CN212160161U - 光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，包括壳体，设于壳体内的电路板和至少一个光发射组件；该光发射组件包括激光器芯片、光路整形组件、光路调整组件和光插座；其中，光路调整组件包括至少第一反射面和第二反射面，第一反射面和第二反射面均镀增反膜；激光器芯片电连接电路板；激光器芯片发射的光信号经光路整形组件整形之后入射到光路调整组件的第一反射面，经第一反射面和第二反射面依次反射调整路径后，光信号入射到光插座内，由光插座输出。本申请设计了使用增反膜的光路调整组件，以使反射光保持线偏振，避免了非线偏振光入射到集成在光插座内的光隔离器时产生不必要的光损耗，在提高光模块集成度的同时，减少了光损耗，提高了光模块的性能。

Description

光模块

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

传统的光收发模块包括光发射端和光接收端，如中国专利《具有多路波长通道的光发射器件、光接收器件及光模块》(申请号：201320397619.1)公开的光发射器件，参考图1，光发射器件包括激光器芯片10’、准直透镜20’、波分复用器30’、耦合透镜40’和用于连接光纤的光插座。一般光插座都位于光模块光口端的中间位置，为了使光发射端的光信号经耦合透镜聚焦之后垂直入射到光插座中，常用的方法是在光发射端的耦合透镜与光插座之间设置一光束位移棱镜50’，用于改变光束的传输路径，使通过聚焦耦合透镜发出的光束垂直耦合进入光插座中，以提高器件的光传输功率。光束位移棱镜50’通常采用一个玻璃棱镜制成，在玻璃棱镜的入射面和出射面上分别镀有减反射膜，将玻璃棱镜的相对两个侧端面(例如上下两个侧端面)进行抛光处理，以形成全内反射面，实现对入射光束传输路径的改变。

随着电芯片的升级换代，光模块中光学封装的空间越来越紧张，一些封装中将光发射端的光隔离器集成到光插座内，以节省空间，降低成本。如图2所示的光插座，为中国专利《带有光隔离器的插座及其制造方法》(申请号：200680045017.2)公开的光插座60’，光隔离器70’集成到光插座60’内，提高了集成度，节省了空间，而且减少了组装步骤。但是将光隔离器集成到光插座之后，光隔离器便位于上述光束位移棱镜之后的光路上。由于激光器芯片发射的光信号为线偏振光，线偏振光经过上述光束位移棱镜的两个全内反射面全反射后，部分反射光的相位产生相移，只有当入射角满足临界角时，反射光才仍为线偏振。在实际使用时，为了避免公差带来的影响，入射角总是大于临界角，从而从光束位移棱镜反射输出的光信号会变为椭圆偏振光。当椭圆偏振光入射到上述光隔离器时，垂直于光隔离器透光轴方向的椭圆偏振光分量将无法通过光隔离器，从而被光隔离器反射损耗，增大了光模块发射端的光损耗。

发明内容

本申请的目的在于提供一种光模块，在提高光模块集成度的同时，减少光损耗。

为了实现上述目的之一，本申请提供了一种光模块，包括壳体，设于壳体内的电路板和至少一个光发射组件；

所述光发射组件包括激光器芯片、光路整形组件、光路调整组件和光插座；

所述光路调整组件包括至少第一反射面和第二反射面；所述第一反射面和第二反射面均设有增反膜；

所述激光器芯片电连接所述电路板；所述激光器芯片发射的光信号经所述光路整形组件整形之后入射到所述光路调整组件的所述第一反射面，经所述第一反射面和第二反射面依次反射调整路径后，所述光信号入射到所述光插座内，由所述光插座输出。

作为实施方式的进一步改进，所述光信号入射到所述增反膜的入射角小于所述光信号在该增反膜膜面产生全反射的临界角。

作为实施方式的进一步改进，所述增反膜的反射率大于或等于95％。

作为实施方式的进一步改进，所述光路调整组件包括至少第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射面位于所述第一反射镜上，所述第二反射面位于所述第二反射镜上。

作为实施方式的进一步改进，所述第一反射镜和第二反射镜之间的光路上还设有调整块，用于调整所述光信号入射到所述第二反射镜的位置。

作为实施方式的进一步改进，所述调整块包括一透明棱镜。

作为实施方式的进一步改进，所述光路调整组件包括一棱镜，所述第一反射面和第二反射面分别位于所述棱镜相对的两个平面上。

作为实施方式的进一步改进，所述光模块还包括一支撑件，用于支撑所述光路调整组件。

作为实施方式的进一步改进，所述光插座内设有光隔离器。

作为实施方式的进一步改进，所述光路整形组件包括至少一个准直透镜；或者，所述光路整形组件包括准直透镜组和波分复用器；或者，所述光路整形组件包括准直透镜组、光间距控制器和波分复用器。

本申请的有益效果：设计了使用增反膜的光路调整组件，以使反射光保持线偏振，避免了非线偏振光入射到集成在光插座内的光隔离器时产生不必要的光损耗，在提高光模块集成度的同时，减少了光损耗，提高了光模块的性能。

附图说明

图1为常用的光模块中光发射器件结构示意图；

图2为常用的集成光隔离器的光插座结构示意图；

图3为本申请光模块结构示意图；

图4为本申请实施例1的光模块发射端结构示意图；

图5为本申请实施例1的光模块发射端结构简化示意图；

图6为本申请实施例1的光路调整组件示意图；

图7为本申请实施例2的光模块发射端结构简化示意图；

图8为本申请实施例3的光模块发射端结构简化示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。

在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。

另外，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。当元件或层被称为在另一部件或层“上”、与另一部件或层“连接”时，其可以直接在该另一部件或层上、连接到该另一部件或层，或者可以存在中间元件或层。

实施例1

如图3-6所示，该实施例的光模块，包括壳体10，设于壳体10内的电路板20和至少一个光发射组件，该光发射组件包括激光器芯片30、光路整形组件40、光路调整组件50和光插座60。这里，光模块可以是光收发模块，包括光发射组件和光接收组件，也可以是光发射模块，包括光发射组件。上述光路调整组件50包括第一反射面51和第二反射面52，该第一反射面51和第二反射面52均设有增反膜53、54，用于改变入射光的传播路径以达到调整光路的目的。激光器芯片30电连接电路板20，激光器芯片30发射的光信号经光路整形组件40整形之后入射到光路调整组件50的第一反射面51，经第一反射面51和第二反射面52依次反射调整路径后，光信号入射到光插座60内，由光插座60输出。

如图3和4所示，该实施例中，激光器芯片30的数量为四个，光路整形组件40包括准直透镜组41和波分复用器42，准直透镜组41用于准直激光器芯片30输出的光信号，波分复用器42用于将四通道激光器输出的四路光复用成一路光输出。在其它实施例中，光路整形组件还可以在准直透镜组合波分复用器之间设置一光间距控制器，以缩小四路光信号的间距减小波分复用器的体积，减小光模块内光器件占用的空间，提高集成度。或者，在单通道的光发射组件里，光路整形组件可以是单个准直透镜。该实施例中，光插座60内集成有光隔离器61，节省了光模块内的空间，提高了光模块的集成度。光模块内还设有一支撑件80和耦合透镜70，支撑件80用于支撑光路调整组件50，以使光路调整组件50的第一反射面与光轴具有合适的夹角，从而使得光信号以小于全反射临界角的入射角入射到光路调整组件50上。耦合透镜70位于光路调整组件50与光插座60之间，用于将光路调整组件50输出的光信号聚焦耦合到光插座60内，并从光插座60输出光信号。

如图5和6所示，该实施例中，光路调整组件50包括一棱镜，该棱镜相对的两个相互平行的平面分别为第一反射面51和第二反射面52，第一反射面51和第二反射面52均镀增反膜53、54。棱镜还包括入射面55和出射面56，该入射面55和出射面56均镀增透膜，以减少光损耗。为了尽量减少光损耗，采用的增反膜53、54的反射率大于或等于95％。例如，棱镜采用SF11光学玻璃制成，其光学折射率n1＝1.74，第一反射面51和第二反射面52可以镀二氧化钛膜作为增反膜53、54，其光学折射率n2＝2.45，为避免入射光在增反膜53、54与空气接触的膜面处发生全反射，信号光入射到该增反膜53、54的入射角a需要控制在全反射临界角24°以内。如图4所示，将棱镜调整到合适的角度，以使光信号以小于上述临界角的入射角入射到第一反射面内，再利用支撑件80支撑固定该棱镜。在其它实施例中，棱镜和增反膜都可以采用其它不同折射率的材料制造，也可以通过镀多层膜形成高反射率的增反膜。该结构利用增反膜反射光信号，在入射光为线偏振光的情况下，反射光依然为线偏振光，入射到带有光隔离器的光插座内时，线偏振光可全部通过光隔离器，避免了非线偏振光入射到集成在光插座内的光隔离器时产生不必要的光损耗，即减少了光模块的偏振相关损耗，在提高光模块集成度的同时，减少了光损耗，提高了光模块的性能。

实施例2

如图7所示，与实施例1不同的是，该实施例中的光路调整组件50包括第一反射镜57和第二反射镜58，该第一反射镜57和第二反射镜58均镀增反膜53、54形成第一反射面51和第二反射面52。第一反射镜57和第二反射镜58为分立元件，调整和封装都更加灵活，调整好第一反射镜57和第二反射镜58后，再利用支撑件支撑固定该第一反射镜57和第二反射镜58。同样，光信号入射到第一反射镜57和第二反射镜58的入射角均要小于增反膜53、54与空气接触的膜面处的全反射临界角。激光器芯片30发射的光信号经光路整形组件40整形之后以小于全反射临界角的入射角入射到第一反射镜57上，经第一反射镜57反射后入射到第二反射镜58，并由第二反射镜58入射到集成了光隔离器的光插座60内。当然，在其它实施例中，也可以设置三个反射镜或更多的反射镜来实现光路调整。

实施例3

如图8所示，该实施例是在实施例2的基础上增加一调整块59，即在上述第一反射镜57和第二反射镜58之间的光路上增加调整块59，用于调整光信号入射到第二反射镜58的位置。这里，调整块59可以是一光学透明棱镜，用于改变光程或出射光的位置，进一步优化光路，节约了光路调整组件的空间，使封装更加灵活。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光模块，包括壳体，设于壳体内的电路板和至少一个光发射组件，其特征在于：

所述光发射组件包括激光器芯片、光路整形组件、光路调整组件和光插座；

所述光路调整组件包括至少第一反射面和第二反射面；所述第一反射面和第二反射面均设有增反膜；

所述激光器芯片电连接所述电路板；所述激光器芯片发射的光信号经所述光路整形组件整形之后入射到所述光路调整组件的所述第一反射面，经所述第一反射面和第二反射面依次反射调整路径后，所述光信号入射到所述光插座内，由所述光插座输出。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：

所述光信号入射到所述增反膜的入射角小于所述光信号在该增反膜膜面产生全反射的临界角。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述增反膜的反射率大于或等于95％。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述光路调整组件包括至少第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射面位于所述第一反射镜上，所述第二反射面位于所述第二反射镜上。

5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于：所述第一反射镜和第二反射镜之间的光路上还设有调整块，用于调整所述光信号入射到所述第二反射镜的位置。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于：所述调整块包括一透明棱镜。

7.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述光路调整组件包括一棱镜，所述第一反射面和第二反射面分别位于所述棱镜相对的两个平面上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的光模块，其特征在于：所述光模块还包括一支撑件，用于支撑所述光路调整组件。

9.根据权利要求1-7任一项所述的光模块，其特征在于：所述光插座内设有光隔离器。

10.根据权利要求1-7任一项所述的光模块，其特征在于：所述光路整形组件包括至少一个准直透镜；或者，所述光路整形组件包括准直透镜组和波分复用器；或者，所述光路整形组件包括准直透镜组、光间距控制器和波分复用器。

Images