CN114755769B - 一种可高效耦合的光发射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光通信技术领域，它涉及一种可高效耦合的光发射器，其包括基座、尾纤、隔离器、轴向调节环和光发射次组件；基座上设有弧形限位滑槽，弧形限位滑槽的底面上具有过孔；轴向调节环具有贯穿两端的定位孔，轴向调节环用于安装在基座上；尾纤用于插接在定位孔的一端；光发射次组件具有本体和滑块，本体包括壳管以及固定在壳管内的透镜和发光芯片，壳管的外壁上设有沿轴向延伸的限位槽，滑块用于设置在限位槽内，光发射次组件通过滑块设置在弧形限位滑槽内，当光发射次组件通过滑块沿弧形限位滑槽运动至过孔处时，本体用于通过壳管经过孔插入定位孔。根据本发明的方案，其可以降低单纤光发射器发射两种以上波长信号的成本。

Description

一种可高效耦合的光发射器
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种可高效耦合的光发射器。
背景技术
光纤通信因其具有通信容量大、传输距离远、抗电磁干扰能力强等众多优点而发展成为主要通信方式之一。光发射器是光纤通信用的主要光源，是光纤通信的核心器件。
如图1所示，现有技术中提供了一种光发射次组件100，其包括壳体10、第一光发射次组件20、第二光发射次组件30、第一隔离器、第二隔离器、48.5度滤波片60以及尾纤70。所述壳体10具有容置腔室和与所述容置腔室连通的第一耦合端12、第二耦合端13及第三耦合端14，所述第一耦合端12、第二耦合端13正对设置，所述第三耦合端14与所述第一耦合端12、第二耦合端13的所在平面垂直。所述第一隔离器、第二隔离器、48.5度滤波片60设于所述容置腔室内，所述第一光发射次组件20耦合在所述第一耦合端12，所述第二光发射次组件30耦合在所述第三耦合端14，所述尾纤70耦合在所述第二耦合端13。所述第一隔离器40设置在所述第一光发射次组件20与所述尾纤70之间，所述第二隔离器设置在所述第二光发射次组件30与所述48.5度滤波片60之间，所述48.5度滤波片60将所述第二光发射次组件30的出射光耦合至所述尾纤70。
上述的光发射器可以通过第一光发射次组件20和第二光发射次组件30发射两种不同波长的光信号，并且可以共用同一尾纤，但是成本仍然较高，故急需对其进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种可高效耦合的光发射器，主要所要解决的技术问题是：如何降低单纤光发射器发射两种以上波长信号的成本。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
本发明的实施例提供一种可高效耦合的光发射器，包括基座、尾纤、隔离器、轴向调节环和光发射次组件；所述基座上设有弧形限位滑槽，所述弧形限位滑槽的底面上具有过孔；所述轴向调节环具有贯穿两端的定位孔，所述轴向调节环用于安装在所述基座上，且所述定位孔与所述过孔连通；所述隔离器用于设置在所述定位孔内，所述尾纤用于插接在定位孔的一端；所述光发射次组件具有本体和滑块，所述本体包括壳管以及固定在壳管内的透镜和发光芯片，所述透镜为非球面透镜，所述壳管的外壁上设有沿轴向延伸的限位槽，所述滑块用于设置在所述限位槽内，所述光发射次组件通过滑块设置在弧形限位滑槽内，所述滑块在沿壳管的轴向上被弧形限位滑槽限位；当所述光发射次组件通过滑块沿弧形限位滑槽运动至所述过孔处时，所述本体用于通过壳管经所述过孔插入所述定位孔的另一端、且位于隔离器的背离尾纤的一侧；其中，所述光发射次组件的数量为两个以上、且沿所述弧形限位滑槽依次排布，各所述光发射次组件发射光信号的波长各不相同。
可选的，所述的可高效耦合的光发射器还包括固定机构，所述固定机构用于对插入所述定位孔的壳管进行固定。
可选的，所述固定机构包括螺丝，所述基座上设有贯通所述过孔侧壁的螺纹孔，所述螺丝用于螺接在所述螺纹孔内，所述固定机构通过所述螺丝抵固插入所述定位孔的壳管。
可选的，所述定位孔包括依次连接的第一段和第二段，所述第一段的孔径小于所述第二段的孔径，且两者之间形成环形台面，所述隔离器用于设置在所述第一段内，所述尾纤插接在所述第一段内；当所述光发射次组件通过滑块沿弧形限位滑槽运动至所述过孔处时，所述本体通过壳管插入所述定位孔的第二段、且与所述环形台面相抵。
可选的，所述限位槽在所述壳管背离发光芯片的一端具有开口，所述开口处固定有止挡块。
可选的，所述限位槽的数量为两个、且对称设置在壳管的两侧，所述滑块的数量与限位槽的数量相等、且一一对应；所述弧形限位滑槽为燕尾槽，一个滑块插入弧形限位滑槽一侧的燕尾部，另一个滑块插入弧形限位滑槽另一侧的燕尾部。
可选的，所述限位槽用于沿壳管的径向对滑块限位。
可选的，所述限位槽为燕尾槽，所述滑块的一侧具有用于插入所述限位槽一侧燕尾部的第一凸起，所述滑块的另一侧具有用于插入所述限位槽另一侧燕尾部的第二凸起。
借由上述技术方案，本发明可高效耦合的光发射器至少具有以下有益效果：
1、当将不同的光发射次组件分别移动至过孔处时，各光发射次组件的本体可通过其壳管经过孔插入轴向调节环的定位孔内，以通过隔离器与尾纤进行耦合，从而可以发射不同波长的光信号；
2、由于各光发射次组件除了共用尾纤，还共用隔离器和轴向调节环，从而具有降低成本的优点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是现有技术中的一种光发射器的结构示意图；
图2是本发明的一实施例提供的一种可高效耦合的光发射器的结构示意图；
图3是本发明的一实施例提供的一种可高效耦合的光发射器的爆炸图；
图4是图3中A处的放大示意图；
图5是本发明的一实施例提供的一种可高效耦合的光发射器的剖视图；
图6是图5中B处的放大示意图。
附图标记：1、基座；2、尾纤；3、轴向调节环；4、光发射次组件；5、螺丝；6、隔离器；7、止挡块；11、过孔；12、弧形限位滑槽；30、定位孔；41、本体；42、滑块；101、螺纹孔；301、第一段；302、第二段；401、限位槽；411、壳管；412、透镜；421、第一凸起；422、第二凸起。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图2和图3所示，本发明的一个实施例提出的一种可高效耦合的光发射器，其包括基座1、尾纤2、隔离器6、轴向调节环3和光发射次组件4。基座1上设有弧形限位滑槽12，弧形限位滑槽12的底面上具有贯穿的过孔11。该弧形限位滑槽12可以为燕尾槽。
如图3所示，轴向调节环3呈圆筒状。轴向调节环3具有贯穿两端的定位孔30。轴向调节环3用于安装在基座1上，且定位孔30与过孔11连通。在一个具体的应用示例中，过孔11贯穿基座1的两端，轴向调节环3插固在过孔11的背离弧形限位滑槽12的一侧。过孔11可以为阶梯槽，轴向调节环3的一端与阶梯槽的台阶面相抵，阶梯槽的台阶面可以对轴向调节环3的插入深度止挡限位。轴向调节环3的外壁可以通过胶水与过孔11的孔壁粘接固定。
前述的隔离器6用于设置在定位孔30内，比如可以卡固在定位孔30内。尾纤2用于插接在定位孔30的一端。尾纤2可以包括壳体和插设在壳体内的插芯，其中，尾纤2可以通过壳体插入定位孔30的一端。
如图3所示，前述的光发射次组件4具有本体41和滑块42。如图5所示，本体41包括壳管411、透镜412和发光芯片。透镜412和发光芯片均固定在壳管411内。透镜412可以为非球面透镜，有利于实现高效率耦合。如图4所示，壳管411的外壁上设有沿轴向延伸的限位槽401，滑块42用于设置在限位槽401内，限位槽401可以沿壳管411的径向对滑块42限位。在一个具体的应用示例中，限位槽401可以为燕尾槽，滑块42的一侧具有用于插入限位槽401一侧燕尾部的第一凸起421，滑块42的另一侧具有用于插入限位槽401另一侧燕尾部的第二凸起422。
如图5和图6所示，前述的光发射次组件4还通过滑块42设置在弧形限位滑槽12内，滑块42在沿壳管411的轴向上被弧形限位滑槽12限位，光发射次组件4可通过滑块42沿弧形限位滑槽12滑动。壳管411的端部可以具有弧形限位滑槽12相适配的外形形状，当光发射次组件4通过滑块42沿弧形限位滑槽12滑动时，壳管411的端部也与弧形限位滑槽12的底面滑动配合。其中，当光发射次组件4通过滑块42沿弧形限位滑槽12运动至前述过孔11处时，光发射次组件4的本体41用于通过壳管411经过孔11插入定位孔30的另一端、且位于隔离器6的背离尾纤2的一侧。定位孔30可以对光发射次组件4的本体41进行定位，使光发射次组件4、隔离器6以及尾纤2三者的中心线重合，从而使光发射次组件4发出的光可以经由隔离器6与尾纤2进行高效耦合。
前述光发射次组件4的数量可以为两个以上、且沿弧形限位滑槽12依次排布。各光发射次组件4发射光信号的波长各不相同。各光发射次组件4均可通过其滑块42沿弧形限位滑槽12滑至过孔11处。这里需说明的是：当一个光发射次组件4需滑动至过孔11处时，则应先将已位于过孔11处的光发射次组件4移走，以让开过孔11处的位置。
在上述示例中，当将不同的光发射次组件4分别移动至过孔11处时，各光发射次组件4的本体41可通过其壳管411经过孔11插入轴向调节环3的定位孔30内，以通过隔离器6与尾纤2进行耦合，从而可以发射不同波长的光信号。另外，由于各光发射次组件4除了共用尾纤2，还共用隔离器6和轴向调节环3，从而具有降低成本的优点。
如图3和图4所示，前述的光发射器还可以包括固定机构，固定机构用于对插入定位孔30的壳管411进行固定，以起到固定光发射次组件4的目的，防止光发射次组件4在工作时发生位移而影响信号传输。在一个具体的应用示例中，固定机构可以包括螺丝5，基座1上设有贯通过孔11侧壁的螺纹孔101。螺丝5用于螺接在螺纹孔101内。其中，固定机构通过螺丝5抵固插入定位孔30的壳管411。
在上述示例中，当光发射次组件4的本体41插入轴向调节环3的定位孔30内时，旋拧螺丝5，使螺丝5的端部与壳管411的外壁相抵，从而可以通过壳管411对本体41进行固定。
这里需要说明的是：光发射次组件4的本体41插入定位孔30的深度可以根据需要进行调节，从而可以达到对隔离器6与本体41上透镜412之间的距离进行调节的目的。前述的尾纤2可以螺纹连接在轴向调节环3内，旋拧尾纤2，可以使尾纤2沿轴向调节环3的轴向进行移动，从而可以对光发射次组件4的焦距进行微调。
在一个具体的应用示例中，如图5所示，前述的定位孔30可以包括依次连接的第一段301和第二段302。第一段301的孔径小于第二段302的孔径，且两者之间形成环形台面。隔离器6可以设置在第一段301内，尾纤2可以插接在第一段301内。当光发射次组件4通过滑块42沿弧形限位滑槽12运动至过孔11处时，本体41可以通过壳管411插入定位孔30的第二段302、且与环形台面相抵。其中，环形台面可以对本体41的插入深度止挡限位，防止本体41过度插入。
前述限位槽401在壳管411背离发光芯片的一端可以具有开口，以方便滑块42沿开口滑入限位槽401内，具有方便滑块42安装的效果。如图6所示，开口处可以固定有止挡块7，以防止滑块42从限位槽401内脱出。
前述限位槽401的数量可以为两个、且对称设置在壳管411的两侧。滑块42的数量与限位槽401的数量相等、且一一对应。在一个具体的应用示例中，如图6所示，弧形限位滑槽12可以为燕尾槽，一个滑块42插入弧形限位滑槽12一侧的燕尾部121，另一个滑块42插入弧形限位滑槽12另一侧的燕尾部。弧形限位槽401可以沿壳管411的轴向对滑块42限位。
在上述示例中，通过设置两个滑块42，可以提高光发射次组件4沿弧形限位滑槽12滑动的稳定性。
下面介绍一下本发明的工作原理和优选实施例。
本发明在于设计一种可高效耦合的光发射器，其基座1的一侧设有弧形限位滑槽12，光发射次组件4的数量为两个以上，且发射光信号的波长各不相同。各光发射次组件4均包括本体41，本体41包括壳管411和固定在壳管411内的透镜412和发光芯片等。壳管411的两侧对称设有沿轴向延伸的限位槽401，限位槽401为燕尾槽，光发射次组件4的两个限位槽401内均设有滑块42，滑块42具有与限位槽401相适配的形状，具体来说，滑块42的一侧具有用于插入限位槽401一侧燕尾部的第一凸起421，滑块42的另一侧具有用于插入限位槽401另一侧燕尾部的第二凸起422。各光发射次组件4均通过各自上的滑块42设置在弧形限位滑槽12内、且可沿弧形限位滑槽12滑动。弧形限位滑槽12也可以为燕尾槽，光发射次组件4一侧的滑块42插入弧形限位滑槽12一侧的燕尾部121，光发射次组件4另一侧的滑块42插入弧形限位滑槽12另一侧的燕尾部。弧形限位滑槽12可以沿壳管411的轴向对光发射次组件4的滑块42进行限位。
基座1上还设有轴向调节环3，轴向调节环3具有贯穿两端的定位孔30。轴向调节环3内安装有隔离器6、且一端插接有尾纤2。弧形限位滑槽12的底面上具有连通定位孔30的过孔11。当光发射次组件4通过滑块42沿弧形限位滑槽12运动至过孔11处时，光发射次组件4的本体41用于通过壳管411经过孔11插入定位孔30的另一端。定位孔30可以对光发射次组件4的本体41进行定位，使光发射次组件4、隔离器6以及尾纤2三者的中心线重合，从而使光发射次组件4发出的光可以经由隔离器6与尾纤2进行高效耦合。
这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种可高效耦合的光发射器，其特征在于，包括基座(1)、尾纤(2)、隔离器(6)、轴向调节环(3)和光发射次组件(4)；所述基座(1)上设有弧形限位滑槽(12)，所述弧形限位滑槽(12)的底面上具有贯穿的过孔(11)；所述轴向调节环(3)具有贯穿两端的定位孔(30)，所述轴向调节环(3)用于安装在所述基座(1)上，且所述定位孔(30)与所述过孔(11)连通；所述隔离器(6)用于设置在所述定位孔(30)内，所述尾纤(2)用于插接在定位孔(30)的一端；
所述光发射次组件(4)具有本体(41)和滑块(42)，所述本体(41)包括壳管(411)以及固定在壳管(411)内的透镜(412)和发光芯片，所述透镜(412)为非球面透镜，所述壳管(411)的外壁上设有沿轴向延伸的限位槽(401)，所述滑块(42)用于设置在所述限位槽(401)内，所述光发射次组件(4)通过滑块(42)设置在弧形限位滑槽(12)内，所述滑块(42)在沿壳管(411)的轴向上被弧形限位滑槽(12)限位；当所述光发射次组件(4)通过滑块(42)沿弧形限位滑槽(12)运动至所述过孔(11)处时，所述本体(41)用于通过壳管(411)经所述过孔(11)插入所述定位孔(30)的另一端、且位于隔离器(6)的背离尾纤(2)的一侧；
其中，所述光发射次组件(4)的数量为两个以上、且沿所述弧形限位滑槽(12)依次排布，各所述光发射次组件(4)发射光信号的波长各不相同。
2.根据权利要求1所述的可高效耦合的光发射器，其特征在于，还包括固定机构，所述固定机构用于对插入所述定位孔(30)的壳管(411)进行固定。
3.根据权利要求2所述的可高效耦合的光发射器，其特征在于，
所述固定机构包括螺丝(5)，所述基座(1)上设有贯通所述过孔(11)侧壁的螺纹孔(101)，所述螺丝(5)用于螺接在所述螺纹孔(101)内，所述固定机构通过所述螺丝(5)抵固插入所述定位孔(30)的壳管(411)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可高效耦合的光发射器，其特征在于，
所述定位孔(30)包括依次连接的第一段(301)和第二段(302)，所述第一段(301)的孔径小于所述第二段(302)的孔径，且两者之间形成环形台面，所述隔离器(6)用于设置在所述第一段(301)内，所述尾纤(2)插接在所述第一段(301)内；
当所述光发射次组件(4)通过滑块(42)沿弧形限位滑槽(12)运动至所述过孔(11)处时，所述本体(41)通过壳管(411)插入所述定位孔(30)的第二段(302)、且与所述环形台面相抵。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的可高效耦合的光发射器，其特征在于，
所述限位槽(401)在所述壳管(411)背离发光芯片的一端具有开口，所述开口处固定有止挡块(7)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的可高效耦合的光发射器，其特征在于，
所述限位槽(401)的数量为两个、且对称设置在壳管(411)的两侧，所述滑块(42)的数量与限位槽(401)的数量相等、且一一对应；
所述弧形限位滑槽(12)为燕尾槽，一个滑块(42)插入弧形限位滑槽(12)一侧的燕尾部(121)，另一个滑块(42)插入弧形限位滑槽(12)另一侧的燕尾部。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的可高效耦合的光发射器，其特征在于，
所述限位槽(401)用于沿壳管(411)的径向对滑块(42)限位。
8.根据权利要求7所述的可高效耦合的光发射器，其特征在于，
所述限位槽(401)为燕尾槽，所述滑块(42)的一侧具有用于插入所述限位槽(401)一侧燕尾部的第一凸起(421)，所述滑块(42)的另一侧具有用于插入所述限位槽(401)另一侧燕尾部的第二凸起(422)。
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