CN112394458A - 一种同轴封装40g光发射接收组件 - Google Patents

Abstract

一种同轴封装40G光发射组件，包括：外壳；外壳的长度方向一端设有第一TO‑CAN组件，且另外一端设有准直器，准直器内侧设有隔离器；外壳一侧沿着其长度方向依次设有第一TO‑CAN组件、第二TO‑CAN组件、第三TO‑CAN组件以及第四TO‑CAN组件；外壳内部沿着长度方向依次设有第一光路模块、第二光路模块、第三光路模块、第四光路模块，本发明采用常规的气密性汇聚光同轴封装多个TO‑CAN组件，具有较好的气密性，能在高温湿度较高的环境中正常使用，并通过各个光路调节模块实现光的传播。

Description

一种同轴封装40G光发射接收组件

技术领域

本发明涉及光电连接器相关技术领域，尤其涉及一种同轴封装40G光发射接收组件。

背景技术

TOSA（Transmitting Optical Sub-Assembley）光发射器模块的主要组件，主要完成电信号转光信号。其中光源（半导体发光二极管或激光二极管）为核心，LD芯片，监控光电二极管（MD）和其他组件封装在紧凑的结构（TO同轴封装或蝶形封装）中。

ROSA（Resceiving Optical Sub-Assembley）光接收组件，主要作用是通过光电效应将光学信号转换成电子信号。光通信中常见的光电检测器是PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。

目前国内研制的TOSA和ROSA传输速率较低，而较高传输速率的TOSA和ROSA被国外垄断，且目前国内研制的40G的光发射接收组件主要呈现出以下特点：

1、40G LR4 QSFP+光模块内一般采用BOX封装的TOSA和ROSA，BOX封装存在设备投入大千万级，工艺制成难度大的问题；

2、采用同轴封装的器件大部分采用4个TOSA和AWG合波的方式，AWG在光模块中盘纤时存在光纤损坏的风险，同时由于AWG工艺原因，导致模块成品率不高；

3、目前还有采用非气密性封装的，这种光发射接收组件在生产过程中一般是将半球透镜耦合粘连在壳体上，而后，进行TO-CAN和半球透镜的固定，最后将TO-CAN固定在壳体上，这种方式操作过程非常复杂，成品率较低，产业化生产局限性较大，且由于其壳体两端为特制结构，且这种结构不能进行气密性封装。

发明内容

本发明提供一种同轴封装40G光发射接收组件，以解决上述现有技术的不足，采用常规的气密性汇聚光同轴封装多个TO-CAN组件，具有较好的气密性，能在高温湿度较高的环境中正常使用，并通过各个光路调节模块实现光的传播，其内的光学器件粘贴在外壳内，显著的降低了生产难度，且各个光器件的位置精度较高，最终实现了40G的传输速率，具有较强的实用性。

为了实现本发明的目的，拟采用以下技术：

一种同轴封装40G光发射接收组件包括配套使用的同轴封装40G光发射组件和同轴封装40G光接收组件。

其中一种同轴封装40G光发射组件，包括：

外壳；

外壳的长度方向一端设有第一TO-CAN组件，且另外一端设有准直器，准直器内侧设有隔离器；

外壳一侧沿着其长度方向依次设有第一TO-CAN组件、第二TO-CAN组件、第三TO-CAN组件以及第四TO-CAN组件；

外壳内部沿着长度方向依次设有第一光路模块、第二光路模块、第三光路模块、第四光路模块，第一光路模块用于第一TO-CAN组件发射光光路的调节并形成第一光路，第二光路模块用于第二TO-CAN组件发射光光路的调节并形成第二光路，第三光路模块用于第三TO-CAN组件发射光光路的调节并形成第三光路，第四光路模块用于第四TO-CAN组件发射光光路的调节并形成第四光路，第一光路、第二光路、第三光路以及第四光路均相互平行并通过于准直器形成40G的光信号。

进一步地，第一光路模块包括第一球透镜，第一球透镜用于接收第一TO-CAN组件的发射光，并使第一TO-CAN组件发射的光形成第一光路。

进一步地，第二光路模块包括第一滤波片、第二球透镜、第一透射单元以及第一反射单元，第一透射单元用于接收第二TO-CAN组件的发射光并透传至第一反射单元，第一反射单元用于接收第一透射单元的透射光并反射至第二球透镜，第二球透镜用于接收第一反射单元的反射光并透射至第一滤波片，第一滤波片用于反射第二球透镜的透射光并反射形成与第一光路平行的第二光路。

进一步地，第三光路模块包括第二滤波片、第三球透镜、第二透射单元以及第二反射单元，第二透射单元用于接收第三TO-CAN组件的发射光并透传至第二反射单元，第二反射单元用于接收第二透射单元的透射光并反射至第三球透镜，第三球透镜用于接收第二反射单元的反射光并透射至第二滤波片，第二滤波片用于接收第三球透镜的透射光并反射形成与第一光路平行的第三光路。

进一步地，第四光路模块包括第三滤波片、第四球透镜、第三透射单元以及第三反射单元，第三透射单元用于接收第四TO-CAN组件的发射光并透传至第三反射单元，第三反射单元用于接收第三透射单元的透射光并反射至第四球透镜，第四球透镜用于接收第三反射单元的反射光并透射至第三滤波片，第三滤波片用于接收第四球透镜的透射光并反射形成与第一光路平行的第四光路。

进一步地，第一滤波片、第二滤波片以及第三滤波片均相互平行且与外壳的长度方向所成的夹角为13°。

进一步地，第一透射单元、第二透射单元以及第三透射单元均相互平行且与外壳的长度方向所成的夹角为0°，第一透射单元、第二透射单元以及第三透射单元均为滤波片。

进一步地，第一反射单元、第二反射单元以及第三反射单元均相互平行且与外壳的长度方向所成的夹角为32°，第一反射单元、第二反射单元以及第三反射单元均为滤波片。

进一步地，第一滤波片、第二滤波片以及第三滤波片均位于外壳内的同一高度处；

第一透射单元、第二透射单元以及第三透射单元均位于外壳内的同一高度处；

第一反射单元、第二反射单元以及第三反射单元均位于外壳内的同一高度处；

第二球透镜、第三球透镜以及第四球透镜均位于外壳内的同一高度处；

第一球透镜的高度高于第二球透镜的高度；

第一滤波片、第二滤波片以及第三滤波片的高度均高于第一透射单元、第二透射单元以及第三透射单元的高度；

第一透射单元、第二透射单元以及第三透射单元的高度的均高于第一反射单元、第二反射单元以及第三反射单元的高度；

第二球透镜、第三球透镜以及第四球透镜均位于第一透射单元与第一反射单元之间；

第一滤波片位于第一球透镜的内侧。

进一步地，外壳的一侧开口，外壳的开口侧与第二TO-CAN组件、第三TO-CAN组件以及第四TO-CAN组件相对，外壳的开口侧设有盖板，外壳的沿其长度方向依次设有第一腔室-、第二腔室-、第三腔室-以及第四腔室-；

第一球透镜与第一滤波片设于第一腔室-内，第二球透镜、第一透射单元、第二滤波片以及第一反射单元位于第二腔室-内，第三球透镜、第二透射单元、第二反射单元以及第三滤波片位于第三腔室-内，第四球透镜、第三透射单元以及第三反射单元位于第四腔室-内；

第一TO-CAN组件的内侧端设于第一腔室-内，第二TO-CAN组件的内侧端设于第二腔室-内，第三TO-CAN组件的内侧端设于第三腔室-内，第四TO-CAN组件的内侧端设于第四腔室-内。

一种同轴封装40G光接收组件，包括：壳体；

壳体沿着长度方向一端设有第一接收TO-CAN组件，且另外一端设有接收准直器；

壳体的一侧面上沿着长度方向依次设有第二接收TO-CAN组件、第三接收TO-CAN组件以及第四接收TO-CAN组件；

第一接收TO-CAN组件的内侧端设有第一接收球透镜；

第二接收TO-CAN组件的内侧端设有第二接收球透镜；

第三接收TO-CAN组件的内侧端设有第三接收球透镜；

第四接收TO-CAN组件的内侧端设有第四接收球透镜；

第二接收球透镜的正下方设有第一接收滤波片；

第三接收球透镜的正下方设有第二接收滤波片；

第四接收球透镜的正下方设有第三接收滤波片；

第一接收滤波片的一侧对应的设有第一接收反射滤波片；

第二接收滤波片的一侧对应的设有第二接收反射滤波片；

第三接收滤波片的一侧对应的设有第三接收反射滤波片；

第三接收反射滤波片用于接收接收准直器发出的平行光，并将光信号反射至第三接收滤波片上，第三接收滤波片用于接受反射的平行光，并将平行光反射至第四接收球透镜上，平行光在第四接收球透镜的作用下形成第四束汇聚光，第四束汇聚光通过第四接收TO-CAN组件转化为电信号；

第二接收反射滤波片用于接收接收准直器发出的平行光，并将光信号反射至第二接收滤波片上，第二接收滤波片用于接受反射的平行光，并将平行光反射至第三接收球透镜上，平行光在第三接收球透镜的作用下形成第三束汇聚光，第三束汇聚光通过第三接收TO-CAN组件转化为电信号；

第一接收反射滤波片用于接收接收准直器发出的平行光，并将光信号反射至第一接收滤波片上，第一接收滤波片用于接受反射的平行光，并将平行光反射至第二接受球透镜上，平行光在第二接收球透镜的作用下形成第二束汇聚光，第二束汇聚光通过第二接收TO-CAN组件转化为电信号；

第一接受球透镜用于接受接收准直器发出的平行光，并形成第一束汇聚光，第一束汇聚光通过第一接收TO-CAN组件转化为电信号。

进一步地，第一接收球透镜、第二接收球透镜、第三接收球透镜以及第四接收球透镜均为全球透镜。

进一步地，第一接收滤波片、第二接收滤波片以及第三接收滤波片与壳体的延长方向所成的夹角为32°。

进一步地，第一接收反射滤波片、第二接收反射滤波片以及第三接收反射滤波片与壳体的延长方向所成的夹角为13°。

进一步地，第一接收滤波片、第二接收滤波片、第三接收滤波片、第一接收反射滤波片、第二接收反射滤波片以及第三接收反射滤波片均位于壳体内。

上述技术方案的优点在于：

本发明采用常规的气密性汇聚光同轴封装多个TO-CAN组件，具有较好的气密性，能在高温湿度较高的环境中正常使用，并通过各个光路调节模块实现光的传播，各个光学器件均粘贴在外壳内，显著的降低了此类连接器的生产难度，且各个光器件的位置精度较高，且实现了40G的传输速率，具有较强的实用性。

附图说明

图1示出了光接收组件的剖面结构图一。

图2示出了光接收组件的剖面结构图二。

图3示出了光发射组件的剖面结构图一。

图4示出了光发射组件的剖面结构图二。

图5示出了外壳的立体结构图。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

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。

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，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。

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。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的等于，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种同轴封装40G光发射接收组件包括同轴封装40G光发射组件和同轴封装40G光接收组件。

其中，如图3-图5所示，同轴封装40G光发射组件，包括：外壳1，其长度方向一端设有第一TO-CAN组件3，且另外一端设有准直器20，准直器20内侧设有隔离器22。外壳1一侧沿着其长度方向依次设有第二TO-CAN组件4、第三TO-CAN组件5以及第四TO-CAN组件6。外壳1的一侧开口，外壳1的开口侧与第二TO-CAN组件4、第三TO-CAN组件5以及第四TO-CAN组件6相对，外壳1的开口侧设有盖板2，外壳1的沿其长度方向依次设有第一腔室1-1、第二腔室1-2、第三腔室1-3以及第四腔室1-4。外壳1内部沿着长度方向依次设有第一光路模块、第二光路模块、第三光路模块、第四光路模块，第一光路模块用于第一TO-CAN组件3发射光光路的调节并形成第一光路，第二光路模块用于第二TO-CAN组件4发射光光路的调节并形成第二光路，第三光路模块用于第三TO-CAN组件5发射光光路的调节并形成第三光路，第四光路模块用于第四TO-CAN组件6发射光光路的调节并形成第四光路，第一光路、第二光路、第三光路以及第四光路均相互平行并通过于准直器20形成40G传输速度的光信号。

其中，第一滤波片8、第二滤波片11以及第三滤波片16均相互平行且与外壳1的长度方向所成的夹角为13°。第一透射单元10、第二透射单元14以及第三透射单元18均相互平行且与外壳1的长度方向所成的夹角为0°，第一透射单元10、第二透射单元14以及第三透射单元18均为滤波片。第一反射单元12、第二反射单元15以及第三反射单元19均相互平行且与外壳1的长度方向所成的夹角为32°，第一反射单元12、第二反射单元15以及第三反射单元19均为滤波片。第一球透镜7与第一滤波片8设于第一腔室1-1内，第二球透镜9、第一透射单元10、第二滤波片11以及第一反射单元12位于第二腔室1-2内，第三球透镜13、第二透射单元14、第二反射单元15以及第三滤波片16位于第三腔室1-3内，第四球透镜17、第三透射单元18以及第三反射单元19位于第四腔室1-4内。第一滤波片8、第二滤波片11以及第三滤波片16均位于外壳1内的同一高度处，第一透射单元10、第二透射单元14以及第三透射单元18均位于外壳1内的同一高度处，第一反射单元12、第二反射单元15以及第三反射单元19均位于外壳1内的同一高度处，第二球透镜9、第三球透镜13以及第四球透镜17均位于外壳1内的同一高度处。第一球透镜7的高度高于第二球透镜9的高度。第一滤波片8、第二滤波片11以及第三滤波片16的高度均高于第一透射单元10、第二透射单元14以及第三透射单元18的高度。第一透射单元10、第二透射单元14以及第三透射单元18的高度的均高于第一反射单元12、第二反射单元15以及第三反射单元19的高度。第二球透镜9、第三球透镜13以及第四球透镜17均位于第一透射单元10与第一反射单元12之间。第一滤波片8位于第一球透镜7的内侧。

第一光路模块包括第一球透镜7，第一球透镜7用于接收第一TO-CAN组件3的发射光，并使第一TO-CAN组件3发射的光形成第一光路。

第二光路模块包括第一滤波片8、第二球透镜9、第一透射单元10以及第一反射单元12，第一透射单元10用于接收第二TO-CAN组件4的发射光并透传至第一反射单元12，第一反射单元12用于接收第一透射单元10的透射光并反射至第二球透镜9，第二球透镜9用于接收第一反射单元12的反射光并透射至第一滤波片8，第一滤波片8用于反射第二球透镜9的透射光并反射形成与第一光路平行的第二光路。

第三光路模块包括第二滤波片11、第三球透镜13、第二透射单元14以及第二反射单元15，第二透射单元14用于接收第三TO-CAN组件5的发射光并透传至第二反射单元15，第二反射单元15用于接收第二透射单元14的透射光并反射至第三球透镜13，第三球透镜13用于接收第二反射单元15的反射光并透射至第二滤波片11，第二滤波片11用于接收第三球透镜13的透射光并反射形成与第一光路平行的第三光路。

第四光路模块包括第三滤波片16、第四球透镜17、第三透射单元18以及第三反射单元19，第三透射单元18用于接收第四TO-CAN组件6的发射光并透传至第三反射单元19，第三反射单元19用于接收第三透射单元18的透射光并反射至第四球透镜17，第四球透镜17用于接收第三反射单元19的反射光并透射至第三滤波片16，第三滤波片16用于接收第四球透镜17的透射光并反射形成与第一光路平行的第四光路。

如图4为同轴封装40G光发射组件第一TO-CAN组件3、第二TO-CAN组件4、第三TO-CAN组件5以及第四TO-CAN组件6各个端口的光路路径，其中第一光路为a；第二光路为b；第三光路为c；第四光路为d。从图中可以看出，第一光路a由第一TO-CAN组件3发出而后通过第一球透镜7透传并形成平行光束传递至准直器20上。第二光路b由第二TO-CAN组件4发出的光信号通过第一透射单元10的透传传递至第一反射单元12，而第一反射单元12将光信号反射至第二球透镜9上，第二球透镜9将反射的光信号转化为平行光束传递至第一滤波片8，其中一部分信号将被第一滤波片8发射形成第二光路为b，而另外一部分将透射，且这种选择性的反射和透射主要取决于第一滤波片8透射和反射波长。第三光路c由第三TO-CAN组件5发射光信号通过第二透射单元14被透传至第二反射单元15上被第二反射单元15反射，而反射的反射光在通过第三球透镜13后形成平行光，而平行光向前传递时通过第二滤波片11的一部分被反射形成第三光路c。第四光路d由第四TO-CAN组件6发出的光信号通过第三透射单元18透射至第三反射单元19上，通过第三反射单元19反射至第四球透镜17上，而后通过第四球透镜17形成平行光束，而形成的平行光束通过第三滤波片16形成第四光路d，最后第一光路为a；第二光路为b；第三光路为c；第四光路为d通过准直器20。

其中用于形成平行光束的各个元器件均设置在壳体内部，从而方便加工和耦合，同时，也相应的提高了可加工的操作性，也就是说在进行外壳加工时即可进行各个元器件位置的设置，在外壳加工完成后，只需要将各个元器件粘连在外壳内部即可，也就是说提高了整个光发射组件的可操作位置精度，而在耦合时，由于各个TO-CAN组件均不携带光学元器件，方便进行各个TO-CAN组件的耦合，显著的提高了产量。同时该光发射组件中的外壳内部采用的是TO33常规的汇聚光封装，这种封装方式为气密性的封装，而现有技术中由于元器件的位置关系等需要使用特制的外壳内部，而特制的外壳内部存在着不能进行气密性封装，由于该光发射组件采用了气密性的封装因而其具有极强的高温和高湿环境下使用的特点，且现有技术中，在耦合时存在着程序复杂的特点，往往需要通过多个操作步骤才能完成一个光发射组件的生产，而随着操作工序的增多，其产生次品的几率将逐步增大，而该光发射组件在组装时将用于固定各种滤波片的固定台一体加工成形在盖板2上，在组装过程中直接将盖板2连带用于固定各种滤波片的固定台焊接在外壳1上，使得外壳1内部形成一个具有极强气密性的空间，这种设计结构特点显著的减少了操作工序，因此成品率具有显著的提升。其中，第一球透镜7、第二球透镜9、第三球透镜13以及第四球透镜17均为了将汇聚光转换为平行光束，而第一透射单元10、第二透射单元14以及第三透射单元18主要为了增大汇聚光的焦距，当汇聚光经过第一透射单元10、第二透射单元14以及第三透射单元18时由于焦距的增长，因此从各个TO-CAN组件激发出的汇聚光通过第一反射单元12、第二反射单元15以及第三反射单元19上，而第一反射单元12、第二反射单元15以及第三反射单元19将汇聚光反射至二球透镜9、第三球透镜13以及第四球透镜17上，而第一反射单元12、第二反射单元15以及第三反射单元19分别与对应的第二球透镜9、第三球透镜13以及第四球透镜17之间的间距正好等于第二球透镜9、第三球透镜13以及第四球透镜17的焦距，最终使得光信号在经过第二球透镜9、第三球透镜13以及第四球透镜17后形成第二光路b；第三光路c；第四光路d的平行光。转换的平行光将通过第一滤波片8、第二滤波片11以及第三滤波片16进入主光路中。而其中第一TO-CAN组件3发出的汇聚光的焦点正好位于第一球透镜7的焦点处，因此第一TO-CAN组件3发出的汇聚光直接在第一球透镜7形成第一光路a平行光。

如图1-图2所示，同轴封装40G光接收组件，包括：壳体23，壳体23沿着长度方向一端设有第一接收TO-CAN组件24，且另外一端设有接收准直器36。壳体23的一侧面上沿着长度方向依次设有第二接收TO-CAN组件26、第三接收TO-CAN组件29以及第四接收TO-CAN组件33。第一接收TO-CAN组件24的内侧端设有第一接收球透镜25。第二接收TO-CAN组件26的内侧端设有第二接收球透镜27。第三接收TO-CAN组件29的内侧端设有第三接收球透镜30。第四接收TO-CAN组件33的内侧端设有第四接收球透镜34。第一接收球透镜25、第二接收球透镜27、第三接收球透镜30以及第四接收球透镜34均为全球透镜。第二接收球透镜27的正下方设有第一接收滤波片28。第三接收球透镜30的正下方设有第二接收滤波片31。第四接收球透镜34的正下方设有第三接收滤波片35。第一接收滤波片28、第二接收滤波片31以及第三接收滤波片35与壳体23的延长方向所成的夹角为32°。第一接收滤波片28的一侧对应的设有第一接收反射滤波片38。第二接收滤波片31的一侧对应的设有第二接收反射滤波片32。第三接收滤波片35的一侧对应的设有第三接收反射滤波片37。第一接收反射滤波片38、第二接收反射滤波片32以及第三接收反射滤波片37与壳体23的延长方向所成的夹角为13°。第一接收滤波片28、第二接收滤波片31、第三接收滤波片35、第一接收反射滤波片38、第二接收反射滤波片32以及第三接收反射滤波片37均位于壳体23内。

第三接收反射滤波片37用于接收接收准直器36发出的平行光，并将光信号反射至第三接收滤波片35上，第三接收滤波片35用于接受反射的平行光，并将平行光反射至第四接收球透镜34上，平行光在第四接收球透镜34的作用下形成第四束汇聚光，第四束汇聚光通过第四接收TO-CAN组件33转化为电信号；

第二接收反射滤波片32用于接收接收准直器36发出的平行光，并将光信号反射至第二接收滤波片31上，第二接收滤波片31用于接受反射的平行光，并将平行光反射至第三接收球透镜30上，平行光在第三接收球透镜30的作用下形成第三束汇聚光，第三束汇聚光通过第三接收TO-CAN组件29转化为电信号；

第一接收反射滤波片38用于接收接收准直器36发出的平行光，并将光信号反射至第一接收滤波片28上，第一接收滤波片28用于接受反射的平行光，并将平行光反射至第二接受球透镜27上，平行光在第二接收球透镜27的作用下形成第二束汇聚光，第二束汇聚光通过第二接收TO-CAN组件26转化为电信号；

第一接受球透镜25用于接受接收准直器36发出的平行光，并形成第一束汇聚光，第一束汇聚光通过第一接收TO-CAN组件24转化为电信号。

如图2为光接收组件的光路图，其中，第一束汇聚光为e、第二束汇聚光为f、第三束汇聚光为g、第四束汇聚光为h。

第一束汇聚光e，由准直器36发出的平行光通过第一接收球透镜25转换为第一束汇聚光e，而第一接收TO-CAN组件24接受到第一束汇聚光e并将该汇聚光转换为电信号。

第二束汇聚光f，由准直器36发出的平行光通过第一接收反射滤波片38，被第一接收反射滤波片38反射至第一接收滤波片28之上，而后通过第一接收滤波片28反射至第二接收球透镜27，被第二接收球透镜27转换为第二束汇聚光f，第二束汇聚光f通过第二接收TO-CAN组件26转化为电信号。

第三束汇聚光g，由准直器36发出的平行光通过第二接收反射滤波片32，被第二接收反射滤波片32反射至第二接收滤波片31之上，而后通过第二接收滤波片31反射至第三接收球透镜30，被第三接收球透镜30转换为第三束汇聚光g，第三束汇聚光g通过第三接收TO-CAN组件29转化为电信号。

第四束汇聚光h，由准直器36发出的平行光通过第三接收反射滤波片37，被第三接收反射滤波片37反射至第三接收滤波片35之上，而后通过第三接收滤波片35反射至第四接收球透镜34，被第四接收球透镜34转换为第四束汇聚光h，第四束汇聚光h通过第四接收TO-CAN组件33转化为电信号。

其中壳体23内部采用的是TO33常规的汇聚光封装，在具体的操作中将球透镜先通过胶粘连在各个接收TO-CAN组件内侧端的端壳上，而后将端壳焊接在各个接收TO-CAN组件上，最终形成一个带有球透镜的接收TO-CAN组件，在进行耦合时能够通过一次操作即可实现接收TO-CAN的耦合，减少了操作环节，降低了出现次品的几率，显著的提高了生产效率，且由于接收TO-CAN组件连接端采用常规的管芯结构，从而能够进行气密性的封装。

由于该光发射组件采用了气密性的封装因而其具有极强的高温和高湿环境下使用的特点。且其中第一接收球透镜25、第二接收球透镜27、第三接收球透镜30以及第四接收球透镜34均为全球透镜，采用全球透镜在操作中控制精度要求较低，方便进行耦合，显著的提高了生产率。而其中的光学元器件在组装时先粘连在壳体内部的固定架上，而后将固定架通过焊接的方式焊接在壳体上，从而降低了光学元器件的固定难度，同时也提高了光学器件的固定精度，显著的提高了整个光接收组件的质量，同时也通过这种方式显著的降低了此类光接收组件的生产效率并且显著的提高了成品率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种同轴封装40G光接收发射组件，其特征在于，包括：同轴封装40G光发射组件；

同轴封装40G光发射组件包括外壳（1）；

外壳（1）的长度方向一端设有第一TO-CAN组件（3），且另外一端设有准直器（20），准直器（20）内侧设有隔离器（22）；

外壳（1）一侧沿着其长度方向依次设有第二TO-CAN组件（4）、第三TO-CAN组件（5）以及第四TO-CAN组件（6）；

外壳（1）内部沿着长度方向依次设有第一光路模块、第二光路模块、第三光路模块、第四光路模块，第一光路模块用于第一TO-CAN组件（3）发射光光路的调节并形成第一光路，第二光路模块用于第二TO-CAN组件（4）发射光光路的调节并形成第二光路，第三光路模块用于第三TO-CAN组件（5）发射光光路的调节并形成第三光路，第四光路模块用于第四TO-CAN组件（6）发射光光路的调节并形成第四光路，第一光路、第二光路、第三光路以及第四光路均相互平行并通过于准直器（20）形成40G的光信号。

2.根据权利要求1所述的同轴封装40G光接收发射组件，其特征在于，第一光路模块包括第一球透镜（7），第一球透镜（7）用于接收第一TO-CAN组件（3）的发射光，并使第一TO-CAN组件（3）发射的光形成第一光路。

3.根据权利要求2所述的同轴封装40G光接收发射组件，其特征在于，第二光路模块包括第一滤波片（8）、第二球透镜（9）、第一透射单元（10）以及第一反射单元（12），第一透射单元（10）用于接收第二TO-CAN组件（4）的发射光并透传至第一反射单元（12），第一反射单元（12）用于接收第一透射单元（10）的透射光并反射至第二球透镜（9），第二球透镜（9）用于接收第一反射单元（12）的反射光并透射至第一滤波片（8），第一滤波片（8）用于反射第二球透镜（9）的透射光并反射形成与第一光路平行的第二光路。

4.根据权利要求3所述的同轴封装40G光接收发射组件，其特征在于，第三光路模块包括第二滤波片（11）、第三球透镜（13）、第二透射单元（14）以及第二反射单元（15），第二透射单元（14）用于接收第三TO-CAN组件（5）的发射光并透传至第二反射单元（15），第二反射单元（15）用于接收第二透射单元（14）的透射光并反射至第三球透镜（13），第三球透镜（13）用于接收第二反射单元（15）的反射光并透射至第二滤波片（11），第二滤波片（11）用于接收第三球透镜（13）的透射光并反射形成与第一光路平行的第三光路。

5.根据权利要求4所述的同轴封装40G光接收发射组件，其特征在于，第四光路模块包括第三滤波片（16）、第四球透镜（17）、第三透射单元（18）以及第三反射单元（19），第三透射单元（18）用于接收第四TO-CAN组件（6）的发射光并透传至第三反射单元（19），第三反射单元（19）用于接收第三透射单元（18）的透射光并反射至第四球透镜（17），第四球透镜（17）用于接收第三反射单元（19）的反射光并透射至第三滤波片（16），第三滤波片（16）用于接收第四球透镜（17）的透射光并反射形成与第一光路平行的第四光路。

6.根据权利要求5所述的同轴封装40G光接收发射组件，其特征在于，第一滤波片（8）、第二滤波片（11）以及第三滤波片（16）均相互平行且与外壳（1）的长度方向所成的夹角为13°；

第一透射单元（10）、第二透射单元（14）以及第三透射单元（18）均相互平行且与外壳（1）的长度方向所成的夹角为0°，第一透射单元（10）、第二透射单元（14）以及第三透射单元（18）均为滤波片；

第一反射单元（12）、第二反射单元（15）以及第三反射单元（19）均相互平行且与外壳（1）的长度方向所成的夹角为32°，第一反射单元（12）、第二反射单元（15）以及第三反射单元（19）均为滤波片。

7.根据权利要求6所述的同轴封装40G光接收发射组件，其特征在于，第一滤波片（8）、第二滤波片（11）以及第三滤波片（16）均位于外壳（1）内的同一高度处；

第一透射单元（10）、第二透射单元（14）以及第三透射单元（18）均位于外壳（1）内的同一高度处；

第一反射单元（12）、第二反射单元（15）以及第三反射单元（19）均位于外壳（1）内的同一高度处；

第二球透镜（9）、第三球透镜（13）以及第四球透镜（17）均位于外壳（1）内的同一高度处；

第一球透镜（7）的高度高于第二球透镜（9）的高度；

第一滤波片（8）、第二滤波片（11）以及第三滤波片（16）的高度均高于第一透射单元（10）、第二透射单元（14）以及第三透射单元（18）的高度；

第一透射单元（10）、第二透射单元（14）以及第三透射单元（18）的高度的均高于第一反射单元（12）、第二反射单元（15）以及第三反射单元（19）的高度；

第二球透镜（9）、第三球透镜（13）以及第四球透镜（17）均位于第一透射单元（10）与第一反射单元（12）之间；

第一滤波片（8）位于第一球透镜（7）的内侧。

8.根据权利要求7所述的同轴封装40G光接收发射组件，其特征在于，外壳（1）的一侧开口，外壳（1）的开口侧与第二TO-CAN组件（4）、第三TO-CAN组件（5）以及第四TO-CAN组件（6）相对，外壳（1）的开口侧设有盖板（2），外壳（1）的沿其长度方向依次设有第一腔室（1-1）、第二腔室（1-2）、第三腔室（1-3）以及第四腔室（1-4）；

第一球透镜（7）与第一滤波片（8）设于第一腔室（1-1）内，第二球透镜（9）、第一透射单元（10）、第二滤波片（11）以及第一反射单元（12）位于第二腔室（1-2）内，第三球透镜（13）、第二透射单元（14）、第二反射单元（15）以及第三滤波片（16）位于第三腔室（1-3）内，第四球透镜（17）、第三透射单元（18）以及第三反射单元（19）位于第四腔室（1-4）内；

第一TO-CAN组件（3）的内侧端设于第一腔室（1-1）内，第二TO-CAN组件（4）的内侧端设于第二腔室（1-2）内，第三TO-CAN组件（5）的内侧端设于第三腔室（1-3）内，第四TO-CAN组件（6）的内侧端设于第四腔室（1-4）内。

9.根据权利要求1所述的同轴封装40G光接收发射组件，其特征在于，还包括：与同轴封装40G光发射组件配套使用的同轴封装40G光接收组件；

同轴封装40G光接收组件包括：壳体（23）；

壳体（23）沿着长度方向一端设有第一接收TO-CAN组件（24），且另外一端设有接收准直器（36）；

壳体（23）的一侧面上沿着长度方向依次设有第二接收TO-CAN组件（26）、第三接收TO-CAN组件（29）以及第四接收TO-CAN组件（33）；

第一接收TO-CAN组件（24）的内侧端设有第一接收球透镜（25）；

第二接收TO-CAN组件（26）的内侧端设有第二接收球透镜（27）；

第三接收TO-CAN组件（29）的内侧端设有第三接收球透镜（30）；

第四接收TO-CAN组件（33）的内侧端设有第四接收球透镜（34）；

第一接收球透镜（25）、第二接收球透镜（27）、第三接收球透镜（30）以及第四接收球透镜（34）均为全球透镜；

第二接收球透镜（27）的正下方设有第一接收滤波片（28）；

第三接收球透镜（30）的正下方设有第二接收滤波片（31）；

第四接收球透镜（34）的正下方设有第三接收滤波片（35）；

第一接收滤波片（28）、第二接收滤波片（31）以及第三接收滤波片（35）与壳体（23）的延长方向所成的夹角为32°；

第一接收滤波片（28）的一侧对应的设有第一接收反射滤波片（38）；

第二接收滤波片（31）的一侧对应的设有第二接收反射滤波片（32）；

第三接收滤波片（35）的一侧对应的设有第三接收反射滤波片（37）；

第一接收反射滤波片（38）、第二接收反射滤波片（32）以及第三接收反射滤波片（37）与壳体（23）的延长方向所成的夹角为13°；

第一接收滤波片（28）、第二接收滤波片（31）、第三接收滤波片（35）、第一接收反射滤波片（38）、第二接收反射滤波片（32）以及第三接收反射滤波片（37）均位于壳体（23）内。

10.根据权利要求9所述的同轴封装40G光接收发射组件，其特征在于：

第三接收反射滤波片（37）用于接收接收准直器（36）发出的平行光，并将光信号反射至第三接收滤波片（35）上，第三接收滤波片（35）用于接受反射的平行光，并将平行光反射至第四接收球透镜（34）上，平行光在第四接收球透镜（34）的作用下形成第四束汇聚光，第四束汇聚光通过第四接收TO-CAN组件（33）转化为电信号；

第二接收反射滤波片（32）用于接收接收准直器（36）发出的平行光，并将光信号反射至第二接收滤波片（31）上，第二接收滤波片（31）用于接受反射的平行光，并将平行光反射至第三接收球透镜（30）上，平行光在第三接收球透镜（30）的作用下形成第三束汇聚光，第三束汇聚光通过第三接收TO-CAN组件（29）转化为电信号；

第一接收反射滤波片（38）用于接收接收准直器（36）发出的平行光，并将光信号反射至第一接收滤波片（28）上，第一接收滤波片（28）用于接受反射的平行光，并将平行光反射至第二接受球透镜（27）上，平行光在第二接收球透镜（27）的作用下形成第二束汇聚光，第二束汇聚光通过第二接收TO-CAN组件（26）转化为电信号；

第一接受球透镜（25）用于接受接收准直器（36）发出的平行光，并形成第一束汇聚光，第一束汇聚光通过第一接收TO-CAN组件（24）转化为电信号。

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