,f1为发射透镜表面与激光器发光腔面之间的间距,θ为激光器的最大发散角。
根据公式(8),如果使激光器驱动芯片30反射的激光束尽可能少的照射至透镜组件内腔壁的反射薄膜103上,则需要透镜组件10的内腔壁与激光器驱动芯片30上表面之间的间距大于或等于f(d,R,f1,θ)。
此外,本实施例还提供了将反射透镜处近似为平面反射的计算公式,具体的如下:
Figure BDA0001769416170000066
其中,d为反射薄膜的边界与发射透镜中心之间的间距,f1为发射透镜表面与激光器发光腔面之间的间距,θ为激光器的最大发散角。
根据公式(9),如果使激光器驱动芯片30反射的激光束尽可能少的照射至透镜组件内腔壁的反射薄膜103上,则需要透镜组件10的内腔壁与激光器驱动芯片30上表面之间的间距大于或等于
Figure BDA0001769416170000071
上述实施例提供了在不改变光模块元件尺寸的基础上,直接通过缩小镀膜面积的方式来减少反射至激光驱动芯片光敏区域激光。另外,本实施例还提供了在不影响光模块使用效果的前提下,对激光器、激光器驱动芯片以及透镜组件空间结构上的调整的两种设计方式,并且该两种方式可以与缩小镀膜面积的方式相结合,以使更少甚至没有激光再次反射到激光器驱动芯片上的CDR模块上,促进光模块工作稳定性。
进一步的,在具体实施中,还可以通过激光器驱动芯片的自身设计,以减小二次反射光对其影响,例如,在激光器驱动芯片上时钟数据恢复模块所在区域镀有高反射率薄膜,使其再次反射掉激光减少对光的吸收,或者,还可以在激光器驱动芯片上方设置光隔离元件,以隔离掉二次反射的激光等等。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上仅是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种光模块,其特征在于,包括设置在电路板上的激光器和激光器驱动芯片,以及罩设在所述激光器和激光器驱动芯片上的透镜组件,其中:
所述透镜组件中朝向所述激光器及所述激光器驱动芯片的内腔壁设有发射透镜,所述发射透镜用于对所述激光器发射的激光进行准直会聚,所述发射透镜表面和所述发射透镜周围的所述内腔壁上镀有反射薄膜;
所述激光器发射的部分激光在所述发射透镜表面被所述反射薄膜反射,所述反射薄膜反射的激光经所述激光器驱动芯片的边缘区域二次反射后照射在所述透镜组件内腔壁上,所述二次反射的激光在所述透镜组件内腔壁的照射区域全部或部分未镀所述反射薄膜;
所述激光器驱动芯片的非边缘区域设有时钟数据恢复模块。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述反射薄膜中靠近所述激光器驱动芯片的一侧边界与所述发射透镜中心之间的间距为0.5~2.5mm。
3.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述时钟数据恢复模块设置在所述激光器驱动芯片的中心区域。
4.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述激光器驱动芯片与所述激光器中心之间的间距大于或等于f(R,f1,θ);
其中,
Figure FDA0001769416160000011
R为所述发射透镜的曲率半径,f1为所述发射透镜表面与激光器发光腔面之间的间距,θ为所述激光器的最大发散角。
5.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述激光器驱动芯片上的时钟数据恢复模块所在区域镀有高反射率薄膜。
6.一种光模块,其特征在于,包括设置在电路板上的激光器和激光器驱动芯片,以及罩设在所述激光器和激光器驱动芯片上的透镜组件,其中:
所述透镜组件朝向所述激光器及所述激光器驱动芯片的的内腔壁设有发射透镜,所述发射透镜用于对所述激光器发射的激光进行准直会聚,所述发射透镜表面和所述发射透镜周围的所述内腔壁上镀有反射薄膜;
所述激光器发射的部分激光在所述发射透镜表面被所述反射薄膜反射,所述反射薄膜反射的激光经所述激光器驱动芯片的边缘区域二次反射后照射在所述透镜组件内腔壁上;
所述反射薄膜中靠近所述激光器驱动芯片的一侧边界与所述发射透镜中心之间的间距小于f(h1,R,f1,θ);
所述激光器驱动芯片的非边缘区域设有时钟数据恢复模块;
其中,
Figure FDA0001769416160000012
h1为所述透镜组件的内腔壁与所述激光器驱动芯片上表面之间的间距,R为所述发射透镜的曲率半径,f1为所述发射透镜表面与激光器发光腔面之间的间距,θ为所述激光器的最大发散角。
7.根据权利要求6所述的光模块,其特征在于,所述时钟数据恢复模块设置在所述激光器驱动芯片的中心区域。
CN201810942487.3A 2018-08-17 2018-08-17 一种光模块 Active CN109031547B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810942487.3A CN109031547B (zh) 2018-08-17 2018-08-17 一种光模块
US16/496,354 US10942319B2 (en) 2018-08-17 2019-08-19 Optical module
PCT/CN2019/101399 WO2020035074A1 (zh) 2018-08-17 2019-08-19 一种光模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810942487.3A CN109031547B (zh) 2018-08-17 2018-08-17 一种光模块

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109031547A CN109031547A (zh) 2018-12-18
CN109031547B true CN109031547B (zh) 2020-05-05

Family

ID=64631157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810942487.3A Active CN109031547B (zh) 2018-08-17 2018-08-17 一种光模块

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10942319B2 (zh)
CN (1) CN109031547B (zh)
WO (1) WO2020035074A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109031547B (zh) * 2018-08-17 2020-05-05 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
WO2021037085A1 (zh) * 2019-08-30 2021-03-04 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0658786A3 (en) * 1990-09-21 1997-11-19 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Optical information transmitting device and method of manufacturing same
JP2004334129A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Sony Corp レンズ、光照射装置及びレーザポインタ
US20130094807A1 (en) * 2011-10-12 2013-04-18 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical coupling system for use in an optical communications module, an optical communications module that incorporates the optical coupling system, and a method
CN103635844B (zh) * 2011-12-28 2016-12-07 住友电气工业株式会社 光模块
JP2013200347A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Enplas Corp 光レセプタクルおよびこれを備えた光モジュール
CN205374827U (zh) * 2015-08-24 2016-07-06 宁波环球广电科技有限公司 光发射模块
CN204795049U (zh) * 2015-08-24 2015-11-18 宁波环球广电科技有限公司 一种光发射模块
CN105572816B (zh) * 2015-12-23 2018-01-30 宁波环球广电科技有限公司 多通道并行光收发模块
CN109031547B (zh) * 2018-08-17 2020-05-05 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块

Also Published As

Publication number Publication date
US10942319B2 (en) 2021-03-09
WO2020035074A1 (zh) 2020-02-20
US20200285004A1 (en) 2020-09-10
CN109031547A (zh) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN214795200U (zh) 用于激光雷达的视窗和激光雷达
CN108594206B (zh) 光传输模块、激光发射模块、激光雷达系统及车辆
CN109031547B (zh) 一种光模块
CN111381239A (zh) 一种激光测量模组和激光雷达
CN112689786B (zh) 光扫描装置和激光雷达
CN108957423B (zh) 多线激光雷达
CN110850437A (zh) 激光雷达
US20200341362A1 (en) Laser assembly, laser source and laser projection apparatus
US5898482A (en) Optical radar apparatus
CN108919437B (zh) 一种光模块
CN107238900B (zh) 一种抗反射的同轴光器件封装
CN203787763U (zh) 外腔激光器
JP3606023B2 (ja) 光モジュール
CN110542892B (zh) 一种激光发射天线
CN105005146A (zh) 一种分光模块及具有该分光模块的激光投线仪
CN217112718U (zh) 一种镜片组件及激光雷达
US11271371B2 (en) Light emitting device and light emitting module
CN204883062U (zh) 一种分光模块及具有该分光模块的激光投线仪
CN113669650A (zh) 一种反光器件和白光激光光源
CN216312328U (zh) 一种单模半导体激光器及激光器封装结构、光模块
CN111711749A (zh) 激光测距装置、摄像头模组、电子设备及控制方法
JP4949989B2 (ja) 光空間伝送モジュール
CN214151039U (zh) 激光雷达
US11885913B2 (en) LiDAR and automobile
CN219777981U (zh) 导光组件、激光发射装置以及投线仪

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant