CN109239853A - 一种应用于改善回损指标的光路装置及光器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于改善回损指标的光路装置及光器件，涉及光器件的技术领域，应用于改善回损指标的光路装置包括：光纤插入组件，以及与光纤插入组件分离设置的透镜组件；光纤插入组件设置有光纤通道；光纤通道的出口朝向透镜组件；光纤通道的轴线与透镜组件的光轴平行且离轴设置，以使光纤插入到光纤通道时，光纤的纤芯轴与透镜组件的光轴呈离轴状态。本发明提供的应用于改善回损指标的光路装置及光器件，通过光纤的纤芯轴与透镜组件的光轴离轴设置，可以使透镜组件接收的反射光经过透镜再次汇聚后，与纤芯耦合角失配，使得大部分反射光无法耦合进入光纤，因此提高了光纤的回损数值，改善了回损指标，进而保证了光纤的传输性能。

Description

一种应用于改善回损指标的光路装置及光器件

技术领域

本发明涉及光器件的技术领域，尤其是涉及一种应用于改善回损指标的光路装置及光器件。

背景技术

回波损耗通常是用来描述光纤性能的参数，指当光信号在光纤内传输时会遇到阻碍而反射回信号发射端，回波通常是不利于光纤传输的现象，并且，光纤本身也会具有一定的消除这种现象的能力。回波损耗越大可以消除的回波就越大，光纤的性能也就越好。

目前，光纤传输在光通信领域中得到广泛应用，特别是随着光通信工程的推进，使得光网络信息容量激增，高速宽带光模块也成为了当前光通信领域的研究热点。随着高带宽的网络建设，对光路由器线卡和高速宽带光模块的需求也不断激增。使得光器件向更高速率发展，光敏面也不断缩小，导致回损值不断下降，影响了光纤传输性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用于改善回损指标的光路装置及光器件，以缓解上述由于回损值下降而影响光纤传输性能的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种应用于改善回损指标的光路装置，该装置包括：光纤插入组件，以及与光纤插入组件分离设置的透镜组件；其中，光纤插入组件用于插入光纤，透镜组件包括至少一个透镜；

光纤插入组件设置有光纤通道；光纤通道的出口朝向透镜组件；其中，光纤通道的轴线与透镜组件的光轴平行且离轴设置，以使光纤插入到光纤通道时，光纤的纤芯轴与透镜组件的光轴呈离轴状态。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述光纤通道设置有纤芯高点标识；透镜组件的离轴方向背离纤芯高点标识所在的一侧；

其中，当光纤的纤芯截面与纤芯轴呈非垂直状态时，纤芯截面的高点与纤芯高点标识重合。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述应用于改善回损指标的光路装置还包括光敏器件；

光敏器件的接收面朝向透镜组件设置，用于接收透镜组件的汇聚光信号。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述光敏器件的接收面的轴线与透镜组件的光轴离轴设置。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述光敏器件的离轴方向与透镜组件的离轴方向一致。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述光敏器件与透镜组件一体封装。

结合第一方面的第二种至第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述光敏器件的接收面设置有PD芯片。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述透镜组件的透镜为非球面透镜。

第二方面，本发明实施例还提供一种光器件，该光器件配置有上述第一方面的应用于改善回损指标的光路装置。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述光器件设置有光通道，应用于改善回损指标的光路装置设置在光通道中。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种应用于改善回损指标的光路装置及光器件，通过将光纤通道的轴线与透镜组件的光轴平行且离轴设置的方式，能够使光纤插入到光纤通道时，光纤的纤芯轴与透镜组件的光轴呈离轴状态，当透镜组件接收的反射光经过透镜再次汇聚后，能够与纤芯耦合角失配，使得大部分反射光无法耦合进入光纤，因此提高了光纤的回损数值，改善了回损指标，进而保证了光纤的传输性能。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种光路传输示意图；

图2为另一种光路传输示意图；

图3为本发明实施例提供的一种应用于改善回损指标的光路装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种应用于改善回损指标的光路装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种应用于改善回损指标的光路装置的光路传输示意图；

图6为本发明实施例提供的一种光器件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种光器件的结构示意图。

图标：

10-光纤插入组件；20-透镜组件；30-光敏器件；600-光器件；601-光通道；101-光纤通道。

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，下面将结合附图对本发明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，都属于本发明保护的范围。

目前，随着光器件由1.25G、10G向25G、56G甚至更高速率的发展，光器件的光敏面不断缩小，导致回损值不断下降。传统的光器件通常采用在光纤的插芯制作倾角，即，制作带斜度插芯的方式，来减小光敏面反射耦合进入插芯的光能量，以此来提高回损。

图1示出了一种光路传输示意图，为了便于说明，图1中仅仅示出了光纤、透镜和光敏面。在图1中，对于光纤，采取带斜度插芯的方式，且采用25um以上的光敏面，其具有较大的反射面，使得光敏面的反射光束不易耦合进入纤芯。因此，对于较大光敏面，采用带斜度插芯的光芯，能够有效提高回损值。

但是，对于图2所示的另一种光路传输示意图中，光敏面较小的情形，由于光敏面的尺寸较小，其反射汇聚的光斑尺寸较小，因此，很容易耦合进入纤芯，引起回损指标不良。其中，图2中，以实线箭头表示光纤出射光的传播，以虚线箭头表示光敏面的反射光的传播。

基于此，本发明实施例提供的一种应用于改善回损指标的光路装置及光器件，可以有效缓解上述技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种应用于改善回损指标的光路装置进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例提供了一种应用于改善回损指标的光路装置，如图3所示的一种应用于改善回损指标的光路装置的结构示意图，该应用于改善回损指标的光路装置包括：光纤插入组件10，以及与光纤插入组件10分离设置的透镜组件20；其中，光纤插入组件10用于插入光纤，透镜组件包括至少一个透镜(图3中未示出)；

具体地，光纤插入组件10设置有光纤通道101；光纤通道101的出口朝向透镜组件；其中，光纤通道的轴线与透镜组件的光轴平行且离轴设置，以使光纤插入到光纤通道时，光纤的纤芯轴与透镜组件的光轴呈离轴状态。

其中，在图3所示的应用于改善回损指标的光路装置中，光纤通道的轴线与透镜组件的光轴均用虚线表示，由图3可以看出当光纤通道中插入有光纤时，光纤的纤芯轴可以与透镜组件的光轴离轴设置。

应当理解，图3仅仅是上述应用于改善回损指标的光路装置的示意图，光纤插入组件和透镜组件可以是物理分离的装置，也可以将光纤插入组件和透镜组件设置在一个设备上，实现光纤插入组件和透镜组件的分离，并使光纤通道的轴线与透镜组件的光轴平行且离轴设置。具体可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不进行限制。

考虑到光纤作为插芯时，通常采用带斜度插芯的方式来进行光信号的传输，因此，上述光纤通道还可以设置有纤芯高点标识；以便于当光纤的纤芯截面与纤芯轴呈非垂直状态，即，纤芯截面采用带斜度的方式时，纤芯截面的高点可以与纤芯高点标识重合；此时，透镜组件的离轴方向背离纤芯高点标识所在的一侧。

在实际使用时，上述应用于改善回损指标的光路装置通常与光敏面配合使用，以使透镜组件汇聚的光信号被光敏面接收，例如，当上述应用于改善回损指标的光路装置设置在光纤通信系统中时，可以实现光纤通信。因此，为了提高上述应用于改善回损指标的光路装置的普遍适用性，上述应用于改善回损指标的光路装置还可以包括光敏器件，具体地，该光敏器件的接收面朝向透镜组件设置，组成光敏面，用于接收上述透镜组件的汇聚光信号。

具体地，该光敏器件通常为光信号接收件，如，设置有PD(Photo-Diode，光电二极管)芯片的光敏器件，可以在朝向透镜组件的一侧形成较小尺寸(低于25um)的光敏面，以接收透镜组件的汇聚光信号。

为了便于理解，基于图3所示的应用于改善回损指标的光路装置，图4示出了另一种应用于改善回损指标的光路装置的结构示意图，其中，图4仅仅示出了插入到光纤通道、透镜，以及PD芯片。进一步，在图4中还示出了纤芯高点标识400。

具体实现时，图4所示的光纤通道的尺寸可以与光纤外径尺寸相匹配，当光纤的纤芯截面采用带斜度的方式时，纤芯截面的高点可以与纤芯高点标识400重合，并且，如图4所示的离轴方向箭头，透镜的离轴方向背离该纤芯高点标识所在的一侧。

具体地，在图4所示的应用于改善回损指标的光路装置中，上述光敏器件的接收面的轴线也与透镜组件的光轴离轴设置，即图4中PD芯片的轴线与透镜的光轴离轴设置，并且，光敏器件的离轴方向与透镜组件的离轴方向一致。

进一步，光纤通道的轴线与透镜组件的光轴的离轴设置，以及光敏器件的接收面的轴线与透镜组件的光轴的离轴设置，其离轴距离可以是一致的，也可以是不一致的，具体可以根据实际使用情况进行设置，其中，图4示出了一种优选的离轴设置方式，即光敏器件的离轴方向与透镜组件的离轴方向一致，且，光敏器件与透镜组件的离轴距离均小于等于0.1mm。在其他实施方式中，该离轴距离也可以有其他的设置方式，本发明实施例对此不进行限制。

基于图4所示的应用于改善回损指标的光路装置，图5示出了一种应用于改善回损指标的光路装置的光路传输示意图，具体地，图5所述的光路传输示意图是基于图4提供的应用于改善回损指标的光路装置搭建的一种回损改善光路的传输示意图，其中，以图4中的光纤通道插入光纤为例进行说明，且，光纤的纤芯截面的高点与纤芯高点标识重合，图5中包括光纤、透镜和PD芯片。

其中，实线箭头表示光纤出射光的传播，虚线箭头表示光敏面的反射光的传播，由图5可以看出，由于光纤通道的轴线与透镜组件的光轴平行且离轴设置的方式，可以使光纤的纤芯轴与透镜光轴离轴，使得透镜组件的汇聚光成一定倾角并发射至PD芯片。进一步，PD芯片的反射光经过透镜再次汇聚后，与纤芯耦合角失配，使得大部分光无法耦合进入光纤，因此提高了回损数值，改善回损指标。

在实际使用时，上述PD芯片通常封装在光敏器件的内部，且其接受面朝向透镜组件，以接收透镜组件的汇聚光信号。而在实际使用时，为了便于光敏器件更好地接收汇聚光信号，还可以采用将光敏器件与透镜组件一体封装的方式。并且，在封装过程中，实现光敏器件的接收面的轴线与透镜组件的光轴的离轴设置。

进一步，本发明实施例所述的透镜组件的透镜通常为非球面透镜。应当理解，本发明实施例所述的透镜组件，可以包括至少一个透镜，并且，前述附图中仅以一个透镜为例进行说明，在实际使用时，上述透镜的数量还可以根基实际使用情况进行设置，并且，透镜的参数，如焦点、焦距等，也可以根据实际情况选择使用，本发明实施例对此不进行限制。

本发明实施例提供的一种应用于改善回损指标的光路装置，通过将光纤通道的轴线与透镜组件的光轴平行且离轴设置的方式，能够使光纤插入到光纤通道时，光纤的纤芯轴与透镜组件的光轴呈离轴状态，当透镜组件接收的反射光经过透镜再次汇聚后，能够与纤芯耦合角失配，使得大部分反射光无法耦合进入光纤，因此提高了光纤的回损数值，改善了回损指标，进而保证了光纤的传输性能。

实施例二：

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种光器件，具体地，该光器件配置有上述实施例一所述的应用于改善回损指标的光路装置。

具体地，上述实施例一所述的光器件设置有光通道，应用于改善回损指标的光路装置设置在光通道中。

图6示出了一种光器件的结构示意图，其中，图6为该光器件的部分剖面图，包括光器件600、光通道601，以及应用于改善回损指标的光路装置的光纤插入组件10、透镜组件20和光敏器件30。有图6可以看出光纤插入组件10、透镜组件20和光敏器件30设在在光通道中。并且，图6中还示出了光纤插入组件的光纤通道的轴向S1、透镜组件的光轴S2和光敏器件的接收面的轴线S3，由图6中可以看出，S1和S2离轴设置，S2和S3离轴设置，且，S1、S2和S3的离轴方向一致。

进一步，图7示出了另一种光器件的结构示意图，其中，透镜组件20和光敏器件30为一体封装的结构，同样，由图7中可以看出，S1和S2离轴设置，S2和S3离轴设置，且，S1、S2和S3的离轴方向一致。具体地，该一体封装的结构可以在前期封装时，沿着光路的结构，将透镜组件与光敏器件的PD芯片的位置离轴封装。

应当理解，图6和图7仅仅是光器件的一种示意结构，具体地，该光器件的光通道部分可以是金属件，也可以是其他材质，进一步，该光器件可以设置在光接收次模块，即设置成ROSA(Receiver Optical Subassembly，光接收次模块)结构的形式，对于光路中存在折光方案的器件也适用，如光收发模块接口组件等等。在实际使用时，上述光器件还可以包括其他光电子元件或者无源元件等等，其封装形式还可以根据实际使用情况进行设置，本发明实施例对此不进行限制。

本发明实施例提供的光器件，与上述实施例提供的应用于改善回损指标的光路装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的光器件的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或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，而不是指示或暗示所指的装置或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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种应用于改善回损指标的光路装置，其特征在于，所述装置包括：光纤插入组件，以及与所述光纤插入组件分离设置的透镜组件；其中，所述光纤插入组件用于插入光纤，所述透镜组件包括至少一个透镜；

所述光纤插入组件设置有光纤通道；所述光纤通道的出口朝向所述透镜组件；其中，所述光纤通道的轴线与所述透镜组件的光轴平行且离轴设置，以使所述光纤插入到所述光纤通道时，所述光纤的纤芯轴与所述透镜组件的光轴呈离轴状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光纤通道设置有纤芯高点标识；所述透镜组件的离轴方向背离所述纤芯高点标识所在的一侧；

其中，当所述光纤的纤芯截面与所述纤芯轴呈非垂直状态时，所述纤芯截面的高点与所述纤芯高点标识重合。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述应用于改善回损指标的光路装置还包括光敏器件；

所述光敏器件的接收面朝向所述透镜组件设置，用于接收所述透镜组件的汇聚光信号。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述光敏器件的接收面的轴线与所述透镜组件的光轴离轴设置。

5.根据权利要求4所述的应用于改善回损指标的光路装置，其特征在于，所述光敏器件的离轴方向与所述透镜组件的离轴方向一致。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光敏器件与所述透镜组件一体封装。

7.根据权利要求3～6任一项所述的装置，其特征在于，所述光敏器件的接收面设置有PD芯片。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述透镜组件的透镜为非球面透镜。

9.一种光器件，其特征在于，所述光器件配置有权利要求1～8任一项所述的应用于改善回损指标的光路装置。

10.根据权利要求9所述的光器件，其特征在于，所述光器件设置有光通道，所述应用于改善回损指标的光路装置设置在所述光通道中。