CN207992509U - 一种多通道高速激光器组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多通道高速激光器组件，包括：主体壳体，从左至右依次固定于所述主体壳体中的激光器模块、第一透镜模块、第二透镜模块以及波分复用合波器，以及固定于所述主体壳体右端的光纤适配器，所述激光器模块发射出多路不同波长的光束，所述光束从所述第一透镜模块的左侧依次透过所述第一透镜模块和所述第二透镜模块至所述波分复用合波器，通过所述波分复用合波器将多路光束合波形成单路光束，所述单路光束穿过所述光纤适配器射出。该多通道高速激光器组件制造工艺简单、结构紧凑、光路稳定，适用于生产高速光器件。

Description

一种多通道高速激光器组件

技术领域

本实用新型属于光纤通信技术领域，尤其涉及一种多通道高速激光器组件。

背景技术

在当前的市面上，光纤通信整机厂商需要采用能携带100Gbps传输速率的光发射器件，而目前的市面上，尚且没有单颗的100Gbps高速激光器芯片供应，市面上出现了4x25G或2x50G的解决方案，该方案需要2颗或4颗激光器芯片，采用波分复用和耦合技术，将2颗或4颗激光器芯片上的两路或四路不同波长的激光束合波为一路光束，这种方式耦合工艺难度大，光路不稳定，生产效率低；且在光束的合波过程中，往往通过一组透镜对每路光束聚焦以达到光束准直的效果，通过一组透镜对光束聚焦准直，效果达不到最佳，光路容易产生偏差，光路不稳定。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述现有技术存在的问题之一，为此本实用新型的目的在于，提供一种多通道高速激光器组件，该多通道高速激光器组件制造工艺简单、结构紧凑、光路稳定，适用于生产高速光器件。

本实用新型通过如下技术方案实现：一种多通道高速激光器组件，包括：主体壳体，从左至右依次固定于所述主体壳体中的激光器模块、第一透镜模块、第二透镜模块以及波分复用合波器，以及固定于所述主体壳体右端的光纤适配器，所述激光器模块发射出多路不同波长的光束，所述光束从所述第一透镜模块的左侧依次透过所述第一透镜模块和所述第二透镜模块至所述波分复用合波器，通过所述波分复用合波器将多路光束合波形成单路光束，所述单路光束穿过所述光纤适配器射出。

本实用新型中，“多路不同波长的光束”是指由多个激光器发出波长不同且相互不重叠的光束，“单路光束”是指只有单独的一道光束。“光纤适配器”是可以对光束聚焦准直且集成有隔器的元件。

作为上述方案的进一步改进，还包括一固定底板，所述固定底板固定于所述主体壳体的底部，所述激光器模块、第一透镜模块、第二透镜模块以及波分复用合波器固定于所述固定底板上。

作为上述方案的进一步改进，所述激光器模块包括N个激光器，所述第一透镜模块和第二透镜模块均包括N个透镜，所述N个激光器发射出N束不同波长的光束，N束光束依次透过第一透镜模块和第二透镜模块均包括N个透镜。

作为上述方案的进一步改进，所述波分复用合波器包括N个合波通道，N路不同波长的光束从所述第二透镜模块的N个透镜中射出后射入所述N个合波通道中，经所述N个合波通道后形成单路光束从所述波分复用合波器中射出。

作为上述方案的进一步改进，所述N大于等于2。

需要说明的是，本实用新型中，“中心轴线”是指垂直于透镜的表面且穿透于透镜中心的直线。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的多通道高速激光器组件，包括：主体壳体，从左至右依次固定于所述主体壳体中的激光器模块、第一透镜模块、第二透镜模块以及波分复用合波器，以及固定于所述主体壳体右端的光纤适配器，所述激光器模块发射出多路不同波长的光束，所述光束从所述第一透镜模块的左侧依次透过所述第一透镜模块和所述第二透镜模块至所述波分复用合波器，通过所述波分复用合波器将多路光束合波形成单路光束，所述单路光束穿过所述光纤适配器射出。波分复用合波器可以将多路波长不同的光束合波后输出单路光束，以便于光信号的传输；设置两组透镜模块(第一透镜模块和第二透镜模块)可以对多路光束进行两次聚焦准直，光路稳定，防止因单组透镜对光束一次聚焦准直的不稳定而导致光信号失真的风险，光纤适配器可以对单路光束进行最后的聚焦准直，其还设有隔离器，可以防止光路上的回波反射光干扰激光机器。同时各元件之间合理的布局使得制造工艺简单、结构紧凑、适用于生产高速光器件。因而，该多通道高速激光器组件具有制造工艺简单、结构紧凑、光路稳定等优点，适用于生产高速光器件。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例提供的多通道高速激光器组件结构图；

图2是根据本实用新型实施例提供的多通道高速激光器组件的光路结构图；

图3是根据本实用新型实施例提供的多通道高速激光器组件的光路示意图；

图4是根据本实用新型实施例提供的多通道高速激光器组件的光纤适配器的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的实施例的描述中，需要理解的是，术语“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的实施方式的限制。

以下参照图1至图4对本实用新型实施例涉及的多通道高速激光器组件进行具体的说明。

如图1至图3所示，本实施例的一种多通道高速激光器组件，包括：主体壳体20，从左至右依次固定于所述主体壳体20中的激光器模块6、第一透镜模块2、第二透镜模块3以及波分复用合波器4，以及固定于所述主体壳体20右端的光纤适配器7，所述激光器模块6通电后可以发射出多路不同波长的光束1，所述光束1从所述第一透镜模块2的左侧依次透过所述第一透镜模块2和所述第二透镜模块3至所述波分复用合波器4，通过所述波分复用合波器4将多路光束1合波形成单路光束5，所述单路光束5穿过所述光纤适配器7射出。其中，所述第二透镜模块3设于所述第一透镜模块2的右侧，以便于接收多路光束1对光束1进行一次聚焦；所述波分复用合波器4设于所述第二透镜模块3的右侧，以便于接收经过第二透镜模块3聚焦后的光束对光束进行合波作用。所述光束1从所述第一透镜模块2的左侧依次透过所述第一透镜模块1和所述第二透镜模块3至所述波分复用合波器4，通过所述波分复用合波器4将多路光束1合波形成单路光束5，光纤适配器7再对单路光束5进行聚焦准直，将所述单路光束5准直精准的射出。需要说明的是，可以通过柔性电路板给所述激光器模块6供电，所述激光器模块6可以是多个监控光电二极管。

本实用新型中，“多路不同波长的光束1”是指多个激光器发出波长不同且相互不重叠的光束，“单路光束5”是指只有单独的一道光束。

如图1和图2所示，还包括一固定底板30，所述固定底板30固定于所述主体壳体20的底部，所述激光器模块6、第一透镜模块2、第二透镜模块3以及波分复用合波器4固定于所述固定底板30上。固定底板30的设置，可以便于激光器模块6、第一透镜模块2、第二透镜模块3以及波分复用合波器4的安装和固定，避免在主体壳体20上加工不必要的安装孔等结构，减少加工制造工艺，降低生产成本。

如图1至图3所示，所述激光器模块6包括N个激光器，所述N个激光器发出N路不同波长的光束1，所述第一透镜模块2和第二透镜模块3均包括N个透镜，N个透镜对N束光进行聚焦准直作用，使得每束光线都成细直的直线传播，以便于各光接收器更容易接收。需要说明的是，在本实用新型中，N大于等于2，以N等于4为最佳，有四路光束1时，每路光束的传输速度可以为每秒25Gbps，以便于批量制造100Gbps光通信器件或芯片，当然，也可以是其他速度的光束。这里以N等于4来具体的说明本实用新型的实施方式。

如图1到3所示，四个激光器6包括激光器601、激光器602、激光器603和激光器604，激光器601、激光器602、激光器603和激光器604发射出四路波长不同的光束(101,102,103,104)，第一透镜模块2包括透镜201、透镜202、透镜203、透镜204组成的透镜阵列(201,202,20,3,204)，第二透镜模块3包括透镜301、透镜302、透镜303、透镜304组成的透镜阵列(301,302,303,304)，波分复用合波器4上设有四个合波通道(401,402,403,404)。光束101从透镜201的左侧进入透镜201，透过透镜201后进入透镜301，然后通过分波通道401进入波分复用合波器4中，在波分复用合波器4中进行多次反射后从波分复用合波器4的右侧出口射出；光束102从透镜202的左侧进入透镜202，透过透镜202后进入透镜302，然后通过分波通道402进入波分复用合波器4中，在波分复用合波器4中进行多次反射后从波分复用合波器4的右侧出口射出；光束103从透镜203的左侧进入透镜203，透过透镜203后进入透镜303，然后通过分波通道403进入波分复用合波器4中，在波分复用合波器4中进行多次反射后从波分复用合波器4的右侧出口射出；光束104从透镜204的左侧进入透镜204，透过透镜204后进入透镜304，然后通过分波通道404进入波分复用合波器4中，在波分复用合波器4中进行多次反射后从波分复用合波器4的右侧出口射出；在波分复用合波器4的右侧出口射出的四道光束合为一束形成单路光束5完成光束101、102、103、104的聚集，单路光束5从光纤适配器7中射出，光纤适配器7可以对单路光束5完成聚焦准，且其内部的隔离器可以防止光路上的回波反射光干扰激光机器。，提高光束的传播稳定性。在这里，设置第一透镜模块2和第二透镜模块3，可以实现对光束1的两次调整聚焦和准直，可以提高光路的稳定性，提高的光的利用率。

如图1至3所示，优选的，每路光束1都可以具有一个与其在同一条直线上的第一透镜模块2的透镜和第二透镜模块3的透镜，及激光器模块6的每个激光器的光束发射源可以位于第一透镜模块2的透镜和第二透镜模块3的中心连线上，每路光束1依次分别射入第一透镜模块2和第二透镜模块3的透镜中。这样以便于每束光都被最大化的吸收和利用，可以防止光路跑偏。当然，每路光束1也可以和第一透镜模块2的透镜和第二透镜模块3的透镜不在一条直线上任意的排列，只要能保证光束的正常传输即可。这里以在一条直线上做描述，比如，具体的，光束101、透镜201、透镜301和合波通道401可以在同一条直线上，光束102、透镜202、透镜302和合波通道402在同一条直线上，光束103、透镜203、透镜303和合波通道403在同一条直线上，光束104、透镜204、透镜304和合波通道404在同一条直线上，光束101依次透过透镜201、透镜301和合波通道401，光束102依次透过透镜202、透镜302和合波通道402，光束103依次透过透镜203、透镜303和合波通道403，光束104依次透过透镜204、透镜304和合波通道404。

如图1至3所示，优选的，所述第一透镜模块2的四个透镜可以水平纵向或横向排列在一条直线上，且每个透镜的中心轴线相互平行。这样设计可以便于光束1的传播和光路的布置，增加光的利用率，将光路产品化时可以减少制造工艺和加工成本，成品率更高。

如图1至3所示，优选的，所述第二透镜模块2的四个透镜水平纵向或横向排列在一条直线上，且每个透镜的中心轴线相互平行。这样设计对应于第一透镜模块2和光束1的传播，可以便于光束1的传播和光路的布置，增加光的利用率，将光路产品化时可以减少制造工艺和加工成本，成品率更高。

如图4所示，具体的，所述光纤适配器7可以包括隔离器701、准直器702、插芯适配器703，隔离器701、准直器702、插芯适配器703之间的位置关系可以如图所示，可以将准直器702设于隔离器701和插芯适配器703之间，也可以将隔离器701设于准直器702和插芯适配器703之间，插芯适配器703可以直接和光纤或其他光传播介质直接连接将光束5进行传输，隔离器701可以对外界干扰信号作出屏蔽，防止外部信号对光束5的传播产生干扰，准直器702可以对光束5进行聚焦和准直，插芯适配器703可以将所述隔离器和准直器安装固定到一起，形成一个整体，使得整个光纤适配器便于使用和更换。

在本实用新型中，本领域的技术人员应该清楚的是，四个激光发生器(601，602,603,604)可以为光电二级管，也可以为其他可以发射激光的元件。

本实用新型的多通道高速激光器组件，包括：主体壳体20，从左至右依次固定于所述主体壳体20中的激光器模块6、第一透镜模块2、第二透镜模块3以及波分复用合波器4，以及固定于所述主体壳体20右端的光纤适配器7，所述激光器模块6发射出多路不同波长的光束1，所述光束1从所述第一透镜模块2的左侧依次透过所述第一透镜模块2和所述第二透镜模块3至所述波分复用合波器4，通过所述波分复用合波器4将多路光束1合波形成单路光束5，所述单路光束5穿过所述光纤适配器7射出。波分复用合波器4可以将多路波长不同的光束1合波后输出单路光束5，以便于光信号的传输；设置两组透镜模块(第一透镜模块2和第二透镜模块3)可以对多路光束1进行两次聚焦准直，光路稳定，防止因单组透镜对光束一次聚焦准直的不稳定而导致光信号失真的风险，光纤适配器7可以对单路光束5进行最后的聚焦准直，其还设有隔离器，可以防止光路上的回波反射光干扰激光机器，提高光束的传播稳定性；同时各元件之间合理的布局使得制造工艺简单、结构紧凑、适用于生产高速光器件。因而，该多通道高速激光器组件具有制造工艺简单、结构紧凑、光路稳定等优点，适用于生产高速光器件。

需要说明的是，在本实用新型中，本领域的技术人员应该清楚了解的是，所涉及的透镜可以为双球面透镜、双非球透镜、单球面透镜、单非球面透镜等以及双球面透镜、双非球透镜、单球面透镜、单非球面透镜等的任意组合，透镜的材质可以为玻璃或其它材质。

需要说明的是，本实用新型中，“水平纵向”是指在水平面内，将N个透镜纵向排列成一条直线；“水平横向”是指在水平面内，将N个透镜横向排列成一条直线。

需要说明的是，本实用新型中，“中心轴线”是指垂直于透镜的表面且穿透于透镜中心的直线。

在本实用新型的描述中，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种多通道高速激光器组件，其特征在于，包括：主体壳体，从左至右依次固定于所述主体壳体中的激光器模块、第一透镜模块、第二透镜模块以及波分复用合波器，以及固定于所述主体壳体右端的光纤适配器，所述激光器模块发射出多路不同波长的光束，所述光束从所述第一透镜模块的左侧依次透过所述第一透镜模块和所述第二透镜模块至所述波分复用合波器，通过所述波分复用合波器将多路光束合波形成单路光束，所述单路光束穿过所述光纤适配器射出。

2.根据权利要求1所述的多通道高速激光器组件，其特征在于，还包括一固定底板，所述固定底板固定于所述主体壳体的底部，所述激光器模块、第一透镜模块、第二透镜模块以及波分复用合波器固定于所述固定底板上。

3.根据权利要求2所述的多通道高速激光器组件，其特征在于，所述激光器模块包括N个激光器，所述第一透镜模块和第二透镜模块均包括N个透镜，所述N个激光器发射出N束不同波长的光束，N束光束依次透过第一透镜模块和第二透镜模块均包括N个透镜。

4.根据权利要求3所述的多通道高速激光器组件，其特征在于，所述波分复用合波器包括N个合波通道，N路不同波长的光束从所述第二透镜模块的N个透镜中射出后射入所述N个合波通道中，经所述N个合波通道后形成单路光束从所述波分复用合波器中射出。

5.根据权利要求4所述的多通道高速激光器组件，其特征在于，所述N大于等于2。