CN115453695A - 一种透光组件及光路系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种透光组件及光路系统，透光组件包括：透光主体，其内部设置多路光通道；定位部件，设置于所述透光主体的一端，所述定位部件用于与外部的光纤接口上的定位孔插接；限位部件，设置于所述透光主体上所述定位部件所在的一端，所述限位部件用于在所述定位部件的上下两侧形成支撑点；所述支撑点用于所述光纤接口与所述定位部件插接后支撑所述光纤接口，以限制所述光纤接口的上下摆动，从而降低回光反射，能够提高光路系统的光路稳定性。

Description

一种透光组件及光路系统

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，具体涉及一种透光组件及光路系统。

背景技术

随着大数据技术的发展，越来越多的数据中心投入运行，需要大量的光模块产品，例如光学收发模块(Optical transceiver)或者有源光缆(Active Optical Fiber，AOC)等产品。同时，光模块的数据传输速率也随之有了大幅度的提高，从原来的100G到现在的200G/400G以及未来的800G产品。

随着数据传输速率的提升，光路的稳定对于光模块越来越重要，特别是对于200G/400G，以及未来的800G光模块。光路的稳定可以提高生产良率，减小工艺造成的光路系统位移，降低回光反射。因此，如何提高光路系统的光路稳定性，是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提出一种透光组件及光路系统，能够提高光路系统的光路稳定性，降低回光反射。

第一方面，本申请提供一种透光组件，包括：

透光主体，其内部设置多路光通道；

定位部件，设置于所述透光主体的一端，所述定位部件用于与外部的光纤接口上的定位孔插接；

限位部件，设置于所述透光主体上所述定位部件所在的一端，所述限位部件用于在所述定位部件的上下两侧形成支撑点；所述支撑点用于所述光纤接口与所述定位部件插接后支撑所述光纤接口，以限制所述光纤接口的上下摆动。

一种可能的实现方式中，所述限位部件在所述定位部件的上下两侧的支撑点的支撑距离不同。

一种可能的实现方式中，所述透光主体中每路光通道的两端均设置有透镜，所述限位部件构成的支撑面与所述透镜之间在光路上的距离为所述透镜的焦距。

一种可能的实现方式中，所述限位部件设置为两个分体式部分，所述定位部件的上下两侧的所述支撑点分别位于所述两个分体式部分上。

一种可能的实现方式中，所述限位部件的每个分体式部分设置为圆柱或棱柱。

一种可能的实现方式中，所述限位部件设置为一体成型的。

一种可能的实现方式中，所述限位部件与所述定位部件设置为一体成型的。

一种可能的实现方式中，所述定位部件位于所述限位部件的中心。

一种可能的实现方式中，所述限位部件的材料为塑胶。

一种可能的实现方式中，所述透镜为球面透镜或自聚焦透镜。

第二方面，本申请提供一种光路系统，包括第一方面中所述的透光组件以及光纤接口；

所述透光组件上的定位部件与所述光纤接口上的定位孔插接，插接后，所述透光主体的多路光通道中的每一路与所述光纤接口的多路光纤中的每一路分别耦合。

一种可能的实现方式中，所述光纤接口为APC型光纤接口或PC型光纤接口。

相较于现有技术，本申请实施例提供的透光组件及光路系统，透光组件上的定位部件与光纤接口上的定位孔插接后，限位部件在定位部件的上下两侧形成支撑光纤接口的支撑点，可以限制所述光纤接口的上下摆动，从而确保了光路系统的光路稳定性，降低回光反射，提高了数据传输速率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了现有的一种透光组件的结构示意图；

图2示出了现有的一种光路系统的结构示意图；

图3示出了图2所示光路系统的侧视图之一；

图4示出了图2所示光路系统的侧视图之二；

图5中左图所示为APC型光纤接口的立体图，右图所示为APC型光纤接口的侧视图；

图6示出了APC型光纤接口的关键尺寸；

图7示出了图2所示光路系统的侧视图之三；

图8示出了图2所示光路系统的侧视图之四；

图9示出了本申请提供的一种透光组件的结构示意图；

图10示出了本申请提供的一种光路系统的结构示意图；

图11示出了图9所示透光组件的侧视图；

图12示出了图9所示透光组件的正视图；

图13示出了10所示光路系统的侧视图之一；

图14示出了10所示光路系统的侧视图之二；

图15示出了光纤接口为PC型光纤接口的光路系统的结构示意图；

图16示出了本申请提供的另一种透光组件的结构示意图；

图17示出了图16所示透光组件的侧视图；

图18示出了图16所示透光组件与APC型光纤接口组成的光路系统的光路示意图之一；

图19示出了图16所示透光组件与APC型光纤接口组成的光路系统的光路示意图之二；

图20示出了图16所示透光组件与APC型光纤接口组成的光路系统的光路示意图之三。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

另外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于理解，下面首先说明一下现有透光组件及光路系统的结构。

图1所示为现有的一种透光组件的结构示意图。如图1所示，透光组件是光模块中的光学系统，其作用将在发射端的激光器发射的信号光耦合到发射端光纤中，并且将接收端光纤中的光信号耦合到接收端的光接收器中。

图2所示为现有的一种光路系统的结构示意图。图2所示光路系统是由图1所示的透光组件与光纤接口插接形成的。例如，光学收发模块或者有源光缆等产品中，透光组件是将光源的信号光耦合到光纤接口中的光纤，或者把光纤中的信号光耦合到光接收器的光学组件。由于光纤连接器端面接触方式有APC(Angled Physical Contact，斜面物理接触)、PC(Physical Contact，物理接触)、UPC(Ultra Physical Contact，超物理端面)型三种，因此光纤接口可以是APC型光纤接口、PC型光纤接口或者UPC型光纤接口。

图3所示为图2所示光路系统的侧视图。如图3所示，透光组件上的定位柱与APC型光纤接口上的定位孔插接在一起，限位柱限制了定位柱与定位孔插接的深度，如图4所示，限位柱与APC型光纤接口之间存在的支撑点起到了限制定位柱与定位孔插接深度的作用，使得透镜1到APC型光纤接口端面的距离为透镜1的焦距f，这样可以降低信号光在APC型光纤接口端面的回光反射，信号光从透镜1可以很好地耦合到APC型光纤接口的光纤中，提高信号光的传输效率。

如图3所示，透光组件整体呈梯形，且透光组件的一个端面为45°斜面，光通道的一端设置在透光组件的下端面，该45°斜面用于对从光源入射的信号光进行全反射。具体的，透镜2对入射信号光进行准直，准直后的平行光经过45°斜面进行全反射，将信号光改变90°方向传输，并向透镜1的方向会聚传输出去。

图5中左图所示为APC型光纤接口的立体图，右图所示为APC型光纤接口的侧视图，可以看出APC型光纤接口与透光组件连接端的端面为斜面，存在6～12°的倾角，在端面的两侧存在定位孔1和定位孔2，相应的，透光组件上也存在定位柱1和定位柱2，两对定位孔和定位柱插接后将APC型光纤接口与透光组件连接起来。APC型光纤接口的尺寸需要符合标准定义，其关键尺寸如图6所示。

如图7所示，通常APC型光纤接口的定位孔尺寸和透光组件上的定位柱尺寸以及两者之间的公差需要刚好配合好，如果透光组件上的定位柱尺寸过大，会造成实际装配时APC型光纤接口不容易插到透光组件的定位柱上，这会影响装配效率，并且如果插拔APC型光纤接口用力过大，会造成透光组件定位柱损伤，从而导致信号光从透镜1耦合到APC型光纤接口中的光纤的耦合效率降低。如果透光组件上的定位柱尺寸过小，APC型光纤接口和透光组件之间形成松配合，并且在插APC型光纤接口时，容易造成APC型光纤接口产生某些倾斜，如图8所示，倾斜导致透镜1到APC型光纤接口端面的距离小于透镜1的焦距f，从而导致信号光从透镜1耦合到APC型光纤接口中的光纤的耦合效率降低。

由于实际应用中，APC型光纤接口的定位孔尺寸和透光组件上的定位柱尺寸以及两者之间的公差很难制作的刚好配合好，因此会出现上述问题。

以上是对现有技术中存在的问题进行举例说明，下面结合附图以及具体的实施例对本申请提供的透光组件及光路系统进行详细的描述。可以理解的是，下面各实施例中，相同或相应的内容可以相互参考，为描述简便，后续不作赘述。

请参考图9，其示出了本申请实施例所提供的一种透光组件的结构示意图，本申请实施例提供的透光组件100可以包括：透光主体110、定位部件120、限位部件130。其中，透光主体110内部设置多路光通道，每路光通道的两端均设置有透镜，这里的透镜可以为球面透镜，也可以为自聚焦透镜。定位部件120设置于透光主体110的一端，定位部件120用于与外部的光纤接口上的定位孔插接，如图10所示，插接后，透光主体110的多路光通道中的每一路与光纤接口的多路光纤中的每一路分别耦合。限位部件130设置于透光主体110上定位部件120所在的一端，限位部件130用于在定位部件120的上下两侧形成支撑点，这里的支撑点用于光纤接口与定位部件120插接后支撑光纤接口，以限制光纤接口的上下摆动。

在光纤接口连接端面的两侧存在定位孔1和定位孔2，相应的，透光组件上也存在定位柱1和定位柱2(定位部件120)，两对定位孔和定位柱插接后将光纤接口与透光组件连接起来。

透光组件是将光源的信号光耦合到光纤接口中的光纤，或者把光纤中的信号光耦合到光接收器的光学组件。光纤接口可以是APC型光纤接口、PC型光纤接口或者UPC型光纤接口。

一些实施例中，透光主体110中光通道两端的透镜分别为透镜1和透镜2，靠近光纤接口一侧的为透镜1。限位部件130在定位部件120的上下两侧的支撑点的支撑距离不同，限位部件130构成的支撑面与透镜1之间在光路上的距离为透镜1的焦距f，例如光纤接口为APC型光纤接口时，限位部件130构成的支撑面与APC型光纤接口的端面紧密贴合，可以防止APC型光纤接口上下摆动；光纤接口也可以为PC型光纤接口，限位部件130构成的支撑面可以支撑PC型光纤接口的下端，防止PC型光纤接口向下摆动。

本申请提供的透光组件与现有技术之间存在的区别在于，本申请透光组件上的限位部件130可以在定位部件120的上下两侧形成支撑点，限制光纤接口的上下摆动，当连接的是APC型光纤接口时，使得透镜1到APC型光纤接口端面的距离为透镜1的焦距f，这样可以降低信号光在APC型光纤接口端面的回光反射，信号光从透镜1可以很好地耦合到APC型光纤接口的光纤中，提高信号光的传输效率。当连接的是PC型光纤接口时，使得透镜1到PC型光纤接口端面的距离近似为透镜1的焦距f，同样可以降低信号光在PC型光纤接口端面的回光反射，信号光从透镜1可以很好地耦合到PC型光纤接口的光纤中，提高信号光的传输效率。

本申请中，由于限位部件130可以在定位部件120的上下两侧形成支撑点，限制光纤接口的上下摆动，因此可以在制作透光组件的定位部件120时，公差不需要刚刚好，可以稍稍大一些，实际装配时透光组件的定位部件120可以很容易插到光纤接口的定位孔中，提高装配效率的同时，还能保证信号光从透镜1耦合到光纤接口中光纤的耦合效率。

一些实施例中，限位部件130可以设置为两个分体式部分，定位部件120的上下两侧的支撑点分别位于两个分体式部分上。限位部件的每个分体式部分可以设置为圆柱或棱柱，本申请对此不做限定。

图11为本申请透光组件的侧视图，图12为本申请透光组件的正视图。如图11和12所示，限位部件130设置为两个方棱柱，分别为限位柱1和限位柱2。如图12所示，透光组件整体呈梯形，且透光组件的一个端面为45°斜面，光通道的一端设置在透光组件的下端面，该45°斜面用于对从光源入射的信号光进行全反射。具体的，透镜2对入射信号光进行准直，准直后的平行光经过45°斜面进行全反射，将信号光改变90°方向传输，并向透镜1的方向会聚传输出去。

图13所示为图10所示光路系统的侧视图。如图14所示，光纤接口为APC型光纤接口时，限位部件130的支撑点1和支撑点2，与APC型光纤接口的端面紧密贴合支撑，可以防止APC型光纤接口上下摆动；如图15所示，光纤接口也可以为PC型光纤接口，限位部件130的支撑点2可以支撑PC型光纤接口的下端，防止PC型光纤接口向下摆动。

本申请的一些实施例中，如图16所示，限位部件130可以设置为一体成型的，与定位部件120分开设置。另一些实施例中，限位部件130与定位部件120也可以设置为一体成型的，具体的，定位部件120可以位于限位部件130的中心，设置为一体成型的优点在于，使得实际制作变得容易一些，可以提高生产效率。

一些实施例中，限位部件130的材料可以为塑胶。

如图17所示，图17中上图所示为图16所示透光组件的侧视图，图17中下图所示为图16所示透光组件的正视图。

如图18所示为图16所示透光组件与APC型光纤接口组成的光路系统的光路示意图之一，如图19所示为图16所示透光组件与APC型光纤接口组成的光路系统的光路示意图之二，如图20所示为图16所示透光组件与APC型光纤接口组成的光路系统的光路示意图之三。

图11和图16这两种设计都可以保证限位部件130和APC型光纤接口的斜面端充分接触，从而减小APC型光纤接口相对透光组件Lens的倾斜，从而使信号光从透镜1耦和到APC型光纤接口的光纤中的耦合效率达到最高。同时图11这种限位部件130设计结构可以同时兼容PC Ferrule，并且透镜1到APC型光纤接口和PC型光纤接口的距离非常接近，近似于透镜1的焦距。

本申请还提供一种光路系统的实施例，所述光路系统包括上述实施例中所述的透光组件以及光纤接口。如图10所示，该光路系统是透光组件与光纤接口插接形成的，透光组件是将光源的信号光耦合到光纤接口中的光纤，或者把光纤中的信号光耦合到光接收器的光学组件。

透光组件100可以包括：透光主体110、定位部件120、限位部件130。其中，透光主体110内部设置多路光通道，每路光通道的两端均设置有透镜，这里的透镜可以为球面透镜，也可以为自聚焦透镜。定位部件120设置于透光主体110的一端，定位部件120用于与外部的光纤接口上的定位孔插接，如图10所示，插接后，透光主体110的多路光通道中的每一路与光纤接口的多路光纤中的每一路分别耦合。限位部件130设置于透光主体110上定位部件120所在的一端，限位部件130用于在定位部件120的上下两侧形成支撑点，这里的支撑点用于光纤接口与定位部件120插接后支撑光纤接口，以限制光纤接口的上下摆动。

在光纤接口连接端面的两侧存在定位孔1和定位孔2，相应的，透光组件上也存在定位柱1和定位柱2(定位部件120)，两对定位孔和定位柱插接后将光纤接口与透光组件连接起来。

一些实施例中，光纤接口可以为APC型光纤接口或PC型光纤接口。

限位部件130在定位部件120的上下两侧的支撑点的支撑距离不同，限位部件130构成的支撑面与透镜1之间在光路上的距离为透镜1的焦距f，例如光纤接口为APC型光纤接口时，限位部件130构成的支撑面与APC型光纤接口的端面紧密贴合，可以防止APC型光纤接口上下摆动；光纤接口也可以为PC型光纤接口，限位部件130构成的支撑面可以支撑PC型光纤接口的下端，防止PC型光纤接口向下摆动。

本申请透光组件上的限位部件130可以在定位部件120的上下两侧形成支撑点，限制光纤接口的上下摆动，当连接的是APC型光纤接口时，使得透镜1到APC型光纤接口端面的距离为透镜1的焦距f，这样可以降低信号光在APC型光纤接口端面的回光反射，信号光从透镜1可以很好地耦合到APC型光纤接口的光纤中，提高信号光的传输效率。当连接的是PC型光纤接口时，使得透镜1到PC型光纤接口端面的距离近似为透镜1的焦距f，同样可以降低信号光在PC型光纤接口端面的回光反射，信号光从透镜1可以很好地耦合到PC型光纤接口的光纤中，提高信号光的传输效率。

本申请中，由于限位部件130可以在定位部件120的上下两侧形成支撑点，限制光纤接口的上下摆动，因此可以在制作透光组件的定位部件120时，公差不需要刚刚好，可以稍稍大一些，实际装配时透光组件的定位部件120可以很容易插到光纤接口的定位孔中，提高装配效率的同时，还能保证信号光从透镜1耦合到光纤接口中光纤的耦合效率。

限位部件130可以设置为两个分体式部分，定位部件120的上下两侧的支撑点分别位于两个分体式部分上。限位部件的每个分体式部分可以设置为圆柱或棱柱，本申请对此不做限定。

限位部件130也可以设置为一体成型的，与定位部件120分开设置。限位部件130与定位部件120也可以设置为一体成型的，具体的，定位部件120可以位于限位部件130的中心。

一体式和分体式这两种设计都可以保证限位部件130和APC型光纤接口的斜面端充分接触，从而减小APC型光纤接口相对透光组件的倾斜，从而使信号光从透镜1耦和到APC型光纤接口的光纤中的耦合效率达到最高。同时分体式这种限位部件130设计结构可以同时兼容PC型光纤接口，并且透镜1到APC型光纤接口和PC型光纤接口的距离非常接近，近似于透镜1的焦距。使用APC型光纤接口和PC型光纤接口对于整个光路系统的性能不会有明显差异。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (12)

1.一种透光组件，其特征在于，包括：

透光主体，其内部设置多路光通道；

定位部件，设置于所述透光主体的一端，所述定位部件用于与外部的光纤接口上的定位孔插接；

限位部件，设置于所述透光主体上所述定位部件所在的一端，所述限位部件用于在所述定位部件的上下两侧形成支撑点；所述支撑点用于所述光纤接口与所述定位部件插接后支撑所述光纤接口，以限制所述光纤接口的上下摆动。

2.根据权利要求1所述的透光组件，其特征在于，所述限位部件在所述定位部件的上下两侧的支撑点的支撑距离不同。

3.根据权利要求2所述的透光组件，其特征在于，所述透光主体中每路光通道的两端均设置有透镜，所述限位部件构成的支撑面与所述透镜之间在光路上的距离为所述透镜的焦距。

4.根据权利要求1或2所述的透光组件，其特征在于，所述限位部件设置为两个分体式部分，所述定位部件的上下两侧的所述支撑点分别位于所述两个分体式部分上。

5.根据权利要求4所述的透光组件，其特征在于，所述限位部件的每个分体式部分设置为圆柱或棱柱。

6.根据权利要求1或2所述的透光组件，其特征在于，所述限位部件设置为一体成型的。

7.根据权利要求6所述的透光组件，其特征在于，所述限位部件与所述定位部件设置为一体成型的。

8.根据权利要求4所述的透光组件，其特征在于，所述定位部件位于所述限位部件的中心。

9.根据权利要求1所述的透光组件，其特征在于，所述限位部件的材料为塑胶。

10.根据权利要求3所述的透光组件，其特征在于，所述透镜为球面透镜或自聚焦透镜。

11.一种光路系统，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的透光组件以及光纤接口；

所述透光组件上的定位部件与所述光纤接口上的定位孔插接，插接后，所述透光主体的多路光通道中的每一路与所述光纤接口的多路光纤中的每一路分别耦合。

12.根据权利要求11所述的光路系统，其特征在于，所述光纤接口为APC型光纤接口或PC型光纤接口。

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