CN219349198U - 一种光接收次模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光接收次模块，包括光纤适配器、光电探测器和光路结构，光路结构包括内置准直透镜、外置准直透镜以及用于将准直光变成会聚光的会聚镜组；内置准直透镜安设在光纤适配器内并且位于光纤的光出口侧，内置准直透镜的光学中心与光纤的光出口端之间的间距小于内置准直透镜的焦距，外置准直透镜设于光纤适配器之外。本实用新型采用内置准直透镜+外置准直透镜的组合方式，内置准直透镜用于缩小从光纤适配器出来的光的发散角，可以便于外置准直透镜的设置，显著地降低在非气密使用条件下水汽对透镜位移的影响问题；内置准直透镜存在的点睛度问题可以通过外置准直透镜调整过来，因此能提高光接收次模块的产品质量和工作可靠性。

Description

一种光接收次模块

技术领域

本实用新型属于光通信技术领域，具体涉及一种光接收次模块。

背景技术

随着光通讯行业的发展，需要传送的数据流量越来越大，光模块的需求量也越来越大，光模块的传输速率也越来越高，光模块的结构也越来越复杂。为了保证光模块的可靠性，如何设计出更稳定的光路变得越来越重要。

图1示出了一种典型的光接收次模块的光路，其采用内置准直器201的光纤适配器100，输入至光纤适配器100的光信号经内置准直器201后变成准直光，然后经过会聚透镜300变成会聚光，然后经三角棱镜400入射到光电二极管500(PD)转成电信号。准直透镜201的焦距越长，从准直透镜201输出的准直光的光斑直径越大(从光纤出来的光的发散角是固定的)；同时，因为制造公差和工艺控制公差的存在，准直透镜201的实际位置跟理论位置总会偏差，因此，会存在一定的点睛度，通常只能控制在1度以内。因为点睛度的存在，采用带准直器201的光纤适配器100进行耦合时，会对耦合效率产生比较大的影响，特别是对于多路复用的高速产品，使用带准直器201的光纤适配器100，通常还需要调整光解复用器的角度来降低点睛度的影响，除了影响耦合效率，也增加了耦合工艺的复杂程度。

图2示出了另一种典型的光接收次模块的光路，其采用独立准直透镜202，从光纤适配器100出来的光信号经准直透镜202准直后经会聚透镜300会聚，然后经三角棱镜400入射到PD500转变成电信号。采用独立准直透镜202，通过有源耦合准直透镜202来固定准直透镜202，能有效消除点睛度的影响。准直透镜202离光纤适配器100距离越近(即准直透镜202的焦距越短)，从准直透镜202出来的准直光斑的直径就越小，但准直透镜202的位置变化对光路的影响比较大，具体表现为：固定准直透镜202时，UV胶水在UV固化和烘烤固化会有位移；另外在非气密封装的条件下，胶水吸收空气中的水汽也会产生位移，特别是在需要得到小的准直光斑的时候，吸收水汽产生位移的影响非常大。

实用新型内容

本实用新型涉及一种光接收次模块，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型涉及一种光接收次模块，包括光纤适配器、用于将光信号转变为电信号的光电探测器以及用于将输入光导引至光电探测器上的光路结构，所述光路结构包括内置准直透镜、外置准直透镜以及用于将准直光变成会聚光的会聚镜组；所述内置准直透镜安设在所述光纤适配器内并且位于光纤的光出口侧，所述内置准直透镜的光学中心与光纤的光出口端之间的间距小于所述内置准直透镜的焦距；所述外置准直透镜设于光纤适配器之外，所述内置准直透镜、外置准直透镜、所述会聚镜组以及所述光电探测器沿光传播方向依次衔接布置。

作为实施方式之一，所述光纤适配器包括适配器外壳、嵌插在所述适配器外壳内的光纤插芯以及插设在所述光纤插芯上的光纤，所述内置准直透镜设置在所述适配器外壳内。

作为实施方式之一，所述适配器外壳的光出口端设有压配槽，所述内置准直透镜的镜架压配在所述压配槽中。

作为实施方式之一，所述适配器外壳包括装配在一起的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体中开设有阶梯孔，所述阶梯孔的大直径段构成为所述压配槽，所述光纤插芯压配在所述阶梯孔的小直径段上并且另一端伸入至所述第二壳体内。

作为实施方式之一，所述光纤插芯采用陶瓷插芯。

作为实施方式之一，该光接收次模块还包括模块壳体，所述光纤适配器、所述外置准直透镜、所述会聚镜组以及所述光电探测器均安装在所述模块壳体内。

作为实施方式之一，所述外置准直透镜通过UV胶水固定在所述模块壳体内。

作为实施方式之一，所述会聚镜组包括会聚透镜和三角棱镜，所述外置准直透镜、所述会聚透镜、所述三角棱镜以及所述光电探测器沿光传播方向依次衔接布置。

作为实施方式之一，所述光电探测器采用光电二极管。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的光接收次模块，采用内置准直透镜+外置准直透镜的组合方式，并且内置准直透镜的光学中心与光纤的光出口端之间的间距小于内置准直透镜的焦距，内置准直透镜主要起到缩小从光纤适配器出来的光的发散角，这样可以便于外置准直透镜的设置，例如可以使用焦距比较长的透镜来得到比较小的准直光斑，显著地降低了在非气密使用条件下水汽对透镜位移的影响问题；内置准直透镜虽然存在点睛度的问题，但可以通过外置准直透镜调整过来，因此能提高光接收次模块的产品质量和工作可靠性。

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它的附图。

图1为背景技术提供的内置准直透镜的光接收次模块的光路示意图；

图2为背景技术提供的外置准直透镜的光接收次模块的光路示意图；

图3为本实用新型实施例提供的光接收次模块的光路示意图；

图4为本实用新型实施例提供的光纤适配器的结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图3，本实用新型实施例提供一种光接收次模块，包括光纤适配器100、用于将光信号转变为电信号的光电探测器500以及用于将输入光导引至光电探测器500上的光路结构，所述光路结构包括内置准直透镜21、外置准直透镜22以及用于将准直光变成会聚光的会聚镜组；所述内置准直透镜21安设在所述光纤适配器100内并且位于光纤的光出口侧，所述内置准直透镜21的光学中心与光纤的光出口端之间的间距小于所述内置准直透镜21的焦距；所述外置准直透镜22设于光纤适配器100之外，所述内置准直透镜21、外置准直透镜22、所述会聚镜组以及所述光电探测器500沿光传播方向依次衔接布置。

在其中一个实施例中，上述会聚镜组包括会聚透镜300和三角棱镜400，所述外置准直透镜22、所述会聚透镜300、所述三角棱镜400以及所述光电探测器500沿光传播方向依次衔接布置。其中，光束依次经过会聚透镜300、三角棱镜400后，聚焦在光电探测器500上，光电探测器500可以将光信号转变为电信号。

上述光电探测器500包括但不限于采用光电二极管。

上述光纤适配器100可以采用现有的光纤适配器100结构，例如，参见图4，所述光纤适配器100包括适配器外壳101、嵌插在所述适配器外壳101内的光纤插芯102以及插设在所述光纤插芯102上的光纤，所述内置准直透镜21设置在所述适配器外壳101内。

在其中一个实施例中，上述内置准直透镜21压配在适配器外壳101中。由于内置准直透镜21采用压配安装结构，可保证其在非气密条件下不受水汽的影响，从而提高光接收次模块的产品质量及工作可靠性。相应地，如图4，所述适配器外壳101的光出口端设有压配槽，所述内置准直透镜21的镜架压配在所述压配槽中，也即内置准直透镜21的镜架与压配槽之间过盈配合。

在其中一个实施例中，光纤插芯102压配在适配器外壳101中。优选地，如图4，所述适配器外壳101包括装配在一起的第一壳体1012和第二壳体1011，所述第一壳体1012中开设有阶梯孔，所述阶梯孔的大直径段构成为所述压配槽，所述光纤插芯102压配在所述阶梯孔的小直径段上并且另一端伸入至所述第二壳体1011内。其中，在光纤插芯102的另一端还连接有插芯套筒。

优选地，上述光纤插芯102采用陶瓷插芯。

本实施例提供的光接收次模块，采用内置准直透镜21+外置准直透镜22的组合方式，并且内置准直透镜21的光学中心与光纤的光出口端之间的间距小于内置准直透镜21的焦距，内置准直透镜21主要起到缩小从光纤适配器100出来的光的发散角，这样可以便于外置准直透镜22的设置，例如可以使用焦距比较长的透镜来得到比较小的准直光斑，显著地降低了在非气密使用条件下水汽对透镜位移的影响问题；内置准直透镜21虽然存在点睛度的问题，但可以通过外置准直透镜22调整过来，因此能提高光接收次模块的产品质量和工作可靠性。

进一步地，该光接收次模块还包括模块壳体，所述光纤适配器100、所述外置准直透镜22、所述会聚镜组以及所述光电探测器500均安装在所述模块壳体内，具体的安装结构为本领域常规技术，此处不作赘述。

其中，优选地，所述外置准直透镜22通过UV胶水固定在所述模块壳体内。

上述光接收次模块的制作过程大致如下：

(1)无源固定光电探测器500、三角棱镜400和光纤适配器100；

(2)给光电探测器500上电，确定外置准直透镜22到光纤适配器100的距离(该距离设计为使从外置准直透镜22出来的光为平行光)，然后调整外置准直透镜22在Y向、Z向的位置使光电探测器500的响应度达到最大；

(3)点UV胶UV固定外置准直透镜22；

(4)给光电探测器500上电，调整会聚透镜300在X向、Y向、Z向的位置使光电探测器500的响应度达到最大；

(5)点UV胶UV固定会聚透镜300；

(6)将耦合好的产品放入烤箱进一步固化胶水。

在上述步骤中，X向平行于光纤的轴线。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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 (9)

1.一种光接收次模块，包括光纤适配器、用于将光信号转变为电信号的光电探测器以及用于将输入光导引至光电探测器上的光路结构，其特征在于：所述光路结构包括内置准直透镜、外置准直透镜以及用于将准直光变成会聚光的会聚镜组；所述内置准直透镜安设在所述光纤适配器内并且位于光纤的光出口侧，所述内置准直透镜的光学中心与光纤的光出口端之间的间距小于所述内置准直透镜的焦距；所述外置准直透镜设于光纤适配器之外，所述内置准直透镜、外置准直透镜、所述会聚镜组以及所述光电探测器沿光传播方向依次衔接布置。

2.如权利要求1所述的光接收次模块，其特征在于：所述光纤适配器包括适配器外壳、嵌插在所述适配器外壳内的光纤插芯以及插设在所述光纤插芯上的光纤，所述内置准直透镜设置在所述适配器外壳内。

3.如权利要求2所述的光接收次模块，其特征在于：所述适配器外壳的光出口端设有压配槽，所述内置准直透镜的镜架压配在所述压配槽中。

4.如权利要求3所述的光接收次模块，其特征在于：所述适配器外壳包括装配在一起的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体中开设有阶梯孔，所述阶梯孔的大直径段构成为所述压配槽，所述光纤插芯压配在所述阶梯孔的小直径段上并且另一端伸入至所述第二壳体内。

5.如权利要求2所述的光接收次模块，其特征在于：所述光纤插芯采用陶瓷插芯。

6.如权利要求1所述的光接收次模块，其特征在于：还包括模块壳体，所述光纤适配器、所述外置准直透镜、所述会聚镜组以及所述光电探测器均安装在所述模块壳体内。

7.如权利要求6所述的光接收次模块，其特征在于：所述外置准直透镜通过UV胶水固定在所述模块壳体内。

8.如权利要求1所述的光接收次模块，其特征在于：所述会聚镜组包括会聚透镜和三角棱镜，所述外置准直透镜、所述会聚透镜、所述三角棱镜以及所述光电探测器沿光传播方向依次衔接布置。

9.如权利要求1所述的光接收次模块，其特征在于：所述光电探测器采用光电二极管。

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