CN213423537U - 一种带背光监控的光组件及光模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带背光监控的光组件及光模块，透镜基体上设置第一光学界面、第二光学界面及分光片，所述分光片包括折射区和全反射区，所述光传输单元包括VCSEL激光器、光探测芯片、入射准直透镜、聚焦透镜，所述VCSEL激光器的发射光经过所述入射准直透镜形成平行光，所述平行光经过所述第一光学界面入射至第二光学界面，部分光透过所述分光片的折射区入射至光探测芯片，部分光经过分光片的全反射区入射至聚焦透镜，经聚焦透镜形成一汇聚光束后进入光纤，本实用新型解决了常见的带背光监控方案光路复杂，其背光监控组件繁多，成本高等问题。
Description
技术领域
本发明涉及本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种带背光监控的光组件及光模块。
背景技术
随着互联网、云计算和大数据等业务的快速增长，推动着大容量和高带宽的数据中心的大规模建设，对数据传输的效率要求越来越高。光通信领域采用垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)作为 VCSEL激光器很好的实现了高带宽传输。
在实际应用中，VCSEL激光器处千非气密性环境，性能容易受到环境影响，特别是输出光功率，为确保使用过程中对VCSEL激光器工作状态稳定，需对输出光功率进行监控。但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现现有技术至少存在如下技术问题：
现有技术中带背光监控的光组件光路复杂，需经多次耦合，背光监控组件繁多，设备加工难度高，操作不便。
发明内容
本申请实施例通过提供一种带背光监控的光组件及光模块，能够实现背光功率监控的功能，光路简单，易实现，光组件成本低，解决了现有技术中光组件光路复杂，需经多次耦合，背光监控组件繁多，设备加工难度高，操作不便的问题。
本申请实施例提供了一种带背光监控的光组件，包括透镜基体、光传输单元和分光片，所述分光片包括折射区和全反射区；
所述透镜基体上设置有光学界面，所述光学界面包括第一光学界面及第二光学界面；
所述光传输单元包括VCSEL激光器、光探测芯片、入射准直透镜、聚焦透镜；
其中，所述VCSEL激光器的发射光经过所述入射准直透镜形成平行光，所述平行光经过所述第一光学界面入射至第二光学界面，部分光透过所述分光片的折射区入射至光探测芯片，部分光经过分光片的全反射区入射至聚焦透镜，形成汇聚光。
进一步的，所述分光片的折射区位于所述分光片的上方，所述分光片的全反射区位于所述分光片的下方。
进一步的，所述第一光学界面为全反射界面，所述第二光学界面为透射界面，所述第一光学界面、第二光学界面及所述分光片互相平行；
进一步的，以所述平行光方向为水平方向，所述第一光学界面、所述第二光学界面及分光片相对于水平方向的倾斜角为45°。
进一步的，所述入射准直透镜、聚焦透镜均设置在透镜基体上，与透镜基体一次注塑成型。
进一步的，所述光组件还包括一载体，所述VCSEL激光器设置在所述载体上。
进一步的，所述载体、光探测芯片以及透镜基体进行无源贴装在印刷电路板上。
进一步的，所述聚焦透镜为非球面镜。
进一步的，所述透镜基体、入射准直透镜、聚焦透镜为聚醚酰亚胺材料。
一种光模块，其特征在于，包括外壳和上述光组件，外壳将光组件封装。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本实用新型提供了一种带背光监控的光组件，透镜基体上设置第一光学界面、第二光学界面及分光片，所述分光片包括折射区和全反射区，所述光传输单元包括VCSEL激光器、光探测芯片、入射准直透镜、聚焦透镜，所述VCSEL 激光器的发射光经过所述入射准直透镜形成平行光，所述平行光经过所述第一光学界面入射至第二光学界面，部分光透过所述分光片的折射区入射至光探测芯片，部分光经过分光片的全反射区入射至聚焦透镜，经聚焦透镜形成一汇聚光束后进入光纤，此方案有效解决了现有技术中光组件光路复杂，需经多次耦合，背光监控组件繁多，设备加工难度高，操作不便的问题，进而实现了用简单的光路及封装形式就能够实现背光功率监控的功能，易实现，且光组件成本低。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种带背光监控的光组件的背光监控结构示意图。
附图标记说明：1、透镜基体；11、第一光学界面；12、第二光学界面； 21、VCSEL激光器；22、光探测芯片、23、入射准直透镜；24、聚焦透镜；3、载体；4、印刷电路板；5、光纤、6、分光片、61、分光片折射区、62、分光片反射区。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者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限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者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该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或者两个以上。
本实用新型提供了一种带背光监控的光组件，通过在透镜基体上设置第一光学界面、第二光学界面及具有折射区和全反射区的分光片，光束通过分光片的全反射区进入光纤，通过分光片的折射区发生折射后射入光探测芯片，实现背光监控，有效解决了现有技术中光组件光路复杂，需经多次耦合，背光监控组件繁多，设备加工难度高，操作不便的问题，进而实现了用简单的光路及封装形式就能够实现背光功率监控的功能，易实现，且光组件成本低。
如图1所示，本实施例提供了一种带背光监控的光组件，包括透镜基体1、分光片6和光传输单元，所述分光片包括折射区61和全反射区62，所述分光片用于将进入光探测芯片22的光与进入光纤5的光分开，使其互为90°，同时实现光路耦合传输和分光进行背光监控功能。
所述透镜基体1上设置有光学界面，所述光学界面包括第一光学界面11、第二光学界面12。
所述光传输单元包括VCSEL激光器21、光探测芯片22、入射准直透镜 23、聚焦透镜24。
其中，所述VCSEL激光器21的发射光经过所述入射准直透镜23形成平行光，所述平行光经过所述第一光学界面11入射至第二光学界面12，部分光透过所述分光片6的折射区61入射至光探测芯片，部分光经过分光片6的全反射区62入射至聚焦透镜24，形成汇聚光。
为使所述第一反射光与所述第二反射光互不干扰，将所述分光片6的折射区61设置于所述分光片6的上方，所述分光片6的全反射区62设置于所述分光片6的下方。
所述第一光学界面11为全反射面，用于改变光的传播路方向，把在所述光组件中传输的全部准直激光束进行全反射，使经过全反射面的全部准直激光束偏转90°，所述第二光学界面12为透射面，所述第一光学界面11、第二光学界面12及分光片6互相平行。
为进一步加大背光容差，以所述平行光方向为水平方向，所述第一光学界面11、所述第二光学界面12及分光片6相对于水平方向的倾斜角为45°。
进一步的，将所述入射准直透镜23、聚焦透镜24设置在透镜基体1上，与透镜基体1一次注塑成型，这种一体式一次性注塑成型加工难度小，且方便处理各个表面的杂散光，可有效消除杂光影响，提高高速信号传输质量，而且在实现背光监控功能的同事不需要额外增加透镜，有利于实现无源耦合封装方案。
进一步的，所述光组件还包括一载体3，所述VCSEL激光器21设置在所述载体3上，所述载体3粘接在印刷电路板上，所述VCSEL激光器21可用胶黏剂粘接在载体3上，以调节VCSEL激光器21的高度，使得VCSEL激光器21发出的光能够与入射准直透镜23精准耦合。
进一步的，所述载体3、光探测芯片22以及透镜基体1进行无源贴装在印刷电路板4上，这种无源贴装的COB(Chip onboard)方式，工艺简单，可靠性较高，生产一致性重复性较强。
进一步的，所述透镜基体1、入射准直透镜23、聚焦透镜24为聚醚酰亚胺材料，有利于加工，并节省成本。
进一步的，为了进一步确保光束的准直性以及光束的汇聚效果，所述聚焦透镜24为非球面镜。
一种光模块，其特征在于，包括外壳和所述光组件，外壳将光组件封装。
综上所述，本实用新型提供的这种带背光监控的光组件，透镜基体上设置第一光学界面、第二光学界面及分光片，所述分光片包括折射区和全反射区，所述光传输单元包括VCSEL激光器、光探测芯片、入射准直透镜、聚焦透镜，所述VCSEL激光器的发射光经过所述入射准直透镜形成平行光，所述平行光经过所述第一光学界面入射至第二光学界面，部分光透过所述分光片的折射区入射至光探测芯片，部分光经过分光片的全反射区入射至聚焦透镜，经聚焦透镜形成一汇聚光束后进入光纤，此方案有效解决了现有技术中光组件光路复杂，需经多次耦合，背光监控组件繁多，设备加工难度高，操作不便的问题，进而实现了用简单的光路及封装形式就能够实现背光功率监控的功能，易实现，且光组件成本低。
Claims (10)
1.一种带背光监控的光组件，其特征在于，包括透镜基体、光传输单元和分光片，所述分光片包括折射区和全反射区；
所述透镜基体上设置有光学界面，所述光学界面包括第一光学界面及第二光学界面；
所述光传输单元包括VCSEL激光器、光探测芯片、入射准直透镜、聚焦透镜；
其中，所述VCSEL激光器的发射光经过所述入射准直透镜形成平行光，所述平行光经过所述第一光学界面入射至第二光学界面，部分光透过所述分光片的折射区入射至光探测芯片，部分光经过分光片的全反射区入射至聚焦透镜，形成汇聚光。
2.如权利要求1所述带背光监控的光组件，其特征在于，所述分光片的折射区位于所述分光片的上方，所述分光片的全反射区位于所述分光片的下方。
3.如权利要求1所述带背光监控的光组件，其特征在于，所述第一光学界面为全反射界面，所述第二光学界面为透射界面，所述第一光学界面、第二光学界面及所述分光片互相平行。
4.如权利要求1所述带背光监控的光组件，其特征在于，以所述平行光方向为水平方向，所述第一光学界面、所述第二光学界面及分光片相对于水平方向的倾斜角为45°。
5.如权利要求1所述带背光监控的光组件，其特征在于，所述入射准直透镜、聚焦透镜均设置在透镜基体上，与透镜基体一次注塑成型。
6.如权利要求1所述带背光监控的光组件，其特征在于，所述光组件还包括一载体，所述VCSEL激光器设置在所述载体上。
7.如权利要求6所述带背光监控的光组件，其特征在于，所述载体、光探测芯片以及透镜基体进行无源贴装在印刷电路板上。
8.如权利要求1-7任一所述带背光监控的光组件，其特征在于，所述聚焦透镜为非球面镜。
9.如权利要求1-7任一所述带背光监控的光组件，其特征在于，所述透镜基体、入射准直透镜、聚焦透镜为聚醚酰亚胺材料。
10.一种光模块，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述带背光监控的光组件和外壳，外壳将光组件封装。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202021796413.2U CN213423537U (zh) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | 一种带背光监控的光组件及光模块 |
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| CN202021796413.2U Active CN213423537U (zh) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | 一种带背光监控的光组件及光模块 |
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|---|---|
| CN (1) | CN213423537U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024027363A1 (zh) * | 2022-08-01 | 2024-02-08 | 华为技术有限公司 | 光无源模组、光模块以及通信设备 |
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2020
- 2020-08-25 CN CN202021796413.2U patent/CN213423537U/zh active Active
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