CN220137448U - 一种光结构和光模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种光结构和光模块。其中,所述光结构包括:第一透镜、可变光衰减器(VOA)芯片、棱镜和雪崩光电二极管(APD)光探测器;所述VOA芯片设置于所述第一透镜和所述棱镜之间;所述第一透镜,用于获取光源入射的第一光信号,对所述第一光信号进行汇聚处理,得到所述第一光信号对应的第二光信号;所述VOA芯片,用于对所述第二光信号进行衰减和/或调节处理,得到所述第二光信号对应的第三光信号;所述棱镜,用于对所述第三光信号进行耦合处理,得到所述第三光信号对应的第四光信号,并反射所述第四光信号;所述APD光探测器,用于耦合反射后的所述第四光信号,得到第五光信号,将所述第五光信号转换为电信号。
Description
技术领域
本实用新型属于光通信技术领域,具体涉及一种光结构和光模块。
背景技术
相关技术中,雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode,APD)比光电二极管(Photo Diode,PD)具有较高的灵敏度、较高的响应速度等优点,从而在长距离光传输技术中得到了广泛的应用。现有APD接收器的过载一般最大达到-3.5dBm(分贝毫瓦)左右,不能满足较大的动态范围的需求,同时,光模块在实际使用的过程中,可能存在极限测试或人为误操作,将大光直接入射到APD接收器的情况,这会产生较大的光电流,损坏APD接收器。针对该问题,目前尚无有效解决方案。
发明内容
有鉴于此,本实用新型的主要目的在于提供一种光结构和光模块。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
本实用新型实施例提供一种光结构,所述光结构包括:第一透镜、可变光衰减器(Variable Optical Attenuator,VOA)芯片、棱镜和雪崩光电二极管APD光电探测器;所述VOA芯片设置于所述第一透镜和所述棱镜之间;
所述第一透镜,用于获取光源入射的第一光信号,对所述第一光信号进行汇聚处理,得到所述第一光信号对应的第二光信号;
所述VOA芯片,用于对所述第二光信号进行衰减和/或调节处理,得到所述第二光信号对应的第三光信号;
所述棱镜,用于对所述第三光信号进行耦合处理,得到所述第三光信号对应的第四光信号,并反射所述第四光信号;
所述APD光探测器,用于耦合反射后的所述第四光信号,得到第五光信号,将所述第五光信号转换为电信号。
在上述方案中,所述光结构还包括第二透镜;所述第二透镜设置于所述棱镜和所述APD光探测器之间;所述第二透镜,用于对所述棱镜反射的所述第四光信号进行汇聚处理,得到所述反射后的所述第四光信号。
在上述方案中,所述光结构还包括光解复用器;所述光解复用器设置于所述第二透镜和所述APD光探测器之间;所述光解复用器,用于对所述反射后的所述第四光信号对应的波长进行分波处理,得到光解复用的波长;所述光解复用的波长用于输入至所述APD光探测器进行耦合。
在上述方案中,所述光结构还包括跨阻放大器(trans-impedance amplifier,TIA);所述TIA设置于所述APD光探测器之后;所述TIA,用于对所述电信号进行放大,得到放大后的所述电信号;所述放大后的所述电信号用于信号检测。
在上述方案中,所述光结构还包括载体;所述载体用于承载所述第一透镜、所述VOA芯片、所述棱镜和所述第二透镜。
在上述方案中,所述光结构还包括电路板(Flexible Printed Circuit,FPC);所述FPC设置于所述TIA之后;所述FPC,用于分别控制所述VOA芯片、所述APD光探测器和所述TIA与所述光结构之外的电路之间的信号传输。
在上述方案中,所述光结构还包括光接头;所述光接头设置于所述第一透镜之前;所述光接头,用于将所述光结构对准和固定在光纤插芯上。
在上述方案中,所述光结构还包括TIA;所述光结构还包括管壳;所述管壳,用于对所述第一透镜、所述VOA芯片、所述棱镜、所述APD光探测器、所述第二透镜、所述光解复用器、所述TIA和所述载体进行承载和气密封装。
本实用新型实施例提供一种光模块,所述光模块包括上述任一项所述的光结构。
在上述方案中,所述光模块还包括控制电路;所述控制电路的一端与所述光模块中的至少一个电极连接;所述控制电路的另一端与所述光模块中的APD光探测器连接;所述控制电路,用于向所述至少一个电极提供驱动信号;以及接收每个所述电极和所述APD光探测器的上报信号,并基于所述上报信号调整向所述至少一个电极提供的驱动信号。
本实用新型实施例提供一种光结构和光模块。其中,所述光结构包括:第一透镜、VOA芯片、棱镜和APD光探测器;所述VOA芯片设置于所述第一透镜和所述棱镜之间;所述第一透镜,用于获取光源入射的第一光信号,对所述第一光信号进行汇聚处理,得到所述第一光信号对应的第二光信号;所述VOA芯片,用于对所述第二光信号进行衰减和/或调节处理,得到所述第二光信号对应的第三光信号;所述棱镜,用于对所述第三光信号进行耦合处理,得到所述第三光信号对应的第四光信号,并反射所述第四光信号;所述APD光探测器,用于耦合反射后的所述第四光信号,得到第五光信号,将所述第五光信号转换为电信号。采用本实用新型实施例的技术方案,通过VOA芯片对所述第二光信号进行衰减和/或调节处理,得到所述第二光信号对应的第三光信号,可以避免将大光直接入射到APD接收器端,保护APD接收器。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种光结构的示意图;
图2为本实用新型实施例提供的一种包括第二透镜的光结构的示意图;
图3为本实用新型实施例提供的一种包括光解复用器的光结构的示意图;
图4为本实用新型实施例提供的一种包括跨阻放大器的光结构的示意图;
图5为本实用新型实施例提供的一种包括载体的光结构的示意图;
图6为本实用新型实施例提供的一种包括FPC的光结构的示意图;
图7为本实用新型实施例提供的一种包括光接头的光结构的示意图;
图8为本实用新型实施例提供的一种包括管壳的光结构的示意图;
图9为本实用新型实施例提供的又一种光结构的示意图;
图10为本实用新型实施例提供的一种光模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对实用新型的具体技术方案做进一步详细描述。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。
本实用新型实施例提供一种光结构,图1为本实用新型实施例提供的一种光结构的示意图;下面结合图1进行示例说明,所述光结构10包括:第一透镜101、VOA芯片102、棱镜103和APD光探测器104;所述VOA芯片102设置于所述第一透镜101和所述棱镜103之间;
所述第一透镜101,用于获取光源入射的第一光信号,对所述第一光信号进行汇聚处理,得到所述第一光信号对应的第二光信号;
所述VOA芯片102,用于对所述第二光信号进行衰减和/或调节处理,得到所述第二光信号对应的第三光信号;
所述棱镜103,用于对所述第三光信号进行耦合处理,得到所述第三光信号对应的第四光信号,并反射所述第四光信号;
所述APD光探测器104,用于耦合反射后的所述第四光信号,得到第五光信号,将所述第五光信号转换为电信号。
需要说明的是,光源可以是任意光源,在此不做限定,光源的位置在图中并未画出。
本实施例中,所述光结构10可以为光接收组件。所述第一透镜101,用于获取光源入射的第一光信号,对所述第一光信号进行汇聚处理,得到所述第一光信号对应的第二光信号,可以理解为,所述第一透镜101将光源入射的第一光信号进行汇聚,汇聚后的光信号即为第二光信号,将所述第二光信号耦合至所述VOA芯片102。
所述VOA芯片102,用于对所述第二光信号进行衰减和/或调节处理,得到所述第二光信号对应的第三光信号;可以理解为,所述VOA芯片102接收所述第二光信号,将所述第二光信号进行衰减和/或调节处理,得到衰减和/或调节后的光信号即为第三光信号。
所述棱镜103,用于对所述第三光信号进行耦合处理,得到所述第三光信号对应的第四光信号,并反射所述第四光信号;可以理解为,所述棱镜103接收耦合后的第三光信号,即为第四光信号,并将所述第四光信号反射至所述APD光探测器104。
所述APD光探测器104,用于耦合反射后的所述第四光信号,得到第五光信号,将所述第五光信号转换为电信号,可以理解为,所述APD光探测器104用于耦合反射后的所述第四光信号,得到第五光信号,将所述第五光信号转换为电信号。
采用本实用新型实施例的技术方案,通过VOA芯片102对入射的光信号进行衰减和/或调节处理,可以避免因极限测试或人为误操作产生的较大的光电流进而损坏APD光探测器104,即可以保护APD光探测器104。
图2为本实用新型实施例提供的一种包括第二透镜的光结构的示意图;如图2所示,在本实用新型的一种可选实施例中,所述光结构10还包括第二透镜105;所述第二透镜105设置于所述棱镜103和所述APD光探测器104之间;所述第二透镜105,用于对所述棱镜103反射的所述第四光信号进行汇聚处理,得到所述反射后的所述第四光信号。
本实施例中,所述第二透镜105,用于对所述棱镜反射的所述第四光信号进行汇聚处理,得到所述反射后的所述第四光信号;可以理解为,所述第二透镜105接收棱镜103反射的光信号进行汇聚,汇聚后的光信号即为所述反射后的所述第四光信号。
图3为本实用新型实施例提供的一种包括光解复用器的光结构的示意图;如图3所示,在本实用新型的一种可选实施例中,所述光结构10还包括光解复用器106;所述光解复用器106设置于所述第二透镜105和所述APD光探测器104之间;所述光解复用器106,用于对所述反射后的所述第四光信号对应的波长进行分波处理,得到光解复用的波长;所述光解复用的波长用于输入至所述APD光探测器104进行耦合。
本实施例中,所述光解复用器106,用于对所述反射后的所述第四光信号对应的波长进行分波处理,得到光解复用的波长;所述光解复用的波长用于输入至所述APD光探测器104进行耦合;可以理解为,所述光解复用器106将所述反射后的所述第四光信号按照波长进行分波,实现波长的解复用,并输入至所述APD光探测器104。
图4为本实用新型实施例提供的一种包括跨阻放大器的光结构的示意图,如图4所示,在本实用新型的一种可选实施例中,所述光结构10还包括跨阻放大器TIA107;所述TIA107设置于所述APD光探测器104之后;所述TIA107,用于对所述电信号进行放大,得到放大后的所述电信号;所述放大后的电信号用于信号检测。
本实施例中,所述TIA107接收APD光探测器104的电信号,并将电信号进行放大,以用于信号检测。
图5为本实用新型实施例提供的一种包括载体的光结构的示意图,如图5所示,在本实用新型的一种可选实施例中,所述光结构10还包括载体108;所述载体108用于承载所述第一透镜101、所述VOA芯片102、所述棱镜103和所述第二透镜105。
图6为本实用新型实施例提供的一种包括FPC的光结构的示意图,如图6所示,在本实用新型的一种可选实施例中,所述光结构10还包括FPC109;所述FPC109设置于所述TIA107之后;所述FPC109,用于分别控制所述VOA芯片102、所述APD光探测器104和所述TIA107与所述光结构10之外的电路之间的信号传输。
本实施例中,所述光结构10之外的电路可以理解为外部电路;所述FPC109,用于分别控制所述VOA芯片102、所述APD光探测器104和所述TIA107与所述光结构10之外的电路之间的信号传输;可以理解为,所述FPC109用于所述VOA芯片102、所述APD光探测器104和所述TIA107与外部电路之间的信号传输。
需要说明的是,本实施例中FPC109的材质在此不做限定,作为一种示例,FPC109可以为柔性电路板。
图7为本实用新型实施例提供的一种包括光接头的光结构的示意图,如图7所示,在本实用新型的一种可选实施例中,所述光结构10还包括光接头110;所述光接头110设置于所述第一透镜101之前;所述光接头110,用于将所述光结构10对准和固定在光纤插芯上。
本实施例中,所述光纤插芯可以理解为外部插芯。所述光接头110,用于将所述光结构10对准和固定在光纤插芯上;可以理解为,所述光接头110用于所述光接收组件与外部插芯对准及固定。
图8为本实用新型实施例提供的一种包括管壳的光结构的示意图,如图8所示,在本实用新型的一种可选实施例中,所述光结构10还包括TIA107;所述光结构10还包括管壳111;所述管壳111,用于对所述第一透镜101、所述VOA芯片102、所述棱镜103、所述APD光探测器104、所述第二透镜105、所述光解复用器106、所述TIA107和所述载体108进行承载和气密封装。
为了方便理解,这里示例一种应用场景,图9为本实用新型实施例提供的又一种光结构的示意图,下面将结合图9进行示例说明。
在实际应用中,所述光结构10可以理解为光接收组件。
所述光接收组件包括第一透镜101、VOA芯片102、棱镜103、APD光探测器104、第二透镜105、光解复用器106、TIA107、载体108、FPC109、光接头110和管壳111。
所述第一透镜101,用于汇聚入射光信号,并将汇聚的入射光信号耦合到VOA芯片102;
所述VOA芯片102,用于对从第一透镜101汇聚的光信号进行衰减调节,并将衰减调节后的光信号耦合到所述棱镜103;
所述棱镜103,用于将入射光反射到所述第二透镜105;
所述第二透镜105,用于将所述棱镜103反射的光信号进行汇聚,将汇聚后的光信号耦合到所述APD光探测器104;
所述APD光探测器104,用于将探测到的光信号转换为电信号,实现光电信号的转换;
所述光解复用器106,位于所述第二透镜105和所述APD光探测器104之间,用于将入射的光信号按照波长进行分波,实现波长的解复用并入射到对应的APD光探测器104中;
所述TIA107,用于将所述APD光探测器104产生的电信号进行放大,以用于信号检测;
所述载体108,用于承载所述VOA芯片102、第一透镜101、棱镜103和第二透镜105;
所述FPC109,用于VOA芯片102、APD光探测器104和TIA107与外部控制电路间的信号传输;
所述光接头110,用于所述光接收组件与外部光纤插芯对准及固定;
所述管壳111,用于为所述多个部件(包括所述第一透镜101、所述VOA芯片102、所述棱镜103、所述APD光探测器104、所述第二透镜105、所述光解复用器106、所述TIA107和所述载体108)提供承载及气密封装。
采用本实施例中的方案,具备以下有益效果:
(1)本实施例的光接收组件内集成了能够进行衰减调节的VOA芯片,因而本申请提供的光接收组件和光模块过载能力能够达到+4.5dBm以上,也能够满足较大的动态范围的需求;
(2)光模块在实际使用的过程中,可能存在极限测试或人为误操作,将大光直接入射到APD接收器端的情况,这会产生较大的光电流,损坏APD接收器,本实施例提供的光接收组件内集成了能够进行衰减调节的VOA芯片,因而本实施例提供的光接收组件和光模块能够保护APD接收器,避免大光损坏;
(3)因所述光接收组件内集成了能够进行衰减调节的VOA芯片,从而能够保证所述光接收组件的小尺寸、高性能、低成本;本实施例提供的光模块,采用所述光接收组件,能够降低光模块的尺寸、成本和性能,使得光模块能够实现QSFP28的封装。
除此之外,本实用新型实施例提供一种光模块,图10为本实用新型实施例提供的一种光模块的结构示意图,下面将结合图10进行说明,所述光模块20包括上述的光结构10。
在本实用新型的一种可选实施例中,所述光模块20还包括控制电路201;所述控制电路201的一端与所述光模块20中的至少一个电极连接;所述控制电路201的另一端与所述光模块中的APD光探测器104连接;所述控制电路201,用于向所述至少一个电极提供驱动信号;以及接收每个所述电极和所述APD光探测器104的上报信号,并基于所述上报信号调整向所述至少一个电极提供的驱动信号。
需要说明的是,图10的光模块20包括上述的光结构10,图10中的VOA芯片102、APD光探测器104、TIA107和FPC109可以理解为图9中的结构,图9中的FPC109连接控制电路201。
本实施例中,控制电路201的一端连接光结构10内的N个电极,用于分别向所述N个电极提供驱动信号;控制电路201的另一端连接APD光探测器104;控制电路201还用于接收所述N个电极中的任一电极的上报信号和所述APD光探测器104的上报信号,并根据接收到的上报信号调整控制电路201分别发送给所述N个电极的驱动信号。
采用本实施例的技术方案,光模块20包括光结构10(光接收组件),光接收组件内集成了能够满足较大动态范围的VOA芯片102,从而能够保证光接收组件的小尺寸、高性能和低成本,使得光模块20能够实现QSFP28的封装。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种光结构,其特征在于,所述光结构包括:第一透镜、可变光衰减器VOA芯片、棱镜和雪崩光电二极管APD光探测器;所述VOA芯片设置于所述第一透镜和所述棱镜之间;
所述第一透镜,用于获取光源入射的第一光信号,对所述第一光信号进行汇聚处理,得到所述第一光信号对应的第二光信号;
所述VOA芯片,用于对所述第二光信号进行衰减和/或调节处理,得到所述第二光信号对应的第三光信号;
所述棱镜,用于对所述第三光信号进行耦合处理,得到所述第三光信号对应的第四光信号,并反射所述第四光信号;
所述APD光探测器,用于耦合反射后的所述第四光信号,得到第五光信号,将所述第五光信号转换为电信号。
2.根据权利要求1所述的光结构,其特征在于,所述光结构还包括第二透镜;所述第二透镜设置于所述棱镜和所述APD光探测器之间;
所述第二透镜,用于对所述棱镜反射的所述第四光信号进行汇聚处理,得到所述反射后的所述第四光信号。
3.根据权利要求2所述的光结构,其特征在于,所述光结构还包括光解复用器;所述光解复用器设置于所述第二透镜和所述APD光探测器之间;
所述光解复用器,用于对所述反射后的所述第四光信号对应的波长进行分波处理,得到光解复用的波长;所述光解复用的波长用于输入至所述APD光探测器进行耦合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光结构,其特征在于,所述光结构还包括跨阻放大器TIA;所述TIA设置于所述APD光探测器之后;
所述TIA,用于对所述电信号进行放大,得到放大后的所述电信号;所述放大后的所述电信号用于信号检测。
5.根据权利要求3所述的光结构,其特征在于,所述光结构还包括载体;所述载体用于承载所述第一透镜、所述VOA芯片、所述棱镜和所述第二透镜。
6.根据权利要求4所述的光结构,其特征在于,所述光结构还包括电路板FPC;所述FPC设置于所述TIA之后;
所述FPC,用于分别控制所述VOA芯片、所述APD光探测器和所述TIA与所述光结构之外的电路之间的信号传输。
7.根据权利要求1所述的光结构,其特征在于,所述光结构还包括光接头;所述光接头设置于所述第一透镜之前;
所述光接头,用于将所述光结构对准和固定在光纤插芯上。
8.根据权利要求5所述的光结构,其特征在于,所述光结构还包括跨阻放大器TIA;所述光结构还包括管壳;
所述管壳,用于对所述第一透镜、所述VOA芯片、所述棱镜、所述APD光探测器、所述第二透镜、所述光解复用器、所述TIA和所述载体进行承载和气密封装。
9.一种光模块,其特征在于,所述光模块包括权利要求1-8任一项所述的光结构。
10.根据权利要求9所述的光模块,其特征在于,所述光模块还包括控制电路;所述控制电路的一端与所述光模块中的至少一个电极连接;所述控制电路的另一端与所述光模块中的APD光探测器连接;
所述控制电路,用于向所述至少一个电极提供驱动信号;以及接收每个所述电极和所述APD光探测器的上报信号,并基于所述上报信号调整向所述至少一个电极提供的驱动信号。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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