CN112835151A - 一种光模块 - Google Patents

一种光模块 Download PDF

Info

Publication number
CN112835151A
CN112835151A CN201911167001.4A CN201911167001A CN112835151A CN 112835151 A CN112835151 A CN 112835151A CN 201911167001 A CN201911167001 A CN 201911167001A CN 112835151 A CN112835151 A CN 112835151A
Authority
CN
China
Prior art keywords
array
light
lens
lens array
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911167001.4A
Other languages
English (en)
Inventor
杨思更
刘旭霞
何鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Original Assignee
Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd filed Critical Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Priority to CN201911167001.4A priority Critical patent/CN112835151A/zh
Priority to PCT/CN2020/126301 priority patent/WO2021103958A1/zh
Publication of CN112835151A publication Critical patent/CN112835151A/zh
Priority to US17/704,554 priority patent/US11841539B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4215—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical elements being wavelength selective optical elements, e.g. variable wavelength optical modules or wavelength lockers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4287—Optical modules with tapping or launching means through the surface of the waveguide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections

Abstract

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种光模块。本申请提供了一种光模块，包括：电路板、光发射芯片阵列、光接收芯片阵列、光纤阵列、透镜组件，所述透镜组件包括：本体，本体的底部设置有台阶用于提供高度补偿使透镜阵列的焦点落在光发射芯片阵列和光接收芯片阵列上；其中一个台阶面用于设置发射透镜阵列，另一个台阶面用于设置接收透镜阵列；凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的底部形成第一斜面用于设置第一反射面，第二凹槽底部设置有第二斜面用于设置第二反射面。

Description

一种光模块
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种光模块。
背景技术
双向光模块被广泛应用在通信网络和通信网络的光传输设备中，用于将光信号与电信号进行转换并使其适合于长距离传输。双向光模块光学组件作为通道使经过调制的光信号从光模块的调制解调器传送至与光模块连接的外接光纤中；同时双向光模块光学组件还可以作为通道使光模块从与之连接的外接光纤中接收的光信号传送至调制解调器。
在一些实现方式中，由于需要实现光模块的小型化，双向光模块光收发器件包括设置在电路板上设置高度相同的发射激光器和接收探测器，以及与之相对应设置在透镜组件上处于同一平面焦距相同的发射透镜和接收透镜，然后再通过设置一个反射面，在光学组件的另一侧设置多个位置不同的光纤透镜，然后发射光通过在反射面进入光纤透镜在光纤位置聚焦形成光斑，接收光在反射面的不同位置反射经过接收透镜后在接收探测器处聚焦形成光斑，从而实现光信号的双向传输。
但是由于光模块小型化的需要，在制造中当采购的发射激光器和接收探测器高度相同的时候，需要使用焦距不同的发射透镜和接收透镜；或在使用采购相同规格的发射透镜和接收透镜，高度不同的激光发射器和接收探测器的时候，会发生发射光路和接收光路的光信号无法同时聚焦在发射激光器和接收探测器上，进一步使得发射光形成的光斑的大小和接收光形成的光斑相互制约，不能够同时达到较小的规定参数值，造成光信号的耦合效率降低。
发明内容
本申请提供一种光模块，用于解决发射透镜阵列和接收透镜阵列的焦点无法同时落在光发射芯片阵列和光接收芯片阵列上，第一光斑和第二光斑的的直径相互制约无法同时达到符合参数规定的直径值的问题。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例的第一方面提供一种光模块，包括：
电路板，包括信号电路，用于传递光信号；
光发射芯片阵列，贴装于所述电路板的表面用于发出光信号；
光接收芯片阵列，贴装与所述电路板的表面用于接收汇聚光，所述光接收芯片阵列与所述光发射芯片阵列具有相同的高度；
光纤阵列，用于和透镜组件建立光连接；
透镜组件，设置于所述电路板表面，包括：
本体，其底部设置有台阶，其中一个台阶面用于设置发射透镜阵列，另一个台阶面用于设置接收透镜阵列；
台阶，用于提供高度补偿使发射透镜阵列的焦点能够落在光发射芯片阵列的发射面上；用于使接收透镜阵列的焦点能够落在光接收芯片阵列的光敏面上；
发射透镜阵列，使光发射芯片阵列发出的光形成为一种准直光束射向第一反射面；
接收透镜阵列，使来自光纤透镜阵列的准直光束会聚至光接收芯片阵列，所述接收透镜的规格与所述发射透镜的规格不同；
光纤透镜阵列，设置于所述本体的侧壁，用于和所述光纤阵列实现光连接；
第一凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，其底部形成第一反射面，所述第一反射面使来自所述发射透镜阵列的光反射至所述光纤透镜阵列；
第二凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，用于放置滤光片，所述滤光片使来自所述第一反射面的光折射至所述光纤透镜阵列，或使来自所述光纤透镜阵列的光反射至所述接收透镜阵列。
本申请实施例的第二方面提供一种光模块，包括：
电路板，包括信号电路，用于传递光信号；
光发射芯片阵列，贴装于所述电路板的表面用于发出光信号；
光接收芯片阵列，贴装与所述电路板的表面用于接收汇聚光，所述光接收芯片阵列与所述光发射芯片阵列具有不同的高度；
光纤阵列，用于和透镜组件建立光连接；
透镜组件，设置于所述电路板表面，包括：
本体，其底部设置有台阶，其中一个台阶面用于设置发射透镜阵列，另一个台阶面用于设置接收透镜阵列；
台阶，用于提供高度补偿使发射透镜阵列的焦点能够落在光发射芯片阵列的发射面上；用于使接收透镜阵列的焦点能够落在光接收芯片阵列的光敏面上；
发射透镜阵列，使光发射芯片阵列发出的光形成为一种准直光束射向第一反射面；
接收透镜阵列，使来自光纤透镜阵列的准直光束会聚至光接收芯片阵列，所述接收透镜的规格与所述发射透镜的规格相同；
光纤透镜阵列，设置于所述本体的侧壁，用于和所述光纤阵列实现光连接；
第一凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，其底部形成第一反射面，所述第一反射面使来自所述发射透镜阵列的光反射至所述光纤透镜阵列；
第二凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，用于放置滤光片，所述滤光片使来自所述第一反射面的光折射至所述光纤透镜阵列，或使来自所述光纤透镜阵列的光反射至所述接收透镜阵列。
本申请实施例的第三方面提供一种光模块，包括：
电路板，包括信号电路，用于传递光信号；
光发射芯片阵列，贴装于所述电路板的表面用于发出光信号；
光接收芯片阵列，贴装与所述电路板的表面用于接收汇聚光，所述光接收芯片阵列与所述光发射芯片阵列具有不同的高度；
光纤阵列，用于和透镜组件建立光连接；
透镜组件，设置于所述电路板表面，包括：
本体，其底部设置有台阶，其中一个台阶面用于设置发射透镜阵列，另一个台阶面用于设置接收透镜阵列；
台阶，用于提供高度补偿使发射透镜阵列的焦点能够落在光发射芯片阵列的发射面上；用于使接收透镜阵列的焦点能够落在光接收芯片阵列的光敏面上；
发射透镜阵列，使光发射芯片阵列发出的光形成为一种准直光束射向第一反射面；
接收透镜阵列，使来自光纤透镜阵列的准直光束会聚至光接收芯片阵列，所述接收透镜的规格与所述发射透镜的规格不同；
光纤透镜阵列，设置于所述本体的侧壁，用于和所述光纤阵列实现光连接；
第一凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，其底部形成第一反射面，所述第一反射面使来自所述发射透镜阵列的光反射至所述光纤透镜阵列；
第二凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，用于放置滤光片，所述滤光片使来自所述第一反射面的光折射至所述光纤透镜阵列，或使来自所述光纤透镜阵列的光反射至所述接收透镜阵列。
本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：通过第一反射面和滤光片面的设置，实现光纤透镜阵列的双向复用传输，可以减少光纤透镜的数量；进一步通过台阶的设置，可以补偿发射透镜阵列和接收透镜阵列的焦距差、或发射激光器芯片和接收探测器芯片的高度差，实现发射透镜阵列和接收透镜阵列的焦点能够分别落在光发射芯片阵列和光接收芯片阵列上，可以提高光耦合效率，一定程度上解决了第一光斑和第二光斑的的直径相互制约，可以同时达到符合参数规定的直径值。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了光通信终端连接关系示意图；
图2示出了光网络终端部件示意图；
图3示出了本申请实施例提供的光模块部件示意图；
图4示出了本申请实施例包含双反射面台阶光模块分解部件示意图；
图5示出了根据本申请实施例1光模块收发器件400的结构示意图；
图6示出了根据本申请实施例1光收发器件400的发射光路示意图；
图7示出了根据本申请实施例1光收发器件400的接收光路示意图；
图8示出了根据本申请实施例1光模块光纤透镜阵列550位置示意图；
图9示出了根据本申请实施例1光模块反射面位置示意图；
图10示出了根据本申请实施例1光模块光纤透镜阵列550示意图；
图11示出了根据本申请的一个实施例1光模块发射透镜阵列和接收透镜阵列示意图；
图12示出了根据本申请实施例2光模块光收发器件400的结构示意图；
图13示出了根据本申请实施例3光模块光收发器件400的结构示意图；
图14示出了根据本申请实施例4光模块光收发器件400的结构示意图。
具体实施方式
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，而不是全部的实施例。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，都属于本申请保护的范围。
光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输，利用光在光纤/光波导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使用的是电信号，为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，就需要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、电信号的相互转换功能，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部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、数据信号以及接地等；采用金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的主流连接方式，以此为基础，金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范。
实施例1
图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示，光通信终端的连接主要包括光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103之间的相互连接；
光纤101的一端连接远端服务器，网线103的一端连接本地信息处理设备，本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤101与网线103的连接完成；而光纤101与网线103之间的连接由具有光模块200的光网络终端100完成。
光模块200的光口对外接入光纤101，与光纤101建立双向的光信号连接；光模块200的电口对外接入光网络终端100中，与光网络终端100建立双向的电信号连接；在光模块内部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终端之间建立信息连接；具体地，来自光纤的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤中。光模块200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，信息仅发生传输载体的变化，信息并未发生变化。
光网络终端具有光模块接口102，用于接入光模块200，与光模块200建立双向的电信号连接；光网络终端具有网线接口104，用于接入网线103，与网线103建立双向的电信号连接；光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接，具体地，光网络终端将来自光模块的信号传递给网线，将来自网线的信号传递给光模块，光网络终端作为光模块的上位机监控光模块的工作。与光模块不同，光网络终端具有一定的信息处理能力。
至此，远端服务器通过光纤、光模块、光网络终端及网线，与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。
常见的信息处理设备包括路由器、交换机、电子计算机等；光网络终端是光模块的上位机，向光模块提供数据信号，并接收来自光模块的数据信号，常见的光模块上位机还有光线路终端等。
图2为光网络终端部件示意图。如图2所示，在光网络终端100中具有电路板105，在电路板105的表面设置笼子106；在笼子106内部设置有电连接器，用于接入金手指等光模块电口；在笼子106上设置有散热器107，散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。
光模块200插入光网络终端中，具体为光模块的电口插入笼子106内部的电连接器，光模块的光口与光纤101连接。
笼子106位于电路板上，将电路板上的电连接器包裹在笼子中，从而使笼子内部设置有电连接器；光模块插入笼子中，由笼子固定光模块，光模块产生的热量传导给笼子106，然后通过笼子上的散热器107进行扩散。
图3为本申请实施例提供的一种光模块部件示意图，图4为本申请实施例提供光模块分解部件局部放大示意图。如图3、图4所示，本申请实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、解锁部件203、电路板300、光收发器件400。
上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口的包裹腔体；包裹腔体的外轮廓一般呈现方形体，具体地，下壳体包括主板以及位于主板两侧、与主板垂直设置的两个侧板；上壳体包括盖板，盖板盖合在上壳体的两个侧板上，以形成包裹腔体；上壳体还可以包括位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个侧壁，由两个侧壁与两个侧板结合，以实现上壳体盖合在下壳体上。
两个开口具体可以是在同一方向的两端开口，也可以是在不同方向上的两处开口；其中一个开口为电口204，电路板的金手指从电口204伸出，插入光网络终端等上位机中；另一个开口为光口205，用于外部光纤接入以连接光收发器件400位于包裹腔体中。
采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将光收发器件400、电路板300等器件安装到壳体中，由上壳体、下壳体形成光模块最外层的封装保护壳体；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；一般不会将光模块的壳体做成一体部件，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽部件无法安装，也不利于生产自动化。
解锁部件203位于包裹腔体/下壳体202的外壁，用于实现光模块与上位机之间的固定连接，或解除光模块与上位机之间的固定连接。
解锁部件203具有与上位机笼子匹配的卡合部件；拉动解锁部件的末端可以在使解锁部件在外壁的表面相对移动；光模块插入上位机的笼子里，由解锁部件的卡合部件将光模块固定在上位机的笼子里；通过拉动解锁部件，解锁部件的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件与上位机的连接关系，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。
电路板300上设置有电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、MOS管)及芯片(如MCU、激光驱动芯片、限幅放大芯片、时钟数据恢复CDR、电源管理芯片、数据处理芯片DSP)、光发射芯片阵列、光接收芯片阵列等。
电路板设置有供电电路和信号电路，所述电路板通过电路走线将光模块中的用电器件按照电路设计连接在一起，以实现供电、光信号、电信号传输及接地等电功能。
电路板一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳的承载芯片；当光收发器件位于电路板上时，硬性电路板也可以提供平稳的承载；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，具体地，在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指，用于与电连接器连接；这些都是柔性电路板不便于实现的。
部分光模块中也会使用柔性电路板，作为硬性电路板的补充；柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，如硬性电路板与光收发器件之间可以采用柔性电路板连接。
光收发器件包括光发射部件及光接收部件两部分，分别用于实现光信号的发射与光信号的接收。光发射部件及光接收部件可以结合在一起，也可以相互独立。
图5示出了根据本申请实施例1一种包含双反射面台阶光模块光收发器件400的结构示意图。光收发器件400在本实施例中不是一个具体的光学器件，而是一系列光器件的总称。
光收发器件400设置于电路板300的表面，用于光信号的接收与发射。光收发器件400具体包括透镜组件500、光纤阵列600、光发射芯片阵列700、光接收芯片阵列800。
光发射芯片阵列700贴装于电路板300的表面，其贴装位置与发射透镜阵列530中的发射透镜相对应。所述光发射芯片阵列700用于发出光信号。所述发射激光器芯片具有发光面，在制造组装工艺中，需要保证发射透镜阵列530的焦点落在所述发光面上。在本实施例中，光发射芯片阵列700的高度与光接收芯片阵列800的高度一致，即可以认为发射激光器芯片的发光面与接收探测器芯片的光敏面高度相同，处于同一平面。
光接收芯片阵列800贴装与电路板300的表面，且与接收透镜阵列540的接收透镜相对应，所述光接收芯片阵列800用于接收光收发器件400传送的光信号。在本实施例中，光接收芯片阵列800具有光敏面，用以检测接收的光信号。需要说明的是，在本实施例中，光接收芯片阵列800的高度与光发射芯片阵列700的高度一致，即可以认为发射激光器芯片的发光面与接收探测器芯片的光敏面高度相同，处于同一平面。
光纤阵列600设置于透镜组件500的侧壁与光纤透镜阵列550相对应，用于和来自光纤透镜阵列550的汇聚光进行耦合，或将所述光模块接收的光信号传送至光纤透镜阵列550，所述光纤阵列中的每条光纤的端部与其所对应的光纤透镜阵列550中的光纤透镜的距离是一致的，这是由制造工艺决定的。因为在实际的制造工艺中，所述光纤阵列是标准件，如果光纤透镜阵列550不是标准件、没有统一的制造工艺、高低各不相同，会导致各个光纤透镜的轴面不能处于同一竖直平面，进一步导致各个光纤透镜的焦点落在不同的竖直平面内，导致来自光纤透镜阵列550的各个光纤透镜的准直光无法都准确聚焦在光纤阵列600中的各条光纤的端部。
需要说明的是，单独调整每一个光纤透镜和其对应的光纤阵列600中的光纤端部之间的距离在实际的制造工艺中是不现实。因此，光纤阵列600中的每条光纤对应的光纤透镜规格都是一样的，即可以认为每个光纤透镜具有一样的焦距、一样的附着面高度，焦点落在同一个竖直平面内。
基于光纤透镜阵列550中每个光纤透镜的规格相同且规则排列，光纤阵列600与之相对应规则排列，发射光或者接收光可以从光纤透镜阵列550准确的耦合至光纤阵列600。
透镜组件500罩设于电路板300的表面，透镜组件设置于电路板300的上方，并且与所述电路板之间形成一个腔体，所述腔体用于密封光发射芯片阵列和所述光接收芯片阵列，透镜组件500还可以用于承载其他光学器件，并且在光模块的发射光路和接收光路与中提供通道。
透镜组件500包括第一反射面510、第二反射面520、发射透镜阵列530、接收透镜阵列540、光纤透镜阵列550、凹槽560、本体570以及台阶580。
本体570为透镜组件500的主体部分。所述本体的底部设置有台阶580，所述台阶由本体570底部高度不一的两个台阶面形成，其中一个台阶面用于设置发射透镜阵列530，另一个台阶面用于设置接收透镜阵列540。
在实际的光模块制造工艺中，本体570在一体成型制造过程中形成凹槽、斜面、或开孔对应于设置发射透镜阵列530、接收透镜阵列540、光纤透镜阵列550、第一反射面510、第二反射面520。即上述光学器件是在本体570一体成型制造过程中形成的。
在一些实现方式中，本体570中用于安装固定上述透镜阵列和反射面的开孔、凹槽、斜面也可以在本体一体成型制造完成后单独加工制作，相应的上述各种透镜阵列和反射面也可以单独安装固定。
台阶580由本体570的底部高度不一的两个台阶面形成，用于补偿在本实施例中由于发射透镜阵列530和接收透镜阵列540的焦距差，从而使得发射透镜阵列530的焦点能够准确落在光发射芯片阵列700的发射面上；接收透镜阵列540的焦点能够准确落在光接收芯片阵列800光敏面上。
发射透镜阵列530为多个规格相同的发射透镜组成的阵列设置于所述本体570底部的一个台阶面，用于和光发射芯片阵列530实现光连接，使光发射芯片阵列700发出的光形成为一种准直光束射向第一反射面510。
发射透镜阵列530与光发射芯片阵列700之间形成空腔，以保证光发射芯片阵列700准确落在发射透镜阵列530的焦点上。
需要说明的是，发射透镜阵列530所处平面与接收透镜阵列540处于不同的平面，即可以认为本体570的底部最少由两个高地不同的平面构成。本体570的底面形成了高低不同的两个台阶面，在本体570一体成型的过程中，分别设置发射透镜阵列530和接收透镜阵列540。发射透镜阵列530用于使光发射芯片阵列700发出的光形成为一种准直光束射向第一反射面510。
发射透镜阵列530设置在本体570底部台阶580一侧的一个台阶面上。发射透镜阵列530使来自于其光轴外的光发射芯片阵列700发出的光形成一种准直光束，所述的准直光束射向第一反射面510。
接收透镜阵列540为多个规格相同的接收透镜组成的阵列设置于本体570底部台阶580一侧的另一个台阶面，用于和光接收芯片阵列800实现光连接，使来自第二反射面520的准直光束会聚至光接收芯片阵列800的光敏面。
接收透镜阵列540与光接收芯片阵列800之间形成空腔，以保证光接收芯片阵列800准确落在接收透镜阵列540的焦点上。
需要说明的是，发射透镜阵列530与接收透镜阵列540处于不同的平面，即可以认为所述接收透镜的规格与所述发射透镜的规格不同。接收透镜阵列540用于使来自第二反射面520的准直光束会聚至光接收芯片阵列800。
接收透镜阵列540设置在本体570的底面内壁上，接收透镜阵列540使来自于其光轴外的第二反射面520反射的准直光束形成一种会聚光，所述会聚光聚焦在光接收芯片阵列800的光敏面。
需要说明的是，发射透镜阵列530和接收透镜阵列540在透镜组件500的外部观察呈前后排列，如图11所示。也可以认为发射透镜阵列530和接收透镜阵列540位于不同的平面，所述不同的平面由台阶580产生。并且发射透镜阵列530和接收透镜阵列540的规格不同，即可以认为其焦距不同。
光纤透镜阵列550为多个规格相同的光纤透镜组成的阵列设置于本体570的侧壁，用于和光纤阵列600实现光连接。
参考图10，光纤透镜阵列550可以认为是有多个规格相同的光纤透镜组成的阵列。光纤透镜阵列550设置在本体570的出光口位置，使来自于所述第一反射面510的准直光束形成一种汇聚光耦合至光纤阵列600中；并且使来自于光纤阵列600传送的光形成以一种准直光束发射至第二反射面520。
光纤透镜阵列550相对应设置有整齐排列的光纤阵列600，所述光纤阵列整齐规则的排列在透镜组件500的外壁，其中部分光纤用于接收来自光模块的光，部分光纤用于向光模块传送外部光。
具体地，光纤透镜阵列550设置在本体570的右端上部侧壁，其一侧接受来自于第二反射面520的准直光束并使得其形成一种会聚光，所述会聚光形成光斑在光纤阵列600中。
需要说明的是，本申请全文所提到的发射透镜阵列、接收透镜阵列、光纤透镜阵列以及光纤阵列，上述阵列中透镜的数量具体可以为1个，也可以为1排多个，或1列多个，或数排数列，或以上形式的组合。
凹槽560设置于透镜组件500的顶部，包括第一凹槽和第二凹槽，如图5所示。
所述第一凹槽设置于发射透镜阵列530的上方，并且在透镜组件500的顶部，也可以认为是本体570的顶部，因为透镜组件500的主体是本体570。所述第一凹槽的底面形成第一斜面，所述第一斜面是本体570顶部的内壁，即可以认为第一斜面是本体570内壁的一部分，所述第一凹槽的第一斜面形成第一反射面510。所述第一斜面，即第一反射面510可以将来自发射透镜阵列530的准直光束反射至光纤透镜阵列550。
第一反射面510设置于凹槽560的所述第一斜面，所述第一反射面设置于发射透镜阵列530的上方，为本体570顶部的内壁形成的一个斜面。透镜组件500在一体成型的制造过程中，在发射透镜阵列530的上方形成第一斜面，所述第一斜面可以用于光的反射，本实施例中所述第一斜面为第一反射面510，如图5所示。第一反射面510用于将来自发射透镜阵列530的准直光束反射至滤光片(第二反射面520)并折射通过所述滤光片，然后耦合至光纤透镜阵列550。
第一反射面510用于使发射透镜阵列530和光纤透镜阵列550建立光连接。需要说明的是，在发射光路中，发射透镜阵列530其中的每个透镜和光纤透镜阵列550中的每个透镜一一对应，从而可以保证光线的耦合。
第二凹槽，设置于透镜组件500的顶部，用于放置滤光片，所述滤光片使来自所述第一反射面的光折射至所述光纤透镜阵列，或使来自所述光纤透镜阵列的光反射至所述接收透镜阵列。
所述第二凹槽设置于本体570的上方，并且在本体570的顶部，所述第二凹槽的底部设置有第二斜面，所述第二斜面用于设置第二反射面520，所述第二反射面在本实施例中具体设置为所述滤光片。
所述滤光片将来自于两个不同方向共用同一个路径的两路光进行分离。根据来自于所述滤光片两侧光的波长的不同，对所述不同波长的光或进行反射，或进行折射。
也可以认为，对于所述滤光片，当属于一定波长范围的光通过时，会发生全反射；而另外一定范围波长的光通过时，会发生折射。
所述滤光片朝向第一反射面510的一面用于将来自所述第一反射面的准直光束折射通过所述滤光片并耦合至光纤透镜阵列550；所述滤光片的另一面为第二反射面，用于使光纤透镜阵列550和接收透镜阵列540建立光连接，所述滤光片使来自光纤透镜阵列550的准直光束在所述滤光片的另一个表面发生全反射，所述发生全反射的另一个表面即第二反射面520，可以认为，第二反射面520是所述滤光片的一个表面。
在本实施例中，将上述能够发生全反射的特性结构赋予所述滤光片朝向光纤透镜阵列550的一面，形成第二反射面520，如图5所示；将能够发生折射的特性结构赋予所述滤光片朝向第一反射面510的一面。
第二反射面520呈长方形结构，并且斜面设置于接收透镜阵列540的上方，用于将来自光纤透镜阵列550的准直光束反射至接收透镜阵列540。需要说明的是，在接收光路中，光纤透镜阵列550中的每个透镜与准直光经过第二反射面520反射至接收准直光束的接收透镜阵列540中的每个透镜一一对应，从而可以保证光线的耦合。
在一些实施例中，所述第二凹槽的底部设置有限位豁口，所述第二斜面，即第二反射面520(滤光片)可以抵触设置于所述限位豁口，从而增加透镜组件内部光学器件的稳定性。
需要说明的是，第一反射面510和第二反射面520在透镜组件500上呈前后排列，上述前后排列的方向指发射光路或接收光路的光线传播方向。
在一些实施例中，接收透镜阵列540的轴与第二反射面520的交点和光纤透镜阵列550的轴与第二反射面520的交点重合，这样可以使得来自光纤透镜阵列550的准直光束可以全部反射到接收透镜阵列540上，避免出现光信号的丢失。需要说明的是，发射透镜阵列530的轴与第一反射面510的交点可以和光纤透镜阵列550的轴与第一反射面510的交点不重合，因为来自于光发射芯片阵列700的准直光束经过第一反射面510反射后在第二反射面520所在的滤光片发生了折射，最终仍然以准直光束的形式发射至光纤透镜阵列550，其整体光束在竖直方向发生了微小的位移，如图5所示。
在一些实施例中，第一反射面510和第二反射面520可以设置为45度的斜面。
在本实施例中，光发射芯片阵列700和光接收芯片阵列800的高度相同，即可以认为光发射芯片阵列700的发射面和光接收芯片阵列800的光敏面高度也相同且处于同一平面。光发射芯片阵列530和光接收芯片阵列540的规格不同，即发射透镜和接收透镜的焦距不同。
当发射透镜阵列530的焦距fTX大于接收透镜阵列540的焦距fRX，则台阶580的设置因使得发射透镜阵列530所在的台阶面距离电路板300的高度高于接收透镜阵列540所在的台阶面距离电路板300的高度，从而使得发射透镜阵列530的焦点也能够准确落在光发射芯片阵列700的发射面。
当发射透镜阵列530的焦距fTX小于接收透镜阵列540的焦距fRX，则台阶580的设置因使得发射透镜阵列530所在的台阶面的距离电路板300的高度小于接收透镜阵列540所在台阶面距离电路板300的高度，从而使得接收透镜阵列540的焦点也能够落在光接收芯片阵列800的光敏面。
在一些实施例中，本申请所述的透镜组件中的光学元件，例如发射透镜阵列530、接收透镜阵列540、光纤透镜阵列550等，可以使用玻璃材料制成的透镜，还可以使用塑料材料制成的透镜。
在一些实施例中，光纤透镜阵列550所在平面与发射透镜阵列530、接收透镜阵列540所在平面垂直。第一反射面510与光纤透镜阵列550所在平面的夹角、第二反射面520与接收透镜阵列540所在平面的夹角均相等，且该夹角可以设置为45度角，其在光模块内部空腔中的示意图如图5所示。
综上所述，光接收芯片阵列800和光发射芯片阵列700的高度相同时，发射透镜阵列530的焦距大于接收透镜阵列540的焦距，则需要将发射透镜阵列530与光发射芯片阵列700的距离增大，即在竖直方向上将发射透镜阵列530的位置移动一定距离，使得发射透镜阵列530的焦点能够准确落在光发射芯片阵列700的发射面，从而形成了台阶580，所述台阶的高度为发射透镜阵列530和接收透镜阵列540的焦距差。
当发射透镜阵列530的焦距小于接收透镜阵列540的焦距时，也可以用相同的方法和构造设置台阶，本申请不再赘述。
实施例2
图12示出了根据本申请的实施例2一种光模块光收发器件400的结构示意图。
本实施例基于实施例1所述光模块与实施例1相同之处本实施例不再赘述，下文将就实施例2与实施例1不同之处展开阐述。
光发射芯片阵列700贴装于电路板300的表面，其贴装位置与发射透镜阵列530中的发射透镜相对应。所述光发射芯片阵列700用于发出光信号，所述发射激光器芯片具有发光面，在制造组装工艺中，需要保证发射透镜阵列530的焦点落在所述发光面上。在本实施例中，光发射芯片阵列700的高度大于光接收芯片阵列800的高度，即可以认为发射激光器芯片的发光面与接收探测器芯片的光敏面高度不相同，并且处于不同的平面。
光接收芯片阵列800贴装与电路板300的表面，且与接收透镜阵列540的接收透镜相对应，所述光接收芯片阵列800用于接收光收发器件400传送的光信号。在本实施例中，光接收芯片阵列800具有光敏面，用以检测接收的光信号。需要说明的是，在本实施例中，光接收芯片阵列800的高度与光发射芯片阵列700的高度不一致，即可以认为发射激光器芯片的发光面与接收探测器芯片的光敏面高度不相同，并处于不同的平面。
在本实施例中，发射透镜阵列530和接收透镜阵列540的规格相同，即可以认为发射透镜和接收透镜具有相同数值的焦距。
台阶580由本体570的底部高度不一的两个台阶面形成，用于补偿在本实施例中由于光接收芯片阵列800和光发射芯片阵列700产生的高度差，从而使得发射透镜阵列530的焦点能够落在光发射芯片阵列700的发射面上；接收透镜阵列540的焦点能够落在光接收芯片阵列800光敏面上。
在本实施例中，光发射芯片阵列700和光接收芯片阵列800的高度不相同，即可以认为光发射芯片阵列700的发射面和光接收芯片阵列800的光敏面高度也不相同，并且处于不同的平面。光发射芯片阵列530和光接收芯片阵列540的规格相同，即发射透镜和接收透镜的焦距相同。
当光发射芯片阵列700的高度大于光接收芯片阵列800的高度时，则台阶580的设置因使得发射透镜阵列530所在的台阶面距离电路板300的高度大于接收透镜阵列540所在的台阶平面距离电路板300的高度，从而使得发射透镜阵列530的焦点也能够准确落在光发射芯片阵列700的发射面。
当光发射芯片阵列700的高度小于光接收芯片阵列800的高度时，则台阶580的设置因使得发射透镜阵列530所在的台阶面距离电路板300的高度小于接收透镜阵列540所在的台阶面距离电路板300的高度，从而使得接收透镜阵列540的焦点也能够准确落在光接收芯片阵列800的光敏面。
综上所述，发射透镜阵列530和接收透镜阵列540的焦距相同时，即两类透镜的规格相同时，光发射芯片阵列700的高度较高一些，光接收芯片阵列800的高度较低一些，则需要将发射透镜阵列530与光发射芯片阵列700的距离增大，即在竖直方向上将发射透镜阵列530的位置移动一定距离，使得发射透镜阵列530的焦点能够准确落在光发射芯片阵列700的发射面，从而形成了台阶580，所述台阶的高度为光发射芯片阵列700和光接收芯片阵列800高度差。
当光发射芯片阵列700的高度低一些，光接收芯片阵列800的高度高一些，也可以用相同的方法和构造设置台阶，本申请不再赘述。
实施例3
图13示出了根据本申请的实施例3一种光模块光收发器件400的结构示意图。
本实施例基于实施例1，所述光模块与实施例1相同之处本实施例不再赘述，下文将就实施例3与实施例1不同之处展开阐述。
光发射芯片阵列700贴装于电路板300的表面，其贴装位置与发射透镜阵列530中的发射透镜相对应。所述光发射芯片阵列700用于发出光信号，所述发射激光器芯片具有发光面，在制造组装工艺中，需要保证发射透镜阵列530的焦点落在所述发光面上。在本实施例中，光发射芯片阵列700的高度大于光接收芯片阵列800的高度，即可以认为发射激光器芯片的发光面与接收探测器芯片的光敏面高度不相同，并且处于不同的平面。
光接收芯片阵列800贴装与电路板300的表面，且与接收透镜阵列540的接收透镜相对应，所述光接收芯片阵列800用于接收光收发器件400传送的光信号。在本实施例中，光接收芯片阵列800具有光敏面，用以检测接收的光信号。需要说明的是，在本实施例中，光接收芯片阵列800的高度与光发射芯片阵列700的高度不一致，即可以认为发射激光器芯片的发光面与接收探测器芯片的光敏面高度不相同，并处于不同的平面。
在本实施例中，发射透镜阵列530和接收透镜阵列540的规格也不相同，即可以认为发射透镜和接收透镜具有不同数值的焦距。
台阶580由本体570的底部高度不一的两个台阶面形成，用于补偿在本实施例中由于光接收芯片阵列800、接收透镜阵列540的焦距和光发射芯片阵列700、发射透镜阵列530产生的高度差，从而使得发射透镜阵列530的焦点能够落在光发射芯片阵列700的发射面上；接收透镜阵列540的焦点能够落在光接收芯片阵列800光敏面上。
当光发射芯片阵列700的高度与发射透镜阵列530的焦距之和大于光接收芯片阵列800的高度与接收透镜阵列540的焦距之和时，台阶580的设置因使得发射透镜阵列530所在的台阶面距离电路板300的高度大于接收透镜阵列540所在的台阶平面距离电路板300的高度，从而使得发射透镜阵列530的焦点也能够准确落在光发射芯片阵列700的发射面。
当光发射芯片阵列700的高度与发射透镜阵列530的焦距之和小于光接收芯片阵列800的高度与接收透镜阵列540的焦距之和时，台阶580的设置因使得发射透镜阵列530所在的台阶面距离电路板300的高度小于接收透镜阵列540所在的台阶平面距离电路板300的高度，从而使得接收透镜阵列540的焦点也能够准确落在光接收芯片阵列800的光敏面。
实施例4
图14示出了根据本申请的实施例4一种光模块光收发器件400的结构示意图。
本实施例基于实施例1所述光模块与实施例1相同之处本实施例不再赘述，下文将就实施例4与实施例1不同之处展开阐述。
光发射芯片阵列700贴装于电路板300的表面，其贴装位置与发射透镜阵列530中的发射透镜相对应。所述光发射芯片阵列700用于发出光信号，所述发射激光器芯片具有发光面，在制造组装工艺中，需要保证发射透镜阵列530的焦点落在所述发光面上。在本实施例中，光发射芯片阵列700的高度大于光接收芯片阵列800的高度，即可以认为发射激光器芯片的发光面与接收探测器芯片的光敏面高度不相同，并且处于不同的平面。
光接收芯片阵列800贴装与电路板300的表面，且与接收透镜阵列540的接收透镜相对应，所述光接收芯片阵列800用于接收光收发器件400传送的光信号。在本实施例中，光接收芯片阵列800具有光敏面，用以检测接收的光信号。需要说明的是，在本实施例中，光接收芯片阵列800的高度与光发射芯片阵列700的高度不一致，即可以认为发射激光器芯片的发光面与接收探测器芯片的光敏面高度不相同，并处于不同的平面。
在本实施例中，发射透镜阵列530和接收透镜阵列540的规格也不相同，发射透镜阵列530的焦距小于接收透镜阵列540的焦距。
在本实施中，本体570底面的内壁不存在台阶580，即可以认为发射透镜阵列530和接收透镜阵列540处于同一平面。
当光发射芯片阵列700的高度大于光接收芯片阵列800的高度时，发射透镜阵列530的焦距小于接收透镜阵列540的焦距，并且上述焦距的差值满足光发射芯片阵列700和光接收芯片阵列800的高度差的时候，发射透镜阵列530的焦点可以落在光发射芯片阵列700的发射面；接收透镜阵列540焦点也能够落在光接收芯片阵列800的光敏面。
当光发射芯片阵列700的高度小于光接收芯片阵列800的高度时，设置发射透镜阵列530的焦距大于接收透镜阵列540的焦距，并且上述焦距的差值满足光发射芯片阵列700和光接收芯片阵列800的高度差，发射透镜阵列530的焦点可以落在光发射芯片阵列700的发射面；接收透镜阵列540焦点也能够落在光接收芯片阵列800的光敏面。
实施例5
本实施例基于实施例1光模块所述的结构，下文将就其发射光路和接收光路形成的光斑的原理以及台阶580的高度进行详细的阐述，所述光模块与实施例1相同之处本实施例不再赘述。
参考图6的光收发器件400的发射光路示意图，光发射芯片阵列700发出的光射向发射透镜阵列530，所述发射透镜阵列使所述光线变成准直光束光射至第一反射面510，所述第一反射面将所述准直光束反射至第二反射面520，所述准直光束折射通过所述第二反射面(滤光片)然后耦合至光纤透镜阵列550。光纤透镜阵列550可以将第二反射面520反射的准直光束形成一种会聚光，所述会聚光在其对应的光纤阵列600的光纤中会聚形成第一光斑，所述第一光斑的直径用S0来表示。
参考图7的光收发器件400的接收光路示意图，光纤透镜阵列550对应的光纤阵列600向所述光纤透镜阵列传送接收光。光纤透镜阵列550使所述接收光形成一种准直光束，所述准直光束通过第二反射面520反射至接收透镜阵列540，所述接收透镜阵列使所述准直光束形成一种会聚光，所述会聚光聚焦在光接收芯片阵列800的光敏面并形成第二光斑，所述第二光斑的直径用S2来表示。
在10G产品中，PD的有效收光面积大，一般60μm左右，所以第二光斑可以适当的大一些，例如S2可以设置40μm左右即可；但是25G/100G产品中，PD的有效收光面积小，一般只有40μm左右，此时要求第二光斑的直径S2需要达到只有20μm左右，这样的要求会导致在光纤中形成的第一光斑S0较大，使得贴片工艺难度增大，并且使得光纤耦合的效率会很低。
本实施例中，为了有效解决S0与S2相互制约的问题，在接收透镜阵列540所在的本体570底面的内壁设置一个台阶580，使接收透镜阵列540和发射透镜阵列530不在同一个台阶面上，如图5和图11所示。
台阶的高度Δh作为发射透镜阵列530与光发射芯片阵列700、接收透镜阵列540与光接收芯片阵列800之间距离的补偿，这样可以设计不同尺寸的fTX、fRX获得理想的S0、S2的值。
首先确定光纤透镜阵列550的焦距ffiber，根据光学几何关系得到如下公式
2·ffiber·NA≤D，
其中，光纤的数值孔径NA＝0.2，所述数值孔径为无量纲的数，透镜的直径D＝0.25mm，则得到光纤透镜阵列550的焦距ffiber的取值范围满足如下公式：
ffiber≤0.625mm
其次，确定发射透镜阵列530的焦距fTX。在实际的光模块制造工艺中，发射激光器可选择的范围很小，光发射芯片阵列700的半发射角用θ来表示，通常在光模块中使用的发射激光器θ的取值范围在13°至16°之间取值。在本实施例中，所述发射激光器的发散角θ＝13°，根据光学几何关系可以得到如下公式：
2·fTX·tanθ≤D
其中，透镜的直径D＝0.25mm，则得到发射透镜阵列530的焦距fTX的取值范围满足如下公式：
fTX≤0.541mm
然后，综合考虑光纤耦合效率以及发射透镜阵列530、光发射芯片阵列700之间的距离关系，设计合理的S0、fTX，重新代入以下关系式：
Figure BDA0002287722370000191
其中，在实际的制造工艺中，光发射芯片阵列700的发光尺寸S1为固定值，根据光模块所需的第一光斑的直径S0的数值，发射透镜阵列530的焦距fTX是可以选择的，由此可见，在上述公式中，通过选择合适的S0、fTX，可以计算出光纤透镜阵列550的焦距ffiber，但是需要保证fTX与ffiber的取值范围在上述公式的范围内。
然后将光模块实际所需的第二光斑直径S2的数值、以及上述步骤得到的光纤透镜阵列550的焦距ffiber代入公式：
Figure BDA0002287722370000201
其中，在接收光路中，光模块外部耦合的光纤中充满光，所以光纤位置处的光斑尺寸直径值近似为光纤的直径D，约为50um。第二光斑的直径S2为已知的数值，ffiber在上述步骤中已经得到，则可以根据上述公式得到接收透镜阵列540的焦距fRX的值。
需要说明的是，由于光接收芯片阵列800在实际的制造工艺中还要与pad位打线连接，打线的弧高为0.12mm，所以还要保证fRX≥0.12mm，以免金线碰触到接收透镜阵列540的表面，影响光学性能。
然后，假设发射透镜阵列530的平面与光接收芯片阵列800之间垂直距离为H，则台阶高度可以用如下公式表示：
Δh＝H-fRX
当光模块的光发射芯片阵列700和光接收芯片阵列800的高度近似相等，所述H的值为发射透镜阵列530至电路板300的距离和光接收芯片阵列800至电路板300高度的差值，所述差值可以用使用测量工具进行测量得到。
在一些实施例中，光模块的光发射芯片阵列700和光接收芯片阵列800的高度不相等，但是发射透镜阵列530和接收透镜阵列540规格相同时，也可以根据上述计算方法得到台阶的高度。
由此可见，本实施例实现通过使用台阶的高度差作为高度补偿，实现了灵活调整发射透镜阵列和接收透镜阵列的规格，或灵活调整光模块的光发射芯片阵列700和光接收芯片阵列800的规格选择，能够解决第一光斑的直径S0和第二光斑的直径S2相互制约不能同时达到最小的技术问题。
本申请的有益效果在于，通过第一反射面和第二反射面的设置，实现光纤透镜阵列的双向复用传输，可以减少光纤透镜的数量；进一步通过台阶的设置，可以补偿发射透镜阵列和接收透镜阵列的焦距差、或发射激光器芯片和接收探测器芯片的高度差，实现发射透镜阵列和接收透镜阵列的焦点能够分别落在光发射芯片阵列和光接收芯片阵列上，可以提高光耦合效率，一定程度上解决了第一光斑和第二光斑的的直径相互制约，可以同时达到符合参数规定的直径值。
本说明书通篇提及的″多个实施例″、″一些实施例″、″一个实施例″或″实施例″等，意味着结合该实施例描述的具体特征、部件或特性包括在至少一个实施例中。因此，本说明书通篇出现的短语″在多个实施例中″、″在一些实施例中″、″在至少另一个实施例中″或″在实施例中″等并不一定都指相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，具体特征、部件或特性可以任何合适的方式进行组合。因此，在无限制的情形下，结合一个实施例示出或描述的具体特征、部件或特性可全部或部分地与一个或多个其他实施例的特征、部件或特性进行组合。这种修改和变型旨在包括在本申请的范围之内。
此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为″数据块″、″模块″、″引擎″、″终端″、″组件″或″系统″。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。
需要说明的是，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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句″包括一个......″限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：
电路板，包括信号电路，用于传递光信号；
光发射芯片阵列，贴装于所述电路板的表面用于发出光信号；
光接收芯片阵列，贴装与所述电路板的表面用于接收汇聚光，所述光接收芯片阵列与所述光发射芯片阵列具有相同的高度；
光纤阵列，用于和透镜组件建立光连接；
透镜组件，设置于所述电路板表面，包括：
本体，其底部设置有台阶，其中一个台阶面用于设置发射透镜阵列，另一个台阶面用于设置接收透镜阵列；
台阶，用于提供高度补偿使发射透镜阵列的焦点能够落在光发射芯片阵列的发射面上；用于使接收透镜阵列的焦点能够落在光接收芯片阵列的光敏面上；
发射透镜阵列，使光发射芯片阵列发出的光形成为一种准直光束射向第一反射面；
接收透镜阵列，使来自光纤透镜阵列的准直光束会聚至光接收芯片阵列，所述接收透镜的规格与所述发射透镜的规格不同；
光纤透镜阵列，设置于所述本体的侧壁，用于和所述光纤阵列实现光连接；
第一凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，其底部形成第一反射面，所述第一反射面使来自所述发射透镜阵列的光反射至所述光纤透镜阵列；
第二凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，用于放置滤光片，所述滤光片使来自所述第一反射面的光折射至所述光纤透镜阵列，或使来自所述光纤透镜阵列的光反射至所述接收透镜阵列。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一反射面和滤光片在所述透镜组件上呈前后排列。
3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述透镜组件与所述电路板之间形成腔体，所述腔体用于密封所述光发射芯片阵列和光接收芯片阵列。
4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述本体在一体成型制造过程中形成开孔、凹槽对应于设置发射透镜阵列、接收透镜阵列、光纤透镜阵列、第一反射面、第二反射面。
5.一种光模块，其特征在于，包括：
电路板，包括信号电路，用于传递光信号；
光发射芯片阵列，贴装于所述电路板的表面用于发出光信号；
光接收芯片阵列，贴装与所述电路板的表面用于接收汇聚光，所述光接收芯片阵列与所述光发射芯片阵列具有不同的高度；
光纤阵列，用于和透镜组件建立光连接；
透镜组件，设置于所述电路板表面，包括：
本体，其底部设置有台阶，其中一个台阶面用于设置发射透镜阵列，另一个台阶面用于设置接收透镜阵列；
台阶，用于提供高度补偿使发射透镜阵列的焦点能够落在光发射芯片阵列的发射面上；用于使接收透镜阵列的焦点能够落在光接收芯片阵列的光敏面上；
发射透镜阵列，使光发射芯片阵列发出的光形成为一种准直光束射向第一反射面；
接收透镜阵列，使来自光纤透镜阵列的准直光束会聚至光接收芯片阵列，所述接收透镜的规格与所述发射透镜的规格相同；
光纤透镜阵列，设置于所述本体的侧壁，用于和所述光纤阵列实现光连接；
第一凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，其底部形成第一反射面，所述第一反射面使来自所述发射透镜阵列的光反射至所述光纤透镜阵列；
第二凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，用于放置滤光片，所述滤光片使来自所述第一反射面的光折射至所述光纤透镜阵列，或使来自所述光纤透镜阵列的光反射至所述接收透镜阵列。
6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述第一反射面和滤光在所述透镜组件上呈前后排列。
7.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述透镜组件与所述电路板之间形成腔体，所述腔体用于密封所述光发射芯片阵列和光接收芯片阵列。
8.一种光模块，其特征在于，包括：
电路板，包括信号电路，用于传递光信号；
光发射芯片阵列，贴装于所述电路板的表面用于发出光信号；
光接收芯片阵列，贴装与所述电路板的表面用于接收汇聚光，所述光接收芯片阵列与所述光发射芯片阵列具有不同的高度；
光纤阵列，用于和透镜组件建立光连接；
透镜组件，设置于所述电路板表面，包括：
本体，其底部设置有台阶，其中一个台阶面用于设置发射透镜阵列，另一个台阶面用于设置接收透镜阵列；
台阶，用于提供高度补偿使发射透镜阵列的焦点能够落在光发射芯片阵列的发射面上；用于使接收透镜阵列的焦点能够落在光接收芯片阵列的光敏面上；
发射透镜阵列，使光发射芯片阵列发出的光形成为一种准直光束射向第一反射面；
接收透镜阵列，使来自光纤透镜阵列的准直光束会聚至光接收芯片阵列，所述接收透镜的规格与所述发射透镜的规格不同；
光纤透镜阵列，设置于所述本体的侧壁，用于和所述光纤阵列实现光连接；
第一凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，其底部形成第一反射面，所述第一反射面使来自所述发射透镜阵列的光反射至所述光纤透镜阵列；
第二凹槽，设置于所述透镜组件的顶部，用于放置滤光片，所述滤光片使来自所述第一反射面的光折射至所述光纤透镜阵列，或使来自所述光纤透镜阵列的光反射至所述接收透镜阵列。
9.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，所述第一反射面和滤光片在所述透镜组件上呈前后排列。
10.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，所述透镜组件与所述电路板之间形成腔体，所述腔体用于密封所述光发射芯片阵列和光接收芯片阵列。
CN201911167001.4A 2019-11-25 2019-11-25 一种光模块 Pending CN112835151A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911167001.4A CN112835151A (zh) 2019-11-25 2019-11-25 一种光模块
PCT/CN2020/126301 WO2021103958A1 (zh) 2019-11-25 2020-11-03 一种光模块
US17/704,554 US11841539B2 (en) 2019-11-25 2022-03-25 Optical module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911167001.4A CN112835151A (zh) 2019-11-25 2019-11-25 一种光模块

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112835151A true CN112835151A (zh) 2021-05-25

Family

ID=75922311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911167001.4A Pending CN112835151A (zh) 2019-11-25 2019-11-25 一种光模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112835151A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116755199A (zh) * 2023-06-19 2023-09-15 长芯盛（武汉）科技有限公司 一种光组件、光电模组及安装方法、插头和有源线缆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011211152A (ja) * 2009-12-22 2011-10-20 Enplas Corp レンズアレイおよびこれを備えた光モジュール
CN103430069A (zh) * 2010-12-21 2013-12-04 恩普乐股份有限公司 透镜阵列及具备它的光学模块
CN104597576A (zh) * 2015-01-19 2015-05-06 武汉锐奥特科技有限公司 用在并行光模块上的带发射光功率监控的注塑光学结构
CN107024746A (zh) * 2017-06-02 2017-08-08 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011211152A (ja) * 2009-12-22 2011-10-20 Enplas Corp レンズアレイおよびこれを備えた光モジュール
CN103430069A (zh) * 2010-12-21 2013-12-04 恩普乐股份有限公司 透镜阵列及具备它的光学模块
CN104597576A (zh) * 2015-01-19 2015-05-06 武汉锐奥特科技有限公司 用在并行光模块上的带发射光功率监控的注塑光学结构
CN107024746A (zh) * 2017-06-02 2017-08-08 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116755199A (zh) * 2023-06-19 2023-09-15 长芯盛（武汉）科技有限公司 一种光组件、光电模组及安装方法、插头和有源线缆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN214278497U (zh) 一种光模块
CN215895036U (zh) 一种光模块
CN111007601A (zh) 光模块
CN212083740U (zh) 一种光模块
CN215181032U (zh) 一种光模块
US11841539B2 (en) Optical module
CN113721331B (zh) 一种光模块
CN215813458U (zh) 一种光模块
CN111061019A (zh) 一种光模块
CN111913258A (zh) 一种光模块
CN111458815A (zh) 一种光模块
CN216013740U (zh) 一种光模块
CN215895035U (zh) 一种光模块
WO2022057621A1 (zh) 一种光模块
CN115097579A (zh) 光模块
CN113625399B (zh) 一种光模块
CN112835151A (zh) 一种光模块
CN112835152A (zh) 一种光模块
CN217606135U (zh) 光模块
CN218547061U (zh) 一种光模块
CN217606136U (zh) 光模块
CN217521402U (zh) 光模块
WO2021109776A1 (zh) 一种光模块
CN214278493U (zh) 一种光模块
CN114895411A (zh) 光模块

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210525