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 |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |