CN208847889U - 一种同轴光组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光通信技术领域，公开了一种同轴光组件，包括TO件、TO管体、准直透镜、耦合管座和尾纤。其中，准直透镜的焦点位于光电芯片的感光面或光发射面上；尾纤的光纤头包括钢针和设于钢针内的自准直透镜和光纤插芯；自准直透镜将平行光会聚到光纤插芯的纤芯内，或者将光纤插芯的纤芯输出的光准直输出光纤头；TO件与TO管体及准直透镜组装的次组件耦合于耦合管座的TO耦合端，所述尾纤耦合于耦合管座的尾纤耦合端，所述准直透镜与所述光纤头的自准直透镜之间传输平行光。本申请结合了准直透镜与尾纤的自准直透镜，实现了平行光耦合，降低了耦合难度，有效提高了耦合效率。
Description
技术领域
本实用新型属于光通信技术领域，涉及一种同轴光组件。
背景技术
TO（Transistor Outline）封装在光模块中，特别是同轴光组件中具有广泛的应用。而为了更好的光耦合效率，TO封装往往在TO管帽上烧结非球透镜进行光传输。但是球面加工精度要求高，非球与管帽的烧结工艺复杂，成本高，同时要球面镀膜的难度系数大，因此整体的TO-CAN封装成本很高。
现有技术中，也有将非球透镜独立出来，设于TO管帽外，但是在组装过程中需要同时调节该非球透镜的位置来实现最佳耦合。该结构虽然解决了非球透镜与TO管帽烧结工艺复杂，镀膜难度系数大等问题，但是同时也增加了耦合工序，降低了耦合效率。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提出了一种同轴光组件，将透镜设于TO管帽外面，降低了TO封装的难度，同时采用平行光耦合，降低了耦合难度，有效提高了耦合效率。
为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种同轴光组件，包括：
TO件，所述TO件包括TO底座、设于TO底座上的光电芯片，以及平窗管帽；所述平窗管帽将所述光电芯片密封于TO底座上，平窗管帽上与所述光电芯片相对的位置设有透光的平面窗口；
TO管体，套设于所述平窗管帽外面；所述TO管体与平窗管帽的平面窗口相对的位置设有通光孔，所述通光孔靠近平窗管帽的位置设有透镜安装槽；
准直透镜，安装于所述TO管体的透镜安装槽内；所述透镜安装槽的深度使得安装后的准直透镜的焦点位于所述光电芯片的感光面或光发射面上；
耦合管座，包括尾纤耦合端和TO耦合端，分别用于耦合尾纤和TO件；
尾纤，包括光纤头和光纤，所述光纤头包括钢针和设于钢针内的自准直透镜和光纤插芯；所述自准直透镜将平行光会聚到光纤插芯的纤芯内，或者将光纤插芯的纤芯输出的光准直输出光纤头；
所述TO件与TO管体及准直透镜组装的次组件耦合于耦合管座的TO耦合端，所述尾纤耦合于耦合管座的尾纤耦合端，所述准直透镜与所述光纤头的自准直透镜之间传输平行光。
进一步的，所述光电芯片为LD芯片，具有与所述平面窗口相对的光发射面。
进一步的，还包括光隔离器，所述TO管体远离平窗管帽的顶端设有光隔离器安装槽，用于安装所述光隔离器。
进一步的，所述光电芯片为PD，具有与所述平面窗口相对的感光面。
进一步的，所述尾纤的钢针上设有定位环，所述定位环紧靠于所述耦合管座的尾纤耦合端的端面。
进一步的，所述尾纤的自准直透镜与所述光纤插芯相对的端面为与光轴具有一锐角夹角的倾斜面，与其相对的光纤插芯的端面为与其平行的倾斜面。
本实用新型的有益效果：本申请采用平窗管帽的TO封装光电芯片，在平窗管帽外再设置准直透镜，降低了TO封装的难度；同时结合了准直透镜与尾纤的自准直透镜，实现了平行光耦合，降低了耦合难度，有效提高了耦合效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本申请同轴光组件实施例1结构示意图；
图2是本申请尾纤结构示意图；
图3是本申请同轴光组件实施例2示意图；
图4是图3中TO管体结构示意图。
附图标记：10、TO件；11、TO底座；12、光电芯片；13、平窗管帽；131、平面窗口；20、TO管体；21、通光孔；22、透镜安装槽；23、光隔离器安装槽；30、准直透镜；40、耦合管座；50、尾纤；51、光纤头；511、钢针；512、自准直透镜；513、光纤插芯；514、纤芯；52、光纤；60、光隔离器。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
实施例1
请参考图1和2，本实施例的同轴光组件，包括TO件10、TO管体20、准直透镜30、耦合管座40和尾纤50。其中，TO件10包括TO底座11、设于TO底座11上的光电芯片12，以及平窗管帽13；该平窗管帽13将光电芯片12密封于TO底座11上，平窗管帽13上与光电芯片12相对的位置设有透光的平面窗口131。TO管体20套设于平窗管帽13外面，该TO管体20与平窗管帽13的平面窗口131相对的位置设有通光孔21，通光孔21靠近平窗管帽13的位置设有透镜安装槽22。准直透镜30，安装于上述TO管体20的透镜安装槽22内，该透镜安装槽22的深度使得安装后的准直透镜30的焦点位于上述光电芯片12的感光面或光发射面上，例如PD芯片的感光面或LD芯片的光发射面上。
耦合管座40包括尾纤耦合端和TO耦合端，分别用于耦合尾纤50和TO件10。尾纤50包括光纤头51和光纤52，其中，光纤头51包括钢针511和设于钢针511内的自准直透镜512和光纤插芯513；自准直透镜512将平行光会聚到光纤插芯513的纤芯514内，或者将光纤插芯513的纤芯514输出的光准直输出光纤头51。TO件10与TO管体20及准直透镜30组装的次组件耦合于耦合管座40的TO耦合端，尾纤50耦合于耦合管座40的尾纤耦合端，准直透镜30与光纤头51的自准直透镜512之间传输平行光。
以同轴激光器组件为例，光电芯片12为LD芯片，具有与上述平面窗口131相对的光发射面。TO件10与TO管体20及准直透镜30组装为次组件，透镜安装槽22的深度使得安装后的准直透镜30的焦点位于LD芯片的发光面上。LD芯片发射的激光直接透射过TO管帽13的平面窗口131，入射到准直透镜30上，经准直透镜30输出平行光。该次组件耦合到耦合管座40的TO耦合端，耦合管座40的另一端耦合尾纤50。准直透镜30输出的平行光平行入射到尾纤50的自准直透镜512上，经自准直透镜512会聚到光纤插芯513的纤芯514上，经过纤芯514从光纤52输出。该结构采用平窗管帽的TO封装光电芯片，在平窗管帽外再设置准直透镜，降低了TO封装的难度；同时在次组件与尾纤50之间实现了平行光耦合，降低了耦合难度，有效提高了耦合效率。
该实施例中，尾纤50的钢针51上设有定位环53，定位环53紧靠于耦合管座40的尾纤耦合端的端面。定位环53与耦合管座40之间可以通过焊接固定，也可以通过粘胶固定。当然，也可以不采用定位环，直接将钢针粘胶固定于耦合管座内。次组件通过TO管体20与耦合管座40焊接固定，也可在TO管体20与耦合管座40之间点胶固定。
当然，该实施例中的LD芯片也可以由PD芯片替代，透镜安装槽的深度使得安装后的准直透镜的焦点位于PD芯片的感光面，其光路与上述同轴激光器组件的光路相反，不再赘述。
实施例2
请参考图3和4，该实施例中的光电芯片12采用LD芯片，与实施例1不同的是，该实施例的同轴光组件还包括光隔离器60，如图4所示，上述TO管体20远离平窗管帽13的顶端设有光隔离器安装槽23，用于安装该光隔离器60。如图3所示，光隔离器60允许LD芯片发射的光正向通过，隔绝尾纤50返回的反向光，避免反向光进入LD芯片，影响系统稳定性和激光质量。
上述各实施例中，如图2所示，尾纤50的自准直透镜52与光纤插芯53相对的端面为与光轴具有一锐角夹角的倾斜面，与其相对的光纤插芯53的端面为与其平行的倾斜面，以将自准直透镜52与光纤插芯53之间相对的两个端面反射的部分返回光反射至偏离主光路的方向，避免返回光影响系统稳定。该倾斜面与光轴的夹角优选在6度到15度之间。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种同轴光组件，其特征在于，包括：
TO件，所述TO件包括TO底座、设于TO底座上的光电芯片，以及平窗管帽；所述平窗管帽将所述光电芯片密封于TO底座上，平窗管帽上与所述光电芯片相对的位置设有透光的平面窗口；
TO管体，套设于所述平窗管帽外面；所述TO管体与平窗管帽的平面窗口相对的位置设有通光孔，所述通光孔靠近平窗管帽的位置设有透镜安装槽；
准直透镜，安装于所述TO管体的透镜安装槽内；所述透镜安装槽的深度使得安装后的准直透镜的焦点位于所述光电芯片的感光面或光发射面上；
耦合管座，包括尾纤耦合端和TO耦合端，分别用于耦合尾纤和TO件；
尾纤，包括光纤头和光纤，所述光纤头包括钢针和设于钢针内的自准直透镜和光纤插芯；所述自准直透镜将平行光会聚到光纤插芯的纤芯内，或者将光纤插芯的纤芯输出的光准直输出光纤头；
所述TO件与TO管体及准直透镜组装的次组件耦合于耦合管座的TO耦合端，所述尾纤耦合于耦合管座的尾纤耦合端，所述准直透镜与所述光纤头的自准直透镜之间传输平行光。
2.根据权利要求1所述的同轴光组件，其特征在于：所述光电芯片为LD芯片，具有与所述平面窗口相对的光发射面。
3.根据权利要求2所述的同轴光组件，其特征在于：还包括光隔离器，所述TO管体远离平窗管帽的顶端设有光隔离器安装槽，用于安装所述光隔离器。
4.根据权利要求1所述的同轴光组件，其特征在于：所述光电芯片为PD，具有与所述平面窗口相对的感光面。
5.根据权利要求1-4任一项所述的同轴光组件，其特征在于：所述尾纤的钢针上设有定位环，所述定位环紧靠于所述耦合管座的尾纤耦合端的端面。
6.根据权利要求1-4任一项所述的同轴光组件，其特征在于：所述尾纤的自准直透镜与所述光纤插芯相对的端面为与光轴具有一锐角夹角的倾斜面，与其相对的光纤插芯的端面为与其平行的倾斜面。
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