CN221039532U - 一种分光棱镜的一体化to设计结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分光棱镜的一体化TO设计结构，包括TO主体，所述TO主体包括管座和罩设在管座上端的管帽，所述管帽上端嵌设有球形透镜组件，所述TO主体内部设有发射端、接收端和分光棱镜组件。将接收端和发射端相互垂向放置并封装在一个TO内部，利用分光棱镜组件对光信号进行分光处理，使单独一个TO器件便可完成对光的接收和发射功能，对于TO元件而言，减小了光信号传播的距离，提高装置的高低温性能，对于整个BOSA器件而言，使其更加小型化，缩短了BOSA器件的制作工艺流程，提高了装置的实用性。

Description

一种分光棱镜的一体化TO设计结构

技术领域

本实用新型涉及光通信领域，尤其涉及一种分光棱镜的一体化TO设计结构。

背景技术

现有用于单纤双向传输的TO为单芯片（即：单发射端或单接收端），一个BOSA器件需要一个发射端TO和一个接收端TO进行耦合组装成成品，其工艺过程一般为，先进行发射端耦合、焊接，然后再进行接收端耦合、固化。

而目前发射和接收TO是分开的，是两个不同的TO，缺陷是：

1.后端使用工艺复杂，产品周期较长，需要先耦合一端，进行固化完毕后，再进行另外一端耦合，再进行固化；

2.两个TO的分开设计，故必须要在BOSA器件上设置两个管帽和底座，导致产品尺寸受限，无法进一步小型化；

3.后端使用设计复杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有的发射和接收TO分开设计，会导致后端使用工艺复杂，产品尺寸受限，不能进一步小型化以及后端使用设计复杂的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种分光棱镜的一体化TO设计结构，包括TO主体，所述TO主体包括管座和罩设在管座上端的管帽，所述管帽上端嵌设有球形透镜组件，所述TO主体内部设有发射端、接收端和分光棱镜组件，所述分光棱镜组件设置与靠近球形透镜组件的一侧，所述发射端发出的光依次经过所述分光棱镜组件和所述球形透镜组件后进入所述外部光纤中，所述外部光纤输入的光经过所述球形透镜组件后进入分光棱镜组件，并进行反射，之后由所述接收端接收。

优选地，所述发射端为发射光芯片，所述接收端为接收光芯片。

优选地，所述管座上设置有安装座，分光棱镜组件设置在安装座上，所述接收端装于安装座的表面侧壁上，并位于分光棱镜组件的一侧处，所述发射端装于管座上，并位于分光棱镜组件的下方处。

优选地，所述外部光纤射入的光进入分光棱镜组件中，并进行90°的反射。

优选地，所述发射端发射光的方向和接收端接收光的方向相互垂直。

优选地，所述接收端上镀抗串扰膜，发射端、球形透镜组件上分别镀增透膜。

优选地，所述分光棱镜组件靠近接收端和球形透镜组件的两侧侧面均设有曲面。

优选地，所述TO主体内部还设有监控发射器，监控发射器设置于安装座上并位于发射端的尾部，用于接收部分发射端从尾部发的光，然后转化为电压信号。

优选地，所述TO主体内部还设有放大器，放大器设置于管座上，并与接收端电连接。

本实用新型的有益效果是：将接收端和发射端相互垂向放置并封装在一个TO内部，利用分光棱镜组件对光信号进行分光处理，使单独一个TO器件便可完成对光的接收和发射功能，对于TO元件而言，减小了光信号传播的距离，提高装置的高低温性能，对于整个BOSA器件而言，使其更加小型化，缩短了BOSA器件的制作工艺流程，提高了装置的实用性。

附图说明

图1为本实用新型TO内部的结构立体示意图；

图2为本实用新型TO内部的结构平面示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、TO主体，101、发射端，102、接收端，103、分光棱镜组件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

如图1-2所示，一种分光棱镜的一体化TO设计结构，包括TO主体，TO主体包括管座和罩设在管座上端的管帽，管帽上端嵌设有球形透镜组件，TO主体内部设有发射端101、接收端102和分光棱镜组件103，分光棱镜组件103设置与靠近球形透镜组件的一侧，发射端101发出的光依次经过分光棱镜组件103和球形透镜组件后进入外部光纤中，外部光纤输入的光经过球形透镜组件聚焦后进入分光棱镜组件103，并进行反射，之后由接收端102接收，发射端用于发射光到分光棱镜组件103中，接收端102用于将分光棱镜组件103反射的光进行耦合接收，分光棱镜组件103内部的球形透镜组件和分光棱镜组件103相互之间配合用于将对光信号进行分光处理。

工作原理为：如图2所示，可以通过加入分光棱镜组件103，发射端101发射波长为1270nm-1570nm的光，以发射端101发出光的方向定义为右方向，发射端101发出的光向右经过分光棱镜组件103，继续向右达到球形透镜组件，再经过球形透镜组件到达外部光纤，同时外部光纤传输回的光向左传输，进入球形透镜组件到达分光棱镜组件103，经过分光棱镜组件103的反射，光向上传输，最终达到接收端102中，从而可以使整个TO元件可以具备发射和接收光的能力，进而减小整个BOSA器件的体积，另外分光棱镜组件103自身在安装时更加便捷，在安装接收端102和发射端101时，使两者垂向放置，可以有效减小光信号传播距离。

本实用新型可以利用球形透镜组件和分光棱镜组件103对光线进行反射等处理，使整个TO元件可以具备发射和接收光的能力，同时分光棱镜组件103自身在安装时更加便捷，在安装接收端102和发射端101时，使两者垂向放置，可以有效减小光信号传播距离。

优选地，发射端101为发射光芯片，接收端102为接收光芯片。

优选地，管座上设置有安装座，分光棱镜组件103设置在安装座上，接收端102装于安装座的表面侧壁上，并位于分光棱镜组件103的一侧处，发射端101装于管座上，并位于分光棱镜组件103的下方处。

工作原理：通过将分光棱镜组件103设置在管座的安装座上，分光棱镜与接收端102和发射端101的距离更近，减小了光传播的距离，优化了安装空间。

本实用新型可以利用管座上的安装座，并将分光棱镜组件103设置在安装座上，以缩短分光棱镜组件103与接收端102和发射端101的距离。

优选地，外部光纤射入的光进入分光棱镜组件103中，并进行90°的反射。

工作原理：外部光纤射入的光进入分光棱镜组件103中，在分光面进行90度的反射，最终可以射入接收端102中，同时，如图2中所示，分光棱镜组件103也不会影响发射端正常发射光进入外部光纤，使得接收端102与发射端可以设置在一个TO元件中。

本实用新型可以设置分光棱镜组件103，在不影响发射端101发射光进入外部光纤的前提下，外部光纤进入的光在分光棱镜内部进行90°反射后，射回进入发射端101，使得光可以正常耦合进入接收端102。

优选地，发射端101发射光的方向和接收端102接收光的方向相互垂直。

工作原理：首先在进行发射端101和接收端102的安装时，将两者垂向放置，使两者发射和接收光信号的传播距离减小，进而减小了光信号传播时，温度对其传播过程带来的影响，使产品具有更好的高低温性能。

本实用新型可以通过将发射端101和接收端102垂向放置，来减小光信号的传播距离，进而提高产片的性能。

优选地，接收端102上镀抗串扰膜，发射端101、球形透镜组件上分别镀增透膜，用于增加光学性能。

工作原理：利用在接收端102上镀抗串扰膜，减少发射端10发出的光对接收端102接收光纤输入光的影响，同时在发射端101、球形透镜组件上分别镀增透膜，利用增透膜自身可减少反射光来增加光在表面的透过率的特性，增强装置的光学性能。

本实用新型利用抗串扰膜和增透膜，将其分别镀在装置内部对应的组件上，提高整个装置的光学性能。

优选地，分光棱镜组件103靠近接收端102和球形透镜组件的两侧侧面均设有曲面。

工作原理：将分光棱镜组件103的两个直角面设计成曲面，并根据TO元件的实际使用情况，选择凸面或者凹面，利用曲面设计，可以更好的优化相差，以提升光的耦合效率。

本实用新型将分光棱镜组件103靠近接收端102和球形透镜组件的两个侧面分别设计成曲面，使装置可以更好的优化相差，以提升光的耦合效率，优化其光学性能。

优选地，TO主体内部还设有监控发射器，监控发射器设置于安装座上并位于发射端101的尾部，用于接收部分发射端从尾部发的光，然后转化为电压信号。

工作原理：监控发射器会接收一部分发射端从尾部发的光，然后转化为电压信号，经过芯片判断电压信号的大小并进行信息处理，进而通过芯片控制发射端的出光功率。

本实用新型通过设置监控发射器，从而对发射端的功率进行监控，以便对发射端出光功率的控制。

优选地，TO主体内部还设有放大器，放大器设置于管座上，并与接收端102电连接。

工作原理：通过设置一个与接收端102电连接的放大器，从而将接收端102内部的电信号，进行放大处理，以便内部电路对电信号的处理。

本实用新型利用放大器放大接收端102内部的信号，方便内部电路后续对接收端102的电信号进行处理。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种分光棱镜的一体化TO设计结构，包括TO主体，所述TO主体包括管座和罩设在管座上端的管帽，所述管帽上端嵌设有球形透镜组件，其特征在于，所述TO主体内部设有发射端（101）、接收端（102）和分光棱镜组件（103），所述分光棱镜组件（103）设置于靠近球形透镜组件的一侧，所述发射端（101）发出的光依次经过所述分光棱镜组件（103）和所述球形透镜组件后进入外部光纤中，所述外部光纤输入的光经过所述球形透镜组件后进入分光棱镜组件（103），并进行反射，之后由所述接收端（102）接收。

2.根据权利要求1所述一种分光棱镜的一体化TO设计结构，其特征在于，所述发射端（101）为发射光芯片，所述接收端（102）为接收光芯片。

3.根据权利要求1所述一种分光棱镜的一体化TO设计结构，其特征在于，所述管座上设置有安装座，分光棱镜组件（103）设置在安装座上，所述接收端（102）装于安装座的表面侧壁上，并位于分光棱镜组件（103）的一侧处，所述发射端（101）装于管座上，并位于分光棱镜组件（103）的下方处。

4.根据权利要求1所述一种分光棱镜的一体化TO设计结构，其特征在于，所述外部光纤射入的光进入分光棱镜组件（103）中，并进行90°的反射。

5.根据权利要求1所述一种分光棱镜的一体化TO设计结构，其特征在于，所述发射端（101）发射光的方向和接收端（102）接收光的方向相互垂直。

6.根据权利要求1所述一种分光棱镜的一体化TO设计结构，其特征在于，所述接收端（102）上镀抗串扰膜，发射端（101）、球形透镜组件上分别镀增透膜。

7.根据权利要求1所述一种分光棱镜的一体化TO设计结构，其特征在于，所述分光棱镜组件（103）靠近接收端（102）和球形透镜组件的两侧侧面均设有曲面。

8.根据权利要求1所述一种分光棱镜的一体化TO设计结构，其特征在于，所述TO主体内部还设有监控发射器，监控发射器设置于安装座上并位于发射端（101）的尾部，用于接收部分发射端从尾部发的光，然后转化为电压信号。

9.根据权利要求1所述一种分光棱镜的一体化TO设计结构，其特征在于，所述TO主体内部还设有放大器，放大器设置于管座上，并与接收端（102）电连接。