CN220671692U - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，包括透镜组件，透镜组件一端设有光口腔，透镜组件朝向光口腔的内表面设有第二透镜。光口腔内设有包裹光纤的插芯，光纤端面与第二透镜之间存在间隙，光纤端面为斜面，光口腔朝向第二透镜的一端设有插芯止位面，插芯的端面包括台阶面和研磨面，台阶面与研磨面角度不同，插芯止位面中对应台阶面的区域与光口腔的开口之间的距离小于插芯止位面中对应研磨面的区域与光口腔的开口之间的距离。本申请中，插芯止位面中对应台阶面的区域与光口腔的开口之间的距离小于插芯止位面中对应研磨面的区域与光口腔的开口之间的距离，保证光纤端面与第二透镜之间的距离不变，从而光纤端面的实际光斑大小相同，提高光模块规格一致性。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光纤通信技术领域，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得愈加重要。在光通信技术中，光模块是实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一，并且在光通信技术发展的同时，要求光模块的传输速率不断提高。

光模块通常包括透镜组件，透镜组件内设置有第二透镜和光口腔，光口腔内设置有插芯止位面和插芯，插芯内设置有光纤，插芯与插芯止位面接触。插芯端面研磨过程，插芯端面具有不确定大小的台阶面，该台阶面影响第二透镜顶点与光纤端面之间的距离，进而影响光纤端面的实际光斑大小，导致光模块规格一致性较差。

实用新型内容

本申请提供了一种光模块，提高光模块规格一致性。

一种光模块，包括：

电路板，上设置有光芯片；

透镜组件，罩设于光芯片上，其朝向光芯片的内表面设置有第一透镜；其背向电路板的外表面设置有反射镜；其一端设置有光口腔，其朝向光口腔的内表面设置有第二透镜；光口腔内设置有包裹光纤的插芯，光口腔朝向第二透镜的一端设置有插芯止位面，第二透镜与插芯止位面之间设置有通孔，插芯的端面包括台阶面和研磨面，台阶面与研磨面角度不同，插芯止位面包括第一插芯止位部和第二插芯止位部，第一插芯止位部位于通孔的上方，第二插芯止位部位于通孔的下方，第一插芯止位部与光口腔的开口之间的距离大于第二插芯止位部与光口腔的开口之间的距离，以使第二插芯止位部与研磨面接触，第一插芯止位部不与台阶面接触；光纤端面与第二透镜之间存在间隙，光纤端面相对于其相对的光纤侧面设置为斜面；

光芯片发射的光信号经由第一透镜、反射镜和第二透镜后汇聚至光纤端面。

有益效果：本申请提供了一种光模块，包括电路板和透镜组件，电路板上设置有光芯片，透镜组件罩设于光芯片上。透镜组件朝向光芯片的内表面设置有第一透镜，透镜组件背向电路板的外表面设置有反射镜，透镜组件一端设置有光口腔，透镜组件朝向光口腔的内表面设置有第二透镜。光口腔内设置有包裹光纤的插芯，光纤端面与第二透镜之间存在间隙，光纤端面相对于其相对的光纤侧面设置为斜面。由于光纤端面与第二透镜之间存在间隙，第二透镜汇聚的光信号在光纤端面发生反射。因光纤端面相对于其相对的光纤侧面为斜面，反射光会根据光纤端面的角度反射到其他地方，不会按照原路返回，也就不会对光芯片造成干扰。为了限定插芯在透镜组件的位置，光口腔朝向第二透镜的一端设置有插芯止位面。第二透镜与插芯止位面之间设置有通孔，插芯的端面包括台阶面和研磨面，台阶面和研磨面角度不同，插芯止位面包括第一插芯止位部和第二插芯止位部，第一插芯止位部位于通孔的上方，第二插芯止位部位于通孔的下方，第一插芯止位部与光口腔的开口之间的距离大于第二插芯止位部与光口腔的开口之间的距离，以使第二插芯止位部与研磨面接触，第一插芯止位部不与台阶面接触，进而使得插芯的端面的台阶大小都不会影响第二透镜顶点到光纤端面之间的距离，保证光纤端面与第二透镜之间的距离不变，从而光纤端面的实际光斑大小相同，提高光模块规格一致性。插芯由光口腔一端的开口插入光口腔内后，沿着光口腔继续向左移动，直至插芯的端面接触到插芯止位面。本申请中，第一插芯止位部位于通孔的上方，第二插芯止位部位于通孔的下方，第一插芯止位部与光口腔的开口之间的距离大于第二插芯止位部与光口腔的开口之间的距离，以使第二插芯止位部与研磨面接触，第一插芯止位部不与台阶面接触，保证光纤端面与第二透镜之间的距离不变，从而光纤端面的实际光斑大小相同，提高光模块规格一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的一些实施例，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他的附图。

图1为根据一些实施例提供的一种光通信系统局部架构图；

图2为根据一些实施例提供的一种上位机的局部结构图；

图3为根据一些实施例提供的一种光模块的结构图；

图4为根据一些实施例提供的一种光模块的分解图；

图5为根据一些实施例提供的电路板、第一透镜组件和第二透镜组件的装配图；

图6为根据一些实施例提供的第一透镜组件的光路图；

图7为根据一些实施例提供的电路板、第一透镜组件和第二透镜组件的分解图；

图8为根据一些实施例提供的一种第一透镜组件在第一视角下的结构图；

图9为根据一些实施例提供的一种第一透镜组件在第二视角下的结构图；

图10为根据一些实施例提供的一种第一透镜组件的剖视图；

图11为根据一些实施例提供的一种插芯的结构图；

图12为根据一些实施例提供的一种第一透镜组件与一种插芯的装配剖视图；

图13为根据一些实施例提供的反射镜的光路图

图14为根据一些实施例提供的另一种第一透镜组件的剖视图；

图15为根据一些实施例提供的另一种插芯的结构图；

图16为根据一些实施例提供的另一种第一透镜组件与另一种插芯的装配剖视图。

具体实施方式

光通信技术在信息处理设备之间建立信息传递，光通信技术将信息加载到光上，利用光的传播实现信息的传递，加载有信息的光就是光信号。光信号在信息传输设备中传播，可以减少光功率的损耗，实现高速度、远距离、低成本的信息传递。信息处理设备能够处理的信息以电信号的形态存在，光网络终端/网关、路由器、交换机、手机、计算机、服务器、平板电脑、电视机是常见的信息处理设备，光纤及光波导是常见的信息传输设备。

信息处理设备与信息传输设备之间的光信号、电信号相互转换，是通过光模块实现的。例如，在光模块的光信号输入端和/或光信号输出端连接有光纤，在光模块的电信号输入端和/或电信号输出端连接有光网络终端；来自光纤的第一光信号传输进光模块，光模块将第一光信号转换为第一电信号，光模块将第一电信号传输进光网络终端；来自光网络终端的第二电信号传输进光模块，光模块将第二电信号转换为第二光信号，光模块将第二光信号传输进光纤。由于信息处理设备之间可以通过电信号网络相互连接，所以至少需要一类信息处理设备直接与光模块连接，并不需要所有类型的信息处理设备均直接与光模块连接，直接连接光模块的信息处理设备被称为光模块的上位机。

图1为根据一些实施例提供的一种光通信系统局部架构图。如图1所示，光通信系统的局部呈现为远端信息处理设备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方向延伸，另一端接入光模块200的光接口。光信号可以在光纤101中发生全反射，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，将来自远端信息处理设备1000方向的光信号传输进光模块200中，或将来自光模块200的光向远端信息处理设备1000方向传播，实现远距离、功率损耗低的信息传递。

光纤101的数量可以是一根，也可以是多根(两根及以上)；光纤101与光模块200采用可插拔式的活动连接，也可采用固定连接。

上位机100具有光模块接口102，光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得上位机100与光模块200建立单向/双向的电信号连接；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、控制。

上位机100具有对外电接口，如通用串行总线接口(Universal Serial Bus，USB)、网线接口104，对外电接口可以接入电信号网络。示例地，网线接口104被配置为接入网线103，从而使得上位机100与网线103建立单向/双向的电信号连接。

光网络终端(ONU，Optical Network Unit)、光线路终端(OLT，Optical LineTerminal)、光网络设备(ONT，Optical Network Terminal)及数据中心服务器为常见的上位机。

网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接上位机100，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。

示例地，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基于第三电信号生成第二电信号，来自上位机100的第二电信号传输进光模块200，光模块200将第二电信号转换为第二光信号，光模块200将第二光信号传输进光纤101，第二光信号在光纤101中传向远端信息处理设备1000。

示例地，来自远端信息处理设备1000方向的第一光信号通过光纤101传播，来自光纤101的第一光信号传输进光模块200，光模块200将第一光信号转换为第一电信号，光模块200将第一电信号传输进上位机100，上位机100基于第一电信号生成第四电信号，上位机100将第四电信号传入本地信息处理设备2000。

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，信息的编解码方式可以发生变化。

图2为根据一些实施例提供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(图中未示出)，散热器107具有增大散热面积的凸起结构，翅片状结构是常见的凸起结构。

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的电接口与笼子106内部的电连接器连接。

图3为根据一些实施例提供的一种光模块的结构图。图4为根据一些实施例提供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、光发射部件和光接收部件。但本公开并不局限于此，在一些实施例中，光模块200包括光发射部件和光接收部件之一。

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为电接口，电路板300的金手指从电接口伸出，插入上位机的电连接器中；开口205为光口，被配置为接入光纤101，以使光纤101连接光模块200中的光发射部件和/或光接收部件。

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、光接收部件等组件安装到上述壳体中，由上壳体201、下壳体202可以对这些组件形状封装保护。此外，在装配电路板300、光发射部件与光接收部件等组件时，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，包括与上位机的笼子106匹配的卡合部件。当光模块200插入笼子106里时，由解锁部件600的卡合部件将光模块200固定在笼子106里；拉动解锁部件600时，解锁部件600的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件与上位机的连接关系，以解除光模块200与上位机的卡合固定连接，从而可以将光模块200从笼子106里抽出。

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在一起，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-Effect Transistor，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(limiting amplifier)、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；硬性电路板还便于插入上位机笼子中的电连接器中。

电路板300还包括形成在其端部表面的金手指，金手指由独立的多个引脚组成。电路板300插入笼子106中，由金手指与笼子106内的电连接器导通。金手指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，以提供更多的引脚。金手指被配置为与上位机建立电连接，以实现供电、接地、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。

光发射部件和/或光接收部件位于电路板300的远离金手指的一侧；在一些实施例中，光发射部件及光接收部件分别与电路板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，光发射部件和/或光接收部件可以直接设置在电路板300上，可以设置在电路板的表面，也可以设置在电路板的侧边。

光发射部件和光接收部件均包括一个透镜组件，透镜组件设置在电路板300上，采用罩扣式的方式罩设在电路板300上光芯片的上方(光芯片主要指光发射芯片、驱动芯片、光接收芯片、跨阻放大芯片、限幅放大芯片等与光电转换功能相关的芯片)，透镜组件与电路板300形成包裹光发射芯片、光接收芯片等光芯片的腔体，透镜组件与电路板300一起形成了封装光芯片的结构。光发射芯片发出的光信号经一个透镜组件发射后进入到一个光纤适配器总，来自另一个光纤适配器的光信号经另一个透镜组件反射后进入光接收芯片中，两个透镜组件在光发射芯片和光接收芯片与对应的光纤适配器之间建立了相互的光连接。透镜组件不仅起到密封光芯片的作用，同时也建立了光芯片与光纤适配器之间的光连接。

透镜组件可以采用聚合物材料经注塑工艺一体成型制成。具体地，该透镜组件的制成材料包括PEI(Polyetherimide，聚醚酰亚胺)塑料(Ultem系列)等透光性好的材料。由于透镜组件中的所有光束传播元件均采用相同的聚合物材料单片形成，从而可以大大减少成型模具，降低了制造成本和复杂度。同时，本申请实施例基于上述所设置的透镜组件结构只需调节入射光束以及光纤的位置，安装调试简单。

光发射部件和光接收部件均还包括一个光纤适配器，透镜组件与光纤适配器一端光连接，光纤适配另一端与外部光纤光连接。光发射芯片发射的光信号经由一个透镜组件反射后传输至一个光纤适配器，实现对外发出光信号。来自外部光纤的光信号通过另一个光纤适配器传输至另一个透镜组件，光信号经另一个透镜组件反射后射至光接收芯片，实现对外部光信号的接收。

图5为根据一些实施例提供的电路板、第一透镜组件和第二透镜组件的装配图。图6为根据一些实施例提供的第一透镜组件的光路图。图7为根据一些实施例提供的电路板、第一透镜组件和第二透镜组件的分解图。如图5、图6和图7所示，光发射部件包括第一透镜组件400和第一光纤适配器，第一光纤适配器一端与第一透镜组件400光连接，第一光纤适配器一端与外部光纤光连接，光发射芯片301发射的光信号经由第一透镜组件400反射后传输至第一光纤适配器，实现对外发出光信号。

光接收部件包括第二透镜组件500和第二光纤适配器，第二光纤适配器一端与第二透镜组件500光连接，第二光纤适配器一端与外部光纤光连接，来自外部光纤的光信号通过第二光纤适配器传输至第二透镜组件，光信号经第二透镜组件500件反射后射至光接收芯片302，实现对外部光信号的接收。

在一些实施例中，为了实现第一透镜组件400与第一光纤适配器之间的光连接，第一透镜组件400与第一光纤适配器之间设置有内部光纤，该内部光纤一端与第一透镜组件400耦合连接，内部光纤另一端与第一光纤适配器耦合连接。第一透镜组件400发射的光信号传输至内部光纤时，由于第一透镜组件400的出光口腔与内部光纤的光纤端面之间存在间隙，光信号由第一透镜组件400的出光口腔传输至光纤端面时，因介质发生变化，光信号在射至光纤端面处易发生反射，导致反射后的光信号按照原路重新进入第一透镜组件400，造成光信号干扰。

为了解决这个问题，在一些实施例中，光模块在第一透镜组件400的出光口腔处埋设有包裹光纤的插芯，该光纤的光纤端面设置为斜面，如此第一透镜组件400反射的光信号射至光纤端面时，反射光会根据斜面的角度反射到其他地方，而不是按照原路进入第一透镜组件400内，从而减少了反射光干扰。

在一些实施例中，光纤端面与相对的光纤侧面之间的角度为3～13°。示例地，光纤端面与相对的光纤侧面之间的角度为3～8°，光纤端面与相对的光纤侧面之间的角度为9～13°，光纤端面与相对的光纤侧面之间的角度为8°。

图8为根据一些实施例提供的一种第一透镜组件在第一视角下的结构图。图9为根据一些实施例提供的一种第一透镜组件在第二视角下的结构图。图10为根据一些实施例提供的一种第一透镜组件的剖视图。如图8、图9和图10所示，第一透镜组件400包括透镜主体410，透镜主体410朝向电路板300的一侧设置有置物空腔420，该置物空腔420朝向电路板300的一侧开口，光芯片设置于该置物空腔420与电路板300组成的空间内。透镜主体410粘贴在电路板300的表面上，并将电路板300上的光芯片罩设在透镜主体410的置物空腔420内。

透镜主体410的置物空腔420内设置有向内凹陷的置物槽421，该置物槽421的内表面设置有第一透镜422，第一透镜422位于光芯片的正上方，第一透镜422用于将光芯片产生的光信号转换为准直光，该准直光垂直于电路板300。

透镜主体410背向电路板300的一侧设置有反射镜430，反射镜430设置于第一透镜422的垂直正上方，准直光经反射镜430发生反射，反射后的光信号平行于电路板300。

透镜主体410朝向第一光纤适配器的一端设置有光口腔480，该光口腔480的中心轴线平行于电路板300。经反射镜430反射后的光信号射至该光口腔480内。

透镜主体410朝向光口腔480的内表面设置有第二透镜440，第二透镜440设置于反射镜430与光口腔480之间，且第二透镜440的中心轴线与光口腔480的中心轴线相重合。反射镜430反射的准直光射至第二透镜440，第二透镜440将准直光转换为汇聚光，并将汇聚光传输至光口腔480内。

透镜主体410的光口腔480与反射镜430之间设置有通孔450，该通孔450连通反射镜430与光口腔480，且通孔450靠近反射镜430的一端设置有第二透镜440。通孔450的直径尺寸小于光口腔480的直径尺寸，如此在通孔450与光口腔480的连接处形成了台阶面，该台阶面为插芯止位面460。

在一些实施例中，插芯止位面460包括第一插芯止位部461和第二插芯止位部462，第一插芯止位部461位于通孔450的上方，第二插芯止位部462位于通孔450的下方。

透镜主体410上还设置有点胶槽470，该点胶槽470与光口腔480相连通，用于通过点胶槽470向光口腔480内注入胶水。

在一些实施例中，点胶槽470包括第一点胶槽471和第二点胶槽472，第一点胶槽471和第二点胶槽472相对设置，第一点胶槽471的开口朝上，第二点胶槽472的开口朝下。第二点胶槽472的开口朝下，如此可通过开口朝上的第一点胶槽471向插芯的上外表面涂覆胶水，以通过胶水将插芯的上部与光口腔480的内侧面相粘接。第二点胶槽472的开口朝下，如此可通过开口朝下的第二点胶槽472向插芯的下外表面涂覆胶水，以通过胶水将插芯的下部与光口腔480的内侧面相粘接。通过相对设置的第一点胶槽471和第二点胶槽472向插芯的外表面涂覆胶水，不需转动插芯即可在插芯的外表面上涂覆胶水，提高了插芯与光口腔480的连接牢固性。

图11为根据一些实施例提供的一种插芯的结构图。图12为根据一些实施例提供的一种第一透镜组件与一种插芯的装配剖视图。如图11和图12所示，插芯900插在透镜主体410的光口腔480内，且插芯900朝向第二透镜440的端面与插芯止位面460相接触，如此第二透镜440将光信号汇聚光一个光斑落在插芯900的光纤9300内。插芯900插入光口腔480，且其端面与插芯止位面460相接触后，通过点胶槽470向光口腔480内注入胶水，将胶水涂覆在插芯900的外表面上，以通过胶水固定插芯900的外表面与光口腔480的内侧面，从而将插芯900固定于光口腔480内。

插芯900由光口腔480一端的开口插入光口腔480内后，沿着光口腔480继续向左移动，直至插芯900的端面接触到插芯止位面460。插芯900背向第二透镜440的侧面920垂直于电路板300，并与插入光口腔480内的内部光纤紧密接触对接，以实现插芯900与内部光纤的连接。如此，第二透镜440射出的光束汇聚至插芯900内的光纤930，再经由光纤930传输至内部光纤内，实现光的发射。

在一些实施例中，首先在透镜主体410的光口腔480内预先设置插芯900，并对插芯900内光纤930的光纤端面作斜面处理，以避免汇聚光在光纤端面处反射的光信号沿原路返回第一透镜400；然后将内部光纤插入光口腔480内，与插芯900的另一侧面920进行物理紧密接触对接。如此，不需对内部光纤插入光口腔480的端面进行处理，只需将其插入光口腔480、与插芯900的侧面920对接即可。

在一些实施例中，将内部光纤插入插芯900内，内部光纤的光纤端面与插芯900的端面相平齐，然后将包裹内部光纤的插芯900由光口腔一端的开口插入光口腔480，沿着光口腔480继续向左移动，直至插芯900的端面接触插芯止位面460；然后通过点胶槽470向插芯900的外表面注入胶水，将胶水涂覆在插芯900的外表面上，以通过胶水固定插芯900的外表面与光口腔480的内侧面，从而将插芯900固定于光口腔480内。

插芯900采用陶瓷材料制成，通过陶瓷插芯将光纤930固定在光口腔480内，相比于包裹光纤930的塑料件，陶瓷插芯的加工精度更高，通过胶水将插芯900固定在光口腔480后，插芯900不易移动，如此提高了光纤930的稳固性，使得第二透镜440射出的光信号更好地汇聚于光纤930内，提高了光信号汇聚精度。

为了使光纤930的光纤端面为斜面，在一些实施例中，光纤930内置于插芯900且沿着插芯900的端面910(即插芯900朝向插芯止位面460的一侧面)延伸出来，研磨光纤930的光纤端面，以使光纤端面为斜面。

插芯900和插芯止位面460均为垂直于电路板300的垂直面，光纤930沿着插芯900的端面延伸出来，光纤930的光纤端面为斜面，第二透镜440汇聚的光经光纤端面发生反射后，反射光会根据斜面角度的大小反射到其他地方，而不是按照原路返回，从而减小反射光对光发射芯片的影响。插芯900的端面910与插芯止位面460接触时，光纤端面位于通孔450内，延长通孔450的长度尺寸，即插芯止位面460向光口腔方向移动，以保证第二透镜440与光纤端面之间的距离，即第二透镜440汇聚的光斑落在光纤端面上。

为了使光纤930的光纤端面为斜面，在一些实施例中，光纤930内置于插芯900，且未沿着插芯900的端面910延伸出来，光纤端面和插芯900的端面各自研磨，以使插芯900的端面910和光纤端面均为斜面，插芯900的端面910和光纤端面不平行。

为了使光纤930的光纤端面为斜面，在一些实施例中，光纤930内置于插芯900，且未沿着插芯900的端面910延伸出来，光纤端面随着插芯900的端面910一起研磨，以使插芯900的端面910和光纤端面均为斜面，且插芯900的端面910与光纤端面相互平行。

在研磨光纤端面和插芯900的端面910过程中，插芯900中光纤所在区域研磨到即可。插芯900的整个端面910不一定全部研磨到，所以可能会留有一个台阶面，即插芯900的端面包括研磨面911和台阶面912，研磨面911和台阶面912角度不同，研磨面911为斜面，台阶面912为垂直面，台阶面912大小也不是固定值，而是根据工艺要求满足光纤端面性能指标后即可。因研磨次数不确定，所以研磨后留下的台阶面912大小也是一个变量。

在一些实施例中，插芯止位面460为垂直面(即插芯止位面460与电路板300相互垂直)，插芯900的端面910与插芯止位面460相接触，即插芯900的台阶面912与插芯止位面460相接触。但研磨后留下的台阶面912大小不一样，且插芯止位面460与台阶面912相接触，这样就会引入一个新问题，即台阶面912的大小会影响第二透镜440顶点到光纤端面之间的距离L。L不同，导致最佳光斑距离光纤端面的距离不一致，所以光纤端面的实际光斑大小不一样，光模块规格一致性较差。

为了解决这个问题，第一插芯止位部461与光口腔480的开口之间的距离大于第二插芯止位部462与光口腔480的开口之间的距离，以使第二插芯止位部462与研磨面911接触，第一插芯止位部461不与台阶面912接触，进而使得插芯的端面的台阶大小都不会影响第二透镜顶点到光纤端面之间的距离，保证光纤端面与第二透镜之间的距离不变，从而光纤端面的实际光斑大小相同，提高光模块规格一致性。

在一些实施例中，第二插芯止位部462为垂直面，第一插芯止位部461为斜面，第一插芯止位部461与光口腔480的开口之间的距离大于第二插芯止位部462与光口腔480的开口之间的距离，以使第二插芯止位部462与研磨面911接触时，第一插芯止位部461不与台阶面912接触。

在一些实施例中，第二插芯止位部462为垂直面，第一插芯止位部461为凹陷，第一插芯止位部461与光口腔480的开口之间的距离大于第二插芯止位部462与光口腔480的开口之间的距离，以使第二插芯止位部462与研磨面911接触时，第一插芯止位部461不与台阶面912接触。

在一些实施例中，第二插芯止位部462为垂直面，第一插芯止位部461为多个台阶，第一插芯止位部461与光口腔480的开口之间的距离大于第二插芯止位部462与光口腔480的开口之间的距离，以使第二插芯止位部462与研磨面911接触时，第一插芯止位部461不与台阶面912接触。

在一些实施例中，第一插芯止位部461和第二插芯止位部462为角度相同的斜面，插芯止位面460与研磨面911之间的角度差为﹣2°～2°，以使第二插芯止位部462与研磨面911接触时，第一插芯止位部461不与台阶面912接触。示例地，插芯止位面460与研磨面911之间的角度差为﹣2°～0°，插芯止位面460与研磨面911之间的角度差为0°～2°。

插芯止位面460与研磨面911之间的角度差为﹣2°～2°，不容易产生离焦现象，使得聚焦后的光斑尽量落在光纤端面上，不容易引起光学波动。

在一些实施例中，插芯止位面460与研磨面911之间的角度差为0°，即第一插芯止位部461和第二插芯止位部462为角度相同的斜面，插芯止位面460与研磨面911为相互平行的斜面，以使第二插芯止位部462与研磨面911接触时，第一插芯止位部461不与台阶面912接触。

插芯止位面460与研磨面911之间的角度差为0°，不会产生离焦现象，使得聚焦后的光斑完全落在光纤端面上。

在一些实施例中，插芯止位面460为斜面，该插芯止位面460的角度与研磨面911的角度及光纤端面的角度均相同。示例地，插芯止位面460的角度与研磨面911的角度及光纤端面的角度均为3～13°。光纤端面与相对的光纤侧面之间的角度为3～8°，光纤端面与相对的光纤侧面之间的角度为9～13°，光纤端面与相对的光纤侧面之间的角度为8°。

图13为根据一些实施提供的反射镜的光路图。如图13所示，在一些实施例中，反射镜430包括第一反射镜431、第二反射镜432和第三反射镜433。第一反射镜431设置在第一透镜422的正上方，用于将第一透镜422射出的垂直于电路板300的准直光反射为平行于电路板300的准直光。第二反射镜432设置在第一反射镜431的右侧(即相对于第一反射镜431更靠近光口)，第三反射镜433设置在第二反射镜432的后侧，且第三反射镜433的中心轴线与光口腔480的中心轴线重合，第二反射镜432用于将平行于电路板300的反射光反射至第三反射镜433，第三反射镜433将再次反射准直光反射至第二透镜440。

插芯900由光口腔480一端的开口插入光口腔480内后，沿着光口腔480继续向左移动，直至插芯900的端面910接触到插芯止位面460。由于插芯900的截面是圆形，插芯900沿着光口腔480向左移动时会出现滚动，导致需要多次贴装插芯900才能实现插芯900的端面910与插芯止位面460接触。

图14为根据一些实施例提供的另一种第一透镜组件的剖视图。图15为根据一些实施例提供的另一种插芯的结构图。图16为根据一些实施例提供的另一种第一透镜组件与另一种插芯的装配剖视图。如图14、图15和图16所示，为了解决上述问题，在一些实施例中，透镜主体410的光口腔480内设置有卡合台阶481，光口腔480内设置卡合台阶481，卡合台阶481与卡合面940对应设置。插芯900插入光口腔480的开口处后，用镊子推动插芯900向光口腔480内移动，在用镊子推动插芯900时，插芯900在光口腔480内可能会转动，但转动幅度较小。在镊子停止推动插芯900时，插芯900的卡合面940卡合于光口腔480的卡合台阶481，实现插芯900与插芯止位面460紧密接触。插芯900与插芯止位面460接触后，通过点胶槽470向光口腔480内注入胶水，将胶水涂覆在插芯900的外表面上，以通过胶水固定插芯900的外表面与光口腔480的内侧面，从而将插芯900固定于光口腔480内。

在一些实施例中，卡合台阶481位于插芯止位面460与插芯900远离插芯止位面460的侧面，以确保插入光口腔480的外部圆形插芯与光口腔480贴合连接。

在一些实施例中，卡合台阶481的宽度尺寸小于卡合面940的宽度尺寸，卡合台阶481的高度尺寸小于卡合面940对应插芯900缺口处的厚度尺寸，以便于插芯900与光口腔480组配。

为了将插芯900固定于光口腔480内，在一些实施例中，卡合台阶481与点胶槽470相对设置。通过卡合台阶481与插芯900的卡合面940卡合连接，以将插芯900的一部分固定于光口腔480；通过点胶槽470向光口腔480内注入胶水，以将插芯900的另一部分固定于光口腔480内。

在一些实施例中，卡合面940位于插芯900的端面的高点，点胶槽470仅包括第二点胶槽472，第二点胶槽472的开口朝下。通过卡合台阶481与位于插芯900的端面的高点的卡合面940卡合连接，以将插芯900的上部固定于光口腔480；通过开口朝下的第二点胶槽472向插芯900的下外表面涂覆胶水，以将插芯的下部固定于光口腔480(即与光口腔480的内侧面相粘接)。

在一些实施例中，卡合面940位于插芯900的端面的低点，点胶槽470仅包括第一点胶槽471，第一点胶槽471的开口朝上。通过卡合台阶481与位于插芯900的端面的低点的卡合面940卡合连接，以将插芯900的下部固定于光口腔480；通过开口朝下的第一点胶槽471向插芯900的上外表面涂覆胶水，以将插芯的上部固定于光口腔480(即与光口腔480的内侧面相粘接)。

一种第一透镜组件和另一种第一透镜组件除了上述内容不相同，其余部分相同，此处不再赘述。

以上内容均介绍的是第一透镜组件的结构。为了避免光信号沿着原路返回止外部光纤另一端的光发射芯片，在一些实施例中，第二透镜组件的光口腔的具体设计与第一透镜组件的光口腔的具体设计相同。

在一些实施例中，光模块包括电路板和透镜组件，电路板上设置有光芯片，透镜组件罩设于光芯片上。透镜组件朝向光芯片的内表面设置有第一透镜，透镜组件背向电路板的外表面设置有反射镜，透镜组件一端设置有光口腔，透镜组件朝向光口腔的内表面设置有第二透镜。光口腔内设置有包裹光纤的插芯，光纤端面与第二透镜之间存在间隙，光纤端面相对于其相对的光纤侧面设置为斜面。由于光纤端面与第二透镜之间存在间隙，第二透镜汇聚的光信号在光纤端面发生反射。因光纤端面相对于其相对的光纤侧面为斜面，反射光会根据光纤端面的角度反射到其他地方，不会按照原路返回，也就不会对光芯片造成干扰。为了限定插芯在透镜组件的位置，光口腔朝向第二透镜的一端设置有插芯止位面。第二透镜与插芯止位面之间设置有通孔，插芯的端面包括台阶面和研磨面，台阶面和研磨面角度不同，插芯止位面包括第一插芯止位部和第二插芯止位部，第一插芯止位部位于通孔的上方，第二插芯止位部位于通孔的下方，第一插芯止位部与光口腔的开口之间的距离大于第二插芯止位部与光口腔的开口之间的距离，以使第二插芯止位部与研磨面接触，第一插芯止位部不与台阶面接触，进而使得插芯的端面的台阶大小都不会影响第二透镜顶点到光纤端面之间的距离，保证光纤端面与第二透镜之间的距离不变，从而光纤端面的实际光斑大小相同，提高光模块规格一致性。插芯由光口腔一端的开口插入光口腔内后，沿着光口腔继续向左移动，直至插芯的端面接触到插芯止位面。在一些实施例中，第一插芯止位部位于通孔的上方，第二插芯止位部位于通孔的下方，第一插芯止位部与光口腔的开口之间的距离大于第二插芯止位部与光口腔的开口之间的距离，以使第二插芯止位部与研磨面接触，第一插芯止位部不与台阶面接触，保证光纤端面与第二透镜之间的距离不变，从而光纤端面的实际光斑大小相同，提高光模块规格一致性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板，上设置有光芯片；

透镜组件，罩设于所述光芯片上，其朝向所述光芯片的内表面设置有第一透镜；其背向电路板的外表面设置有反射镜；其一端设置有光口腔，其朝向光口腔的内表面设置有第二透镜；所述光口腔内设置有包裹光纤的插芯，所述光口腔朝向所述第二透镜的一端设置有插芯止位面，所述第二透镜与所述插芯止位面之间设置有通孔，所述插芯的端面包括台阶面和研磨面，所述台阶面与所述研磨面角度不同，所述插芯止位面包括第一插芯止位部和第二插芯止位部，所述第一插芯止位部位于所述通孔的上方，所述第二插芯止位部位于所述通孔的下方，所述第一插芯止位部与所述光口腔的开口之间的距离大于所述第二插芯止位部与所述光口腔的开口之间的距离，以使所述第二插芯止位部与所述研磨面接触，所述第一插芯止位部不与所述台阶面接触；所述光纤的光纤端面与所述第二透镜之间存在间隙，所述光纤端面相对于其相对的光纤侧面设置为斜面；

所述光芯片发射的光信号经由第一透镜、所述反射镜和所述第二透镜后汇聚至所述光纤端面。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述插芯止位面为斜面，所述插芯止位面与所述研磨面角度差为﹣2°～2°。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述插芯设置有卡合面，所述光口腔内设置有卡合台阶，所述卡合台阶与所述卡合面对应设置。

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述卡合台阶位于所述插芯止位面与所述插芯远离所述插芯止位面的侧面之间。

5.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述卡合面的宽度尺寸大于所述卡合台阶的宽度尺寸，所述卡合台阶的高度尺寸小于所述卡合面对应所述插芯缺口处的厚度尺寸。

6.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述研磨面、所述插芯止位面和所述光纤端面的角度均相同，所述插芯、所述插芯止位面和所述光纤端面的角度均为3～8°和9～13°。

7.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述透镜组件上设置有点胶槽，所述点胶槽与所述插芯相连通，用于向所述插芯侧面注入胶水，以粘接所述插芯侧面与所述光口腔内壁；所述点胶槽仅包括第一点胶槽或第二点胶槽，所述第一点胶槽的开口朝上，所述第二点胶槽的开口朝下。

8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述卡合面位于所述插芯的端面的高点或者低点；

所述卡合面位于所述插芯的端面的高点，所述点胶槽仅包括第二点胶槽，所述第二点胶槽的开口朝下；

所述卡合面位于所述插芯的端面的低点，所述点胶槽仅包括第一点胶槽，所述第一点胶槽的开口朝上。

9.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述反射镜包括第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，所述第一反射镜用于将所述第一透镜射出的准直光反射至所述第二反射镜，所述第二反射镜用于将反射后的准直光反射至第三反射镜，所述第三反射镜用于将再次反射后的准直光反射至所述第二透镜。

10.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板，上设置有光芯片；

透镜组件，罩设于所述光芯片上，其朝向所述光芯片的内表面设置有第一透镜；其背向电路板的外表面设置有反射镜；其一端设置有光口腔，其朝向光口腔的内表面设置有第二透镜；所述光口腔内设置有包裹光纤的插芯，所述光口腔朝向所述第二透镜的一端设置有插芯止位面，所述第二透镜与所述插芯止位面之间设置有通孔，所述插芯的端面包括台阶面和研磨面，所述台阶面与所述研磨面角度不同，所述插芯止位面包括第一插芯止位部和第二插芯止位部，所述第一插芯止位部位于所述通孔的上方，所述第二插芯止位部位于所述通孔的下方，所述第一插芯止位部与所述光口腔的开口之间的距离大于所述第二插芯止位部与所述光口腔的开口之间的距离，以使所述第二插芯止位部与所述研磨面接触，所述第一插芯止位部不与所述台阶面接触；所述光纤的光纤端面与所述第二透镜之间存在间隙，所述光纤端面相对于其相对的光纤侧面设置为斜面；所述插芯止位面为斜面，所述研磨面、所述插芯止位面和所述光纤端面的角度均相同；

所述插芯设置有卡合面，所述光口腔内设置有卡合台阶，所述卡合台阶与所述卡合面对应设置；

所述光芯片发射的光信号经由第一透镜、所述反射镜和所述第二透镜后汇聚至所述光纤端面。