CN110261973A - 激光组件及光通信设备 - Google Patents

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CN110261973A CN201910570896.XA CN201910570896A CN110261973A CN 110261973 A CN110261973 A CN 110261973A CN 201910570896 A CN201910570896 A CN 201910570896A CN 110261973 A CN110261973 A CN 110261973A
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李明洋
卢金鑫
唐松
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Abstract

本申请实施例提供了一种激光组件及光通信设备，包括：壳体，壳体具有相对的第一端和第二端；激光发生器，激光发生器与第一端焊接；适配器，适配器的入射端与第二端耦合焊接；透镜组件，透镜组件设置于壳体内并位于激光发生器的光路上，透镜组件的焦点位于第二端处。由于透镜组件的焦点和适配器的入射端均位于第二端，使得入射端距耦合焊接的焊接处非常近，故可以减小经透镜组件射出的光束在端面上实际形成的点与预设点之间的偏差，进而减小导致光束实际射入适配器的位置与预设位置之间的偏差，提高适配器输出的功率。

Description

激光组件及光通信设备
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，具体而言，涉及一种激光组件及光通信设备。
背景技术
在光通信中，激光发生器发射的激光经透镜组件汇聚形成的光束需要射入适配器，以通过适配器将其传输。但适配器在通过耦合焊接工艺与壳体固定时，由于工艺的原因，会导致适配器的轴线与已经固定在壳体上的适配器的轴线之间存在一定的夹角。该夹角会导致光束实际射入适配器的位置与预设位置之间存在的偏差，进而导致只有部分光束能够射入适配器，最终导致适配器输出的功率下降。
发明内容
本申请在于提供一种激光组件及光通信设备，以减小导致光束实际射入适配器的位置与预设位置之间的偏差，提高适配器输出的功率。
第一方面，本申请实施例提供了一种激光组件，包括：
壳体，所述壳体具有相对的第一端和第二端；
激光发生器，所述激光发生器与所述第一端焊接；
适配器，所述适配器的入射端与所述第二端耦合焊接；
透镜组件，所述透镜组件设置于所述壳体内并位于所述激光发生器的光路上，所述透镜组件的焦点位于所述第二端处。
在本申请实施例中，由于透镜组件的焦点和适配器的入射端均位于第二端，使得入射端距耦合焊接的焊接处非常近，故可以减小光束实际射入适配器的位置与预设位置之间的偏差，提高适配器输出的功率。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，
所述焦点位于所述入射端的端面上。
在本申请实施例中，通过设置透镜组件，使其焦点位于入射端的端面上，那么经透镜组件射出的光束可以不发生散射的汇聚在入射端的端面上，故可以使更多光束射入适配器，进一步提高适配器输出的功率。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，
所述适配器中光纤的端面与所述入射端的端面重合，所述焦点位于所述光纤的端面内。
在本申请实施例中，通过设置透镜组件，使其焦点位于光纤的端面内，那么经透镜组件射出的光束可以不发生散射的射入光纤，故可以使更多光束射入光纤，进一步提高适配器输出的功率。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述透镜组件包括：第一透镜组和第二透镜组；
所述第一透镜组用于将所述激光发生器发射的激光汇聚成第一光束；
所述第二透镜组用于将所述第一光束汇聚成第二光束，以使所述第二光束全部通过所述光纤的端面射入所述光纤。
在本申请实施例中，通过第一透镜组和第一透镜组的两次汇聚，可以光束全部射入光纤，实现适配器输出的功率最大化。
结合第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，
所述透镜组件固定在所述激光发生器上。
在本申请实施例中，由于透镜组件固定在激光发生器上，避免透镜组件的位置因适配器与第二端的耦合焊接而发生变化。
第二方面，本申请实施例提供了一种激光组件，包括：
壳体，所述壳体具有相对的第一端和第二端；
激光发生器，所述激光发生器与所述第一端耦合焊接；
适配器，所述适配器设置与所述第二端焊接，且所述适配器的入射端位于所述第一端处；
透镜组件，所述透镜组件设置于所述激光发生器内并位于所述激光发生器的光路上，所述透镜组件的焦点位于所述第一端。
在本申请实施例中，由于透镜组件的焦点和适配器的入射端均位于第一端，使得入射端距耦合焊接的焊接处非常近，故可以减小经透镜组件射出的光束在入射端上实际形成的点与预设点之间的偏差，进而减小导致光束实际射入适配器的位置与预设位置之间的偏差，提高适配器输出的功率。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，
所述焦点位于所述入射端的端面上。
在本申请实施例中，通过设置透镜组件，使其焦点位于入射端的端面上，那么经透镜组件射出的光束可以不发生散射的汇聚在入射端的端面上，故可以使更多光束射入适配器，进一步提高适配器输出的功率。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，
所述透镜组件与所述激光发生器内的激光源距离为0.25毫米。
在本申请实施例中，由于透镜组件与激光发生器内的激光源距离低至0.25毫米，使得透镜组件与激光发生器能够设置的更紧凑，缩小激光组件的尺寸。
结合第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，
所述透镜组件固定在所述适配器上。
在本申请实施例中，由于透镜组件固定在适配器上，避免透镜组件的位置因激光发生器与第一端的耦合焊接而发生变化。
第三方面，本申请实施例提供了一种光通信设备，包括：如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的激光组件，或如第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的激光组件。
为使本申请的上述目的、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申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1示出了本申请实施例提供的一种激光组件的整体结构示意图；
图2示出了本申请实施例提供的一种激光组件在第一情况下的截面结构示意图；
图3示出了本申请实施例提供的一种激光组件在第二情况下的截面结构示意图；
图4示出了本申请实施例提供的一种光通信设备的整体结构示意图。
图标：100-激光组件；110-壳体；111-第一端；112-第二端；113-第一腔体；120-激光发生器；121-第二腔体；122-第二凸部；130-适配器；131-第一凸部；132-光纤；133-入射端；134-出射端；140-透镜组件；141-第一透镜组；142-第二透镜组；200-光通信设备。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1，本申请实施例提供了一种激光组件100，该激光组件100可以包括：壳体110、激光发生器120、适配器130和透镜组件140(图1中的虚线表示元件位于内部)。
壳体110可以为两端开放的桶状结构，开放的两端可以分别称为壳体110的第一端111和第二端112。
激光发生器120可以为市面上常规的激光发生器例如汇聚光型TO56/TO38。激光发生器120可以设置在第一端111，并将第一端111封闭。
适配器130也可以为市面上常规的适配器例如为SC-UPC/APC型或者也可以为LC-UPC/APC型。适配器130可以设置在第二端112，并也对应的将第二端112封闭。
此外，第一端111和第二端112的之间为壳体110内的第一腔体113，透镜组件140设置在该第一腔体113中。
本实施例中，针对激光发生器120和适配器130的设置，第一种情况，可以采用将激光发生器120与第一端111焊接，并将适配器130的入射端133与第二端112耦合焊接，并设置透镜组件140的焦点位于第二端112处，以提高适配器130的输出功率。或者，第二种情况，可以采用将激光发生器120与第一端111耦合焊接，并将适配器130与第二端112焊接，并设置透镜组件140的焦点位于第一端111且位于适配器130的入射端133上，以提高适配器130的输出功率。其中，本实施例中所述的焊接是指通过全自动/半自动激光焊接设备进行焊接的技术手段，所述的耦合焊接是指通过耦合设备或耦合夹具先进行激光发生器与适配器的位置固定再使用激光焊接设备进行焊接的技术手段。
下面将分别就第一种情况和第二种情况进行详细说明。
第一种情况：
结合图1，并参阅图2，透镜组件140可以设置在第一腔体113中，并位于第一端111和第二端112之间且位于激光发生器120的光路上。为避免透镜的位置较于已经焊接固定的激光发生器120产生偏差，透镜组件140固定在激光发生器120或壳体110的内表面上。透镜组件140具有将激光汇聚的作用，通过设置透镜组件140的焦点位于第二端112处，激光发生器120发出的激光经透镜组件140汇聚成的光束的焦点也相应的位于第二端112处。
适配器130的外表面上具有第一凸部131，第一凸部131的凸起方向可以垂直于适配器130的外表面。该第一凸部131可以沿适配器130的横截面环绕适配器130的外表面形成一圈凸起。通过将该第一凸部131与壳体110的第二端112耦合焊接，便实现了适配器130与第二端112的耦合焊接。其中，第一凸部131上与第二端112接触的部分或者第二端112上与第一凸部131接触的部分所在的平面为耦合焊接的焊接面M1。
适配器130内设有用于传输光束的光纤132，光纤132的两端分别位于适配器130的入射端133和出射端134，使得光束能够从入射端133处射入光纤132，并通过光纤132从出射端134输出。
为提高适配器130的输出功率，适配器130内的光纤132需要尽可能多的接收到光束，因此可将适配器130的第一凸部131与适配器130的入射端133之间的距离设置的很短，使得适配器130与第二端112在耦合焊接的同时，适配器130的入射端133也能够位于第二端112处。通过这种设置方式，一方面，由于光束的焦点和入射端133都位于第二端112，入射端133和光束的焦点能够非常靠近，例如光束的焦点位于入射端133处光纤132的端面上，使得光束能够更多的射入适配器130内的光纤132，从而提高输出功率。另一方面，由于第一凸部131与入射端133之间的距离很短，适配器130耦合焊接造成入射端133的偏移量也很小，使得光束实际射入光纤132端面上的位置与预设位置之间的偏差也很小，也实现光束能够更多的射入适配器130的光纤132，从而提高输出功率。
如图2所示，在一些示例性方式中，为实现将光束全部射入光纤132，以实现适配器130输出功率的最大化，透镜组件140可以包括：固定在激光发生器120或者壳体110上的第一透镜组141和第二透镜组142，以通过两个透镜组的连续汇聚，使得光束在光纤132端面上形成的焦点小于光纤132端面的直径。
具体的，第一透镜组141可以包含同轴设置的至少一个透镜，每个透镜可以是自聚焦类型G-lens或者非球透镜。第二透镜组142可以包含与第一透镜组141同轴设置的至少一个透镜，每个透镜也可以是自聚焦类型G-lens或者非球透镜。第一透镜组141和第二透镜组142沿激光发生器120指向适配器130的方向依次设置在第一腔体113中。其中，第二透镜组142的焦点即可以是透镜组件140的焦点。
第一透镜组141用于通过至少一个透镜将激光发生器120发射的激光汇聚成第一光束。第二透镜组142则用于通过至少一个透镜将第一光束继续汇聚成第二光束，以使第二光束在光纤132端面上形成的焦点位于光纤132端面内，并使得第二光束全部通过光纤132的端面射入光纤132，实现适配器130输出的功率最大化。
需要说明的是，透镜组件140并不限于本实施例中所包括的第一透镜组141、第二透镜组142。在实际中，透镜组件140还可以包括数量更多的透镜组(数量大于2个)，并按照上述的原理进行设置即可。例如，透镜组件140包含第一透镜组141、第二透镜组142、第三透镜组和第四透镜组。第一透镜组141、第二透镜组142、第三透镜组和第四透镜组沿激光发生器120指向适配器130的方向依次设置在第一腔体113中，其中，第四透镜组的焦点即可以是透镜组件140的焦点。激光发生器120发射的激光依次经第一透镜组141、第二透镜组142、第三透镜组和第四透镜组汇聚形成的光束也能够全部通过光纤132的端面射入光纤132。
如图2所述，下面通过一个示例来说明。
基于适配器130、第一透镜组141和第二透镜组142的上述设置方式，激光发生器120发射出激光A，激光A射入第一透镜组141。由于第一透镜组141具有汇聚光束的作用，第一透镜组141将激光A汇聚成第一光束B。由于第二透镜组142也具有汇聚光束的作用，第二透镜142可以将第一光束B汇聚，形成第二光束C，且第二光束C的焦点J位于第二端112处光纤132的端面上。
第二种情况：
结合图1，并参阅图3，激光发生器120的外表面上具有第二凸部122121，第二凸部122的凸起方向可以垂直于激光发生器120的外表面。该第二凸部122121可以沿激光发生器120的横截面环绕激光发生器120的外表面形成一圈凸起。通过将该第二凸部122121与壳体110的第一端111耦合焊接，便实现了激光发生器120与第一端111的耦合焊接。其中，第二凸部122121上与第一端111接触的部分或者第一端111上与第二凸部122121接触的部分所在的平面为耦合焊接的焊接面M2。
透镜组件140可以位于设置在激光发生器120内的第二腔体121中，并位于激光发生器120的光路上。此外，也为避免透镜的位置较于已经焊接固定的适配器130产生偏差，透镜组件140也可以固定在适配器130或壳体110的内表面上。
此外，为缩小激光组件100的尺寸，实现激光组件100的小型化，一方面，透镜组件140可以包括一个透镜组，例如包括第一透镜组141或第二透镜组142，另一方面，可将透镜组件140与激光发生器120内的激光源的距离设置的比较小，例如设置透镜组件140与激光发生器120内的激光源距离为0.25至0.3毫米，
本实施例中，为实现提高适配器130的输出功率，可以设置透镜组件140的焦点位于第一端111处，使得激光发生器120发出的激光经透镜组件140汇聚成的光束的焦点位于第一端111处，并设置适配器130与壳体110焊接位置，使得适配器130的入射端133也能够位于第一端111处。通过这种设置方式，一方面，由于光束的焦点和入射端133都位于第一端111，入射端133和光束的焦点能够非常靠近，例如光束的焦点位于入射端133处光纤132的端面上，使得光束能够更多的射入适配器130内的光纤132，从而提高输出功率。另一方面，由于适配器130的入射端133位于第一端111，使得光束发生偏移的行程被缩短为从激光发生器120至第一端111，并使得光束实际射入光纤132端面上的位置与预设位置之间的偏差很小，实现光束能够更多的射入适配器130的光纤132，从而提高输出功率。
如图3所述，下面通过一个示例来说明。
基于适配器130、透镜组件140的上述设置方式，激光发生器120发射出激光A，激光A射入透镜组件140。由于透镜组件140具有汇聚光束的作用，透镜组件140将激光A汇聚成光束B，且第二光束C的焦点J位于第一端111处光纤132的端面上。
请参阅图4，本申请的一些实施例提供了一种光通信设备200，该光通信设备200可以是光端(包括发射、接收设备，或者收发一体设备)，光放大器，编解码器，光复用器，光解复用器，网管等。该光通信设备200内可以设有前述任一实施方式所述的激光组件100。
综上所述，本申请实施例提供了一种激光组件及光通信设备。由于透镜组件的焦点和适配器的入射端均位于第二端，使得入射端距耦合焊接的焊接处非常近，故可以减小经透镜组件射出的光束在端面上实际形成的点与预设点之间的偏差，进而减小导致光束实际射入适配器的位置与预设位置之间的偏差，提高适配器输出的功率。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光组件，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有相对的第一端和第二端；
激光发生器，所述激光发生器与所述第一端焊接；
适配器，所述适配器的入射端与所述第二端耦合焊接；
透镜组件，所述透镜组件设置于所述壳体内并位于所述激光发生器的光路上，所述透镜组件的焦点位于所述第二端处。
2.根据权利要求1所述的激光组件，其特征在于，
所述焦点位于所述入射端的端面上。
3.根据权利要求2所述的激光组件，其特征在于，
所述适配器中光纤的端面与所述入射端的端面重合，所述焦点位于所述光纤的端面内。
4.根据权利要求3所述的激光组件，其特征在于，所述透镜组件包括：第一透镜组和第二透镜组；
所述第一透镜组用于将所述激光发生器发射的激光汇聚成第一光束；
所述第二透镜组用于将所述第一光束汇聚成第二光束，以使所述第二光束全部通过所述光纤的端面射入所述光纤。
5.根据权利要求1-4中任一权项所述的激光组件，其特征在于，
所述透镜组件固定在所述激光发生器上。
6.一种激光组件，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有相对的第一端和第二端；
激光发生器，所述激光发生器与所述第一端耦合焊接；
适配器，所述适配器设置与所述第二端焊接，且所述适配器的入射端位于所述第一端处；
透镜组件，所述透镜组件设置于所述激光发生器内并位于所述激光发生器的光路上，所述透镜组件的焦点位于所述第一端处。
7.根据权利要求6所述的激光组件，其特征在于，
所述焦点位于所述入射端的端面上。
8.根据权利要求7所述的激光组件，其特征在于，
所述透镜组件与所述激光发生器内的激光源距离为0.25毫米。
9.根据权利要求6-8中任一权项所述的激光组件，其特征在于，
所述透镜组件固定在所述适配器上。
10.一种光通信设备，其特征在于，包括：如权利要求1-5中任一权项所述的激光组件或如权利要求6-9中任一权项所述的激光组件。
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