CN211291740U - 一种光模块内光功率监控光路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种光模块内光功率监控光路结构，包括激光器和光电探测器，所述光电探测器置于所述激光器的背光侧，在所述激光器正面发光侧的发光方向上依次设置有透镜、分光组件，在所述激光器的背光侧还设有聚焦反射镜，所述透镜对所述激光器发射的激光进行准直，准直后的激光经所述分光组件分成透射光和反射光，所述透射光透射出所述分光组件，所述反射光经所述分光组件反射至所述聚焦反射镜，所述聚焦反射镜将所述反射光反射聚焦至所述光电探测器。本实用新型光电探测器接收的光来自激光器的正面发光侧，由于激光器正面发光侧的光功率一致性好，光电探测器可根据接收到正面发光侧的光完成激光器的寿命预测等功能。

Description

一种光模块内光功率监控光路结构

技术领域

本实用新型涉及光模块技术领域，尤其涉及一种光模块内光功率监控光路结构。

背景技术

随着光通信系统对通信速率及资源利用要求的不断提高，对光模块性能与可靠性的要求也在逐步提高。而目前绝大多数光模块产品发端采用直接出光，无法对发端激光器的工作状态实时监控，一些带监控的光模块发端采用在激光器芯片背光侧放置光电探测器以实现背光检测，但由于激光器背光功率一致性差，无法完成寿命预测等监控功能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种光模块内光功率监控光路结构，以解决传统激光器背光检测装置由于激光器背光功率一致性差、无法完成寿命预测等监控功能的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种光模块内光功率监控光路结构，包括激光器和光电探测器，所述光电探测器置于所述激光器的背光侧，在所述激光器正面发光侧的发光方向上依次设置有透镜、分光组件，在所述激光器的背光侧还设有聚焦反射镜，所述透镜对所述激光器发射的激光进行准直，准直后的激光经所述分光组件分成透射光和反射光，所述透射光透射出所述分光组件，所述反射光经所述分光组件反射至所述聚焦反射镜，所述聚焦反射镜将所述反射光反射聚焦至所述光电探测器。

可选的，所述分光组件包括胶合面和反射面，所述胶合面具有分光层，所述透镜的出射光经所述胶合面分成所述透射光和所述反射光，所述反射光经所述反射面反射至所述聚焦反射镜。

可选的，所述透镜的出射光方向为水平方向，所述透镜的出射光经所述胶合面偏转90°得到所述反射光，所述反射光经所述反射面、朝着靠近所述聚焦反射镜的方向偏转90°，所述聚焦反射镜与所述反射面的高度一致。

可选的，所述分光层为光学镀膜层。

可选的，所述光学镀膜层的分光比为1:9。

可选的，所述聚焦反射镜的反射面为抛物面。

可选的，所述聚焦反射镜的镜片为模压镜片或注塑镜片。

本实用新型的光模块内光功率监控光路结构相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型光电探测器接收的光来自激光器的正面发光侧，由于激光器正面发光侧的光功率一致性好，光电探测器可根据接收到正面发光侧的光完成激光器的寿命预测等功能；

(2)本实施例中光功率监控光路结构使用透镜组成的准直光路，使得光路路径布置更加自由，且聚焦反射镜采用反射类型，可以进一步简化光路；

(3)本实施例中激光器的正面发光侧空间较大，分光组件设置在激光器的正面发光侧，分光组件可在激光器发光方向上自由移动，聚焦反射镜在保证高度与分光组件高度一致、焦点在光电探测器上的前提下也可以自由移动，进一步提升了光模块内光功率监控光路结构的自由度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的光模块内光功率监控光路结构的结构示意图。

附图标记说明：

10-激光器；20-透镜；30-分光组件；301-胶合面；302-反射面；40-聚焦反射镜；50-光电探测器；60-反射光；70-透射光。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的光模块内光功率监控光路结构，包括激光器10和光电探测器50，所述光电探测器50置于所述激光器10的背光侧，在所述激光器10正面发光侧的发光方向上依次设置有透镜20、分光组件30，在所述激光器10的背光侧还设有聚焦反射镜40，所述透镜20对所述激光器10发射的激光进行准直，准直后的激光经所述分光组件30分成透射光70和反射光60，所述透射光70透射出所述分光组件30，所述反射光60经所述分光组件30反射至所述聚焦反射镜40，所述聚焦反射镜40将所述反射光60反射聚焦至所述光电探测器50。

其中，激光器10、光电探测器50、透镜20、分光组件30、聚焦反射镜40均为市面上常见的器件，其功能实现原理可参考传统器件，在此不再赘述，且激光器10、光电探测器50、透镜20、分光组件30、聚焦反射镜40的选型均有多种，在此不一一举例。

本实施例中，透镜20与激光器10的光轴重合，透镜20的入射口对准激光器10的发光口，分光组件30处于透镜20出射光的光路上，这里，各个部件的摆放位置不限，摆放角度满足光路的连续性即可。激光器10正面发光侧发出的光经透镜20准直，变成平行光，平行光到达分光组件30被分成两部分，一部分经分光组件30反射至聚焦反射镜40，另一部分透射出分光组件30，透射出去的激光用于激光器10的正常工作。

传统激光器10背光检测装置在激光器10的背光侧设置光电探测器50以实现背光检测，光电探测器50接收的光来自激光器10的背光侧，由于激光器10的背光功率一致性差，使得光电探测器50在接收到背光侧的激光后无法完成寿命预测等功能。本实施例通过设置光电探测器50、透镜20、分光组件30、聚焦反射镜40组成的光功率监控光路结构，激光器10正面发光侧发出的光经三次反射至光电探测器50，这样光电探测器50接收的光来自激光器10的正面发光侧，由于激光器10正面发光侧的光功率一致性好，光电探测器50可根据接收到正面发光侧的光完成激光器10的寿命预测等功能。其中，本实施例中光功率监控光路结构使用透镜20组成的准直光路，使得光路路径布置更加自由；且聚焦反射镜40采用反射类型，可以进一步简化光路。

一般的，激光器10的背光侧的空间有限，激光器10的正面发光侧空间较大，本实施例中的分光组件30设置在激光器10的正面发光侧，分光组件30可在图1中的左右方向自由移动，进一步提升了光模块内光功率监控光路结构的自由度；且激光器10背光侧的聚焦反射镜40在保证高度与分光组件30高度一致、焦点在光电探测器50上的前提下也可以左右移动，进一步提升了光路结构的自由度。

具体的，如图1所示，所述分光组件30包括胶合面301和反射面302，所述胶合面301具有分光层，所述透镜20的出射光经所述胶合面301分成所述透射光70和所述反射光60，所述反射光60经所述反射面302反射至所述聚焦反射镜40。

其中，具有分光层的胶合面301同时具有反射和透射功能。为了避免设备遮挡激光器10发出的光，光电探测器50需要设置在激光器10的背光侧，这样激光器10发出的光最开始是背离光电探测器50的，需要将激光器10发出的光进行180°偏转。以激光器10、光电探测器50设置在水平面上为例，本实施例中，激光器10发出的光需要最少两次偏转才能完成180°偏转，胶合面301同样大致处于水平面且其反射面朝向透镜20的出射口，胶合面301朝着远离透镜20的方向倾斜，胶合面301完成激光的第一次偏转，反射面302位于胶合面301的上方，即反射面302与胶合面301相对设置，反射面302与胶合面301构成一喇叭形状，反射面302完成激光的第二次偏转，聚焦反射镜40的高度基本与反射面302的高度一致，便于将反射面302反射的光反射聚焦至光电探测器50。其中，胶合面301、反射面302的反射角度有多种。

具体的，如图1所示，所述透镜20的出射光方向为水平方向，所述透镜20的出射光经所述胶合面301偏转90°得到所述反射光60，所述反射光60经所述反射面302、朝着靠近所述聚焦反射镜40的方向偏转90°，所述聚焦反射镜40与所述反射面302的高度一致。

本实施例的分光组件30为两个三棱镜胶合而成，体现在图1中近似为两个等腰直角三角形胶合而成。图1中上方三角形的斜面朝向聚焦反射镜40且其斜面为竖直方向，图1中上方三角形的上方直角面即为反射面302，图1中下方三角形的一直角面为水平方向且下方三角形的斜面与上方三角形的一直角面胶合，即为胶合面301。由上可知，激光器10发出的光需要最少两次偏转才能完成180°偏转，考虑到整个设备的完整性和实际应用环境，本实施例优选激光器10正面发光侧的发光方向为水平方向，即透镜20的出射光方向为水平方向，胶合面301将透镜20的出射光偏转90°得到反射光60，反射光60向上到达反射面302，反射面302将反射光60继续偏转90°至聚焦反射镜40，此时反射光60的方向为水平朝向聚焦反射镜40，聚焦反射镜40与反射面302的高度一致，保证接收到反射面302反射的光。

可选的，所述分光层为光学镀膜层。光学镀膜的工艺简单，适合大批量生产。

可选的，所述光学镀膜层的分光比为1:9。这里，光学镀膜层的分光比为1:9，激光中9/10的能量向前传输，位置激光器10后续的正常工作，1/10能量向后用于功率监控。若分光比太大，会造成向前传输的能量较少，造成能量浪费；若分光比太小，会造成向后传输的能量太少，由于光电探测器50的灵敏度限制，可能造成光功率监测的可靠性低。本实施例优选光学镀膜层的分光比为1:9，既可避免能量浪费，又保证了光功率监测的可靠性，且分光比为1:9的光学镀膜工艺完整，易于实现。

可选的，所述聚焦反射镜40的反射面为抛物面。抛物面型聚焦反射镜的聚焦效果好，有利于增强光电探测器50接收的能量，进而有利于提高光功率监测的可靠性。可选的，所述聚焦反射镜40的镜片为模压镜片或注塑镜片。模压镜片或注塑镜片同样适合大批量生产。可选的，激光器10为边发射激光器10，透镜20为球面或非球面透镜20，均较为常见。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光模块内光功率监控光路结构，包括激光器(10)和光电探测器(50)，所述光电探测器(50)置于所述激光器(10)的背光侧，其特征在于，在所述激光器(10)正面发光侧的发光方向上依次设置有透镜(20)、分光组件(30)，在所述激光器(10)的背光侧还设有聚焦反射镜(40)，所述透镜(20)对所述激光器(10)发射的激光进行准直，准直后的激光经所述分光组件(30)分成透射光(70)和反射光(60)，所述透射光(70)透射出所述分光组件(30)，所述反射光(60)经所述分光组件(30)反射至所述聚焦反射镜(40)，所述聚焦反射镜(40)将所述反射光(60)反射聚焦至所述光电探测器(50)。

2.如权利要求1所述的光模块内光功率监控光路结构，其特征在于，所述分光组件(30)包括胶合面(301)和反射面(302)，所述胶合面(301)具有分光层，所述透镜(20)的出射光经所述胶合面(301)分成所述透射光(70)和所述反射光(60)，所述反射光(60)经所述反射面(302)反射至所述聚焦反射镜(40)。

3.如权利要求2所述的光模块内光功率监控光路结构，其特征在于，所述透镜(20)的出射光方向为水平方向，所述透镜(20)的出射光经所述胶合面(301)偏转90°得到所述反射光(60)，所述反射光(60)经所述反射面(302)、朝着靠近所述聚焦反射镜(40)的方向偏转90°，所述聚焦反射镜(40)与所述反射面(302)的高度一致。

4.如权利要求2所述的光模块内光功率监控光路结构，其特征在于，所述分光层为光学镀膜层。

5.如权利要求4所述的光模块内光功率监控光路结构，其特征在于，所述光学镀膜层的分光比为1:9。

6.如权利要求1所述的光模块内光功率监控光路结构，其特征在于，所述聚焦反射镜(40)的反射面为抛物面。

7.如权利要求1所述的光模块内光功率监控光路结构，其特征在于，所述聚焦反射镜(40)的镜片为模压镜片或注塑镜片。

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