CN113625400B - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，包括电路板与光发射组件，该光发射组件包括激光器，与电路板电连接，用于发射高斯光束；第一离轴抛物面反射镜，设置在激光器的发射光路上，激光器位于其焦点上，且其与激光器之间具有第一预设偏心量，用于对来自激光器的高斯光束进行反射；第二离轴抛物面反射镜，设置在第一离轴抛物面反射镜的反射光路上，用于对来自第一离轴抛物面反射镜的准直光束进行再次反射；插芯端面，设置在第二离轴抛物面反射镜的焦点上，与第二离轴抛物面反射镜之间具有第二预设偏心量，用于接收第二离轴抛物面反射镜反射后的光束。本申请利用离轴抛物面反射镜代替了透镜，解决了透射式光模块的插损、色差及结构紧凑性差的问题。

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

光模块主要用于光电、电光转换，其发射端将电信号转换为光信号并通过光纤传输出去，其接收端将接收到的光信号转换为电信号。目前光模块的封装形式主要包括TO(Transistor-Outline，同轴)封装和COB(Chip on Board，板上芯片)封装。

目前TO封装的TOSA(Transmitting Optical Sub-Assembly，光发射组件)或BOSA(Bi-Directional Optical Sub-Assembly，光发射接收组件)器件光模块，其通常包括光发射器与耦合透镜，光发射器发出的光束通过耦合透镜进行会聚，最终耦合至光纤中，从而将电信号转换为光信号，并将光信号传输出去。

但是，耦合透镜一般采用了硅透镜或玻璃透镜，光路结构往往具有较大的中心厚度和前后工作距离，限制了光模块的进一步小型化，且透镜材料的光学透过率以及前后表面的菲涅尔反射，易引入较大的插损，造成了光模块的插损、色差等问题。

发明内容

本申请提供了一种光模块，以解决目前透镜式光模块插损、色差及结构紧凑性较差的问题。

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：

第一方面，本申请实施例公开了一种光模块，包括：

电路板；

光发射组件，与所述电路板电连接，用于发射光信号；

其中，所述光发射组件包括：

激光器，与所述电路板电连接，用于发射高斯光束；

第一离轴抛物面反射镜，设置在所述激光器的发射光路上，所述激光器位于所述第一离轴抛物面反射镜的焦点上，且所述激光器与所述第一离轴抛物面反射镜之间具有第一预设偏心量，用于对来自所述激光器的高斯光束进行反射，将其转化为准直光束；

第二离轴抛物面反射镜，设置在所述第一离轴抛物面反射镜的反射光路上，用于对来自所述第一离轴抛物面反射镜的准直光束进行再次反射，将所述准直光束转化为会聚光束；

插芯端面，设置在所述第二离轴抛物面反射镜的焦点上，与所述第二离轴抛物面反射镜之间具有第二预设偏心量，用于接收所述第二离轴抛物面反射镜反射后的会聚光束。

第二方面，本申请实施例还公开了一种光模块，包括：

电路板；

光发射接收组件，与所述电路板电连接，用于发射与接收光信号；

其中，所述光发射接收组件包括：

激光器，与所述电路板电连接，用于发射高斯光束；

第一离轴抛物面反射镜，设置在所述激光器的发射光路上，所述激光器位于所述第一离轴抛物面反射镜的焦点上，且所述激光器与所述第一离轴抛物面反射镜之间具有第一预设偏心量，用于对来自所述激光器的高斯光束进行反射，将其转化为准直光束；

第二离轴抛物面反射镜，设置在所述第一离轴抛物面反射镜的反射光路上，用于对来自所述第一离轴抛物面反射镜的准直光束进行再次反射，将所述准直光束转化为会聚光束；

插芯端面，设置在所述第二离轴抛物面反射镜的焦点上，与所述第二离轴抛物面反射镜之间具有第二预设值的偏心量，用于接收所述第二离轴抛物面反射镜反射后的会聚光束；

分光滤光片，设置在所述插芯端面的出射光路上，用于将来自所述插芯端面的光束反射至光接收器件；

光接收器件，与所述电路板电连接，用于接收所述分光滤光片反射的光束。

本申请提供的光模块中的光发射组件包括激光器、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜与插芯端面，通过第一离轴抛物面反射镜对激光器发射的高斯光束进行反射，将其转化为准直光束；通过第二离轴抛物面反射镜对第一离轴抛物面反射镜反射的准直光束进行再次反射，将准直光束转化为会聚光束，使其聚焦在插芯端面处。本申请利用抛物面反射镜来代替传统的硅透镜或玻璃透镜，通过高斯光束的反射能够实现光路的折叠，相比于透镜较大的中心厚度和前后工作距离，反射式光路结构能够缩短光发射组件的各器件之间的工作距离，使得光模块的结构更紧凑，从而最大限度的降低光模块的尺寸，有利于光模块的进一步小型化；且不受透镜材料的光学透过率及前后表面的菲涅尔反射的影响，能够减少光模块的插损及色差，从而提高光模块适用波段的范围。

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为光通信终端连接关系示意图；

图2为光网络终端结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种光模块的分解结构示意图；

图5为本申请实施例中光发射组件的光路示意图；

图6为Zemax物理光学POP的示意图；

图7为本申请实施例中光发射组件的另一光路示意图；

图8为本申请实施例中光发射接收组件的光路示意图。

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、数据信息以及接地等；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。

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。

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为光网络终端结构示意图。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100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结构示意图，图4为本申请实施例提供光模块分解结构示意图。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及光收发组件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202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201盖合在下壳体202上。

两个开口具体可以是在同一方向的两端开口(204、205)，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模块内部的光收发组件400；电路板300、光收发组件400等光电器件位于包裹腔体中。

采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板300、光收发组件400等器件安装到壳体中，由上壳体、下壳体形成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，利用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)等。

电路板300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、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；当光收发组件位于电路板上时，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组件之间可以采用柔性电路板连接。

光收发组件包括光发射组件及光接收组件两部分，分别用于实现光信号的发射与光信号的接收。光发射组件一般包括光发射器、透镜与光接收器，且透镜设置在光发射器与光接收器之间，光发射器用于发射光束，透镜用于会聚光发射器发射的光束，使得光发射器件射出的光束转换为会聚光，光接收器接收透镜输出的会聚光束，以将光束通过光纤传输出去。

然而透镜一般采用硅透镜或玻璃透镜，往往具有较大的中心厚度和前后工作距离，限制了光模块的进一步小型化。且透镜材料的光学透过率以及前后表面的菲涅尔反射，易引入较大插损；另外，透射系统LD工作波段发生较大改变时，可导致光斑位置发生较大离焦，限制了同一系统设计结果的适用性。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种光模块，该光模块利用金属反射镜代替了传统的玻璃或塑料透镜，由反射式光路代替了透射式光路，减小了透射式光模块的中心厚度和前后工作距离，使得光模块的结构更紧凑，解决传统透射式光模块的插损、色差及结构紧凑性差的问题。

图5为本申请实施例提供的一种光发射器件的光路示意图。如图5所示，光发射组件401采用同轴TO封装，光发射器为激光器4011，该激光器4011与电路板300电连接，用于发射高斯光束。光接收器为插芯端面500，用于接收激光器4011发射的高斯光束，以将该光束传输至外部光纤中。光发射组件401还包括反射镜，用于将来自激光器4011的高斯光束进行反射，以对激光器4011发射的高斯光束进行会聚。

由于接收高斯光束的光纤插芯端面500位于激光器4011的前侧，而反射镜改变了高斯光束的传输方向，因此为使得高斯光束能传输至插芯端面500，需设置两个反射镜，一个反射镜将来自激光器4011发射的高斯光束反射至另一个反射镜，且该反射镜对高斯光束进行再次反射，将光束反射会聚至插芯端面500，以将光束通过光纤传输出去。

本示例中，反射镜为离轴抛物面反射镜，即光发射组件401还包括第一离轴抛物面反射镜4012与第二离轴抛物面反射镜4013，第一离轴抛物面反射镜4012设置在激光器4011发射光路上，且激光器4011放置于第一离轴抛物面反射镜4012的焦点上，使得激光器4011发射的高斯光束在第一离轴抛物面反射镜4012上发生反射，以改变高斯光束的传输方向。

反射镜为非球面反射镜时，非球面根据conic系数来区分抛物线、双曲线或椭球等，conic系数＝0时为球面，-1＜conic系数＜0时为横椭圆，conic系数＝-1时为抛物面，conic系数＜-1时为双曲面，conic系数＞0时为竖起的椭圆。本示例中，反射镜为离轴抛物面反射镜，因此第一离轴抛物面反射镜4012与第二离轴抛物面反射镜4013的conic系数均为-1。

离轴抛物面反射镜基于几何学抛物面的原理，可以把平行入射的准直光束聚焦到焦点上，也能够把点光源发出的光束转换为平行传输的光束。且离轴抛物面反射镜的基底材料一般为金属铝，采用精密金属刀具进行表面加工，因此离轴反射镜都是利用反射的原理工作，可以消除透射光学元件的位相延迟和吸收损耗。

基于离轴抛物面反射镜的反射原理，激光器4011位于第一离轴抛物面反射镜4012的焦点上，如此激光器4011发射的高斯光束传输至第一离轴抛物面反射镜4012后，第一离轴抛物面反射镜4012将高斯光束转换为准直光束。

由于第一离轴抛物面反射镜4012为离轴反射镜，为使得激光器4011发射的发散光束能够全部在第一离轴抛物面反射镜4012上发生反射，激光器4011与第一离轴抛物面反射镜4012之间具有第一预设偏心量，且第一离轴抛物面反射镜4012可位于激光器4011的右上方，即激光器4011的出射方向与水平方向呈一定角度，激光器4011发射的高斯光束经由第一离轴抛物面反射镜4012反射为水平光束，激光器4011与第一离轴抛物面反射镜4012的上下偏心量为第一预设偏心量。具体地，激光器4011可沿与水平方向呈35°角的方向出射高斯光束，被第一离轴抛物面反射镜4012反射后形成准直光束。本示例中，激光器4011与第一离轴抛物面反射镜4012之间的第一预设偏心量为0.4mm。

第二离轴抛物面反射镜4013设置在第一离轴抛物面反射镜4012的反射光路上，用于对来自第一离轴抛物面反射镜4012反射的光束进行再次反射，再次改变光束的传输方向。第二离轴抛物面反射镜4013的中心轴线与第一离轴抛物面反射镜4012的中心轴线相重合，以使得第一离轴抛物面反射镜4012反射的光束能够全部传输至第二离轴抛物面反射镜4013。且第二离轴抛物面反射镜4013将第一离轴抛物面反射镜4012反射的准直光束转换为会聚光束，并会聚至插芯端面500处。

本示例中，第一离轴抛物面反射镜4012位于激光器4011的斜上方，将激光器4011发射的高斯光束转换为水平向左的准直光束，因此第一离轴抛物面反射镜4012的反射面与第二离轴抛物面反射镜4013的反射面相对，第二离轴抛物面反射镜4013将第一离轴抛物面反射镜4012反射过来的准直光束反射至右上方，聚焦在插芯端面500处，被与插芯端面500连接的光纤接收。

为保证第二离轴抛物面反射镜4013反射的光束能够聚焦在插芯端面500处，插芯端面500设置在第二离轴抛物面反射镜4013的焦点上，且插芯端面500与第二离轴抛物面反射镜4013之间具有第二预设偏心量，即插芯端面500位于第二离轴抛物面反射镜4013的右上方，且插芯端面500与第二离轴抛物面反射镜4013的上下偏心量为第二预设偏心量。本示例中，插芯端面500与第二离轴抛物面反射镜4013之间的第二预设偏心量为0.78mm。

根据激光器4011与插芯端面500的位置，第二离轴抛物面反射镜4013的曲率半径是第一离轴抛物面反射镜4012曲率半径的4倍，如第一离轴抛物面反射镜4012的曲率半径为-1.5mm，第二离轴抛物面反射镜4013的曲率半径为6mm。

由于第二离轴抛物面反射镜4013的曲率半径是第一离轴抛物面反射镜4012曲率半径的4倍，且离轴抛物面反射镜的光焦度与曲率半径成反比，因此第一离轴抛物面反射镜4012与第二离轴抛物面反射镜4013的光焦度之比为1:4，即该光模块的放大倍率为4。

第一离轴抛物面反射镜4012的反射面上还可镀一层短波红外反射膜，用于将来自激光器4011的高斯光束反射至第二离轴抛物面反射镜4013，将发散光束转换为准直光束，以提高反射镜反射率。

同理，第二离轴抛物面反射镜4013的反射面上也可镀一层短波红外反射膜，用于将来自第一离轴抛物面反射镜的高斯光束反射至插芯端面500，将准直光束转换为会聚光束，以提高反射镜反射率。

本示例中，在确定激光器4011在电路板300上的位置后，根据第一离轴抛物面反射镜4012的曲率半径、第一离轴抛物面反射镜4012与激光器4011之间的第一预设偏心量来确定第一离轴抛物面反射镜4012的位置；然后根据第一离轴抛物面反射镜4012的位置来确定第二离轴抛物面反射镜4013的位置；然后根据第二离轴抛物面反射镜4013的曲率半径、第二离轴抛物面反射镜4013与插芯端面500之间的第二预设偏心量来确定插芯端面500的位置。

本申请采用离轴抛物面反射镜来代替硅透镜或玻璃透镜，相比硅透镜或玻璃透镜具有的较大中心厚度和前后工作距离，离轴抛物面反射镜采用反射式光路，由于反射式光路的可折叠性，可缩短光发射器(激光器4011)与接收器(插芯端面500)之间的距离，使得光模块的TOSA结构更紧凑，经验证，反射式TOSA的光路结构尺寸可为3mm*1.2mm*1.8mm，相比于传统的透射式TOSA光路，体积尺寸大幅减小，方便光模块的进一步小型化。

另外，传统的透射式光路中，透镜材料的光学透过率以及前后表面的菲涅尔反射，易引入较大插损，而本申请采用的反射式光路中光束只是在反射镜发生反射，而不是透射，相比于透射式光路，插芯端面500接收的光功率与激光器4011输出的光功率差别较小，即引入的插损较小。如图6所示，当激光器4011的工作波段为1310nm，出射高斯光束数值孔径为0.4时，利用Zemax物理光学POP算法，可计算得到耦合进入单模光纤的耦合效率为0.8。

高斯光束在聚焦在插芯端面500时，部分光束在插芯端面500处会被反射回来，反射回来的光束被回送到激光器4011时，会对激光器4011产生噪音、线宽、频率方面的干扰，造成激光器4011发射光束的不稳定，因此为降低回损对眼图的影响，如图7所示，该光模块还包括隔离器4015，该隔离器4015设置在第二离轴抛物面反射镜4013与插芯端面500之间的反射光路上，用于隔离插芯端面500产生的反射光束。光隔离器又称为光单向器，是一种光非互易传输无源器件，该器件用来消除或抑制光纤信道中产生的反向光，以减小反向光对激光器4011的影响。

本申请实施例提供的光模块中的光发射组件包括激光器、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜与插芯端面，激光器位于第一离轴抛物面反射镜的焦点上，且激光器与第一离轴抛物面反射镜之间具有上下的第一预设偏心量，第一离轴抛物面反射镜对激光器发射的高斯光束进行反射，将发散光束转换为准直光束；第二离轴抛物面反射镜位于第一离轴抛物面反射镜的反射光路上，两者的中心轴线相重合，第二离轴抛物面反射镜对第一离轴抛物面反射镜反射的光束进行再次反射，将准直光束转换为会聚光束；插芯端面位于第二离轴抛物面反射镜的反射光路上，且位于第二离轴抛物面反射镜的焦点上，其与第二离轴抛物面反射镜具有上下的第二预设偏心量，用于接收第二离轴抛物面反射镜反射的光束，以将该光束传输出去。本申请利用抛物面反射镜来代替传统的硅透镜或玻璃透镜，实现反射光路的折叠，相比于传统透镜式光路，反射式光路结构缩短了激光器、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜与插芯端面之间的距离，使得光模块的结构更紧凑，从而最大限度的降低了光模块的尺寸，有利于光模块的进一步小型化；且不受透镜材料的光学透过率及前后表面的菲涅尔反射的影响，当激光器工作波段发生较大改变时，也不会导致光斑位置发生较大离焦，减小了光模块的插损及色差，从而提高了光模块适用波段的范围，提高了光模块的适用性。

基于上述实施例提供的光模块，本申请实施例还提供了一种光模块，该光模块包括光发射接收组件，该光发射接收组件与电路板300电连接，用于发射与接收光信号。光发射接收组件包括光发射器件与光接收器件，该光发射器件利用金属反射镜代替了传统的玻璃或塑料透镜，由反射光路代替了透射管路，减小透射式光模块的中心厚度和前后工作距离，使得光模块的结构更紧凑，解决了传统透射式光模块的插损、色差及结构紧凑性差的问题。

图8为本申请实施例提供的一种光发射接收组件的光路示意图。如图8所示，光发射接收组件采用同轴TO封装，光发射器件包括激光器4011、第一离轴抛物面反射镜4012、第二离轴抛物面反射镜4013与插芯端面500，激光器4011与电路板300电连接，用于发射高斯光束；第一离轴抛物面反射镜4012设置在激光器4011的发射光路上，且激光器4011位于第一离轴抛物面反射镜4012的焦点上，激光器4011与第一离轴抛物面反射镜4012之间具有第一预设偏心量，用于对来自激光器4011的高斯光束进行反射，改变高斯光束的传输方向，将激光器4011发射的发散光束转换为准直光束。

第二离轴抛物面反射镜4013设置在第一离轴抛物面反射镜4012的反射光路上，用于对来自第一离轴抛物面反射镜4012反射的光束进行再次反射，再次改变光束的传输方向，将离轴抛物面反射镜4012反射的准直光束转换为会聚光束。

插芯端面500设置在第二离轴抛物面反射镜4013的焦点上，且插芯端面500与第二离轴抛物面反射镜4013之间具有第二预设偏心量，用于接收第二离轴抛物面反射镜4013反射后的会聚光束。

该光模块还包括分光滤光片4016，该分光滤光片设置在插芯端面500的出射光路上，且位于光接收器件402的接收光路上，用于将来自插芯端面500的光束反射至接收器件，即来自外部光纤的光束经由插芯端面500射出，射出的光束传输至分光滤光片4016处时，分光滤光片4016对插芯端面500射出的光束进行反射，被分光滤光片4016反射后的光束进入光发射接收组件的光接收器件402内，被光接收器件402的光探测器接收。

该光模块还包括光接收器件402，该光接收器件402与电路板300电连接，用于接收分光滤光片4016反射的光束，即光接收器件402通过分光滤光片4016接收外部光纤传输的光束。

光接收器件402采用同轴TO封装，其可采用传统的透射式RX TO结构，即光接收器件402包括光探测器、透镜与放大器，光探测器接收分光滤光片4016反射的光束，将光信号转化为电信号，之后将电信号传输至透镜，由透镜将电信号会聚至放大器，实现光电信号的转换。

光接收器件402也可采用反射式RX TO结构，即光接收器件402采用离轴抛物面反射镜来代替透镜。如此，光接收器件402可包括光探测器、第三离轴抛物面反射镜、第四离轴抛物面反射镜与放大器，光探测器接收分光滤光片4016反射的光束，将光信号转化为电信号，之后光探测器将电信号传输至第三离轴抛物面反射镜，第三离轴抛物面反射镜将电信号反射至第四离轴抛物面反射镜，第四离轴抛物面反射镜再将电信号反射至放大器，实现光电信号的转换。

本申请实施例提供的光模块中的光发射接收器件包括激光器、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、插芯端面、分光滤光片与光接收器件，激光器位于第一离轴抛物面反射镜的焦点上，且激光器与第一离轴抛物面反射镜之间具有上下的第一预设偏心量，第一离轴抛物面反射镜对激光器发射的高斯光束进行反射，将发散光束转换为准直光束；第二离轴抛物面反射镜位于第一离轴抛物面反射镜的反射光路上，两者的中心轴线相重合，第二离轴抛物面反射镜对第一离轴抛物面反射镜反射的光束进行再次反射，将准直光束转换为会聚光束；插芯端面位于第二离轴抛物面反射镜的反射光路上，且位于第二离轴抛物面反射镜的焦点上，其与第二离轴抛物面反射镜具有上下的第二预设偏心量，用于接收第二离轴抛物面反射镜反射的光束，以将该光束传输出去；分光滤光片设置在插芯端面的出射光路上，用于将来自插芯端面的光束反射至光接收器件，由光接收器件接收外部光纤内的光信号。本申请利用抛物面反射镜来代替传统的硅透镜或玻璃透镜，实现了全反射BOSA器件，相比于传统透镜式光路，反射式光路结构缩短了激光器、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、插芯端面与光接收器件之间的距离，使得光模块的结构更紧凑，从而最大限度的降低了光模块的尺寸，有利于光模块的进一步小型化；且不受透镜材料的光学透过率及前后表面的菲涅尔反射的影响，当激光器工作波段发生较大改变时，也不会导致光斑位置发生较大离焦，减小了光模块的插损及色差，从而提高了光模块适用波段的范围，提高了光模块的适用性。

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；

光发射组件，与所述电路板电连接，用于发射光信号；

其中，所述光发射组件包括：

激光器，与所述电路板电连接，用于发射高斯光束；

第一离轴抛物面反射镜，设置在所述激光器的发射光路上，所述激光器位于所述第一离轴抛物面反射镜的焦点上，且所述激光器与所述第一离轴抛物面反射镜之间具有第一预设偏心量，用于对来自所述激光器的高斯光束进行反射，将其转化为准直光束；

第二离轴抛物面反射镜，设置在所述第一离轴抛物面反射镜的反射光路上，用于对来自所述第一离轴抛物面反射镜的准直光束进行再次反射，将所述准直光束转化为会聚光束；

插芯端面，设置在所述第二离轴抛物面反射镜的焦点上，与所述第二离轴抛物面反射镜之间具有第二预设偏心量，用于接收所述第二离轴抛物面反射镜反射后的会聚光束。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一离轴抛物面反射镜与所述第二离轴抛物面反射镜的conic系数均为-1。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一离轴抛物面反射镜的中心轴线与所述第二离轴抛物面反射镜的中心轴线相重合。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述激光器与所述第一离轴抛物面反射镜之间的第一预设偏心量为0.4mm。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第二离轴抛物面反射镜与所述插芯端面之间的第二预设偏心量为0.78mm。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第二离轴抛物面反射镜的曲率半径为所述第一离轴抛物面反射镜曲率半径的4倍。

7.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一离轴抛物面反射镜的表面设有短波红外反射膜，用于将来自所述激光器的高斯光束反射至所述第二离轴抛物面反射镜。

8.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第二离轴抛物面反射镜的表面设有短波红外反射膜，用于将来自所述第一离轴抛物面反射镜的高斯光束反射至所述插芯端面。

9.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括隔离器，设置在所述第二离轴抛物面反射镜与所述插芯端面之间的反射光路上，用于隔离所述插芯端面产生的反射光束。

10.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板；

光发射接收组件，与所述电路板电连接，用于发射与接收光信号；

其中，所述光发射接收组件包括：

激光器，与所述电路板电连接，用于发射高斯光束；

第一离轴抛物面反射镜，设置在所述激光器的发射光路上，所述激光器位于所述第一离轴抛物面反射镜的焦点上，且所述激光器与所述第一离轴抛物面反射镜之间具有第一预设偏心量，用于对来自所述激光器的高斯光束进行反射，将其转化为准直光束；

第二离轴抛物面反射镜，设置在所述第一离轴抛物面反射镜的反射光路上，用于对来自所述第一离轴抛物面反射镜的准直光束进行再次反射，将所述准直光束转化为会聚光束；

插芯端面，设置在所述第二离轴抛物面反射镜的焦点上，与所述第二离轴抛物面反射镜之间具有第二预设之的偏心量，用于接收所述第二离轴抛物面反射镜反射后的会聚光束；

分光滤光片，设置在所述插芯端面的出射光路上，用于将来自所述插芯端面的光束反射至光接收器件；

光接收器件，与所述电路板电连接，用于接收所述分光滤光片反射的光束。