CN218213547U - 一种光发射次模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光发射次模块，其包括：无源光学模块、准直透镜罩、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、激光器、气密封装的印刷电路板；所述准直透镜罩设在所述激光器的外侧；所述激光器输出的光束依次入射所述准直透镜罩、第一聚焦透镜以及无源光学模块后汇聚至所述第二聚焦透镜。本实用新型实施例通过改变印刷电路板上的部件排列结构能够实现对印刷电路板和激光器单独进行气密封装，无需对其他将不需要气密封装的部件进行气密封装，节省大部分物料成本。另外，本申请通过在无源光学模块的前后端分别设置第一聚焦透镜和第二聚焦透镜，从而实现光束的汇聚，从而使光束具有更远的传输距离。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光发射次模块。
背景技术
目前，光收发器用于发送和接收用于各种应用的光信号，包括互联网数据中心、有线电视宽带和光纤到户(fiber to the home， FTTH)应用等。光收发器包括光发射组件(transmitteroptical subassemblies，TOSA)，先前的TOSA或者BOX 把所有的光芯片全部封装在TO-CAN或者BOX内部，而BOX的壳体成本非常高，并且采用BOX的壳体实现气密封装占了绝大部分的成本，从而使得整个光发射组件的成本偏高。另外，现时的光发射组件大多采用的是光纤阵列对光束进行输送，具有射程短的弊端。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种能够实现对印刷电路板和激光器单独进行气密封装，无需对其他将不需要气密封装的部件进行气密封装，节省大部分物料成本，同时又具有射程较长的光发射次模块。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种光发射次模块，其包括：无源光学模块、准直透镜罩、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、激光器、气密封装的印刷电路板；所述准直透镜罩设在所述激光器的外侧；所述准直透镜罩、第一聚焦透镜、无源光学模块以及第二聚焦透镜沿第一预定直线方向依次设置在所述印刷电路板上；所述激光器输出的光束依次入射所述准直透镜罩、第一聚焦透镜以及无源光学模块后汇聚至所述第二聚焦透镜。
可选的，所述准直透镜罩包括：罩体和准直透镜；所述罩体具有第一安装口和第二安装口；所述第一安装口的边缘与所述印刷电路板连接；所述准直透镜设置在所述第二安装口上；所述准直透镜朝向所述第一聚焦透镜。
可选的，所述罩体呈方形体状。
可选的，还包括：用于监控所述激光器发热功率的背光探测器阵列；所述背光探测器阵列设置在所述印刷电路板上并位于所述准直透镜罩内；所述激光器的背光的发散光光斑打在所述背光探测器阵列的光敏面上。
可选的，所述罩体气密封装地罩设在所述激光器和背光探测器阵列的外侧。
可选的，所述激光器包括：多个沿第二预定直线方向延伸的多个激光器；所述背光探测器阵列包括：多个沿第三预定直线方向延伸的探测器；多个所述激光器与多个所述探测器一一对应设置。
可选的，所述第二预定直线方向与所述第三预定直线方向相平行设置；所述第一预定直线方向分别与所述第二预定直线方向和第三预定直线方向相垂直。
可选的，所述探测器和所述激光器贴装在所述印刷电路板上。
可选的，所述无源光学模块气密性封装于所述印刷电路板上。
可选的，所述激光器为四分之一波长相移光栅的分布反馈制激光器。
本实用新型实施例一种光发射次模块与现有技术相比，其有益效果在于：
本实用新型实施例通过改变印刷电路板上的部件排列结构能够实现对印刷电路板和激光器单独进行气密封装，无需对其他将不需要气密封装的部件进行气密封装，节省大部分物料成本。另外，本申请通过在无源光学模块的前后端分别设置第一聚焦透镜和第二聚焦透镜，从而实现光束的汇聚，从而使光束具有更远的传输距离。
附图说明
图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例的爆炸示意图。
图中，1、无源光学模块；2、准直透镜罩；21、罩体；22、准直透镜；3、第一聚焦透镜；4、第二聚焦透镜；5、激光器；6、印刷电路板；7、背光探测器阵列。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
首先，需要说明的是，在本文中所提到的顶部、底部、朝上、朝下等方位是相对于各个附图中的方向来定义的，它们是相对的概念，并且因此能够根据其所处于的不同位置和不同的实用状态而改变。所以，不应将这些或其他方位用于理解为限制性用语。
应注意，术语“包括”并不排除其他要素或步骤，并且“一”或“一个”并不排除复数。
此外，还应当指出的是，对于本文的实施例中描述或隐含的任意单个技术特征，或在附图中示出或隐含的任意单个技术特征，仍能够在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行组合，从而获得未在本文中直接提及的本申请的其他实施例。
另外还应当理解的是，本文中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
应当注意的是，在不同的附图中，相同的参考标号表示相同或大致相同的组件。
如图1所示，本实用新型实施例优选实施例的一种光发射次模块 (TransmitterOptical Subassembly，TOSA)，其包括：无源光学模块1、准直透镜罩2、第一聚焦透镜3、第二聚焦透镜4、激光器5、气密封装的印刷电路板6。所述准直透镜罩2设在所述激光器5的外侧，其中，准直透镜罩2气密封装于激光器5的外侧。所述准直透镜罩2、第一聚焦透镜3、无源光学模块1以及第二聚焦透镜4沿第一预定直线方向依次设置在所述印刷电路板6上。所述激光器5输出的光束依次入射所述准直透镜罩2、第一聚焦透镜3以及无源光学模块1后汇聚至所述第二聚焦透镜4。
基于上述结构，本申请相较以往光发射组件(transmitteropticalsubassemblies，TOSA)和光接收组件 (receiver optical subassemblies，ROSA)，本申请通过将激光器5单独设置，使激光器5能够单独通过准直透镜罩2气密封装，并且将准直透镜功能集合在用于气密封装的准直透镜罩2中，既能实现对激光器5的气密封装功能，又能够实现将激光器5输出的光束变为平行光束的功能，并且本申请还单独将印刷电路板6进行气密封装，相较全部器件气密封装来说，本申请通过改变印刷电路板6上的部件排列结构能够实现对印刷电路板6和激光器5单独进行气密封装，无需对其他将不需要气密封装的部件进行气密封装，节省大部分物料成本。另外，本申请通过在无源光学模块1的前后端分别设置第一聚焦透镜3和第二聚焦透镜4，从而实现光束的汇聚，从而使光束具有更远的传输距离，具体的传输距离可达5公里。
其中，准直透镜罩2用于将激光器5输出的光束变为平行光束，平行光束经聚焦透镜汇聚成一点。
在上述实施例中，由于激光器5可直接与印刷电路板6连接，可大大降低链路信号的损耗，从而保证光模块优良的信号性能。
一种可能的实施例中，所述准直透镜罩2包括：罩体21和准直透镜22。所述罩体21具有第一安装口和第二安装口。所述第一安装口的边缘与所述印刷电路板6连接，也即是，本申请的罩体21倒装在印刷电路板6上。所述准直透镜22设置在所述第二安装口上，所述准直透镜22朝向所述聚焦透镜，本申请的罩体21呈长方体状，其能够实现保护探测器和激光器5的作用。本申请将完成贴装的印刷电路板6和罩体21完全烘烤去掉水分和氧分子。
进一步地，所述罩体21呈方形体状。
一种可能的实施例中，本实用新型实施例还包括：背光探测器阵列7，背光探测器阵列7用于监控所述激光器发热功率。所述背光探测器阵列7设置在所述印刷电路板6上并位于所述准直透镜罩2内。所述光发射芯片的背光的发散光光斑打在所述背光探测器阵列7的光敏面上。光探测器用于检测激光器5发出或接收的激光，并可以检测激光输出的相应电信号，通过设置背光探测器阵列7，可以实时获取光发射芯片的工作参数，从而实现对激光器5的实时监测。
进一步地，所述激光器5的数量为多个。多个激光器沿第二预定直线方向延伸。所述背光探测器阵列7包括：多个沿第三预定直线方向延伸的探测器。多个所述激光器5与多个所述探测器一一对应设置。
为了提高本申请的气密封装简便性，本申请的激光器5和探测器均气密封装在准直透镜罩2内。
进一步地，所述第二预定直线方向与所述第三预定直线方向相平行设置。所述第一预定直线方向分别与所述第二预定直线方向和第三预定直线方向相垂直。
进一步地，所述探测器和所述激光器5贴装在所述印刷电路板6 上。
进一步地，所述无源光学模块1气密性封装于所述印刷电路板6 上。
进一步地，所述激光器5为四分之一波长相移光栅的分布反馈制激光器5，本申请的激光器5。在该实施方案中，激光器5芯片出光效率大于0.15mW/mA。
本申请的光发射次模块的制作流程为：1、将激光器及背光探测器阵列7贴装在印刷电路板6上；2、将完成贴装的印刷电路板6及准直透镜罩2完全烘烤去掉水汽及氧分子；3、将准直透镜罩2通过气密封装贴装于激光器5和背光探测器阵列7的印刷电路板6上；4、将无源光学模块1贴装在完成气密封装的印刷电路板6上；5、将聚焦透镜耦合在无源光学模块1和准直透镜罩2之间完成封装。
综上，本实用新型实施例提供一种光发射次模块，本申请通过改变印刷电路板6上的部件排列结构能够实现对印刷电路板6和激光器单独进行气密封装，无需对其他将不需要气密封装的部件进行气密封装，节省大部分物料成本。另外，本申请通过在无源光学模块1的前后端分别设置第一聚焦透镜3和第二聚焦透镜4，从而实现光束的汇聚，从而使光束具有更远的传输距离。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种光发射次模块，其特征在于，包括：无源光学模块、准直透镜罩、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、激光器、气密封装的印刷电路板；所述准直透镜罩设在所述激光器的外侧；所述准直透镜罩、第一聚焦透镜、无源光学模块以及第二聚焦透镜沿第一预定直线方向依次设置在所述印刷电路板上；所述激光器输出的光束依次入射所述准直透镜罩、第一聚焦透镜以及无源光学模块后汇聚至所述第二聚焦透镜。
2.根据权利要求1所述的光发射次模块，其特征在于，所述准直透镜罩包括：罩体和准直透镜；所述罩体具有第一安装口和第二安装口；所述第一安装口的边缘与所述印刷电路板连接；所述准直透镜设置在所述第二安装口上；所述准直透镜朝向所述第一聚焦透镜。
3.根据权利要求2所述的光发射次模块，其特征在于，所述罩体呈方形体状。
4.根据权利要求2所述的光发射次模块，其特征在于，还包括：用于监控所述激光器发热功率的背光探测器阵列；所述背光探测器阵列设置在所述印刷电路板上并位于所述准直透镜罩内；所述激光器的背光的发散光光斑打在所述背光探测器阵列的光敏面上。
5.根据权利要求2所述的光发射次模块，其特征在于，所述罩体气密封装地罩设在所述激光器和背光探测器阵列的外侧。
6.根据权利要求4所述的光发射次模块，其特征在于，所述激光器包括：多个沿第二预定直线方向延伸的多个激光器；所述背光探测器阵列包括：多个沿第三预定直线方向延伸的探测器；多个所述激光器与多个所述探测器一一对应设置。
7.根据权利要求6所述的光发射次模块，其特征在于，所述第二预定直线方向与所述第三预定直线方向相平行设置；所述第一预定直线方向分别与所述第二预定直线方向和第三预定直线方向相垂直。
8.根据权利要求5所述的光发射次模块，其特征在于，所述探测器和所述激光器贴装在所述印刷电路板上。
9.根据权利要求1所述的光发射次模块，其特征在于，所述无源光学模块气密性封装于所述印刷电路板上。
10.根据权利要求1所述的光发射次模块，其特征在于，所述激光器为四分之一波长相移光栅的分布反馈制激光器。
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