CN115308852A - 一种光模块及其接收端组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光模块及其接收端组件，光模块的接收端组件，包括：尾纤、第一支撑套管、第二支撑套管、准直透镜和Z‑Block，第一支撑套管，套设于所述尾纤的外侧；第二支撑套管，包括第一套接端和第二套接端，所述第一套接端与所述第一支撑套管套接；准直透镜，安装于所述第二支撑套管中；Z‑Block，包括入光侧和出光侧，所述入光侧与所述第二套接端套接；其中，光束从所述尾纤经过所述准直透镜准直后入射到所述Z‑Block的入光侧，光束在所述Z‑Block中被分波为不同波长的光束从所述出光侧出射。通过本发明，可以减少一次耦合，减少了制造资源的占用，节省工时，提高效率，降低产品成本。

Description

一种光模块及其接收端组件

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块及其接收端组件。

背景技术

光模块中合分波部分的光学件通常采用Z-Block结构。Z-Block通常与准直器(Collimator)配合使用，在工艺制造上，首先需要采用耦合的方式制作Collimator，然后再将Collimator与Z-Block进行耦合，最后将两者固定在一起。这个制造过程中需要耦合两次，工时长，制造效率低，导致成本偏高。

申请内容

本发明提供了一种光模块及其接收端组件，旨在解决Z-Block与Collimator配合使用时，需要耦合两次，占用过多制造资源的问题。

第一方面，本发明提供一种光模块的接收端组件，包括：尾纤、第一支撑套管、第二支撑套管、准直透镜和Z-Block，第一支撑套管，套设于所述尾纤的外侧；第二支撑套管，包括第一套接端和第二套接端，所述第一套接端与所述第一支撑套管套接；准直透镜，安装于所述第二支撑套管中；Z-Block，包括入光侧和出光侧，所述入光侧与所述第二套接端套接；其中，光束从所述尾纤经过所述准直透镜准直后入射到所述Z-Block的入光侧，光束在所述Z-Block中被分波为不同波长的光束从所述出光侧出射。

进一步地，所述第二套接端形成于所述第二支撑套管的端面，所述端面呈倾斜设置，所述Z-Block包括斜方棱镜，所述入光侧形成于所述斜方棱镜一侧的倾斜面；其中，所述端面与所述倾斜面相平行以使所述第二支撑套管与所述Z-Block平行套接。

进一步地，所述第一套接端与所述第一支撑套管平行套接，以使所述第一支撑套管与所述第二支撑套管的内侧呈直线贯通。

进一步地，所述尾纤与所述准直透镜以及所述Z-Block耦合。

进一步地，所述准直透镜与所述Z-Block粘接固定。

进一步地，所述尾纤的外径与所述第一支撑套管的内径相匹配；和/或所述准直透镜的外径与所述第二支撑套管的内径相匹配；和/或所述第一支撑套管的直径大于或小于所述第二支撑套管的直径。

进一步地，所述第一支撑套管和所述第二支撑套管均为玻璃管。

第二方面，本发明还提供一种光模块，包括接收端组件，所述接收端组件为第一方面所述的接收端组件。

进一步地，所述光模块还包括探测器，所述探测器位于所述Z-Block的出光侧，所述探测器用于接收不同波长的光束。

进一步地，所述光模块还包括电路板，所述电路板与所述Z-Block粘接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置第一支撑套管和第二支撑套管来支撑尾纤和准直透镜，第一支撑套管与第二支撑套管相互套接，尾纤套在第一支撑套管内，准直透镜固定在第二支撑套管内，第二支撑套管与Z-Block套接固定，相对于现有技术准直器需要先耦合一次，再将准直器与Z-Block耦合，本申请可以利用第二支撑套管实现准直透镜与Z-Block的无源组装，再使尾纤与准直透镜和Z-Block耦合并通过第一支撑套管固定，由此，只需要耦合一次即可，节省了一次耦合，减少了制造资源的占用，节省工时，提高效率，降低产品成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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展示了本发明实施例光模块的接收端组件的爆炸图；

图2展示了本发明实施例光模块的接收端组件的Z-Block的示意图；

图3展示了本发明实施例光模块的接收端组件的示意图；

图4展示了本发明实施例光模块的接收端组件的另一示意图；

10、尾纤；20、第一支撑套管；30、第二支撑套管；31、第一套接端；32、第二套接端；40、准直透镜；50、Z-Block；51、入光侧；52、出光侧。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本发明实施例通过提供一种光模块及其接收端组件，解决了Z-Block与Collimator配合使用时，需要耦合两次，占用过多制造资源的问题。通过第一支撑套管和第二支撑套管来实现准直器与Z-Block的组装，进而无需先耦合准直器减少了一次耦合，提高生产效率。

本发明实施例中的技术方案为解决上述占用过多制造资源的问题，总体思路如下：

在市场的高速发展及技术的快速更迭中，成本作为非技术因素发挥着重要作用。在常规的光学封装中，耦合，可以把指标做到极致，但是工时长、效率低，并且对操作员的技能和耦合平台的设备条件要求高，特别是在光模块毛利大幅收缩的情况下，有必要从设计上来解决此问题。那么本申请的主要思路是降低光模块收端光组件的生产制造成本，同时降低生产硬件的资源投入，能够将常规制造流程中两步耦合工序改为一次耦合工序。具体体现为，增设两个支撑套管，准直透镜固定到一个支撑套管中，支撑套管与Z-Block套接，此过程准直器不需要先耦合，然后再将尾纤套在另一支撑套管中，且两个支撑套管互相套接固定，尾纤与准直透镜和Z-Block进行一次耦合即可。由此，减少了一次耦合的次数，大幅度降低制造成本，节省了工时，提高生产效率。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参照图1-图4，本实施例提供一种光模块的接收端组件，包括：尾纤10Pigtail、第一支撑套管20、第二支撑套管30、准直透镜40C-Lens和Z-Block50，第一支撑套管20，套设于所述尾纤10的外侧；第二支撑套管30，包括第一套接端31和第二套接端32，所述第一套接端31与所述第一支撑套管20套接；准直透镜40，安装于所述第二支撑套管30中；Z-Block50，包括入光侧51和出光侧52，所述入光侧51与所述第二套接端32套接；其中，光束从所述尾纤10经过所述准直透镜40准直后入射到所述Z-Block50的入光侧51，光束在所述Z-Block50中被分波为不同波长的光束从所述出光侧52出射。

参照图2，Z-Block50是一种复用解复用元件，Z-Block50主要用于对光束进行合波或分波处理。目前的Z-Block50通常包括四路光路通道，分别为CHI、CH2、CH3、CH4，每一路通道输出一种波长的光束。Z-Block50通常包括斜方棱镜、滤光片、反射膜，滤光片的数量为四个，滤光片用于只让当前通道的波长通过，并且反射其它通道的波长，也即选择一特定波长的光束通过。四个滤光片设置在斜方棱镜的一侧，反射膜设置在斜方棱镜的另一侧。准直光束入射后被第一片滤光片滤波后透射出去，未被选择的光束反射到对侧的反射膜上，由反射膜再将光束反射给到第二片滤光片滤波后透射出去，以此类推。也即准直光束入射Z-Block50后，经过多次的透射/反射即可得到四束不同波长的光束。

通过实施本实施例，利用第二支撑套管30安装准直镜并套接到Z-Block50，再利用第一支撑套管20安装尾纤10并与第二支撑套管30套接，无需先耦合准直器，减少了一次耦合，减少制造资源的占用，节省工时，提高效率，降低产品成本。

参照图2和图3，在一实施例中，所述第二套接端32形成于所述第二支撑套管30的端面，所述端面呈倾斜设置，所述Z-Block50包括斜方棱镜，所述入光侧51形成于所述斜方棱镜一侧的倾斜面；其中，所述端面与所述倾斜面相平行以使所述第二支撑套管30与所述Z-Block50平行套接。具体地，斜方棱镜的具体形状结构已在上述进行了详细说明，斜方棱镜的入光侧51和出光侧52所在的面均为倾斜面，入光侧51的倾斜面的倾角与出光侧52的倾斜面的倾角相同，也即入光侧51的倾斜面和出光侧52的倾斜面是平行的。第一支撑套管20和第二支撑套管30均为呈圆筒状的玻璃管。玻璃管两端的端面分别为第一套接端31和第二套接端32。第二套接端32所在的端面设计成倾斜的形状，该端面的倾斜程度与入光侧51的倾斜面保持一致，也即该端面与入光侧51的倾斜面相平行。由此，当第二支撑套管30与Z-Block50套接时，倾斜的端面和入光侧51倾斜面相互补，使得第二支撑套管30能够平直地套入到Z-Block50中，起到平行套接的效果，第二支撑套管30与Z-Block50套接后，进而第二支撑套管30中的准直透镜40出射的光能够平行入射到Z-Block50中。

参照图3，在一实施例中，所述第一套接端31与所述第一支撑套管20平行套接，以使所述第一支撑套管20与所述第二支撑套管30的内侧呈直线贯通。具体地，第一支撑套管20和第二支撑套管30均为呈圆筒状的玻璃管，两个玻璃管的内部均为中空。两个玻璃管的中轴线保持一致，当两个玻璃管套接在一起时，其内部呈直线贯通，形成可供安装的直线安装通道。准直透镜40安装在第二支撑套管30的内壁中，尾纤10安装在第一支撑套管20的内壁中，光束从尾纤10进来后能够相对平直地入射给准直透镜40。

参照图4，在本实施例中，所述准直透镜40与所述Z-Block50粘接固定。所述尾纤10与所述准直透镜40以及所述Z-Block50耦合。具体地，在制造工艺方面，Z-Block50、第二支撑套管30、准直透镜40采用无源定位的方式进行组装，也即先无源粘接准直透镜40与Z-Block50，第二支撑套管30套在准直透镜40外侧且与Z-Block50调节，然后将尾纤10与准直透镜40、Z-Block50进行有源在线耦合，并通过第一支撑套管20套在尾纤10外侧并与第二支撑套管30套接固定。由此，实现了准直透镜40与Z-Block50的套接，工艺上只需要耦合一次，减少了一步在线耦合，可以大幅度降低制造成本，明显降低低人工工时成本。

在本实施例中，所述第一支撑套管20和所述第二支撑套管30均为玻璃管。玻璃管的内部是中空的，用来安装准直器和尾纤10，玻璃管起到安装支撑光学元件的作用。

参照图4，在一实施例中，所述尾纤10的外径与所述第一支撑套管20的内径相匹配。具体地，将玻璃管的尺寸设计成与尾纤10相匹配，方便尾纤10穿设到玻璃管中，两者连接更加稳固。

参照图4，在一实施例中，所述准直透镜40的外径与所述第二支撑套管30的内径相匹配。同样地，将玻璃管的尺寸设计成与准直透镜40相匹配，方便准直透镜40穿设到玻璃管中，两者连接更加稳固。

在一实施例中，所述第一支撑套管20的直径大于或小于所述第二支撑套管30的直径。具体地，为了使两个玻璃管能够相互套接，需要将其中一个玻璃管的内径设计成大于另一个玻璃管的内径，由此使得两个玻璃管可以相互套接。当然可以理解的是，可以是第一支撑套管20的直径大于第二支撑套管30的直径，也可以是第二支撑高铁的直径大于第一支撑套管20的直径。

本发明实施例还提供一种光模块，包括接收端组件，所述接收端组件包括：尾纤10、第一支撑套管20、第二支撑套管30、准直透镜40和Z-Block50，第一支撑套管20，套设于所述尾纤10的外侧；第二支撑套管30，包括第一套接端31和第二套接端32，所述第一套接端31与所述第一支撑套管20套接；准直透镜40，安装于所述第二支撑套管30中；Z-Block50，包括入光侧51和出光侧52，所述入光侧51与所述第二套接端32套接；其中，光束从所述尾纤10经过所述准直透镜40准直后入射到所述Z-Block50的入光侧51，光束在所述Z-Block50中被分波为不同波长的光束从所述出光侧52出射。需要说明的是，接收端组件的具体结构已在上述实施例中详细说明，在此不再赘述。

在一实施例中，所述光模块还包括探测器，所述探测器位于所述Z-Block50的出光侧52，所述探测器用于接收不同波长的光束。具体的，探测器为PD，光路方面，外部信号光通过尾纤10传输，以一定发射角入射至准直透镜40，经过准直透镜40准直后输出准直光，准直光再入射至Z-Block50入光侧51，不同波长分别经由不同通道出射，后续传输至探测器做进一步的信号处理。

在一实施例中，所述光模块还包括电路板，所述电路板与所述Z-Block50粘接。具体地，将电路板直接与Z-Block50粘接。现有的Z-Block50与准直器需要通过一个结构件底板再粘接的电路板上。而本实施例的准直透镜40已经通过第二支撑套管30固定了，因此Z-Block50与电路板中间可以不需要粘接结构件底板，Z-Block50直接粘接到电路板上即可，能明显减小物料的体积。

通过实施本实施例，第一方面，本发明先无源粘接C-Lens与Z-Block50，在有源在线耦合Pigtail与Z-Block50组件，减少一步在线耦合，明显降低低人工工时成本；第二方面，本发明可以直接Z-Block50与光模块电路板粘接，中间可以不需要粘接Collimator与Z-Block50的结构件底板，能明显减小物料的体积；第三方面，本申请只需调节X/Y/Z三个轴向就能得到想要的Pitch间距，(也即此方案调XYZ三个轴就能因为Lens的入光点位置不同而出射光角度不同，从而达到调节角度)，与传统的先做准直器，再准直器与Z-Block50相比，传统准直器方案需调节X-Z平面与Y-Z平面的角度(Z为光轴方向，X为4个膜片的Pitch方向，Y轴为竖直方向)，本结构制作时不需要调节角度，大大降低了耦合难度与实现自动化耦合的难度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光模块的接收端组件，其特征在于，包括：

尾纤；

第一支撑套管，套设于所述尾纤的外侧；

第二支撑套管，包括第一套接端和第二套接端，所述第一套接端与所述第一支撑套管套接；

准直透镜，安装于所述第二支撑套管中；

Z-Block，包括入光侧和出光侧，所述入光侧与所述第二套接端套接；

其中，光束从所述尾纤经过所述准直透镜准直后入射到所述Z-Block的入光侧，光束在所述Z-Block中被分波为不同波长的光束从所述出光侧出射。

2.根据权利要求1所述的光模块的接收端组件，其特征在于，所述第二套接端形成于所述第二支撑套管的端面，所述端面呈倾斜设置，所述Z-Block包括斜方棱镜，所述入光侧形成于所述斜方棱镜一侧的倾斜面；其中，所述端面与所述倾斜面相平行以使所述第二支撑套管与所述Z-Block平行套接。

3.根据权利要求1所述的光模块的接收端组件，其特征在于，所述第一套接端与所述第一支撑套管平行套接，以使所述第一支撑套管与所述第二支撑套管的内侧呈直线贯通。

4.根据权利要求1所述的光模块的接收端组件，其特征在于，所述尾纤与所述准直透镜以及所述Z-Block耦合。

5.根据权利要求1所述的光模块的接收端组件，其特征在于，所述准直透镜与所述Z-Block粘接固定。

6.根据权利要求1所述的光模块的接收端组件，其特征在于，所述尾纤的外径与所述第一支撑套管的内径相匹配；和/或

所述准直透镜的外径与所述第二支撑套管的内径相匹配；和/或

所述第一支撑套管的直径大于或小于所述第二支撑套管的直径。

7.根据权利要求1所述的光模块的接收端组件，其特征在于，所述第一支撑套管和所述第二支撑套管均为玻璃管。

8.一种光模块，其特征在于，包括接收端组件，所述接收端组件为权利要求1-7任一项所述的接收端组件。

9.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括探测器，所述探测器位于所述Z-Block的出光侧，所述探测器用于接收不同波长的光束。

10.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括电路板，所述电路板与所述Z-Block粘接。

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