CN111399126A - 一种光通讯波分复用器件、光模块 - Google Patents

一种光通讯波分复用器件、光模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光通讯波分复用器件，包括用于接收与发射光信号的组件本体；组件本体包括波分复用器、滤光片、位移棱镜；波分复用器一侧设有滤光片，另一侧设有位移棱镜；其中，波分复用器用以分波和/或合波；滤光片用于滤光，以形成特定波长的光；位移棱镜用以将合波的光信号从波分复用器出射端导出并在出射端平面方向上形成一位移，以使得发射光路与接收光路形成的平面与波分复用器内分波或合波的折返光路形成的平面平行。本发明还涉及一种光模块；本发明采用紧凑结构，共用波分复用器，节省光学器件；本发明结构巧妙，设计合理，符合光通讯领域集成制造与大规模生产要求。

Description

一种光通讯波分复用器件、光模块
技术领域
本发明属于光通讯领域，具体涉及一种光通讯波分复用器件、光模块。
背景技术
随着市场对信息量及信息传输速率的要求越来越高，光通讯产品的传输速率也越来越高。在光通讯光路结构中存在着接收光路与发射光路；传统的光模块设计中，如图1、图2所示，采用独立的器件组成各自的收发光路，例如，图1中激光器发射的四路(波长为λ1-λ4)激光经第一滤光片111进入合波波分复用器110，四路光再经合波高反膜112反射形成合波折返光路113，最后合波成发射光TX；图2中接收光RX射入分波波分复用器120，经分波高反膜122反射形成分波折返光路123，并从相应的第二滤光片121射出，分波成四路(波长为λ1-λ4)激光；如此整体光学器件较多，占用结构体积大；同时为达到光学器件装配要求，对安装壳体(BOX)机械加工精度要求随之提高。
对此，急需对现有的光模块结构进行改进，优化其结构设计，以满足实际生产需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出的一种光通讯波分复用器件，采用紧凑结构，共用波分复用器，节省光学器件；本发明结构巧妙，设计合理，符合光通讯领域集成制造与大规模生产要求。
本发明提供一种光通讯波分复用器件，包括用于接收与发射光信号的组件本体；所述组件本体包括波分复用器、滤光片、位移棱镜；所述波分复用器一侧设有所述滤光片，另一侧设有位移棱镜；其中，
所述波分复用器用以分波和/或合波；
所述滤光片用于滤光，以形成特定波长的光；
所述位移棱镜用以将合波的光信号从所述波分复用器出射端导出并在出射端平面方向上形成一位移，以使得发射光路与接收光路形成的平面与所述波分复用器内分波或合波的折返光路形成的平面平行。
优选地，所述位移棱镜与所述波分复用器相互接触。
优选地，所述位移棱镜与所述波分复用器相互胶粘，以形成一整体结构。
优选地，所述位移棱镜倾斜安装于所述波分复用器一侧，形成倾角α；所述倾角α范围为15°-25°。
优选地，所述倾角α范围为18°-20°。
优选地，所述滤光片的厚度B大于两个光斑尺寸。
优选地，所述厚度B范围为0.8mm-2mm。
优选地，所述厚度B范围为1.2mm-1.6mm。
优选地，所述位移棱镜包括第一反射面、第二反射面；所述第一反射面与所述第二反射面相互平行，其中，
所述第一反射面，用以将从所述波分复用器出射端导出的合波的光信号反射至所述第二反射面；
所述第二反射面用以对经所述第一反射面反射的合波的光信号再次进行反射，以形成发射光信号。
优选地，所述波分复用器接触所述位移棱镜的一侧包括透光区域、反射区域；其中，
所述透光区域用以入射分波前的光信号与出射合波后的光信号；
所述反射区域用以形成所述波分复用器内合波或分波光信号的反射面。
优选地，所述透光区域的入射端与出射端呈垂直分波或合波的折返光路形成的平面布设。
本发明还涉及一种光模块，用于光通讯；包括所述的组件本体。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供一种光通讯波分复用器件，包括用于接收与发射光信号的组件本体；组件本体包括波分复用器、滤光片、位移棱镜；波分复用器一侧设有滤光片，另一侧设有位移棱镜；其中，波分复用器用以分波和/或合波；滤光片用于滤光，以形成特定波长的光；位移棱镜用以将合波的光信号从波分复用器出射端导出并在出射端平面方向上形成一位移，以使得发射光路与接收光路形成的平面与波分复用器内分波或合波的折返光路形成的平面平行。本发明还涉及一种光模块；本发明采用紧凑结构，共用波分复用器，节省光学器件；本发明结构巧妙，设计合理，符合光通讯领域集成制造与大规模生产要求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有技术中的一种用于合波的波分复用器的光路图；
图2为现有技术中的一种用于分波的波分复用器的光路图；
图3为本发明在一实施例中组件本体的俯视图；
图4为本发明在一实施例中组件本体的左侧视角示意图；
图5为本发明在一实施例中组件本体的右侧视角示意图；
图6为本发明在一实施例中组件本体的光斑示意图；
图7为本发明在一实施例中组件本体的立体结构示意图1；
图8为本发明在一实施例中组件本体的立体结构示意图2；
图9为本发明在一实施例中组件本体的合波与分波的光路图；
图中所示：
组件本体200、波分复用器210、透光区域2101、反射区域2102、滤光片220、第一光斑221、第二光斑222、位移棱镜230、第一反射面231、第二反射面232。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
接下来，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一
一种光通讯波分复用器件，如图3-8所示，包括用于接收与发射光信号的组件本体200；如图3所示，所述组件本体200包括波分复用器210、滤光片220、位移棱镜230；所述波分复用器210一侧设有所述滤光片220，另一侧设有位移棱镜230。在一实施例中，所述位移棱镜230与所述波分复用器 210相互接触，形成光路通道，将合波的光信号从波分复用器210的出射端导出；进一步地，在一优选实施例中，所述位移棱镜230与所述波分复用器 210相互胶粘，以形成一整体结构，不仅节省位移棱镜230在安装壳体(BOX) 上的装配步骤，避免因壳体装配导致的精度问题；本实施例采用紧凑结构，有利于集成制造与大规模生产。
如图7、图9所示，所述波分复用器210用以分波和/或合波；在一实施例中，所述波分复用器210接触所述位移棱镜230的一侧包括透光区域2101、反射区域2102；其中，所述透光区域2101用以入射分波前的光信号与出射合波后的光信号；所述反射区域2102用以形成所述波分复用器210内合波或分波光信号的反射面。在一优选实施例中，结合图6、图7所示，所述透光区域2101的入射端与出射端呈垂直分波或合波的折返光路形成的平面布设，出射端为图7中的透光区域2101上部，入射端为图7中的透光区域2101下部，图6中左侧为发射光信号的第一光斑221，右侧为接收光信号的第二光斑222。应当理解，反射区域2102在一实施例中，可配置成高反膜，在此不再赘述其原理。
应当理解，在本实施例中，波分复用器210中可同时存在分波光信号与合波光信号，如图7所示，波分复用器210的上层用于进行合波，波分复用器210的下层用于进行分波；在波分复用器210内部合波与分波相互之间互不干扰，相较于采用两波分复用器210分别进行合波或分波的方式，减少了光学器件，进而减少装配过程，从而有利于集成制造与大规模生产。
如图3、图6所示，所述滤光片220用于滤光，以形成特定波长的光；在本实施例中所述滤光片220的厚度B大于两个光斑尺寸，以保证合波和分波之间相互干扰情况。应当理解，也可采用上下两组滤光片220分别进行发射与接收，如图6所示，在本实施例中采用一组滤光片220左部进行发射、右部进行接收，从而进一步减少光学器件，简化装配。如图5所示，一般地，所述厚度B范围为0.8mm-2mm。更进一步地，所述厚度B范围为1.2mm-1.6mm，在一优选实施例中，厚度B为1.4mm。
如图3、图4、图7、图8所示，所述位移棱镜230用以将合波的光信号从所述波分复用器210出射端导出并在出射端平面方向上形成一位移，以使得发射光路与接收光路形成的平面与所述波分复用器210内分波或合波的折返光路形成的平面平行。在本实施例中，通过位移棱镜230的位移作用，应当理解，位移包括横向位移、竖向位移，使得发射光路与接收光路的端子在同一水平面内。
如图7、图8所示，在一实施例中，所述位移棱镜230包括第一反射面 231、第二反射面232；所述第一反射面231与所述第二反射面232相互平行，其中，所述第一反射面231，用以将从所述波分复用器210出射端导出的合波的光信号反射至所述第二反射面232；所述第二反射面232用以对经所述第一反射面231反射的合波的光信号再次进行反射，以形成发射光信号。
如图4所示，在一实施例中，所述位移棱镜230倾斜安装于所述波分复用器210一侧，形成倾角α；所述倾角α范围为15°-25°。更进一步地，所述倾角α范围为18°-20°，例如倾角α为19°时，实现发射光路与接收光路的端子整体靠近光模块的中部，使得整体结构紧凑且利于小型化。
结合图6-图9所示，发射光路(TX)：激光器发射的四路光信号通过滤光片220形成(波长为λ1-λ4)激光波分复用器210，四路光再经合波高反膜反射形成合波折返光路，合波折返光路进入位移棱镜230，并通过第一反射面231、第二反射面232的两次反射发生位移，最后导到TX的端子；接收光路(RX)：RX的端子接收光信号通过波分复用器210，经分波高反膜反射形成分波折返光路，并从相应的滤光片220射出，分波成四路(波长为λ1- λ4)光信号。
实施例二
本发明还涉及一种光模块，用于光通讯；包括所述的组件本体200。应当理解，光模块中包括光电转换的电路板、光学器件、安装壳体；其中，光学器件包括但不限于聚焦透镜、缩焦镜、耦合透镜；任何采用组件本体200 的光模块都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围内。

Claims (12)

1.一种光通讯波分复用器件，包括用于接收与发射光信号的组件本体(200)；其特征在于：所述组件本体(200)包括波分复用器(210)、滤光片(220)、位移棱镜(230)；所述波分复用器(210)一侧设有所述滤光片(220)，另一侧设有位移棱镜(230)；其中，
所述波分复用器(210)用以分波和/或合波；
所述滤光片(220)用于滤光，以形成特定波长的光；
所述位移棱镜(230)用以将合波的光信号从所述波分复用器(210)出射端导出并在出射端平面方向上形成一位移，以使得发射光路与接收光路形成的平面与所述波分复用器(210)内分波或合波的折返光路形成的平面平行。
2.如权利要求1所述的一种光通讯波分复用器件，其特征在于：所述位移棱镜(230)与所述波分复用器(210)相互接触。
3.如权利要求2所述的一种光通讯波分复用器件，其特征在于：所述位移棱镜(230)与所述波分复用器(210)相互胶粘，以形成一整体结构。
4.如权利要求1所述的一种光通讯波分复用器件，其特征在于：所述位移棱镜(230)倾斜安装于所述波分复用器(210)一侧，形成倾角α；所述倾角α范围为15°-25°。
5.如权利要求4所述的一种光通讯波分复用器件，其特征在于：所述倾角α范围为18°-20°。
6.如权利要求1所述的一种光通讯波分复用器件，其特征在于：所述滤光片(220)的厚度B大于两个光斑尺寸。
7.如权利要求6所述的一种光通讯波分复用器件，其特征在于：所述厚度B范围为0.8mm-2mm。
8.如权利要求7所述的一种光通讯波分复用器件，其特征在于：所述厚度B范围为1.2mm-1.6mm。
9.如权利要求1所述的一种光通讯波分复用器件，其特征在于：所述位移棱镜(230)包括第一反射面(231)、第二反射面(232)；所述第一反射面(231)与所述第二反射面(232)相互平行，其中，
所述第一反射面(231)，用以将从所述波分复用器(210)出射端导出的合波的光信号反射至所述第二反射面(232)；
所述第二反射面(232)用以对经所述第一反射面(231)反射的合波的光信号再次进行反射，以形成发射光信号。
10.如权利要求2所述的一种光通讯波分复用器件，其特征在于：所述波分复用器(210)接触所述位移棱镜(230)的一侧包括透光区域(2101)、反射区域(2102)；其中，
所述透光区域(2101)用以入射分波前的光信号与出射合波后的光信号；
所述反射区域(2102)用以形成所述波分复用器(210)内合波或分波光信号的反射面。
11.如权利要求10所述的一种光通讯波分复用器件，其特征在于：所述透光区域(2101)的入射端与出射端呈垂直分波或合波的折返光路形成的平面布设。
12.一种光模块，用于光通讯；其特征在于：包括如权利要求1所述的组件本体(200)。
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CN114384643A (zh) * 2020-10-19 2022-04-22 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
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