CN112558238A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，包括光收发一体组件，光收发一体组件包括壳体及分别与壳体连接的光发射部、光收发一体部与光接收部，壳体内设有第一偏振分光棱镜组件、法拉第旋转片、半波片与第二偏振分光棱镜组件，使得来自光发射部发射的数据光依次经过第一偏振分光棱镜组件、法拉第旋转片、半波片与第二偏振分光棱镜组件进行偏振分光与偏振合光，合光后进入光收发一体部；使得来自光收发一体部的接收光依次经过第二偏振分光棱镜组件、半波片、法拉第旋转片与第一偏振分光棱镜组件进行偏振分光与偏振合光，合光后进入光接收部。该光模块的发射光与接收光的传输路线不相同，实现了单纤双向的BOSA结构，大大简化了光模块结构，降低了运营成本。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

随着通讯领域的日益发展，传统的传输技术已经很难满足传输容量及速度的要求，在典型的应用领域如数据中心、网络连接、搜索引擎、高性能计算等领域，为防止宽带资源的不足，承运商和服务供应商们对规划新一代高速网络协议进行了部署，这就需要相应地高速收发模块以满足高密度高速率的数据传输要求。在高速的信息收发系统中，需要用高密度的光模块替代传统的光模块，采用多通道光收发技术，可以把更多的转发器和接收器集中在更小的空间中去，尤其在40Gbps或100Gbps的光纤解决方案中，采用4通道的传输技术，以每通道10Gbps或者更高的速度进行数据传输，其容量可以达到传统单通道传输的4倍甚至更高，而在这样的高速收发模块中，其核心组件即是模块汇总的BOSA结构。

传统的BOSA结构是采用两个壳体分立的结构方式，其中一个为TOSA发射模块，另一个是ROSA接收模块，这就会使BOSA模块的体积庞大，并且造成资源的浪费，即使把TOSA和ROSA装在同一个模块中，也需要两个光纤跳线接口来进行发射和接收，若需发射和接收共用一根光纤，则需要接入外加环形器，这无疑又增加了运行成本和光路的难度。

发明内容

本申请提供了一种光模块，以解决目前BOSA结构需要外接器件在一根光纤上进行上行和下行传输，大大增加了运行成本和光路难度的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例公开了一种光模块，包括电路板及与所述电路板电连接的光收发一体组件，其中，

所述光收发一体组件包括壳体及分别与所述壳体连接的光发射部、光收发一体部与光接收部；

所述壳体内设有第一偏振分光棱镜组件、法拉第旋转片、半波片与第二偏振分光棱镜组件；

使得来自所述光发射部发射的数据光通过所述第一偏振分光棱镜组件进行偏振分光，分光分别通过所述法拉第旋转片进行顺时针旋转，旋转后的分光分别通过所述半波片再次顺时针旋转，再次旋转后的分光通过所述第二偏振分光棱镜组件进行偏振合光，合光后的数据光进入所述光收发一体部；

使得来自所述光收发一体部的接收光通过所述第二偏振分光棱镜组件进行偏振分光，分光分别通过所述半波片进行顺时针旋转，旋转后的分光分别通过所述法拉第旋转片进行逆时针旋转，再次旋转后的分光通过所述第一偏振分光棱镜组件进行偏振合光，合光后的接收光进入所述光接收部。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的光模块包括电路板及位于电路板表面的光收发一体组件，其中，光收发一体组件包括壳体及分别与壳体连接的光发射部、光收发一体部与光接收部；壳体内设有第一偏振分光棱镜组件、法拉第旋转片、半波片与第二偏振分光棱镜组件，第一偏振分光棱镜组件用于对光发射部发射的数据光进行偏振分光，或对来自第二偏振分光棱镜组件的接收光进行偏振合光；所述法拉第旋转片设置在磁块内，法拉第旋转片在磁块施加的外加磁场作用下对偏振分光后的光沿着光传播方向进行顺时针或逆时针旋转；半波片用于对入射的偏振分光沿着光传播方向进行顺时针旋转；第二偏振分光棱镜组件用于对旋转后的偏振分光进行偏振合光，或对来自光收发一体部的接收光进行偏振分光；使得辣子光发射部发射的数据光通过第一偏振分光棱镜进行偏振分光，分光分别通过法拉第旋转片进行顺时针旋转，旋转后的分光分别通过半波片再次顺时针旋转，再次旋转后的分光通过第二偏振分光棱镜组件进行偏振合光，合光后的数据光进入光收发一体部；使得来自光收发一体部的接收光通过第二偏振分光棱镜组件进行偏振分光，分光分别通过半波片进行顺时针旋转，旋转后的分光分别通过法拉第旋转片进行逆时针旋转，再次旋转后的分光通过第一偏振分光棱镜组件进行偏振合光，合光后的接收光进入光接收部。本申请公开的光模块中分别通过壳体内的第一偏振分光棱镜组件、法拉第旋转片、半波片与第二偏振分光棱镜组件对光进行偏振分光与偏振合光，使得光发射部发射数据光的传输路线与光接收部接收数据光的传输路线不相同，可实现直接在一根光纤上进行上行和下行传输，无需外接器件或设备，从而能够大大简化光模块结构，降低运营成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的光模块的分解结构示意图；

图3为本申请实施例提供的光模块的局部结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一角度的光模块局部结构示意图；

图5为本申请实施例提供的光模块中光收发一体组件的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的光模块中光收发一体组件的剖视图；

图7为本申请实施例提供的光模块中光收发一体组件的分解结构示意图；

图8为本申请实施例提供的光模块中光分合器件的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的光模块中光分合器件的分解结构示意图；

图10为本申请实施例提供的光模块中光分合器件的局部分解结构示意图；

图11为本申请实施例提供的光模块中光收发一体组件的发射光传输路线图；

图12为本申请实施例提供的光模块中光收发一体组件的接收光传输路线图；

图13为本申请实施例提供的另一种光模块的光收发一体组件结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都应当属于本申请保护的范围。

光纤通信的核心环节之一是光电信号的转换，光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导中传输，利用光在光纤中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输。而计算机等信息处理设备采用的是电信号，这就需要在信号传输过程中实现电信号与光信号的相互转换。

光模块在光纤通信技术领域中实现上述光电转换功能，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接，主要的电连接包括供电、I2C信号、传输数据信号以及接地等，金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的标准方式，以此为基础，电路板是大部分光模块中必备的技术特征。

光模块的光口与外部光纤连接，与外部光纤建立双向的光信号连接；光模块的电口接入光网络单元中，与光网络单元建立双向的电信号连接；光模块实现光信号与电信号的相互转换，从而实现在光纤与光网络单元之间建立连接。具体地，来自外部光纤的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络单元中，来自光网络单元的电信号由光模块转换为光信号输入至外部光纤中。光模块是实现光电信号相互转换的工具，不具有处理数据的功能，在上述光电转换过程中，信息并未发生变化。

图1为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图，图2为本申请实施例提供的光模块分解结构示意图。

如图1、图2所示，本申请实施例提供的光模块包括上壳体10、下壳体20、解锁手柄30、电路板40及光收发一体组件50，其中，

上壳体10与下壳体20形成具有两个开口的包裹腔体，具体可以是在同一方向的两端开口(60、70)，也可以是在不同方向上的两处开口；其中一个开口为电口70，用于插入光网络单元等上位机中，另一个开口为光口60，用于外部光纤接入以连接内部光纤，电路板40、光收发一体组件50等光电器件位于包裹腔体中。

上壳体及下壳体一般采用金属材料，利于实现电磁屏蔽以及散热；采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板等器件安装到壳体中，一般不会将光模块的壳体做成一体结构，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽结构无法安装，也不利于生产自动化。

解锁手柄30位于包裹腔体/下壳体20的外壁，拉动解锁手柄的末端可以使解锁手柄在外壁表面相对移动；光模块插入上位机时由解锁手柄将光模块固定在上位机的笼子里，通过拉动解锁手柄以解除光模块与上位机的卡合关系，从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。

图3为本申请实施例提供的光模块的局部结构示意图；图4为本申请实施例提供的光模块的另一角度的局部结构示意图；图5为本申请实施例提供的光模块中光收发一体组件的结构示意图。如图3、图4、图5所示，光模块的光收发一体组件50与电路板40电连接，光收发一体组件50包括光收发一体部502、光发射部503、光接收部504及壳体505，光收发一体部502处连接有光传导组件，光传导组件连接光纤，用于向光纤发射数据光及接收光纤传输的数据光；光发射部503处设有激光发射组件，通过激光发射组件发射数据光，发射的数据光传输至连接光收发一体部502的光纤内；光接收部504处设有光电探测接收组件，用于接收光纤传输的另一数据光，本示例中，发射光与接收光的传输路线不相同，即激光发射组件发射的数据光与光电探测接收组件接收的数据光成一定角度，优选的，发射光与接收光相互垂直。

本示例中，激光发射组件可包括单独的激光器发射芯片，也可包括激光器发射集成组件TO-CAN；光传导组件可为光波导或光纤为核心的组件。

图6为本申请实施例提供的光模块中光收发一体组件的剖视图；图7为本申请实施例提供的光模块中光收发一体组件的分解结构示意图。如图6、图7所示，为了实现光收发一体组件50的单纤双向传输，壳体505内设有光分合器件80，光分合器件80具有1个入射结构、1个收发结构与1个出射结构，使得光信号只能沿规定的顺序传输，从而用于将同一根光纤中正向传输和反向传输的光信号分开，实现在同一根光纤上进行上行和下行传输。

光发射部503发射的数据光由入射结构进入光分合器件80，之后数据光由收发结构从光分合器件80中射出，进入连接光收发一体部502处的光纤内，数据光通过光纤传输。光纤内传输的另一数据光由收发结构进入光分合器件80，之后接收光由出射结构从光分合器件80中射出，进入光接收部504。

图8为本申请实施例提供的光模块中光分合器件的结构示意图，图9为本申请实施例提供的光模块中光分合器件分解结构示意图，图10为本申请实施例提供的光模块中光分合器件的局部分解结构示意图。如图8、图9、图10所示，壳体505内设置的光分合器件80由第一偏振分光棱镜组件803、法拉第旋转片804、半波片805与第二偏振分光棱镜组件806组成，法拉第旋转片804嵌在U型磁块807内，第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805与第二偏振分光棱镜组件806之间可相互胶合，第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805与第二偏振分光棱镜组件806分别通过其底面安装于壳体505内。第一偏振分光棱镜组件803、法拉第旋转片804、半波片805与第二偏振分光棱镜组件806之间也可存在间隙，通过其底面安装于壳体505内。

法拉第旋转片804在磁场的作用下改变光的偏振方向，磁块的作用是提供法拉第旋转片所需的磁场，提供磁场的磁块可以是U型，也可以是其他形状。

本示例中，光分合器件80的入射结构为第一偏振分光棱镜组件803的光接收面，光分合器件80的收发结构为第二偏振分光棱镜组件806的光出射、接收面(第二偏振分光棱镜组件806的光出射、接收面为同一光面)，光分合器件80的出射结构为第一偏振分光棱镜组件803的接收光出射面。

第一偏振分光棱镜组件803可由第一偏振分光棱镜8031与第二偏振分光棱镜8032组合而成，光发射部503发射的数据光经第一偏振分光棱镜8031的入光面(入光面为第一偏振分光棱镜8031的光接收面)进入第一偏振分光棱镜8031，第一偏振分光棱镜8031对数据光进行分光，分光后的P偏光透过第一偏振分光棱镜8031，S偏光在第一偏振分光棱镜8031处发生反射，反射至第二偏振分光棱镜8032处，继续在第二偏振分光棱镜8032处发生反射，反射后由第二偏振分光棱镜8032射出。

第二偏振分光棱镜组件806可由第三偏振分光棱镜8061与第四偏振分光棱镜8062组合而成，光发射部503发射的数据光进入第一偏振分光棱镜8031分光，分光后的P偏光与S偏光依次经过法拉第旋转片804、半波片805，S偏光在第四偏振分光棱镜8062处发生反射，P偏光与反射后的S偏光在第三偏振分光棱镜8061处合光，合光后由第三偏振分光棱镜8061的出光面射出，进入光收发一体部502处的光纤内。

光纤内传输的另一数据光经由光收发一体部502进入光分合器件80，接收光在第三偏振分光棱镜8061处发生偏振分光，分光后的P偏光透过第三偏振分光棱镜8061，S偏光在第三偏振分光棱镜8061处发生反射，反射至第四偏振分光棱镜8062，继续在第四偏振分光棱镜8062处发生反射，透过第三偏振分光棱镜8061的P偏光与在第四偏振分光棱镜8062处反射的S偏光依次经过半波片805、法拉第旋转片804，P偏光在第二偏振分光棱镜8032处发生反射，S偏光与反射后的P偏光在第一偏振分光棱镜8031处合光，合光后的接收光由第一偏振分光棱镜8031的接收光出光面射出，进入光接收部504。

本示例中，第一偏振分光棱镜8031与第四偏振分光棱镜8062同轴设置，第二偏振分光棱镜8032与第三偏振分光棱镜8061同轴设置，以实现光的偏振分光与偏振合光。

第一偏振分光棱镜组件803与第二偏振分光棱镜组件806也可由偏振分光棱镜与高反射镜组合而成，偏振分光棱镜用于将入射光分为P偏光与S偏光，高反射镜用于将P偏光或S偏光反射，实现光的分光与合光。

偏振分光棱镜的入光面上设有偏振分光膜，用于将入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光，即P偏光与S偏光。法拉第旋转片804能在U型磁块807施加的磁场作用下使通过它的光的偏振方向在光传播方向进行顺时针或旋转(优选旋转45°)，即U型磁块807对法拉第旋转片804施加外加磁场，法拉第旋转片804在外加磁场作用下将P偏光与S偏光在正向通过时进行顺时针旋转(优选旋转45°)，在逆向通过时进行逆时针旋转(优选旋转45°)，光传输方向不变。半波片805将光在正向或逆向通过时进行顺时针旋转(优选旋转45°)，即光由法拉第旋转片804向半波片805方向传播时，顺时针旋转(优选旋转45°)后的P偏光与S偏光继续顺时针旋转(优选旋转45°)，使得旋转后的P偏光与未旋转前的P偏光的偏振方向相互垂直，P偏光变换为S偏光，旋转后的S偏光与未旋转前的S偏光的偏振方向相互垂直，S偏光变换为P偏光；光由半波片805向法拉第旋转片方向传播时，P偏光与S偏光经过半波片805后顺时针旋转(优选旋转45°)，之后旋转后的P偏光与S偏光进入法拉第旋转片804，法拉第旋转片804在外加磁场作用下将旋转后的P偏光与S偏光进行逆时针旋转(优选旋转45°)，如此，P偏光经过半波片805与法拉第旋转片804后其偏振方向未发生改变，仍为P偏光，S偏光经过半波片805与法拉第旋转片804后其偏振方向未发生改变，仍为S偏光。

图11为本申请实施例提供的光模块中数据光传输路线图，图12为本申请实施例提供的光模块中接收光传输路线图。

如图11所示，光发射部503发射的数据光经由第一偏振分光棱镜8031的入光面进入光分合器件80，第一偏振分光棱镜8031将数据光进行分光，分为P偏光与S偏光，P偏光透过该第一偏振分光棱镜8031，而S偏光在第一偏振分光棱镜8031处以一定角度(优选角度45°)被反射，出射方向与P偏光出射方向不同(优选的S偏光的出射方向与P偏光的出射方向成90°角)；之后P偏光依次进入法拉第旋转片804与半波片805，通过法拉第旋转片804与半波片805后P偏光转换为S偏光，而反射后的S偏光进入第二偏振分光棱镜8032，在第二偏振分光棱镜8032处再次以一定角度(优选角度45°)被反射，出射方向与P偏光平行，再次反射后的S偏光依次进入法拉第旋转片804与半波片805，S偏光被转换为P偏光；由半波片805出射的转换S偏光进入第二偏振分光棱镜组件806，转换S偏光在第四偏振分光棱镜8062处以一定角度(优选角度45°)被反射，出射方向与P偏光垂直；由半波片805出射的转换P偏光进入第三偏振分光棱镜8061，在第三偏振分光棱镜8061处与反射后的转换S偏光进行合光，合光后的数据光进入光收发一体部502。也就是说，光发射部503发射的数据光经由偏振分光与偏振合光后进入光收发一体部502，进入光纤内。

本示例中，第三偏振分光棱镜8061朝向光收发一体部502的一侧设有偏振分光膜，第二偏振分光棱镜8032朝向第三偏振分光棱镜8061的一侧设有P光反射膜，第一偏振分光棱镜8031朝向第三偏振分光棱镜8061的一侧设有S光反射膜，如图12所示，光纤内传输的另一数据光进入第三偏振分光棱镜8061处，第三偏振分光棱镜8061对接收光进行分光，将接收光分为P偏光与S偏光，P偏光透过该第三偏振分光棱镜8061，而S偏光在第三偏振分光棱镜8061处以一定角度(优选角度45°)被反射，出射方向与P偏光出射方向不同(优选的S偏光的出射方向与P偏光的出射方向成90°角)；之后P偏光依次进入半波片805与法拉第旋转片804，其偏振方向未发生改变，仍为P偏光，而反射后的S偏光进入第四偏振分光棱镜8062，在第四偏振分光棱镜8062处再次以一定角度(优选角度45°)被反射，出射方向与P偏光平行，再次反射后的S偏光依次进入半波片805与法拉第旋转片804，其偏振方向未发生改变，仍为S偏光；由法拉第旋转片804射出的P偏光进入第二偏振分光棱镜8032处，由于第二偏振分光棱镜8032处设有P光反射膜，P偏光在第二偏振分光棱镜8032处以一定角度(优选角度45°)被反射，反射后的P偏光的出射方向与P偏光垂直；由法拉第旋转片804射出的S偏光进入第一偏振分光棱镜8031处，由于第一偏振分光棱镜8031处设有S光反射膜，S偏光在第一偏振分光棱镜8031处以一定角度(优选角度45°)被反射，反射后的S偏光与反射后的P偏光在第一偏振分光棱镜8031处合光，合光后的接收光进入光接收部504。也就是说，光纤传输的另一数据光经由偏振分光与偏振合光后进入光接收部504，进行接收光的分析处理。

第一偏振分光棱镜8031的接收光出光面处设有滤光片810，滤光片810对入射的接收光进行滤光，即允许特定波长的光通过滤光片810，避免有干扰光进入光接收部504。本示例中，滤光片810为0°滤光片。

光分合器件80还包括第一透镜组件802与第二透镜组件808，第一透镜组件802的入光面和光发射部503对应，第一透镜组件802的出光面与第一偏振分光棱镜组件803的入光面对应，即光发射部503、第一透镜组件802与第一偏振分光棱镜8031同轴设置。第二透镜组件808的入光面与光收发一体部502对应，即光收发一体部502、第二透镜组件808与第三偏振分光棱镜8061同轴设置。

光发射部503发射的数据光进入第一透镜组件802中，该数据光可能是发散光、会聚光或是平行光，若数据光是发散光或是会聚光，则数据光进入第一透镜组件802后，第一透镜组件802将发散光或是会聚光转换为平行光，转换后的平行光进入第一偏振分光棱镜组件803。同理，光纤传输的另一数据光进入第二透镜组件808中，第二透镜组件808将接收光转换为平行光，转换后的平行光进入第二偏振分光棱镜组件806。

光分合器件80还包括支架801，第一透镜组件802、第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805、第二偏振分光棱镜组件806与第二透镜组件808均安装于支架801上。支架801上设有第一限位槽8011与第二限位槽8012，且第一限位槽8011与第二限位槽8012之间具有高度差，第一透镜组件802、第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805与第二偏振分光棱镜组件806通过第一限位槽8011安装于支架801上，第二透镜组件808通过第二限位槽8012安装于支架801上。第一限位槽8011的底面分别与第一透镜组件802的底面、第一偏振分光棱镜组件803的底面、U型磁块807的底面、半波片805的底面与第二偏振分光棱镜组件806的底面接触，可通过胶水将第一透镜组件802的底面、第一偏振分光棱镜组件803的底面、U型磁块807的底面、半波片805的底面与第二偏振分光棱镜组件806的底面分别粘接于第一限位槽8011的底面，从而将第一透镜组件802、第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805与第二偏振分光棱镜组件806固定在支架801上。也可通过金属焊料共晶技术或激光电焊技术将第一透镜组件802、第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805与第二偏振分光棱镜组件806固定于支架801上。

第一透镜组件802采用胶水粘贴固定时，其可为金属结构件，也可为玻璃材质或其他方便用于支撑固定的各类材质的结构件。

由于第一偏振分光棱镜组件803对数据光进行偏振分光，第二偏振分光棱镜组件806对数据光进行偏振合光，使得第一透镜组件802出射的光与第二透镜组件808入射的光存在高度差，从而第二限位槽8012的底面低于第一限位槽8011的底面，第二透镜组件808的底面与第二限位槽8012的底面接触，可通过胶水粘接第二透镜组件808的底面与第二限位槽8012的底面，从而将第二透镜组件808固定在支架801上。也可通过金属焊料共晶技术或激光电焊技术将第二透镜组件808固定于支架801上。

第二透镜组件808采用胶水粘贴固定时，其可为金属结构件，也可为玻璃材质或其他方便用于支撑固定的各类材质的结构件。

支架801上还设有第三限位槽8013，滤光片810通过第三限位槽8013安装于支架801上。第三限位槽8013的底面低于第一限位槽8011的底面，第三限位槽8013的底面与滤光片810的底面接触，与底面相邻的侧面对滤光片810的侧面进行限位，之后可通过胶水将滤光片810的底面粘接于第三限位槽8013的底面上，从而将滤光片810固定在支架801上。

第一限位槽8011、第二限位槽8012与第三限位槽8013不仅限于方形凹槽，也可为圆形凹槽或凸槽或其他不规则的凹槽或凸槽形状，只要其能对第一透镜组件802、第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805、第二偏振分光棱镜组件806与第二透镜组件808起到机械定位的作用即可，其均属本申请实施例的保护范围。

第一透镜组件802与第二透镜组件808除了通过上述第一限位槽8011与第二限位槽8012进行限位安装外，还可通过光学影像识别技术或光斑成像技术或光束耦合技术进行限位安装。安装第一透镜组件802时，要保证第一透镜组件802的光学透镜的中心与激光发射组件的出射中心相重合，采用机械限位结构对第一透镜组件802进行限位时，容易出现加工误差导致两者不重合，但采用光学影像识别技术或光斑成像技术或光束耦合技术，可保证第一透镜组件的光学透镜的入射中心与激光发射组件的出射中心相重合，如此保证了第一透镜组件802的精确安装。

同理，安装第二透镜组件808时，采用光学影像识别技术或光斑成像技术或光束耦合技术，可保证第二透镜组件808的光学透镜的出射中心与光收发一体部的入射中心相重合，如此保证了第二透镜组件808的精确安装。

也可将支架801上的限位结构调整为具备小间隙的非接触结构，即将第一限位槽8011中凹槽的两侧面与第一透镜组件802之间采用非紧密结构限位，采用光学投影识别技术或光斑耦合技术实现第一透镜组件802的高精度精准装配。也就是说，在支架801上设置凹槽，将第一透镜组件802放置于凹槽内，通过光学投影识别技术或光斑耦合技术移动第一透镜组件802，使得第一透镜组件的光学透镜的入射中心与激光发射组件的出射中心相重合，之后将第一透镜组件802粘贴在凹槽内，此时第一透镜组件802的侧面与凹槽的侧面之间不接触，之后根据第一透镜组件802实现第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805与第二偏振分光棱镜组件806的高精度精准装配。

同理，在支架801上设置凹槽，将第二透镜组件808放置于凹槽内，通过光学识别技术或光斑耦合技术移动第二透镜组件808，使得第二透镜组件808的光学透镜的出射中心与光收发一体部502的入射中心相重合，之后将第二透镜组件808粘贴在凹槽内，此时第二透镜组件808的侧面与凹槽的侧面之间不接触，实现第二透镜组件808的高精度精准装配。

采用光学影像识别技术或光斑成像技术或光束耦合技术对透镜组件与支架进行高精度定位安装后，透镜组件可通过胶水粘贴固定于支架表面上，且透镜组件与支架表面之间的胶层厚度小于或等于15微米。

透镜组件与支架之间的安装除了上述胶水固定外，还可采用激光焊接的方式进行固定，具体地，可在支架801一侧设计2个内凹结构，这2个内凹结构与第一透镜组件802、第二透镜组件808的垂直厚度为0.3mm，第一透镜组件802、第二透镜组件808与支架801之间通过激光电焊连接，电焊方式为2排多列方式。

为了保证第一透镜组件802与第二透镜组件808的安装固定，也可将第一透镜组件802、第二透镜组件808与支架801结合形成一体成型件，即支架801具备2个凸台结构用来放置第一透镜组件802的光学透镜与第二透镜组件808的光学透镜，之后通过机械定位或光学影像识别技术或光斑成像技术或光束耦合技术将第一透镜组件802的光学透镜、第二透镜组件808的光学透镜分别安装于支架801的两个凸台结构上，可采用胶水粘贴，也可采用激光点焊。

本示例中，第一透镜组件802的光学透镜与第二透镜组件808的光学透镜具备会聚光束与准直光束的转换作用，可包括各种非折射率渐变的球面或非球面的玻璃或塑料透镜，也可包括渐变折射率透镜，从而可将激光发射组件发射的检测光束转换为平行光束，将光纤反射的光束转换为平行光束。

本示例中，可在光接收部504与光电探测接收组件之间设置第三透镜组件90，第三透镜组件90采用与第一透镜组件802、第二透镜组件808同样的安装方式固定安装于支架801上，由第一偏振分光棱镜组件803射出的接收光进入第三透镜组件90内，第三透镜组件90将出射的准直光转化为会聚光，之后会聚光被光电探测接收组件接收。

可将第一透镜组件802、U型磁块807与第二透镜组件808先安装于支架801上，之后将装配好的支架801嵌入壳体505内。也可直接将第一透镜组件802、第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805、第二偏振分光棱镜组件806与第二透镜组件808安装于壳体505内，即在壳体505的腔体内依次设置两个限位槽，第一透镜组件802与第二透镜组件808分别通过限位槽安装于壳体505内，由于第一偏振分光棱镜组件803对数据光进行偏振分光，第二偏振分光棱镜组件806对数据光进行偏振合光，使得第一透镜组件802出射的光与第二透镜组件808入射的光存在高度差，因此装配第一透镜组件802的限位槽高于第二透镜组件808的限位槽，需保证第一透镜组件802与第一偏振分光棱镜组件803同轴设置，第二偏振分光棱镜组件806与第二透镜组件808同轴设置。

通过限位槽对第一透镜组件802与第二透镜组件808的定位后，可将第一透镜组件802的底面粘接于限位槽的底面，第二透镜组件808的底面粘接于限位槽的底面。

第一透镜组件802、第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805、第二偏振分光棱镜组件806与第二透镜组件808安装于壳体505内的方式不仅限于上述实施例所述的定位方式，只要能实现偏振分光与偏振合光效果的方式均属于本申请实施例的保护范围。

图13为本申请实施例提供的另一种光收发一体组件的结构示意图。如图12所示，光纤传输的另一数据光经第二偏振分光棱镜组件806分光后，S偏光入射第一偏振分光棱镜组件803的光路与第一透镜组件802的数据光出射光路一致，有可能出现接收光沿着数据光出射光路进入激光发射组件，影响激光发射组件的发射性能。本示例中，为了解决这一问题，如图13所示，将第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805、第二偏振分光棱镜组件806与支架801接触的连接面设置为倾斜面，即将第一限位槽8011的底面设置成与水平轴成某一夹角α的方式，第一偏振分光棱镜组件803、U型磁块807、半波片805、第二偏振分光棱镜组件806粘贴于该倾斜底面上，如此激光发射组件出射光路与第一偏振分光棱镜内接收光的入射光路不一致，接收光无法进入激光发射组件内，实现了激光发射组件的抗反射性能。

本申请实施例提供的光模块设置光收发一体组件，该光收发一体组件由激光发射组件、第一透镜组件、第一偏振分光棱镜组件、磁块、法拉第旋转片、半波片、第二偏振分光棱镜组件、第二透镜组件、光传导组件、光电探测接收组件等组成，激光发射组件用于发射数据光，发射后的数据光进入第一透镜组件，由第一透镜组件校为准直光，准直光进入第一偏振分光棱镜组件进行偏振分光，之后依次经过法拉第旋转片、半波片与第二偏振分光棱镜，在第二偏振分光棱镜组件进行偏振合光，合光后的准直光经由第二透镜组件进入光传导组件，通过光传导组件传输至光纤内，数据光通过光纤发射出去；光纤内接收的另一数据光进入第二透镜组件，由第二透镜组件校为准直光，准直光进入第二偏振分光棱镜组件进行偏振分光，之后依次经过半波片、法拉第旋转片、第一偏振分光棱镜组件，在第一偏振分光棱镜组件进行合光，合光后的接收光进入光电探测接收组件，对接收的接收光进行分析。该光模块通过偏振分光棱镜、法拉第旋转片与半波片实现数据光与接收光的分离，实现了直接在一根光纤上进行上行和下行传输，无需外接器件或设备，大大简化了光模块结构，降低了运营成本，适用于BOSA应用场景。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括电路板及与所述电路板电连接的光收发一体组件，其中，

所述光收发一体组件包括壳体及分别与所述壳体连接的光发射部、光收发一体部与光接收部；

所述壳体内设有第一偏振分光棱镜组件、法拉第旋转片、半波片与第二偏振分光棱镜组件；

使得来自所述光发射部发射的数据光通过所述第一偏振分光棱镜组件进行偏振分光，分光分别通过所述法拉第旋转片进行顺时针旋转，旋转后的分光分别通过所述半波片再次顺时针旋转，再次旋转后的分光通过所述第二偏振分光棱镜组件进行偏振合光，合光后的数据光进入所述光收发一体部；

使得来自所述光收发一体部的接收光通过所述第二偏振分光棱镜组件进行偏振分光，分光分别通过所述半波片进行顺时针旋转，旋转后的分光分别通过所述法拉第旋转片进行逆时针旋转，再次旋转后的分光通过所述第一偏振分光棱镜组件进行偏振合光，合光后的接收光进入所述光接收部。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一偏振分光棱镜组件包括第一偏振分光棱镜与第二偏振分光棱镜，使得来自所述光发射部发射的数据光在所述第一偏振分光棱镜处产生偏振分光，P偏光透过所述第一偏振分光棱镜，S偏光在所述第一偏振分光棱镜处反射至所述第二偏振分光棱镜，在所述第二偏振分光棱镜处反射后射出。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第二偏振分光棱镜组件包括第三偏振分光棱镜与第四偏振分光棱镜，使得来自所述光收发一体部的接收光在所述第三偏振分光棱镜处发生偏振分光，P偏光透过所述第三偏振分光棱镜，S偏光在所述第三偏振分光棱镜处反射至所述第四偏振分光棱镜，在所述第四偏振分光棱镜处反射后射出。

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述第一偏振分光棱镜与所述第四偏振分光棱镜同轴设置，所述第二偏振分光棱镜与所述第三偏振分光棱镜同轴设置。

5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述第一偏振分光棱镜与所述第三偏振分光棱镜均为三角形棱镜，所述第二偏振分光棱镜与所述第四偏振分光棱镜均为平行四边形棱镜。

6.根据权利要求1-5任一项所述的光模块，其特征在于，所述壳体内还设有第一透镜组件与第二透镜组件，所述第一透镜组件的出光面与所述第一偏振分光棱镜的偏振分光面对应，所述第二透镜组件的入光面与所述第三偏振分光棱镜的偏振分光面对应；

所述第一透镜组件与所述第一偏振分光棱镜同轴设置，所述第二透镜组件与所述第三偏振分光棱镜同轴设置。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述壳体内还设有支架，所述支架上设有高度不同的第一限位槽与第二限位槽，所述第一透镜组件、所述第一偏振分光棱镜组件、所述磁块、所述半波片与所述第二偏振分光棱镜组件通过所述第一限位槽安装于所述支架上，所述第二透镜组件通过所述第二限位槽安装于所述支架上。

8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述第一透镜组件、所述第二透镜组件与所述支架为一体式结构。

9.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，还包括第三透镜组件，由所述第一偏振分光棱镜射出的接收光通过所述第三透镜组件进入所述光接收部。

10.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述支架上与所述磁块接触的限位槽底面为倾斜面，所述磁块安装于所述倾斜面上。

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