CN112234429B - 多通道激光发射器和光通信器件 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及多通道激光发射器和光通信器件。该多通道激光发射器包括：基座，具有第一侧和第二侧，以及从第一侧贯穿至第二侧的至少一个通孔；安装板，被安装在基座的所述第一侧上；至少一个主电路板，被安装在所述至少一个通孔的相应通孔中，所述至少一个主电路板用以从所述第二侧接收供电电力和射频信号；多个激光发射器芯片，每个激光发射器芯片被安装在所述安装板上，并且适于接收来自所述至少一个主电路板的供电电力和射频信号，由此发射多路彼此不同方向的激光束；以及反射镜组，具有多个反射表面，用以分别接收来自所述多个激光发射器芯片的多路激光束，并且朝向远离所述基座的方向反射出去。

Description

多通道激光发射器和光通信器件

技术领域

本公开的各实施例涉及高速光通信器件领域，更具体地涉及一种多通道激光发射器。

背景技术

众所周知地，多通道激光发射器件为核心的高速光通信器件。

目前多通道激光发射器件都采用BOX封装形式，管壳体积较大，该封装方案陶瓷管壳成本高，内部光路耦合复杂，生产效率低，各通道激光在合波器内反射光程差异大，造成最远的那束激光光斑直径展宽，影响光路质量和耦合效率，同时多通道激光束在合波器内部反射，通道间光路干扰较严重。

此外，常规的反射镜组通常以组装的形式呈现。

发明内容

本公开的目的之一至少在于提供一种改进的多通道激光发射器，其至少能够克服或者缓解现有技术中所存在的一个或多个技术问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种多通道激光发射器。该多通道激光发射器包括：基座，具有第一侧和第二侧，以及从所述第一侧贯穿至所述第二侧的至少一个通孔；安装板，被安装在所述基座的所述第一侧上；至少一个主电路板，被安装在所述至少一个通孔的相应通孔中，并且所述主电路板的两端分别从所述第一侧和所述第二侧暴露，所述主电路板用以从所述第二侧接收供电电力和射频信号；多个激光发射器芯片，每个激光发射器芯片被安装在所述安装板上，并且适于接收来自所述主电路板的供电电力和射频信号，由此发射多路彼此不同方向的激光束；以及反射镜组，被设置在所述安装板上并且具有多个反射表面，用以分别接收来自所述多个激光发射器芯片的多路激光束，并且朝向远离所述基座的方向反射出去。

将会理解，利用本公开的多通道激光发射器，可以实现同轴的激光发射器。此外，其还具有技术先进、组装简单、体积小、成本低、输出波长稳定等特点，有利于实现通信激光器件小型化、传输速率高、长距离传输。

在一些实施例中，所述至少一个主电路板上可以设置有多组第一正负极射频焊盘，所述多组第一正负极射频焊盘的数目与所述多个激光发射器芯片的数目相同并且两者一一对应，每个所述激光发射器芯片适于从相应的一组第一正负极射频焊盘接收供电电力和射频信号。

在一些实施例中，所述安装板可以是电路板，所述安装板上设置有多组第二正负极射频焊盘，其中所述多组第二正负极射频焊盘的数目与所述多组第一正负极射频焊盘的数目相同，并且两者一一对应；每组所述第二正负极射频焊盘适于经由第一接线而与相应的一组第一正负极射频焊盘电连接，以及经由第二接线而与相应的一个激光发射器芯片电连接，从而允许相应的所述一个激光发射器芯片接收供电电力和射频信号。

在一些实施例中，还可以包括热电制冷器，所述热电制冷器被安装在所述基座的所述第一侧上，并且支撑所述安装板，用以对所述安装板及其上的所述激光发射器芯片进行制冷。

在一些实施例中，所述多个激光发射器芯片可以包括四个激光发射器芯片，所述四个激光发射器芯片在所述安装板上呈十字分布，所述反射镜组位于所述四个激光发射器芯片的中间位置。

在一些实施例中，至少一个通孔可以包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔分别被布置在所述安装板的两侧；所述至少一个主电路板包括第一主电路板和第二主电路板，其中所述第一主电路板被安装在所述第一通孔内，所述第二主电路板被安装在所述第二通孔内；所述第一主电路板和所述第二主电路板各自设有第一正负极射频焊盘，从而使得第一主电路板和第二主电路板能够分别向不同的激光发射器芯片供应供电电力和射频信号。

在一些实施例中，还可以包括多个激光接收器芯片，其中每个激光接收器芯片被布置在所述安装板上的与所述激光发射器芯片的出光侧相背的一侧，以便监测相应的所述激光发射器芯片的光功率。

在一些实施例中，所述多个激光发射器芯片和所述多个激光接收器芯片可以均安装在热沉上，所述热沉安装在所述安装板上。

在一些实施例中，所述至少一个主电路板可以经由玻璃焊料而固定至相应的通孔中。

在一些实施例中，还可以包括加电软电路板和射频信号软电路板，它们分别电连接至所述至少一个主电路板的位于所述基座的所述第二侧的一端，由此分别向所述至少一个主电路板供给供电电力和射频信号。

在一些实施例中，还可以包括过渡电路板，所述过渡电路板设置在所述基座的所述第二侧上，并且在所述第二侧上电连接至所述至少一个主电路板，以用于梳理所述至少一个主电路板上的各个焊盘，并由此在所述过渡电路板的两侧提供经梳理后的焊盘；所述加电软电路板和射频信号软电路板分别电连接至所述过渡电路板的两侧。

在一些实施例中，还可以包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述安装板上，以用于监测所述激光发射器芯片的工作温度。

在一些实施例中，所述多个反射表面的每个反射表面可以与对应入射的激光束呈45°的角度并且其上镀有全反膜，所述多个反射表面共同限定形成一个棱锥体的多个侧表面。

在一些实施例中，所述反射镜组还可以包括多个阻断表面，每个所述阻断表面从相邻的两个反射表面之间的交线延伸，用以在所述反射镜组内限定出彼此分隔的多个激光束入射区域，每个阻断表面上设置有阻断膜，以阻止相邻激光束入射区域的干扰。

在一些实施例中，所述反射镜组的多个出光面可以在同一个平面上，所述平面镀有增透膜。

在一些实施例中，所述反射镜组的多个入光面可以在反射镜组的四周，所述入光面镀有增透膜。

在一些实施例中，还可以包括透明垫块，所述透明垫块设置在所述反射镜组的出光面上，透明垫块的入光面和出光面上镀有增透膜，并且尺寸大于所述反射镜组的出光面的整体尺寸。

在一些实施例中，可以包括准直透镜，所述准直透镜粘贴在所述透明垫块上，用以准直从所述反射镜组的出光面出射的多路激光束。

在一些实施例中，所述反射镜组可以具有底座，所述底座嵌入并粘结至所述安装板上设置的槽孔中。

在一些实施例中，所述反射镜组可以通过晶体生长的方式来形成。

在一些实施例中，所述安装板和所述至少一个主电路板可以均是陶瓷电路板。

根据本公开的第二方面，其提供了一种光通信器件。该光通信器件包括前面第一方面中所述的多通道激光发射器。

根据本公开的第三方面，提供了一种反射镜组。该反射镜组可以包括：多个反射表面，所述多个反射表面彼此相交，并且共同形成一个棱锥体的多个侧表面；多个阻断表面，每个阻断表面从相邻的两个反射表面之间的交线开始在所述棱锥体的外部远离所述交线延伸，用以在所述反射镜组内限定出彼此分隔的多个光区域，每个阻断表面的作用在于阻止相邻光区域的干扰；以及多个出光面，位于所述多个反射表面的同一侧，并且与相应的反射表面相对，以接收来自所述反射表面反射的光。

将会理解，利用本公开的反射镜组，可以不需要激光束来回反射，并且可以使每个通道激光束光程一样。另外，阻断表面的设置可以使各通道间光路无干扰，反射镜组可以安装在下沉结构的方孔中，直接放入就行，不需要复杂的耦合，大幅提高生产效率。

在一些实施例中，所述多个出光面可以位于同一平面上，该平面镀有增透膜。

在一些实施例中，还可以包括底面，其与所述出光面相对，并且形成所述棱锥体的底面，所述多个反射表面均与所述底面形成45°的角度。

在一些实施例中，还可以包括多个入光面，所述多个入光面为所述反射镜组的外侧面，每个入光面用于将入射到其上的光束透射至对应的反射表面。

在一些实施例中，每个反射表面可以镀有全反膜，每个阻断表面上镀有阻断膜。

在一些实施例中，所述多个反射表面可以包括四个反射表面，所述四个反射表面共同形成一个四棱锥的侧表面。

在一些实施例中，所述反射镜组可以通过晶体生长的方式来形成。

根据本公开的第四方面，提供了一种生成反射镜组的方法。该方法包括：通过晶体生长来获得透明的第一棱锥体，所述第一棱锥体具有多个第一侧表面；在所述多个第一侧表面上镀反射膜，以形成多个反射表面；在不相邻的所述多个反射表面上生长多个第二棱锥体，每个第二棱锥体具有从相邻的两个反射表面之间的交线开始在所述第一棱锥体的外部远离所述交线延伸的多个第二侧表面，所述多个第二侧表面在所述反射镜组内限定出彼此分隔的多个光区域；在所述多个第二侧表面上镀阻断膜，以阻止相邻光区域的干扰。其中所述反射镜组具有出光面，所述出光面由所述多个第二棱锥体的第三侧表面形成，所述第二侧表面限定在所述反射表面和所述出光面之间。

将会理解，利用该反射镜组的晶体生长方法，可以特别有利地生长出小型或微型的反射镜组，从而特别地适用于作为高速光通信器件的多通道激光发射器。

在一些实施例中，还可以包括提供底座；在所述底座上，通过晶体来生长来获得所述透明的第一棱锥体，由此所述底座和所述第一棱锥体形成为一体。

在一些实施例中，在不相邻的所述多个反射表面上生长多个第二棱锥体可以包括：选定所述多个反射表面的第一子集和第二子集，所述第一子集和第二子集均由不相邻的反射表面构成，并且没有交集；在所述第一子集的反射表面上晶体生长多个第二棱锥体。

在一些实施例中，在所述多个第二侧表面上镀阻断膜可以包括：在所述第一子集的反射表面上所生长的多个第二棱锥体的多个第二侧表面上镀阻断膜；以及在所述第二子集上晶体生长另外的多个第二棱锥体。

根据本公开的第五方面，提供了一种光学器件。该光学器件包括：根据第三方面所述的反射镜组，或者根据第四方面所述的方法所生成的反射镜组。

根据本公开的第六方面，提供了一种光学系统。该光学系统包括：根据第五方面所述的光学器件。

根据本公开的第七方面，提供了一种光通信器件。该光通信器件包括根据第三方面所述的反射镜组，或者根据第四方面所述的方法所生成的反射镜组。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开实施例的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。

图1示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器的爆炸图。

图2示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器中的基座的第一侧的安装结构的立体示意图。

图3示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器中的基座的第二侧的安装结构的示意图。

图4示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器中的其上安装有多个激光发射器芯片的安装板的俯视示意图。

图5示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器中的其上安装有多个激光发射器芯片的安装板的截面示意图。

图6示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器中的反射镜组的结构示意图。

图7示出了根据本公开的示例实施例的生成反射镜组的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

图1示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器的爆炸图。

如图1所示，多通道激光发射器100可以主要包括基座1、外壳10和插口4，其中基座1上安装有用于多通道光通信的电路和适当器件，该适当器件包括但不限于多个激光发射器芯片和一些光学器件；外壳10用于容纳并保护基座1上的电路和适当器件；插口4可以集成有光隔离器，并且经由过渡环5而固定（例如，焊接）在外壳10的上方。仅作为示例，基座1和/或外壳10可以均由金属制成。

在一些实施例中，基座1可以呈圆形，其又可以被称为管座。进一步地，外壳10可以由管帽2和支撑壳3构成，管帽2的作用是支撑汇聚透镜19以及保护和容纳基座1上的电路以及器件（例如，多个激光发射器芯片），而支撑壳3的作用是容纳管帽2，从而方便集成有光隔离器的插口4的焊接，同时提供坚固的多通道激光发射器100的外壳。管帽2和支撑壳3均是中空的，管帽2的外径可以小于支撑壳3的内径，由此管帽2可以容纳在支撑壳3内。基座1的外径可以略大于管帽2的外径，在此情况下，管帽2的下端可以抵靠在基座1的上表面上，同时容纳基座1的上表面上设置的电路和器件。

利用上述结构，多通道激光发射器100可以以如下方式进行装配：先安装基座1上的电路和器件；在基座1上的电路和器件安装好之后，可以将管帽2的下端焊接在基座1上，此时基座1上的电路和器件容纳在管帽2内；接着，将管帽2的大部分塞入支撑壳3内，并将管帽2和支撑壳3焊接在一起；最后，经由过渡环5将支撑壳3和集成有光隔离器的插口4焊接在一起。容易理解，按照上述方式，可以轻易地实现上述装配操作，并且实现体积小、紧凑的多通道激光发射器器件。

还将会理解，本公开的各实施例的基座1以及其上设置的电路和/或器件的结构是本公开的核心。因此，下面将重点放在对基座1本身以及其上的电路和/或各个器件的描述上。

首先，将主要参照图1至图5来描述本公开的基座1的电气和机械方面的结构，其中图2示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器中的基座的第一侧的安装结构的立体示意图；图3示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器中的基座的第二侧的安装结构的示意图；图4示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器中的其上安装有多个激光发射器芯片的安装板的俯视示意图；以及图5示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器中的其上安装有多个激光发射器芯片的安装板的截面示意图。

如图1至图3所示，基座1具有彼此相对的第一侧和第二侧，以及从第一侧贯穿至第二侧的至少一个通孔，其中第一侧为基座1的面向集成有隔离器的插口4的一侧，第二侧为与第一侧相背的一侧。仅作为示例，图1和图2中示出了第一通孔15和第二通孔16。然而，将会理解，在其他的实施例中，至少一个通孔可以包括更多或更少的通孔。如后面将要描述的，至少一个通孔的作用在于安置用于传输供电电力和/或射频信号的至少一个主电路板。

安装板11可以设置在上述基座1的所述第一侧上，其主要用于安装多个激光发射器芯片120和其他器件（例如，光学器件）。在上述第一通孔15和第二通孔16的实施例中，安装板11可以安置在第一通孔15和第二通孔16之间，从而在基座1的第一侧上提供非常紧凑的结构布置。

为了实现多通道光通信，需要在安装板11上布置多个激光发射器芯片120，以发射多路激光束。在一些实施例中，多个激光发射器芯片120可以以环形形状均匀地布置在安装板11上，并且使得其发射方向朝向多个激光发射器芯片120所环绕的中间位置，以便在中间位置反射和/或汇聚多路激光束。将会理解，以环形形状均匀布置不是必须的，在其他实施例中，也可以采用其他合适的形状进行布置，只要多个激光发射器芯片120的多路激光束适于被收集和/或汇聚即可。

仅作为示例，图4中示出了四个激光发射器芯片120，其在安装板11上呈十字分布，其中四个激光发射器芯片120的发射方向朝向四个激光发射器芯片120所包围的中间位置。将会理解，在其他实施例中，可以有更多或更少的激光器发射器芯片120布置在安装板11上。

为了实现对多个激光发射器芯片120的散热和/或制冷，在一些实施例中，如图5所示，多个激光发射器芯片120可以各自经由热沉150（例如，共晶焊接到热沉上）而安装到安装板11上。在又一些实施例中，热沉150可以为陶瓷热沉。在又一些实施例中，安装板11可以是陶瓷安装板。在又一些实施例中，如图2所示，可以在基座1的第一侧上设置热电制冷器18，然后可以经由热电制冷器18来支撑和接触安装板11，从而实现对安装板11以及由此的多个激光发射器芯片120的散热和/或制冷。

为了实现对多个激光发射器芯片120的工作温度的监测，在一些实施例中，如图2和图4所示，可以在安装板11上设置温度传感器117。仅作为示例，温度传感器117可以是热敏电阻。在又一些实施例中，可以在安装板11的不同位置设置多个温度传感器117，从而可以针对不同位置，更为精确地监测多个激光发射器芯片120的工作温度。

为了实现对多个激光发射器芯片120的光功率的监测，在一些实施例中，如图4所示，可以在安装板11上设置多个激光接收器芯片110，其中多个激光接收器芯片110的数目可以与多个激光发射器芯片120的数目相同并且一一对应，其中每个激光接收器芯片110设置在所述激光发射器芯片120的与出光侧相背的一侧（即背光侧）。本领域技术人员将会理解，每个激光发射器芯片120在从出光侧发射激光束的同时，也会有少量光从背光侧泄露出来，因此可以通过监测激光发射器芯片120的从背光侧泄露的光来监测激光发射器芯片120的光功率。还应当理解，一旦通过激光接收器芯片110监测到激光发射器芯片120的光功率随时间降低的情况，可以通过调节激光发射器芯片120的工作参数（例如，供电电流）而使其发光的光功率保持稳定。

在进一步的实施例中，每个激光接收器芯片110和对应的一个激光发射器芯片120可以被布置在同一个热沉150（见图5）上。例如，在具有四个激光发射器芯片120的示例中，可以有四个激光接收器芯片110，并且它们形成的四个组合可以分别被设置在四个不同的热沉150上。

反射镜组20可以被布置（例如，粘接）在安装板11上的上述中间位置，以便朝向远离基座1的方向反射来自多个激光发射器芯片120所发射的多路激光束。在一些实施例中，安装板11的中间位置可以设置有下沉的槽孔130（例如，方孔、圆孔等），以方便嵌入和定位该反射镜组20。在具有四个激光发射器芯片120的实施例中，反射镜组20可以被构造为方形，并且该槽孔130也可以为方形，以使得该槽孔130的方形的每一侧边面对多个激光发射器芯片120的光发射方向。为了避免反射镜组20边角的磕碰，槽孔130的角落可以具有避空孔（例如，小圆孔）。

在安装板11上，如图4和图5所示，安装有对应激光发射器芯片120的热沉150通常将尽可能地贴近槽孔130的每一侧边。为了避免彼此热沉150之间的干涉，在一些实施例中，可以在热沉150的出光侧的两边各设置一个避空口152。

至少一个主电路板可以被固定（例如，通过高温玻璃焊料而焊接）在至少一个通孔中的相应通孔中，并且至少一个主电路板的两端可以分别从上述第一侧和第二侧暴露。仅作为示例，在图1和图2的示例实施例中，至少一个主电路板可以包括第一主电路板8和第二主电路板9，其中第一主电路板8可以被固定（例如，通过高温玻璃焊料而焊接）在第一通孔16中，第二主电路板9可以被固定（例如，通过高温玻璃焊料而焊接）在第二通孔15中，由此安装板11可以被会位于第一主电路板8和第二主电路板9之间。

将会理解，借助于至少一个主电路板穿过通孔的这种布置方式，可以允许基座1的第一侧上安装的各种电气/电子器件经由至少一个主电路板从/向基座1的第二侧接收/传输所必须的各种信号，这些信号包括但不限于供电电力、射频信号、控制信号、监测信号等。

作为进一步的示例，至少一个主电路板可以包括用于基座1上所安装的各种电器件的各种焊盘。例如，这些焊盘可以包括用于多个激光发射器芯片120的多组第一正负极射频焊盘83、用于多个激光接收器芯片110的多个激光接收器正极焊盘85、用于温度传感器117的主电路板温度传感器焊盘87、用于热电制冷器18的主电路板热电制冷器焊盘88以及可能的其他焊盘，例如主电路板接地焊盘91，其中每组第一正负极射频焊盘83可以包括射频信号正极焊盘81和射频信号负极焊盘82两者，多组第一正负极射频焊盘83的数目可以与多个激光发射器芯片120的数目相同并且一一对应，多个激光接收器焊盘85的数目可以与多个激光接收器芯片110的数目相同并且一一对应。

例如，在上述至少一个主电路板的示例实施例中，激光发射器芯片120的正负极可以经由接线（例如，金线）而电连接至至少一个主电路板上的相对应的第一正负极射频焊盘83；激光接收器芯片110的正极可以经由接线（例如，金线）而电连接至对应的激光接收器正极焊盘85，负极可以经由接线（例如，金线）而电连接至至少一个主电路板上的主电路板接地焊盘91；用于温度传感器117的安装板温度传感器焊盘116可以经由接线（例如，金线）而电连接至至少一个主电路板上的主电路板温度传感器焊盘87；热电制冷器18上的接电焊盘181可以经由接线（例如，金线）而电连接至至少一个主电路板上的主电路板热电制冷器焊盘88。将会理解，以这种方式，可以通过至少一个主电路板来直接实现对基座1和/或安装板11上设置的各个电器件的供电电力和/或信号传输，而安装板11可以不具有任何的电气功能。

然而，这不是必须的，在其他实施例中，至少一个主电路板也可以以间接地通过安装板11和/或热沉150上的焊盘，来对安装板11和/或热沉150上设置的电器件进行供电和/或信号传输。在这些实施例中，安装板11和/或热沉150也可以是电路板（例如，陶瓷电路板），其上设置有导线和/或焊盘。仅作为示例，安装板11上可以例如设置有多组第二正负极射频焊盘113、用于温度传感器117的安装板温度传感器焊盘116、安装板接地焊盘115，其中每组第二正负极射频焊盘113可以包括射频信号正极焊盘112和射频信号负极焊盘111。另外，多组第二正负极射频焊盘113的数目可以与多组第一正负极射频焊盘83的数目相同并且一一对应。热沉150上可以设置有用于激光发射器芯片120的负极的激光发射器负极焊盘122，以及用于激光接收器芯片110的负极的激光接收器负极焊盘121，其中激光发射器芯片120和激光接收器芯片110两者可以以共晶焊接的方式分别焊接在上述激光发射器负极焊盘122、激光接收器负极焊盘121上。特别地，激光发射器负极焊盘122的尺寸可以设置得比激光发射器芯片120的尺寸要大、以及激光接收器负极焊盘121的尺寸可以设置得比激光接收器芯片110的尺寸要大，从而允许对两者的安装位置，特别地是对激光发射器芯片120的安装位置进行调整，以与激光发射器芯片120的背光侧对准。

例如，在上述安装板11和/或热沉150也可以是电路板（例如，陶瓷电路板）的示例实施例中，激光发射器芯片120的正极可以经由接线（例如，金线）而电连接至安装板11上设置的第二正负极射频焊盘113中的射频信号正极焊盘112，激光发射器芯片120的负极可以通过上述激光发射器负极焊盘122经由接线（例如，金线）而电连接至第二正负极射频焊盘113中的射频信号负极焊盘111，而上述第二正负极射频焊盘113可以经由接线（例如，金线）而电连接至至少一个主电路板上的相对应的第一正负极射频焊盘83；激光接收器芯片110的正极可以经由接线（例如，金线）而电连接至少一个主电路板上的对应的激光接收器正极焊盘85，而负极可以通过激光接收器负极焊盘121经由接线（例如，金线）而电连接至安装板11的安装板接地焊盘115；温度传感器117（例如，热敏电阻）可以通过安装板温度传感器焊盘116经由接线（例如，金线）而电连接至至少一个主电路板上的主电路板温度传感器焊盘87。

应当理解，上述至少一个主电路板上的焊盘设置和/或安装板11和/或热沉150上的焊盘设置，可以以方便各个焊盘接线连接至激光发射器芯片120的正负极、激光接收器芯片110的正负极、温度传感器117、热电制冷器的接电焊盘181的方式来设计，和/或设计成使得各个焊盘之间的接线（例如，金线）相对较短，以降低阻抗匹配的难度。

如前所述的，上述至少一个主电路板从基座1的第一侧穿过至少一个通孔而延伸至基座1的第二侧。如图3所示，在该第二侧，基座1上可以设置有过渡电路板14。仅作为示例，过渡电路板14也可以是陶瓷电路板。在至少一个通孔包括第一通孔15和第二通孔16的实施例中，过渡电路板14可以位于第一通孔15和第二通孔16的中间。

过渡电路板14的作用是电连接至少一个主电路板，以便梳理至少一个主电路板上的焊盘，从而将不同电气功能的焊盘提供至过渡电路板14的不同侧。例如，可以将用于加电功能的焊盘以及提供射频信号的焊盘分别提供在过渡电路板14的不同侧。将会理解，以这种方式，如图1所示，可以方便地将加电软电路板6和射频信号软电路板7分别电连接（例如，焊接）至过渡电路板14的两侧，从而实现对多通道激光发射器100中的各个电器件的供电和控制。

此外，在一些实施例中，在基座1的第二侧的边缘还可以设置定位槽17，其可以用于在安装基座1的器件时方便地定位基座的位置。

下面将结合图2，参考图6来描述本公开的反射镜组20的光学结构，其中图6示出了根据本公开的示例实施例的多通道激光发射器中的反射镜组的结构示意图。

将会理解，本公开的反射镜组20也是本公开的核心，其可以特别地用于将来自多个激光发射器芯片120所发射的多路激光束朝向准直透镜13（见图2）反射，而后者可以将多路激光束准直成1束含4路激光信号的平行激光束，然后再通过管帽2上设置的聚焦透镜19（见图1）汇聚成一点，耦合进集成有光隔离器的插口4。

如前所述的，反射镜组20可以设置在安装板11上的多个激光发射器芯片120的中间位置。该反射镜组20可以具有多个反射表面230，用以分别接收来自多个激光发射器芯片120的多路激光束，并且朝向远离基座1的方向反射出去，其中多个反射表面230的数目可以与多个激光发射器芯片120的数目相同并且一一对应。例如，在多个激光发射器芯片120为四个激光发射器芯片120的实施例中，多个反射表面230的数目可以为四个。

在一些实施例中，多个反射表面230的每个反射表面230可以镀有反射膜（例如，全反膜），并与对应入射的激光束呈45°的角度，。将会理解，以这种布置方式，可以使得将出射的激光束以垂直于入射光束的方式进行反射。进一步地，这些反射表面230可以彼此相交，并且任意相邻的两两反射表面230之间限定有交线231，这些反射表面230可以进一步地限定出一个第一棱锥体的多个侧表面、底面210和共同的顶点232，其中这些反射表面230可以作为该锥体的多个侧表面。更进一步地，这些反射表面230可以均与底面形成45°的角度。

在进一步的实施例中，反射镜组20还可以包括多个阻断表面220，每个阻断表面220从相邻的两个反射表面230之间的交线231开始在第一棱锥体的外部远离交线231延伸，从而在反射镜组20内限定出彼此分隔的多个光区域，其中阻断表面220的作用在于阻止相邻光区域的干扰。作为示例，阻断表面220上可以镀有阻断膜。

在进一步的实施例中，反射镜组20还可以包括多个出光面240，其均位于上述多个反射表面230的同一侧，用以接收来自相应的反射表面230的反射光，并且朝向位于反射镜组20的光路下游的准直透镜13射出。进一步地，该多个出光面240可以位于同一平面上，从而使得反射镜组20整体具有平整的出光面。更进一步地，该平面镀有增透膜，以实现增透光的目的。

在进一步的实施例中，反射镜组20还可以包括多个入光面260，该多个入光面260可以作为反射镜组20的外侧面，并且每个入光面260可以与对应的激光发射器芯片120的出光侧相对，其作用在于将入射到其上的光束透射至对应的反射表面230。进一步地，每个入光面可以垂直于前面所述的出光面。进一步地，每个入光面260上可以镀有增透膜。

在进一步的实施例中，每个光区域可以由第二棱锥体形成，其中第二棱锥体可以由一个反射表面230、两个阻断表面220、一个入光面260和一个出光面240形成。

仅作为示例，在上述四个激光发射器芯片的实施例中，反射镜组20可以至少具有一个底面210、四个反射表面230、四个阻断表面220、四个入光面260、四个出光面240，其中一个底面210和四个反射表面230可以形成上述第一棱锥体，而四个反射表面230、四个阻断表面220、四个入光面260、四个出光面240可以相应地形成四个第二棱锥体，其中四个入光面260可以垂直于四个出光面240或底面210、四个出光面可以在同一平面上，并且可以与底面210相对。

在进一步的实施例中，反射镜组20还可以具有（例如，透明的）底座205，该底座205的作用在于支撑上述棱锥体。为了便于反射镜组20嵌入安装至前面所述的槽孔130，该底座205的形状和尺寸可以与该槽孔130的形状和尺寸相适配。在四个激光发射器芯片的实施例中，反射镜组20的底座可以呈方形，以及整体也可以呈方形，从而可以更好地对应于四个激光发射器芯片的布置。进一步地，底座205上可以设置通道标记206，以便于标记该反射镜组20所需要对应的激光反射器芯片（或光通道）。

在进一步的实施例中，反射镜组20上可以设置有透明垫块30，例如安放在反射镜组20的出光面上，以用于进一步布置（例如，使用透光的紫外UV胶粘贴）准直透镜13。进一步地，透明垫块30的尺寸可以大于其反射镜组20的出光面240的尺寸，以便于其上准直透镜13的安放。

以上已经详细地描述了本公开的反射镜组20的具体结构，将会理解，本公开的反射镜组解决了多路激光器组装在管帽内部的结构、空间的难题，使多通道带制冷同轴封装得以实现。此外，本公开的反射镜组可以不需要激光束来回反射，使得每个通道激光束光程一样，阻断膜的设置可以使各通道间光路无干扰，反射镜组可以安装在下沉结构的方孔中，不需要复杂的耦合，可以大幅提高生产效率。

还将要理解，除了上面描述的反射镜组20的具体结构之外，本公开的反射镜组20还可以特别地通过晶体生长的方式来形成。

下面将参照图7来描述本公开的反射镜组20的生长方式，其中图7示出了根据本公开的示例实施例的生成反射镜组的方法的流程示意图。

如图7所示，该方法700包括框710，通过晶体生长来获得第一棱锥体，所述第一棱锥体具有多个第一侧表面。应当理解，该步骤可以在例如某个平台和底座上通过模具来进行。当提供底座205时，该底座例如可以为透明底座，然后可以在底座205上通过晶体生长来获得所述第一棱锥体，并且可以使得底座205和上述第一棱锥体形成为一体。

仅作为示例，第一棱锥体可以为正棱锥体（例如，正四棱锥，正六棱锥），即底面为正多边形。作为进一步的示例，该多个第一侧表面可以与第一棱锥体的底面呈45°的角度，从而使得以45°入射至第一侧表面的激光束可以以垂直于入射光束的方向出射，从而实现光路的90°旋转。

在框720，在多个第一侧表面上镀反射膜，以形成多个反射表面230。该多个反射表面的作用在于将入射的激光束朝向预定方向进行反射。作为示例，反射膜可以为全反膜。

在框730，在不相邻的多个反射表面230上生长多个第二棱锥体，每个第二棱锥体具有从相邻的两个反射表面230之间的交线231开始在所述第一棱锥体的外部远离所述交线231延伸的多个第二侧表面，所述多个第二侧表面在反射镜组20内限定出彼此分隔的多个光区域。

上述不相邻的多个反射表面230，可以由操作者进行选定。在一些实施例中，可以提供通过以下方式来选定：选定所述多个反射表面230的第一子集和第二子集，其中第一子集和第二子集两者均由不相邻的反射表面230构成，并且没有交集。特别地，第二子集可以是第一子集的补集。

在进一步的实施例中，可以首先在第一子集的反射表面230上生长多个第二棱锥体；接着，可以在后面的步骤740之后在第二子集的反射表面230上生长多个第二棱锥体。需要说明的是，在第一子集的反射表面230生长多个第二棱锥体之时，可以借助于模具对第一子集的反射表面230上所要生长的多个第二棱锥体的区域的限定，来辅助地实现在第一子集的反射表面230上的第二棱锥体的生长。

仅作为示例，在具有四个反射表面230的实施例中，可以选定处于对角方向的反射表面230作为第一子集的反射表面230，而第二子集的反射表面230为第一子集的补集，然后借助于模具，而在第一子集的反射表面230上生长第二棱锥体。

接着，在框740，在上述多个第二侧表面上镀阻断膜，以阻止相邻光区域的干扰。

将会理解，在上述不相邻的多个反射表面230（例如，第一子集的多个反射表面）上生长多个第二棱锥体之后，所生长的第二棱锥体的多个第二侧表面将暴露出来，从而可以方便地在多个第二侧表面上镀阻断膜，该阻断膜可以有效地组织相邻光区域的干扰。

在上述选定第一子集的实施例中，在上述多个第二侧表面上镀阻断膜的步骤还可以进行包括：在上述选定的第一子集的反射表面230上所生长的多个第二棱锥体的多个第二侧表面上镀阻断膜；然后，在所述第二子集上生长另外的多个第二棱锥体，其中第二子集可以是第一子集的补集。

仅作为示例，在具有四个反射表面230的实施例中，一旦作为第一子集的处于对角方向的反射表面230上生长出多个第二棱锥体之后，可以在该多个第二棱锥体的第二侧表面上镀阻断膜，然后可以在作为第一子集的补集的第二子集的反射表面（即，另外的处于对角方向的反射表面230上）上生长另外的多个第二棱锥体。

通过以上方式晶体生长的反射镜组20还可以进一步包括出光面240，其中出光面240可以由上述多个第二棱锥体的第三侧表面形成，上述第二侧表面限定在上述反射表面230和出光面240之间。

以上已经详细地描述了如何通过晶体生长的方式来获得本公开的反射镜组20。将会理解，以这种方式，对于制造小型或微型的反射镜组20是特别有利地，因为其可以尽可能地避免针对小型器件进行切割或抛光所带来的不利影响或困难。然而，这并非限制，在一些实施例中，辅助地进行包括抛光或切割等的处理也是可能的。

将会理解，上述晶体生长的方式所获得的反射镜组20可以特别地用于多通道激光发射器，因为多通道激光发射器通常也是小型或微型器件。尽管如此，还将会理解，本公开的反射镜组20还可以用于其他的光学器件或光学系统，这些光学器件或光学系统由此也可以获得本公开的反射镜组的有益效果，这些有益效果包括但不限于：金字塔形的45°反射镜组不需要激光束来回反射，使每个通道激光束光程一样，阻断膜的设置可以使各通道间光路无干扰，45°反射镜组安装在下沉结构的方孔中，直接放入就行，不需要复杂的耦合，大幅提高生产效率。

虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本发明，但这些说明和描述应被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所请求保护的发明中，通过研究附图、公开和所附权利要求可以理解并且实践所公开的实施例的其它变型和组合。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可以满足在权利要求中阐述的多个项目的功能。仅在互不相同的实施例或从属权利要求中记载某些特征的仅有事实，并不意味着不能有利地使用这些特征的组合。在不脱离本申请的精神和范围的情况下，本申请的保护范围涵盖在各个实施例或从属权利要求中记载的各个特征任何可能组合。

在权利要求中的任何参考标记不应被理解为限制本公开的范围。

Claims (19)

1.一种多通道激光发射器（100），其特征在于，包括：

基座（1），具有第一侧和第二侧，以及从所述第一侧贯穿至所述第二侧的至少一个通孔；

安装板（11），被安装在所述基座（1）的所述第一侧上；

至少一个主电路板，被贯穿地安装在所述至少一个通孔的相应通孔中，并且所述至少一个主电路板的一端从所述第一侧向外伸出，另一端从所述第二侧暴露，所述至少一个主电路板用以从所述第二侧接收供电电力和射频信号；

多个激光发射器芯片（120），每个激光发射器芯片（120）被安装在所述安装板（11）上，并且适于接收来自所述至少一个主电路板的供电电力和射频信号，由此发射多路彼此不同方向的激光束；以及

反射镜组（20），被设置在所述安装板（11）上并且具有多个反射表面（230），用以分别接收来自所述多个激光发射器芯片（120）的多路激光束，并且朝向远离所述基座（1）的方向反射出去；

其中通过以下方法来生长所述反射镜组（20），所述方法包括：

通过晶体生长来获得透明的第一棱锥体，所述第一棱锥体具有多个第一侧表面；

在所述多个第一侧表面上镀反射膜，以形成多个反射表面（230）；

在不相邻的所述多个反射表面（230）上生长多个第二棱锥体，每个第二棱锥体具有从相邻的两个反射表面（230）之间的交线（231）开始在所述第一棱锥体的外部远离所述交线（231）延伸的多个第二侧表面，所述多个第二侧表面在所述反射镜组（20）内限定出彼此分隔的多个光区域；

在所述多个第二侧表面上镀阻断膜，以阻止相邻光区域的干扰；以及

其中所述反射镜组（20）具有出光面（240），所述出光面（240）由所述多个第二棱锥体的多个第三侧表面形成，所述第二侧表面限定在所述反射表面（230）和所述出光面（240）之间。

2.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），其中所述多个反射表面（230）的每个反射表面（230）与对应入射的激光束呈45°的角度，所述多个反射表面（230）共同限定形成一个棱锥体的多个侧表面。

3.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），其中所述反射镜组（20）的所述出光面（240）在同一个平面上，所述平面镀有增透膜。

4.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），还包括透明垫块（30），所述透明垫块设置在所述反射镜组（20）的出光面（240）上，透明垫块（30）的入光面和出光面上镀有增透膜，并且尺寸大于所述反射镜组（20）的出光面（240）的整体尺寸。

5.根据权利要求4所述的多通道激光发射器（100），还包括准直透镜（13），所述准直透镜（13）粘贴在所述透明垫块上，用以准直从所述反射镜组（20）的出光面（240）出射的多路激光束。

6.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），其中所述反射镜组（20）具有底座（205），所述底座（205）嵌入并粘结至所述安装板（11）上设置的槽孔（130）中。

7.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），其中所述至少一个主电路板上设置有多组第一正负极射频焊盘（83），所述多组第一正负极射频焊盘（83）的数目与所述多个激光发射器芯片（120）的数目相同并且两者一一对应，

每个所述激光发射器芯片（120）适于从相应的一组第一正负极射频焊盘（83）接收供电电力和射频信号。

8.根据权利要求7所述的多通道激光发射器（100），其中所述安装板（11）是电路板，所述安装板（11）上设置有多组第二正负极射频焊盘（113），其中所述多组第二正负极射频焊盘（113）的数目与所述多组第一正负极射频焊盘（83）的数目相同，并且两者一一对应；

每组所述第二正负极射频焊盘（113）适于经由第一接线而与相应的一组第一正负极射频焊盘（83）电连接，以及经由第二接线而与相应的一个激光发射器芯片（120）电连接，从而允许相应的所述一个激光发射器芯片（120）接收供电电力和射频信号。

9.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），还包括热电制冷器（18），

所述热电制冷器（18）被安装在所述基座（1）的所述第一侧上，并且支撑所述安装板（11），用以对所述安装板（11）及其上的所述激光发射器芯片（120）进行制冷。

10.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），其中所述多个激光发射器芯片（120）包括四个激光发射器芯片（120），所述四个激光发射器芯片（120）在所述安装板（11）上呈十字分布，所述反射镜组（20）位于所述四个激光发射器芯片的中间位置。

11.根据权利要求7所述的多通道激光发射器（100），所述至少一个通孔包括第一通孔（15）和第二通孔（16），所述第一通孔（15）和所述第二通孔（16）分别被布置在所述安装板（11）的两侧；

所述至少一个主电路板包括第一主电路板（8）和第二主电路板（9），其中所述第一主电路板（8）被安装在所述第一通孔（15）内，所述第二主电路板（9）被安装在所述第二通孔（16）内；

所述第一主电路板（8）和所述第二主电路板（9）各自设有第一正负极射频焊盘（83），从而使得第一主电路板（8）和第二主电路板（9）能够分别向不同的激光发射器芯片（120）供应供电电力和射频信号。

12.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），还包括多个激光接收器芯片（110），其中每个激光接收器芯片（110）被布置在所述安装板（11）上的与所述激光发射器芯片（120）的出光侧相背的一侧，以便监测相应的所述激光发射器芯片（120）的光功率。

13.根据权利要求12所述的多通道激光发射器（100），所述多个激光发射器芯片（120）和所述多个激光接收器芯片（110）均安装在热沉（150）上，所述热沉（150）安装在所述安装板（11）上。

14.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），所述至少一个主电路板经由玻璃焊料而固定至相应的通孔中。

15.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），还包括：加电软电路板（6）和射频信号软电路板（7），它们分别电连接至所述至少一个主电路板的位于所述基座（1）的所述第二侧的一端，由此分别向所述至少一个主电路板供给供电电力和射频信号。

16.根据权利要求15所述的多通道激光发射器（100），还包括：过渡电路板（14），所述过渡电路板（14）设置在所述基座（1）的所述第二侧上，并且在所述第二侧上电连接至所述至少一个主电路板，用以梳理所述至少一个主电路板上的各个焊盘，并由此在所述过渡电路板（14）的两侧提供经梳理后的焊盘；

所述加电软电路板（6）和射频信号软电路板（7）分别电连接至所述过渡电路板（14）的两侧。

17.根据权利要求1所述的多通道激光发射器（100），还包括温度传感器（117），所述温度传感器（117）设置在所述安装板（11）上，用以监测所述激光发射器芯片（120）的工作温度。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的多通道激光发射器（100），其中所述安装板（11）和所述至少一个主电路板均是陶瓷电路板。

19.一种光通信器件，其包括根据权利要求1-17中任一项所述的多通道激光发射器。

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