CN219552715U - 一种光模块 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的光模块,包括电路板与光发射部件。光发射部件包括衬底、激光芯片及汇聚反射部件。汇聚反射部件表面分别形成有功能曲面和底面,通过底面实现汇聚反射部件与衬底的连接。功能曲面背向激光芯片凹陷,且功能曲面相对于激光芯片的出光方向倾斜设置;功能曲面接收激光芯片输出的光信号,并对光信号进行反射,且对反射后的光信号进行汇聚,以使光信号射出光发射部件。本申请中,功能曲面同时具有汇聚功能和反射功能,因此在激光芯片的出光光路上无需额外设置反射镜,进而可以缩短激光芯片与汇聚反射部件之间的距离,随之缩短汇聚反射部件的前工作距离,优化光学系统像差,进而保证光耦合效率同时有利于光发射部件的小型化。
Description
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
随着云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式的发展,光通信技术的进步变的愈加重要。在光通信技术中,光模块作为光通信设备中的关键器件之一,可以实现光电信号转换;在光通信技术的发展过程中,要求光模块的数据传输速率不断提高。
光模块包括光发射部件,光发射部件包括激光芯片。激光芯片的设置方式可以为卧式,也可以为立式。当激光芯片卧式设置时,激光芯片出光方向与光发射部件的出光方向不一致,此时通过反射镜将激光芯片出光方向调整至与光发射部件出光方向一致。
在上述方式中,应留出足够空间设置反射镜,进而要求汇聚透镜的前工作距离较大,导致光学系统像差增大,从而降低光耦合效率。同时增加光发射部件的尺寸。
实用新型内容
本申请提供一种光模块,以提高光耦合效率,同时减小光发射部件的尺寸。
本申请提供的光模块,包括:
电路板;
光发射部件,与电路板电连接,包括:
衬底;
激光芯片,为边发光激光芯片,设于衬底上,出光方向与衬底表面平行;
汇聚反射部件,设于衬底上,且设于激光芯片的出光方向上,表面分别形成有:
功能曲面,设于靠近激光芯片的一侧,功能曲面相对于激光芯片凹陷,且功能曲面相对于激光芯片的出光方向倾斜设置;功能曲面用于将激光芯片输出的光信号进行反射,且对反射后的光信号进行汇聚;
底面,用于连接衬底与汇聚反射部件。
本申请提供的光模块,包括电路板及光发射部件。所述光发射部件包括衬底、激光芯片及汇聚反射部件。激光芯片和汇聚反射部件均设于衬底上。汇聚反射部件表面分别形成有功能曲面和底面,通过底面实现汇聚反射部件与衬底的连接。功能曲面设于靠近激光芯片的一侧,功能曲面背向激光芯片凹陷,且功能曲面相对于激光芯片的出光方向倾斜设置;功能曲面接收激光芯片输出的光信号,并对光信号进行反射,且对反射后的光信号进行汇聚,以使光信号射出光发射部件。本申请中,汇聚反射部件的功能曲面同时具有汇聚功能和反射功能,因此在激光芯片的出光光路上无需额外设置反射镜,进而可以缩短激光芯片与汇聚反射部件之间的距离,随之缩短汇聚反射部件的前工作距离。当缩短汇聚反射部件的前工作距离时,优化光学系统像差,进而保证光耦合效率;同时还可减小光发射部件的横向尺寸;同时汇聚反射部件的后工作距离随之减小,进而可以减小光发射部件的高度。因此本申请结构更紧凑,且有利于光发射部件的小型化。
附图说明
为了更清楚地说明本公开中的技术方案,下面将对本公开一些实施例中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公开的一些实施例的附图,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。此外,以下描述中的附图可以视作示意图,并非是对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。
图1为根据一些实施例的一种光通信系统局部架构图;
图2为根据一些实施例的一种上位机的局部结构图;
图3为根据一些实施例的一种光模块的结构图;
图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图;
图5为根据一些实施例的一种光模块的内部结构示意图;
图6为根据一些实施例的一种光发射部件的内部结构图一;
图7为根据一些实施例的一种光发射部件的内部结构图二;
图8为根据一些实施例的一种光发射部件的分解图;
图9为根据一些实施例的一种光学元件的结构图一;
图10为根据一些实施例的一种光学元件的结构图二;
图11为根据一些实施例的一种光学元件的结构图三;
图12为根据一些实施例的一种光发射部件的光路图一;
图13为根据一些实施例的一种光发射部件的光路图二。
具体实施方式
在光通信技术中,为了在信息处理设备之间建立信息传递,需要将信息加载到光上,利用光的传播实现信息的传递。这里,加载有信息的光就是光信号。光信号在信息传输设备中传输时可以减少光功率的损耗,因此可以实现高速度、远距离、低成本的信息传递。信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号。信息处理设备通常包括光网络终端(Optical Network Unit,ONU)、网关、路由器、交换机、手机、计算机、服务器、平板电脑、电视机等,信息传输设备通常包括光纤及光波导等。
光模块可以实现信息处理设备与信息传输设备之间的光信号与电信号的相互转换。例如,光模块的光信号输入端或光信号输出端中的至少一个连接有光纤,光模块的电信号输入端或电信号输出端中的至少一个连接有光网络终端;来自光纤的第一光信号传输至光模块,光模块将该第一光信号转换为第一电信号,并将该第一电信号传输至光网络终端;来自光网络终端的第二电信号传输至光模块,光模块将该第二电信号转换为第二光信号,并将该第二光信号传输至光纤。由于多个信息处理设备之间可以通过电信号进行信息传输,因此,需要多个信息处理设备中的至少一个信息处理设备直接与光模块连接,而无需所有的信息处理设备直接与光模块连接。这里,直接连接光模块的信息处理设备被称为光模块的上位机。另外,光模块的光信号输入端或光信号输出端可被称为光口,光模块的电信号输入端或电信号输出端可被称为电口。
图1为根据一些实施例的一种光通信系统的部分结构图。如图1所示,光通信系统主要包括远端信息处理设备1000、本地信息处理设备2000、上位机100、光模块200、光纤101以及网线103。
光纤101的一端向远端信息处理设备1000的方向延伸,且光纤101的另一端通过光模块200的光口与光模块200连接。光信号可以在光纤101中全反射,且光信号在全反射方向上的传播几乎可以维持原有光功率,光信号在光纤101中发生多次的全反射,以将来自远端信息处理设备1000的光信号传输至光模块200中,或将来自光模块200的光信号传输至远端信息处理设备1000,从而实现远距离、低功率损耗的信息传递。
光通信系统可以包括一根或多根光纤101,且光纤101与光模块200可拆卸连接,或固定连接。上位机100被配置为向光模块200提供数据信号,或从光模块200接收数据信号,或对光模块200的工作状态进行监测或控制。
上位机100包括大致呈长方体的壳体(housing),以及设置在该壳体上的光模块接口102。光模块接口102被配置为接入光模块200,以使上位机100与光模块200建立单向或双向的电信号连接。
上位机100还包括对外电接口,该对外电接口可以接入电信号网络。例如,该对外电接口包括通用串行总线接口(Universal Serial Bus,USB)或网线接口104,网线接口104被配置为接入网线103,以使上位机100与网线103建立单向或双向的电信号连接。网线103的一端连接本地信息处理设备2000,且网线103的另一端连接上位机100,以通过网线103在本地信息处理设备2000与上位机100之间建立电信号连接。例如,本地信息处理设备2000发出的第三电信号通过网线103传入上位机100,上位机100根据该第三电信号生成第二电信号,来自上位机100的该第二电信号传输至光模块200,光模块200将该第二电信号转换为第二光信号,并将该第二光信号传输至光纤101,该第二光信号在光纤101中传输至远端信息处理设备1000。例如,来自远端信息处理设备1000的第一光信号通过光纤101传播,来自光纤101的第一光信号传输至光模块200,光模块200将该第一光信号转换为第一电信号,光模块200将该第一电信号传输至上位机100,上位机100根据该第一电信号生成第四电信号,并将该第四电信号传入本地信息处理设备2000。需要说明的是,光模块是实现光信号与电信号相互转换的工具,在上述光信号与电信号的转换过程中,信息并未发生变化,信息的编码和解码方式可以发生变化。
上位机100除了包括光网络终端之外,还包括光线路终端(Optical LineTerminal,OLT)、光网络设备(Optical Network Terminal,ONT)、或数据中心服务器等。
图2为根据一些实施例的一种上位机的局部结构图。为了清楚地显示光模块200与上位机100的连接关系,图2仅示出了上位机100的与光模块200相关的结构。如图2所示,上位机100还包括设置于壳体内的PCB电路板105、设置在PCB电路板105的表面的笼子106、设置于笼子106上的散热器107、以及设置于笼子106内部的电连接器。该电连接器被配置为接入光模块200的电口;散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起结构。
光模块200插入上位机100的笼子106中,由笼子106固定光模块200,光模块200产生的热量传导给笼子106,然后通过散热器107进行扩散。光模块200插入笼子106中后,光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接,从而使光模块200与上位机100建立双向的电信号连接。此外,光模块200的光口与光纤101连接,从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接。
图3为根据一些实施例的一种光模块的结构图,图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图。如图3和图4所示,光模块200包括壳体(shell)、设置于壳体内的电路板300、光发射部件400和光接收部件500。但本公开并不局限于此,在一些实施例中,光模块200包括光发射部件400和光接收部件500之一。
壳体包括上壳体201和下壳体202,上壳体201盖合在下壳体202上,以形成具有两个开口204和205的上述壳体;壳体的外轮廓一般呈现方形体。
在一些实施例中,下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022;上壳体201包括盖板2011,盖板2011盖合在下壳体202的两个下侧板2022上,以形成上述壳体。
在一些实施例中,下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022;上壳体201包括盖板2011,以及位于盖板2011两侧、与盖板2011垂直设置的两个上侧板,由两个上侧板与两个下侧板2022结合,以实现上壳体201盖合在下壳体202上。
两个开口204和205的连线所在方向可以与光模块200的长度方向一致,也可以与光模块200的长度方向不一致。例如,开口204位于光模块200的端部(图3的右端),开口205也位于光模块200的端部(图3的左端)。或者,开口204位于光模块200的端部,而开口205则位于光模块200的侧部。开口204为电口,电路板300的金手指301从开口204伸出,插入上位机100的电连接器中;开口205为光口,被配置为接入外部的光纤101,以使光纤101连接光模块200中的光发射部件400与光接收部件500。
采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式,便于将电路板300、光发射部件400、光接收部件500等安装到上述壳体中,由上壳体201、下壳体202可以对上述器件进行封装保护。此外,在装配电路板300、光发射部件400与光接收部件500等时,便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署,有利于自动化地实施生产。
在一些实施例中,上壳体201及下壳体202采用金属材料制成,利于实现电磁屏蔽以及散热。
在一些实施例中,光模块200还包括位于其壳体外部的解锁部件600。解锁部件600被配置为实现光模块200与上位机之间的固定连接,或解除光模块200与上位机之间的固定连接。
例如,解锁部件600位于下壳体202的两个下侧板2022的外侧,包括与上位机100的笼子106匹配的卡合部件。当光模块200插入笼子106中时,由解锁部件600的卡合部件将光模块200固定在笼子106中;拉动解锁部件600时,解锁部件600的卡合部件随之移动,从而改变卡合部件与上位机的连接关系,以解除光模块200与上位机的固定,从而可以将光模块200从笼子106中抽出。
电路板300包括电路走线、电子元件及芯片等,通过电路走线将电子元件和芯片按照电路设计连接,以实现供电、电信号传输及接地等功能。电子元件例如可以包括电容、电阻、三极管、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,MOSFET)。芯片例如可以包括微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)、激光驱动芯片、跨阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)、限幅放大器(limitingamplifier)、时钟数据恢复芯片(Clock and Data Recovery,CDR)、电源管理芯片、数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)芯片。
电路板300一般为硬性电路板,硬性电路板由于其相对坚硬的材质,还可以实现承载作用,如硬性电路板可以平稳的承载上述电子元件和芯片;硬性电路板还可以插入上位机100的笼子106中的电连接器中。
电路板300还包括形成在其端部表面的金手指301,金手指301由相互独立的多个引脚组成。电路板300插入笼子106中,由金手指301与笼子106内的电连接器导通。金手指301可以仅设置在电路板300一侧的表面(例如图4所示的上表面),也可以设置在电路板300上下两侧的表面,以提供更多数量的引脚,从而适应引脚数量需求大的场合。金手指301被配置为与上位机建立电连接,以实现供电、接地、二线制同步串行(Inter-IntegratedCircuit,I2C)信号传递、数据信号传递等。当然,部分光模块中也会使用柔性电路板。柔性电路板一般与硬性电路板配合使用,以作为硬性电路板的补充。
光发射部件400或光接收部件500中的至少一个位于电路板300的远离金手指301的一侧。
在一些实施例中,光发射部件400及光接收部件500分别与电路板300物理分离,然后分别通过相应的柔性电路板或电连接件与电路板300电连接。
在一些实施例中,光发射部件或光接收部件中的至少一个可以直接设置在电路板300上。例如,光发射部件或光接收部件中的至少一个可以设置在电路板300的表面或电路板300的侧边。
图5为根据一些实施例的一种光模块的内部结构示意图。如图5所示,在一些实施例中,光模块采用同轴封装方式;光模块包括圆方管体900,圆方管体900的侧壁上分别形成管口,光发射部件400、光接收部件500、光纤适配器700均嵌设于各管口内,从而将光发射部件400、光接收部件500、光纤适配器700集中设置于圆方管体900内。
光发射部件400用于根据电信号产生光信号,光信号经光纤适配器700传输至外部;外部的光信号经光纤适配器700传输至圆方管体900内部,从而被光接收部件500接收,光接收部件500用于根据光信号产生电信号。
光纤适配器700内部设有光纤插芯,光纤插芯内部设有光纤,以进行光信号的传输。光发射部件400产生的光信号所形成光斑最终耦合至光纤插芯的端面上,从而提高光耦合效率。
图6为根据一些实施例的一种光发射部件的内部结构图一;图7为根据一些实施例的一种光发射部件的内部结构图二;图8为根据一些实施例的一种光发射部件的分解图。如图6-图8所示,光发射部件400包括管帽、管座401、激光芯片402、汇聚反射部件403。管帽与管座401扣合连接,管帽扣合在管座401表面。管座401表面设有衬底,激光芯片402和汇聚反射部件403均设于衬底上。
在一些实施例中,衬底表面设有半导体制冷器(Thermo Electric Cooler,TEC);在TEC表面分别设有激光芯片402和汇聚反射部件403。示例性地,通过TEC可以保证激光芯片402的工作温度处于一定范围内,从而保证激光芯片402的正常工作。
在一些实施例中,激光芯片402为边发光激光芯片,且其出光方向与衬底表面,也就是管座401表面平行;由于光发射部件400的出光方向应沿垂直于管座401表面的方向射出,因此需将激光芯片402的出光方向从平行于管座401表面调整为垂直于管座401表面。
激光芯片402与汇聚反射部件403相对设置,汇聚反射部件403接收激光芯片402输出的光信号。
在一些实施例中,汇聚反射部件403设于激光芯片402的出光方向上,以接收激光芯片402输出的光信号,并将该光信号进行反射与汇聚,从而将激光芯片402的出光方向进行调整,调整至垂直于管座401的表面。
在一些实施例中,汇聚反射部件403同时具有汇聚功能和反射功能,也就是汇聚反射部件403集成汇聚透镜和反射镜两个部件的功能于一身,因此本申请的光发射部件400结构更紧凑,从而减小光发射部件400的尺寸。
通过汇聚反射部件403,则在激光芯片402的出光方向上无需额外设置调整光传输方向的反射镜,从而缩短激光芯片402与汇聚反射部件403之间的距离,也就是缩短汇聚反射部件的前工作距离。当缩短汇聚反射部件403的前工作距离时,优化光学系统像差,进而保证光耦合效率。同时还可减小光发射部件400的横向尺寸;同时汇聚反射部件403的后工作距离随之减小,进而可以减小光发射部件的高度。因此本申请结构更紧凑,且有利于光发射部件的小型化。
图9为根据一些实施例的一种光学元件的结构图一;图10为根据一些实施例的一种光学元件的结构图二;图11为根据一些实施例的一种光学元件的结构图三。如图9-图11所示,在一些实施例中,汇聚反射部件403的表面分别形成有功能曲面4031、侧面4032及底面4033。功能曲面4031设于靠近激光芯片402的一侧,且功能曲面4031相对于激光芯片402凹陷,同时功能曲面4031相对于激光芯片402的出光方向倾斜设置。
在一些实施中,侧面4032为平面;当侧面4032设计为平面时,在进行装配汇聚反射部件403时,有利于通过侧面4032进行装配,示例性地,通过自动耦合机的吸嘴吸取着侧面4032处,进行装配。侧面4032设计为平面,则更有利于吸嘴的吸取。
在一些实施例中,底面4033为平面,通过底面4033与衬底的固定连接,从而实现汇聚反射部件403与衬底的固定连接。示例性地,底面4033通过胶水实现与衬底的固定连接。
在一些实施例中,功能曲面4031相对于激光芯片402为凹陷面;激光芯片402发出的光信号为发散光,且发散角较大,因此通过功能曲面4031可以将激光芯片402发出的光信号进行汇聚,直至在光纤插芯端面聚焦为光斑。
在一些实施例中,功能曲面4031表面具有反射介质层,反射介质层包括反射膜和反射片,从而使功能曲面4031具有反射功能,将激光芯片402输出的光信号进行反射,从而将激光芯片402输出的光信号从平行于管座401方向调整至垂直于管座401方向而射出。
在一些实施例中,功能曲面4031表面相对于激光芯片402的出光方向呈预设角度;示例性地,预设角度需满足激光芯片402输出的光信号入射至功能曲面4031上时发生全反射,也就是,激光芯片402输出的光信号入射至功能曲面4031上时的入射角大于或等于汇聚反射部件403的全反射临界角,以使激光芯片402输出的光信号入射至功能曲面4031上时发生全反射,进而改变激光芯片402输出光信号的传输方向,将将激光芯片402输出的光信号从平行于管座401方向调整至垂直于管座401方向而射出。
上述功能曲面4031同时具有汇聚功能和反射功能,也就是功能曲面4031集成汇聚透镜和反射镜两个部件的功能于一身,因此本申请的光发射部件400结构更紧凑。
在一些实施例中,由于激光芯片402产生的光信号模斑较小,光纤处的模斑较大,因此汇聚反射部件403应具有一定的放大倍率,将激光芯片402产生的光信号耦合至光纤插芯内,也就是汇聚反射部件403对放大倍率这一参数有一定的要求;由于汇聚反射部件403的放大倍率与功能曲面4031的有效焦距之间具有一定关系,因此对功能曲面4031具有预设有效焦炉,从而满足汇聚反射部件403的放大倍率,最终将激光芯片402产生的光信号耦合至光纤插芯内。示例性地,放大倍率为3~5倍,汇聚反射部件403的放大倍率也就是汇聚反射部件403的垂轴放大倍率。示例性地,功能曲面4031的预设有效焦距为1.57mm。
在一些实施例中,由于激光芯片402发出光信号的发散角比较大,因此功能曲面4031具有预设有效数值口径,以实现激光信号输出光信号有效入射至功能曲面4031上。示例性地,功能曲面4031的预设有效数值口径不小于0.45mm。
在一些实施例中,功能曲面4031的中心与激光芯片402之间具有第一预设距离。若功能曲面4031的中心与激光芯片402之间的距离太近,则造成激光芯片402与汇聚反射部件403之间的干涉;同时,会导致汇聚反射部件403的后工作距离随之较小,使得光斑无法汇聚至光纤插芯端面。若功能曲面4031的中心与激光芯片402之间的距离太远,则超出管座401的可承受范围。因此,功能曲面4031的中心与激光芯片402之间具有第一预设距离。示例性地,第一预设距离的范围为0.8mm-1.6mm。
在一些实施例中,功能曲面4031的中心与光纤插芯端面之间具有第二预设距离。示例性地,第二预设距离与上述第一预设距离之间呈预设倍数关系,以满足汇聚反射部件403的放大倍率,从而使得光发射部件400射出的光信号形成的光斑聚焦位置落在光纤插芯端面。
在一些实施例中,汇聚反射部件403设为自由曲面反射镜,则功能曲面4031为自由曲面。自由曲面通常是指无法用球面或者非球面系数来表示或者是无法用确切的表达式来表示的光学功能曲面,主要是指非旋转对称的功能曲面或者只能用参数向量来表示的功能曲面。自由功能曲面相比非球面而言具有更大的自由度,能够根据人为的需要控制每一条光线的出射角度和方向等。
示例性地,功能曲面4031为泽尼克标准矢高表面。
功能曲面4031的面形矢高为:
其中,c为基准点曲率半径,r为光线径向坐标,k为二次曲面系数,ai为高阶系数,为泽尼克多项式,N为泽尼克多项式的总数,Ai为第i项泽尼克多项式的系数,ρ为归一化的半径坐标,/>为归一化的角度坐标。
示例性地,ai为0,则功能曲面4031的面形矢高为:
通过关系式(2)对功能曲面4031进行优化设计。示例性地,功能曲面4031的基准点曲率半径为-3mm,二次曲面系数为8.25。示例性地,基准点曲率半径中的“基准点”指的是功能曲面4031相对于激光芯片402最凹陷的点。
图12为根据一些实施例的一种光发射部件的光路图一。如图12所示,汇聚反射部件403设于激光芯片402的出光方向上,以接收激光芯片402输出的光信号,通过功能曲面4031将激光芯片402输出的光信号进行反射,改变激光芯片402输出光信号的传输方向,以使激光芯片输出的光信号沿垂直于管座401的方向射出。
图13为根据一些实施例的一种光发射部件的光路图二。如图13所示,激光芯片402输出光信号的发散角较大,通过功能曲面4031的汇聚作用可将激光芯片402输出的光信号汇聚成光斑,示例性地,光斑聚焦位置落在光纤插芯端面。同时,功能曲面4031将激光芯片402输出的光信号进行反射,改变激光芯片402输出光信号的传输方向,以使激光芯片输出的光信号沿垂直于管座401的方向射出。
本申请提供的光模块,包括电路板及光发射部件。所述光发射部件包括衬底、激光芯片及汇聚反射部件。激光芯片和汇聚反射部件均设于衬底上。汇聚反射部件表面分别形成有功能曲面和底面,通过底面实现汇聚反射部件与衬底的连接。功能曲面设于靠近激光芯片的一侧,功能曲面背向激光芯片凹陷,且功能曲面相对于激光芯片的出光方向倾斜设置;功能曲面接收激光芯片输出的光信号,并对光信号进行反射,且对反射后的光信号进行汇聚,以使光信号射出光发射部件。本申请中,汇聚反射部件的功能曲面同时具有汇聚功能和反射功能,因此在激光芯片的出光光路上无需额外设置反射镜,进而可以缩短激光芯片与汇聚反射部件之间的距离,随之缩短汇聚反射部件的前工作距离。当缩短汇聚反射部件的前工作距离时,优化光学系统像差,进而保证光耦合效率;同时还可减小光发射部件的横向尺寸;同时汇聚反射部件的后工作距离随之减小,进而可以减小光发射部件的高度。因此本申请结构更紧凑,且有利于光发射部件的小型化。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种光模块,其特征在于,包括:
电路板;
光发射部件,与所述电路板电连接,包括:
衬底;
激光芯片,为边发光激光芯片,设于所述衬底上,出光方向与所述衬底表面平行;
汇聚反射部件,设于所述衬底上,且设于所述激光芯片的出光方向上,表面分别形成有:
功能曲面,设于靠近所述激光芯片的一侧,所述功能曲面相对于所述激光芯片凹陷,且所述功能曲面相对于所述激光芯片的出光方向倾斜设置;所述功能曲面用于将所述激光芯片输出的光信号进行反射,且对反射后的光信号进行汇聚;
底面,用于连接所述衬底与所述汇聚反射部件。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述光模块还包括光纤适配器,所述光纤适配器内部设有光纤插芯;
所述功能曲面具有预设有效焦距,以满足所述汇聚反射部件的放大倍率要求,以使所述激光芯片输出光信号形成的光斑聚焦在所述光纤插芯端面。
3.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于,所述汇聚反射部件具有预设有效数值口径,以实现所述激光芯片输出光信号的有效入射。
4.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于,所述功能曲面的中心与所述激光芯片之间具有第一预设距离,所述第一预设距离的范围为0.8mm-1.6mm;
所述功能曲面的中心与所述光纤插芯端面之间具有第二预设距离,所述第二预设距离与所述第一预设距离之间呈预设倍数关系。
5.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述功能曲面相对于所述激光芯片的出光方向呈预设角度,以将所述激光芯片输出的光信号进行全反射。
6.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述功能曲面表面设有反射介质层,所述反射介质层包括反射膜或反射片。
7.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述汇聚反射部件设为自由功能曲面反射镜;
所述功能曲面为泽尼克标准矢高表面;
所述功能曲面的面形矢高为其中,c为基准点曲率半径,r为光线径向坐标,k为二次曲面系数,ai为高阶系数,/>为泽尼克多项式,N为泽尼克多项式的总数,Ai为第i项泽尼克多项式的系数,ρ为归一化的半径坐标,/>为归一化的角度坐标;
所述基准点曲率半径为-3mm,所述二次曲面系数为8.25。
8.根据权利要求3所述的光模块,其特征在于,所述预设有效焦距为1.57mm;
所述预设有效数值口径不小于0.45mm。
9.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述汇聚反射部件表面还形成有侧面,所述侧面设为平面;
所述底面设为平面,所述底面与所述衬底固定连接。
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