一種光模塊組件和光模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光模塊組件，涉及光通信領(lǐng)域，以減小拔模角度所引起的光軸偏移。一種光模塊組件，用于將激光器發(fā)出的光線耦合進(jìn)入光纖；所述光模塊組件包括：主體元件，所述主體元件具有第一腔體；插入元件，所述插入元件置于所述第一腔體中，所述主體元件和所述插入元件包圍形成有空腔，所述光線經(jīng)過的所述空腔內(nèi)壁中的至少一個為拔模斜面，所述光線經(jīng)所述拔模斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第一偏移角度；所述光模塊組件具有所述光線經(jīng)過的調(diào)光斜面，所述光線經(jīng)所述調(diào)光斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第二偏移角度；所述第一偏移角度與所述第二偏移角度的旋轉(zhuǎn)方向相反。
【專利說明】一種光模塊組件和光模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種光模塊組件和光模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]光模塊可以將光源發(fā)出的光耦合到光纖，由光纖傳輸光信號。參考圖1所示的光模塊剖視圖，光模塊包括=PCB板11、貼合在PCB板11上的主體元件12、插在所述主體元件12中的插入元件13、在主體元件12和插入元件13插入在一起所包圍的區(qū)域內(nèi)設(shè)置的過濾片17，以及位于主體元件12 —端的激光器14。
[0003]該光模塊進(jìn)行光發(fā)射的過程為:PCB板11驅(qū)動激光器14發(fā)出發(fā)散光；發(fā)散光經(jīng)插入元件13入光面上的第一透鏡161準(zhǔn)直后形成水平(平行于PCB板)的光束，并透過插入元件13出光面(垂直于PCB板)水平射出；透過濾光片17不會改變光束的傳輸方向；之后，經(jīng)主體元件12的腔體側(cè)壁到達(dá)第二透鏡162 ;由第二透鏡162聚焦后耦合進(jìn)入設(shè)置在主體元件12中的光纖接口 15，由插在光纖接口 15中的光纖傳輸。
[0004]從上述光發(fā)射的過程中可以看出，光源14發(fā)出的光線會經(jīng)過腔體側(cè)壁，而腔體側(cè)壁是傾斜的，即存在一定拔模角度，因此該腔體側(cè)壁為拔模斜面121 ;這是基于機械加工開模的要求所產(chǎn)生的，是不可避免的。水平的光束在經(jīng)過傾斜的拔模斜面121時會發(fā)生折射，造成光束的光軸向下偏移(即順時針旋轉(zhuǎn))，進(jìn)而還會導(dǎo)致光束在聚焦進(jìn)入光纖時會存在偏離，也即聚焦后的光不能從光纖中心耦合進(jìn)入光纖，這樣導(dǎo)致光模塊的耦合效率大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實施例提供一種光模塊組件，用以減小拔模角度所引起的光軸偏移的程度。
[0006]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種光模塊組件，用于將激光器發(fā)出的光線耦合進(jìn)入光纖；所述光模塊組件包括:
[0007]主體元件，所述主體元件具有第一腔體；
[0008]插入元件，所述插入元件置于所述第一腔體中，所述主體元件和所述插入元件包圍形成有空腔，所述光線經(jīng)過的所述空腔內(nèi)壁中的至少一個為拔模斜面，所述光線經(jīng)所述拔模斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第一偏移角度；
[0009]所述光模塊組件具有所述光線經(jīng)過的調(diào)光斜面，所述光線經(jīng)所述調(diào)光斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第二偏移角度；
[0010]所述第一偏移角度與所述第二偏移角度的旋轉(zhuǎn)方向相反。
[0011]可選的，所述拔模斜面和所述調(diào)光斜面均為一個，所述拔模斜面和所述調(diào)光斜面的傾斜方向相同。
[0012]可選的，所述第一腔體的一個側(cè)壁為所述拔模斜面；所述插入元件包括:本體、與所述本體連接的一個插腳，所述插腳具有所述光線經(jīng)過的兩個側(cè)壁，其中一個側(cè)壁為所述調(diào)光斜面。
[0013]可選的，所述主體元件還具有第二腔體，所述第二腔體用于放置所述激光器，且所述第一腔體與所述第二腔體相連通；所述插腳在靠近所述激光器的側(cè)壁上設(shè)置有所述光線經(jīng)過的透鏡，遠(yuǎn)離所述激光器的側(cè)壁為所述調(diào)光斜面。
[0014]可選的，所述插入元件包括:本體、位于所述本體同一側(cè)的第一插腳和第二插腳，其中，所述第一插腳和所述第二插腳兩個內(nèi)側(cè)壁為所述拔模斜面。
[0015]可選的，所述本體上具有一凹槽，所述凹槽延伸至所述第一插腳或所述第二插腳中；所述凹槽的兩個側(cè)壁為所述調(diào)光斜面，且所述凹槽的兩個側(cè)壁在凹槽口的距離大于在凹槽底的距離。
[0016]可選的，所述主體元件還具有第二腔體和光纖接口，所述第二腔體用于放置所述激光器，所述光纖接口用于插入所述光纖，所述第二腔體、所述第一腔體以及所述光纖接口相連通；所述第一插腳的外側(cè)壁上設(shè)置有光線經(jīng)過的第一透鏡，所述第二插腳的外側(cè)壁上設(shè)置有所述光線經(jīng)過的第二透鏡。
[0017]可選的，所述第一透鏡的主光軸與所述第二透鏡的主光軸平行或重合。
[0018]第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種光模塊，包括:
[0019]電路板；
[0020]光模塊組件；所述光模塊組件設(shè)置在所述電路板上，為權(quán)利要求1-8任一項所述的光模塊組件；
[0021]激光器；所述激光器發(fā)出的光線經(jīng)所述光模塊組件耦合進(jìn)入光纖中。
[0022]本發(fā)明提供的光模塊組件及光模塊，在光線傳輸?shù)墓饴分性O(shè)置有調(diào)光斜面，使得光線經(jīng)過調(diào)光斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第二偏移角度，而第二偏移角度與光線因拔模斜面光軸所旋轉(zhuǎn)的第一偏移角度方向相反，從而第二偏移角度對第一偏移角度具有一定的校正作用，進(jìn)而減小拔模角度所引起的光軸偏移的程度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中提供的光模塊剖面圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實施例一、二中的光模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為圖2的A-A方向剖面示意圖；
[0027]圖4為將圖2所示光模塊中的插入元件拔出后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為圖2所示光模塊中的插入元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為圖2所示光模塊發(fā)射光信號的光路圖；
[0030]圖7為圖6中D部的放大圖；
[0031]圖8為圖2所示光模塊接收光信號的光路圖；
[0032]圖9為本發(fā)明實施例三、四中光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖10為圖9的A-A方向剖面示意圖；[0034]圖11為將圖9所示光模塊中的插入元件拔出后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖12為圖9所示光模塊中的插入元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖13為圖12的B-B方向剖面示意圖；
[0037]圖14為圖9所示光模塊組件發(fā)射光信號的光路圖；
[0038]圖15為圖14中E部的放大圖；
[0039]圖16為圖9所示光模塊組件接收光信號的光路圖。
【具體實施方式】
[0040]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0041]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的
方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0042]本發(fā)明實施例提供了一種光模塊組件，用于將激光器發(fā)出的光線耦合進(jìn)入光纖。光模塊組件包括:主體元件和插入元件；其中，主體元件具有第一腔體，插入元件置于第一腔體中。
[0043]為了滿足出光要求，在光路中可以設(shè)置輔助光學(xué)元件，例如:濾光片、隔離器、光衰減部件等，這就需要光模塊組件具有放置輔助光學(xué)元件的空間。在本發(fā)明實施例中，主體元件和插入元件包圍形成有空腔，這一空腔可以放置輔助光學(xué)元件。
[0044]其中，光線經(jīng)過的空腔內(nèi)壁中的至少一個為拔模斜面。也就是說，光線經(jīng)過的空腔的所有內(nèi)壁中，可以只有一個空腔內(nèi)壁是拔模斜面，此時存在一個拔模斜面；還可以多個(至少兩個)空腔內(nèi)壁是拔模斜面，此時存在多個拔模斜面。所謂拔模斜面基于機械加工開模的要求所產(chǎn)生的具有拔模角度的斜面。
[0045]針對任一拔模斜面而言，如果光線沿著該拔模斜面的非垂直方向入射，那么光線經(jīng)該拔模斜面后光軸就會產(chǎn)生偏移。在本發(fā)明所有實施例中，所謂斜面是指若傳輸?shù)揭黄矫娴娜肷涔饩€的傳輸方向與該平面不垂直、且不平行，則該平面為斜面。
[0046]在本實施例中，光線經(jīng)各個拔模斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第一偏移角度。在本發(fā)明所有實施例中，偏移角度用于表不光在透明介質(zhì)中傳輸時，在至少一個界面處(一種透明介質(zhì)與另一種透明介質(zhì)的交界面)的折射作用下傳播方向發(fā)生變化的程度，其既有方向、又有大小。此處的第一偏移角度是光線經(jīng)過各個拔模斜面之后，相較于經(jīng)過各個拔模斜面之前光軸旋轉(zhuǎn)的偏移角度。示例的，若存在一個拔模斜面，則第一偏移角度是指光線從該拔模斜面出射時，相較于入射到該拔模斜面時光軸旋轉(zhuǎn)的偏移角度。又不例的，若存在兩個拔模斜面，則第一偏移角度是指光線經(jīng)過這兩個拔模斜面之后出射時，相較于入射到第一個拔模斜面時光軸旋轉(zhuǎn)的偏移角度。
[0047]為了對第一偏移角度進(jìn)行校正，光模塊組件還具有光線經(jīng)過的調(diào)光斜面，光線經(jīng)調(diào)光斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第二偏移角度；第一偏移角度與第二偏移角度的旋轉(zhuǎn)方向相反。需要說明的是，調(diào)光斜面是一種透明介質(zhì)與另一種透明介質(zhì)的交界面，可以是一個、也可以是多個。
[0048]本發(fā)明提供的光模塊組件，在光線傳輸?shù)墓饴分性O(shè)置有調(diào)光斜面，使得光線經(jīng)過調(diào)光斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第二偏移角度，而第二偏移角度與光線因拔模斜面光軸所旋轉(zhuǎn)的第一偏移角度方向相反，從而第二偏移角度對第一偏移角度具有一定的校正作用，進(jìn)而能夠減小拔模角度所引起的光軸偏移的程度。
[0049]下面通過幾個具體實施例對上述的光模塊組件，以及包含該光模塊組件的光模塊進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0050]實施例一
[0051]參考圖2-圖3所示的光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，光模塊中包括很多部件，例如:電路板
11、主體元件12、插入元件13、激光器14等。為了解決拔模角度所引起的光軸偏移問題，本發(fā)明主要對光模塊中的主體元件12和插入元件13作出改進(jìn)，因此本發(fā)明實施例中首先介紹包括主體元件12和插入元件13的光模塊組件。
[0052]本發(fā)明實施例提供了一種光模塊組件，包括插入在一起的主體元件12和插入元件13 ;其中，主體元件12具有第一腔體51，插入元件13置于第一腔體51 (參考圖4可以清楚看出該結(jié)構(gòu))中，主體元件12的第一腔體51與插入元件13包圍形成有空腔50，可以在該空腔50中設(shè)置濾光片17，當(dāng)然也可以在該空腔50中設(shè)置其他輔助光學(xué)裝置。
[0053]將該光模塊組件應(yīng)用于光發(fā)射系統(tǒng)中，實現(xiàn)光發(fā)射的過程為:位于主體兀件12 —端(圖2的左端)的激光器14發(fā)出的光線經(jīng)過插入元件13和主體元件12，耦合進(jìn)入位于主體元件12另一端(圖2的右端)的光纖(圖中未示出，通常插在光纖接口 15中)。
[0054]在此光發(fā)射的過程中，光線經(jīng)過兩個空腔內(nèi)壁，其中一個為插入元件13上的斜面，另外一個為第一腔體51的一個側(cè)壁；在本實施例中，在加工第一腔體51時后者會存在拔模角度，即后者為該光模塊組件具有的一個拔模斜面121。光線經(jīng)拔模斜面121后光軸旋轉(zhuǎn)第一偏移角度θ1?5參考圖7，當(dāng)光線經(jīng)過拔模斜面121時，光線從光疏介質(zhì)(通常是空氣)進(jìn)入光密介質(zhì)(主體元件)，因此光線的折射角α 4小于入射角α 3 ;此時，第一偏移角度旋轉(zhuǎn)方向為光軸順時針旋轉(zhuǎn)(即向下旋轉(zhuǎn))、大小為I Θ」=Ci3-Ci4，其中I Θ」表不第一偏移角度Θ I的大小。
[0055]上述拔模斜面121是基于機械加工開模的要求所產(chǎn)生的，因而不可避免。為了解決拔模角度所引起的光軸偏移問題，在本發(fā)明實施例中，光模塊組件還具有一個光線經(jīng)過的調(diào)光斜面131,在本實施例中,調(diào)光斜面131位于插入兀件13上,光線經(jīng)調(diào)光斜面131后光軸旋轉(zhuǎn)第二偏移角度β 2。根據(jù)光學(xué)的折射原理，為使得第二偏移角度9 2與第一偏移角度Θ !的旋轉(zhuǎn)方向相反，拔模斜面121和調(diào)光斜面131的傾斜方向相同，具體而言，圖2中的拔模斜面121和調(diào)光斜面131均朝著左下右上方向傾斜。需要說明的是，拔模斜面121和調(diào)光斜面131的傾斜角度(相對于同一平面而言傾斜的角度)可以相同，也可以不同。
[0056]參考圖7，當(dāng)光線經(jīng)過調(diào)光斜面131時，由于光線是從光密介質(zhì)(插入元件13)進(jìn)入光疏介質(zhì)(通常是空氣)，因此光線的折射角α2大于入射角α1;此時，第二偏移角度θ2的旋轉(zhuǎn)方向為光軸逆時針旋轉(zhuǎn)(即向上旋轉(zhuǎn))、大小為I θ2| = Ci2-Ci1，其中I θ2|表示第二偏移角度％的大小。
[0057] 由于光線經(jīng)過調(diào)光斜面131后，光軸逆時針旋轉(zhuǎn)了 I θ2|度，再經(jīng)過拔模斜面121，光軸順時針旋轉(zhuǎn)I Θ i I度；一般而言，I Θ 21大于O且小于2 I Θ i I,這樣調(diào)光斜面131對拔模斜面121所引起的光軸偏移起到了一定的校正作用，因而能夠減小拔模角度所引起的光軸偏移的程度。更進(jìn)一步的，在本實施例中優(yōu)選為I θ2|與I Θ」相等或基本相等，所謂基本相等是指兩者的差值小于閾值，該閾值可以根據(jù)生產(chǎn)加工的需要而設(shè)定。
[0058]需要說明的是，雖然如圖3所示，在空腔50中調(diào)光斜面131和拔模斜面121之間還設(shè)置有濾光片17，但參考圖6、圖7濾光片17通常只會讓光軸平移，不會讓光軸旋轉(zhuǎn)，因此不會對調(diào)光斜面131的校正作用產(chǎn)生影響。本實施例中，參考圖3，濾光片17具有透光面171和反光面172，其中透光面171與激光器14相對，使得激光器14發(fā)出的光能夠透過；參考圖8，濾光片的反光面172分別與光纖(插在光纖接口 15中)和探測器18相對，使得光纖傳入的光能夠反射進(jìn)探測器18中。
[0059]由于本實施例中的調(diào)光斜面131設(shè)置在插入元件13上，而主體元件12的結(jié)構(gòu)不需要做改變，那么制造主體元件12的設(shè)備也就無需更換，因此本發(fā)明提供的方案在解決上述問題的前提下，還可以有效地控制生產(chǎn)成本。
[0060]另外，在插入元件13上設(shè)置調(diào)光斜面131的個數(shù)優(yōu)選為一個，也可以設(shè)置多個，只要是能夠減小拔模斜面121產(chǎn)生的光軸偏移即可。示例的，可以在插入元件13中設(shè)置凹槽，讓凹槽的兩個側(cè)壁作為調(diào)光斜面；又示例的，可以在插入元件13的一個側(cè)壁上貼附用于調(diào)節(jié)光軸的透明貼膜等。
[0061]在本發(fā)明實施例中提供了一優(yōu)選方案，如圖5所示，上述插入元件13包括:本體21、與本體連接的一個插腳22 ;插腳22具有光線經(jīng)過的兩個側(cè)壁，其中一個側(cè)壁為調(diào)光斜面131 ;也就是說，在生產(chǎn)插入元件13的過程中，就可以將插入元件13的插腳側(cè)壁按照調(diào)光斜面131所需的角度制成。
[0062]需要說明的是，插腳22的光線經(jīng)過的兩個側(cè)壁中任一個均可以作為調(diào)光斜面。示例的，插腳靠近激光器14的側(cè)壁(即圖3中左邊的側(cè)壁)可以作為調(diào)光斜面，且透鏡161 (為了與其他透鏡區(qū)分，此透鏡在本實施例的下文中稱為第一透鏡)與該側(cè)壁分離；此時，光線經(jīng)第一透鏡161準(zhǔn)直后，再經(jīng)過該側(cè)壁也能夠起到調(diào)節(jié)光軸的作用。
[0063]優(yōu)選的，參考圖3和圖5，插入元件13與激光器14分別位于主體元件12上兩個相連通的腔體中；具體而言，主體元件12還具有第二腔體52，第二腔體52用于放置激光器14，且第一腔體51和第二腔體52相連通。這樣，插入元件13和激光器14之間就可以不設(shè)其他的光學(xué)面，能夠避免因過多光學(xué)面所導(dǎo)致的光路偏差。在此基礎(chǔ)上，插腳22在靠近激光器14的側(cè)壁上設(shè)置有第一透鏡161，遠(yuǎn)離激光器14的側(cè)壁為調(diào)光斜面131。為了保證對第一透鏡161所在位置的精度要求，優(yōu)選的第一透鏡161和插入元件13為一體成型的結(jié)構(gòu)，這樣就無需單獨設(shè)置第一透鏡161，便于光模塊的組裝。
[0064]進(jìn)一步的，參考圖3，主體元件12的一端設(shè)置有光纖接口 15，光纖接口 15的底端具有凸起，作為第二透鏡162。也就是說，第二透鏡161和主體元件12 —體成型，這樣就無需單獨設(shè)置第二透鏡162，便于光模塊的組裝。
[0065]更進(jìn)一步的，本實施例中的光模塊組件可以是具有收發(fā)功能的雙向單纖光模塊組件。參考圖3，主體元件12在濾光片17和探測器18之間還可以設(shè)置第三透鏡163，使得光纖傳入的光經(jīng)濾光片17反射后，在第三透鏡163的作用下聚焦，再進(jìn)入探測器18，以實現(xiàn)光接收過程。第三透鏡163和主體元件12為一體成型，這樣便于光模塊的組裝。[0066]實施例二
[0067]本發(fā)明實施例提供了 一種光模塊，如圖2、圖3所示，包括:電路板11、光模塊組件、激光器14，進(jìn)一步的為了實現(xiàn)收發(fā)功能，還可以包括:探測器18以及濾光片17(為了和其他濾光片相區(qū)分，此濾光片在本實施例的下文中稱為第一濾光片17)。
[0068]電路板11通常可以用PCB (Printed Circuit Board,印刷電路板)。在電路板11上設(shè)置有光模塊組件，該光模塊組件包括:插入在一起的主體元件12和插入元件13，兩者的結(jié)構(gòu)可以參見實施例一。其中，主體元件12貼合在電路板11上，插入元件13插入主體元件12的第一腔體51中。在光模塊組件的主體元件12和插入元件13插入在一起所包圍的空腔50內(nèi)設(shè)置有第一濾光片17，當(dāng)然也可以在空腔50內(nèi)設(shè)置其他的輔助光學(xué)元件。其中插入元件13的結(jié)構(gòu)示意圖可以參考圖5，將插入元件13從主體元件12中拔出后的結(jié)構(gòu)不意圖可以參考圖4。
[0069]光模塊若要進(jìn)行光發(fā)射的過程，如圖3、圖6所示，還需要設(shè)置激光器14。激光器14發(fā)出的光線經(jīng)光模塊組件耦合進(jìn)入光纖中。具體而言，在光模塊組件的主體元件12 —端設(shè)置激光器14，在主體元件12另一端可以設(shè)置光纖接口 15，該光纖接口 15用于插入光纖。示例的，電路板11上設(shè)置有墊臺，激光器14置于墊臺上，使得激光器14在光纖接口 15的中軸線上、或者距離光纖接口 15的中軸線只有微小的距離，這樣能夠簡化光路，自然也就減少了光學(xué)面的設(shè)置，進(jìn)而使得光模塊的結(jié)構(gòu)簡單。另外，由于第一濾光片17位于激光器14到光纖的光路中，第一濾光片17需要讓光線透過，因此第一濾光片17的透光面171與激光器14相對。這樣，激光器14發(fā)出的光，經(jīng)過插入元件13、第一濾光片17以及主體元件12，能夠耦合到插在光纖接口 15的光纖中。其中，激光器14的種類有很多，示例的可以是半導(dǎo)體激光器14 (Laser Diode，簡稱為LD)。
[0070]參考圖6、圖7，上述光模塊進(jìn)行光發(fā)射的過程具體可以是:激光器14發(fā)出的光經(jīng)第一透鏡161準(zhǔn)直后,第一透鏡161輸出的光線平行于第一透鏡161的主光軸；經(jīng)調(diào)光斜面131光軸向上旋轉(zhuǎn)I θ2| = Ci2-Ci1 ;透過第一濾光片17，光軸不會發(fā)生旋轉(zhuǎn)；經(jīng)拔模斜面121光軸向下旋轉(zhuǎn)I Θ」=a3-ci4，此時就對光軸起到一定的校正作用。一般而言，I Θ2大于O且小于2 I Θ i I，就可以減小拔模角度所引起的光軸偏移的程度，進(jìn)而在一定程度上減少了光模塊耦合效率降低的程度。
[0071]在本實施例中，優(yōu)選的I θ2|與I Θ」大小相等，這樣就使得拔模斜面121后的光線仍然平行于第一透鏡161的主光軸，從而更好的解決了拔模角度所引起的光軸偏移問題。進(jìn)一步的，本實施例提供的光模塊中第一透鏡161的主光軸可以與第二透鏡162的主光軸平行或重合，這樣，透過拔模斜面121的光線以平行于第二透鏡162的主光軸的方向入射到第二透鏡162，從而能夠聚焦在第二透鏡162的焦點上。更進(jìn)一步的，本實施例提供的光模塊中，第二透鏡162的主光軸可以與光纖接口 15中心線重合，那么光線經(jīng)第二透鏡162聚焦在光纖接口 15的中心線上，光纖接口 15插入光纖后，光線經(jīng)第二透鏡162聚焦后能夠從光纖中心耦合進(jìn)入光纖，從而能夠保證光模塊耦合效率不會降低。
[0072]進(jìn)一步的，本實施例中的光模塊可以是具有收發(fā)功能的雙向單纖光模塊。光模塊若要進(jìn)行光接收的過程，如圖3和圖8，還需要探測器18，探測器18可以設(shè)置在電路板11上，由電路板11驅(qū)動。在本實施例中，第一濾光片的反光面172分別與光纖和探測器18相對，使得由光纖傳輸進(jìn)入的光線，在第一濾光片的反光面172的反射作用下，進(jìn)入探測器18中。進(jìn)一步的，在第一濾光片17和探測器18之間還設(shè)置有第三透鏡163，能夠?qū)⒌谝粸V光片的反光面172反射的光束聚焦。更進(jìn)一步的，在第三透鏡163與探測器18之間還設(shè)置有第二濾光片19。
[0073]其中，探測器18有很多種，示例的可以是多象限式光電二極管Monitor photodiode，簡稱為MPD)等光電化敏探測器。
[0074]參考圖8，上述光模塊進(jìn)行光接收的具體過程是:通過光纖(插在光纖接口 15)進(jìn)入的光到達(dá)第二透鏡162，此時第二透鏡162相當(dāng)于準(zhǔn)直透鏡，經(jīng)第二透鏡162準(zhǔn)直后光束到達(dá)第一濾光片17，經(jīng)第一濾光片反光面172的反射后到達(dá)第三透鏡163，經(jīng)第三透鏡165聚焦以及第二濾光片19后到達(dá)探測器18，從而完成接收光信號的功能。
[0075]實施例三
[0076]本發(fā)明實施例提供了一種光模塊組件，參考圖9-圖10，包括插入在一起的主體元件12和插入元件13 ;其中，主體元件12具有第一腔體51，插入元件13置于第一腔體51 (從圖11中可清楚看出)中，第一腔體51與插入元件13包圍形成有空腔50，可以在該空腔50中設(shè)置濾光片17，當(dāng)然在該空腔50中也可以設(shè)置其他輔助光學(xué)元件。
[0077]將該光模塊組件應(yīng)用于光發(fā)射系統(tǒng)中，實現(xiàn)光發(fā)射的過程為:位于主體兀件12 —端(圖10的左端)的激光器14發(fā)出的光線經(jīng)過插入元件13，耦合進(jìn)入位于主體元件12另一端(圖10的右端)的光纖(插入在光纖接口 15中)。 [0078]其中，光線經(jīng)過兩個空腔內(nèi)壁均為插入元件13上的斜面；在本實施例中，加工插入元件13時，這兩個斜面均會存在拔模角度，即這兩個斜面為拔模斜面。如圖12、圖13所示，本發(fā)明實施例中插入元件13包括:本體40、位于本體同一側(cè)的第一插腳41和第二插腳42，其中第一插腳41和第二插腳42的兩個內(nèi)側(cè)壁分別為兩個拔模斜面13a、13b，光線經(jīng)該兩個拔模斜面13a、13b后光軸旋轉(zhuǎn)第一偏移角度。具體而言,光線經(jīng)過拔模斜面13a時,光線從光密介質(zhì)(插入元件13)進(jìn)入光疏介質(zhì)(通常是空氣)，光軸會旋轉(zhuǎn)一次；光線經(jīng)過拔模斜面13b時，光線從光疏介質(zhì)(通常是空氣)進(jìn)入光密介質(zhì)(插入元件13)，光軸還會再旋轉(zhuǎn)一次，經(jīng)兩次旋轉(zhuǎn)后的光線相較于拔模斜面13a的入射光線光軸旋轉(zhuǎn)的角度為第一偏移角度ω1?5示例的，如圖15所示，光線S3在拔模斜面13a折射作用下光軸旋轉(zhuǎn)一次，得到光線S4 ;光線S4在拔模斜面13b折射作用下光軸旋轉(zhuǎn)一次,得到光線S5,那么第一偏移角度W1是指光線S5相較于光線S3光軸旋轉(zhuǎn)的角度，由圖可見，第一偏移角度O1的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針旋轉(zhuǎn)(即向上旋轉(zhuǎn))。
[0079]在此需要說明的是，由于濾光片17—般不會在讓光軸旋轉(zhuǎn)，因此圖15中將濾光片17略去。
[0080]為了解決拔模角度所引起的光軸偏移問題，在本發(fā)明實施例中，參考圖15，插入元件13還具有光線經(jīng)過的調(diào)光斜面(圖示中以一對調(diào)光斜面311、312為例)，光線經(jīng)調(diào)光斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第二偏移角度ω2。所謂第二偏移角度是經(jīng)過所有調(diào)光斜面后的光線相較于經(jīng)過調(diào)光斜面之前，光軸旋轉(zhuǎn)的角度。示例的，如圖15所示，光線SI在調(diào)光斜面311折射作用下光軸旋轉(zhuǎn)一次，得到光線S2 ;光線S2在調(diào)光斜面312折射作用下光軸旋轉(zhuǎn)一次，得到光線S3，那么第二偏移角度ω2是指光線S3相較于光線SI光軸旋轉(zhuǎn)的角度，由圖可見，第二偏移角度ω2的旋轉(zhuǎn)方向為順時針旋轉(zhuǎn)(即向下旋轉(zhuǎn))。由于第二偏移角度ω2與第一偏移角度W1的旋轉(zhuǎn)方向相反，這樣調(diào)光斜面能對拔模斜面13a、13b所引起的光軸偏移起到了一定的校正作用，因而減少了拔模角度所引起的光軸偏移。
[0081]更為具體的，參考圖15，光線SI經(jīng)左上右下傾斜的調(diào)光斜面311后，光軸向下(順時針)旋轉(zhuǎn)一定角度得到光線S2 ;光線S2經(jīng)左下右上傾斜的調(diào)光斜面312后，光軸向上(逆時針)旋轉(zhuǎn)一定角度得到光線S3，而根據(jù)光學(xué)折射原理，光軸向上旋轉(zhuǎn)的角度小于向下旋轉(zhuǎn)的角度，因而光線S3相較于光線SI而言，光軸向下旋轉(zhuǎn)了 I ω2| (第二偏移角度《2的大小)。進(jìn)一步的，光線S3經(jīng)左下右上傾斜的拔模斜面13a后,光軸向下(順時針)旋轉(zhuǎn)一定角度得到光線S4 ;光線S4經(jīng)左上右下傾斜的拔模斜面13b后，光軸向上(逆時針)旋轉(zhuǎn)一定角度得到光線S5，而根據(jù)光學(xué)折射原理，光軸向下旋轉(zhuǎn)的角度小于向上旋轉(zhuǎn)的角度，因而光線S5相較于光線S3而言,光軸向上旋轉(zhuǎn)了 I ω i I (第一偏移角度ω i的大小)。只要
ω2|小于O且小于2| ω」，就可以對光軸偏移進(jìn)行校正，優(yōu)選為I ω2|與| ω」相等。
[0082]當(dāng)然上述各斜面對光軸旋轉(zhuǎn)的影響不是唯一的。示例的，改變調(diào)光斜面312的傾斜角度，就會使得光路發(fā)生變化。具體而言，光線SI經(jīng)左上右下傾斜的調(diào)光斜面311后，光軸向下(順時針)旋轉(zhuǎn)一定角度得到光線S2 ;光線S2經(jīng)左下右上傾斜的調(diào)光斜面312后，光軸還可以繼續(xù)向下(順時針)旋轉(zhuǎn)一定角度得到光線S3，因而光線S3相較于光線SI而言，光軸向下旋轉(zhuǎn)了 |ω2|(第二偏移角度ω2的大小)。進(jìn)一步的，光線S3經(jīng)左下右上傾斜的拔模斜面13a后，光軸可以向上(逆時針)旋轉(zhuǎn)一定角度得到光線S4 ;光線S4經(jīng)左上右下傾斜的拔模斜面13b后，光軸繼續(xù)向上(逆時針)旋轉(zhuǎn)一定角度得到光線S5，因而光線S5相較于光線S3而言,光軸向上旋轉(zhuǎn)了 I ω i I (第一偏移角度ω j的大小)。只要ω2和Q1S向相反，就可以對光軸偏移進(jìn)行校正，優(yōu)選的I ω2|與I ω」相等。
[0083]通過上述的例子，能夠表明本發(fā)明實施例中對經(jīng)過一次斜面所引起的光軸偏移并不多加限定，只要第一偏移角度01和第二偏移角度(02方向相反即可。
[0084]需要說明的是，在插入元件13上設(shè)置調(diào)光斜面的個數(shù)還可以是一個，當(dāng)然也可以設(shè)置三個以上，只要是能夠?qū)文Ｐ泵?3a、13b產(chǎn)生的光軸偏移校正即可。
[0085]可選的，可以是采用一個調(diào)光斜面。示例的，圖10中的插入元件13中可以不設(shè)置凹槽31，且插入元件13左端的側(cè)壁上不設(shè)置第一透鏡，此時可以將插入元件13左端的側(cè)壁作為調(diào)光斜面。
[0086]優(yōu)選的，可以采用一對調(diào)光斜面進(jìn)行光軸校正，下面針對如何設(shè)置這一對調(diào)光斜面詳細(xì)闡述。
[0087]如圖12、圖13所示，插入元件13的本體40上具有一凹槽31，且凹槽31延伸至第一插腳41或第二插腳42中。圖示中以凹槽31延伸至第一插腳41中作為示例。其中，凹槽31的兩個側(cè)壁為一對調(diào)光斜面311、312，且凹槽31的兩個側(cè)壁在凹槽口的距離d2大于在凹槽底的距離dl，換言之，凹槽31的左側(cè)壁(調(diào)光斜面311)為左上右下傾斜，凹槽31的右側(cè)壁(調(diào)光斜面312)為左下右上傾斜，這樣，一是能夠滿足機械開模的要求，二是也能起到校正拔模角度的作用。
[0088]優(yōu)選的，如圖10所示，插入元件13與激光器14分別位于主體元件12上兩個相連通的腔體中，具體而言，主體元件還具有第二腔體52，第二腔體52用于放置激光器14，第二腔體52與第一腔體51相連通；這樣，插入元件13和激光器14之間就不設(shè)其他的光學(xué)面，能夠避免因過多光學(xué)面所導(dǎo)致的光路偏差。另外，主體元件12還具有光纖接口 15，光纖位于主體元件12上的光纖接口 15中，光纖接口 15與放置插入元件13的第一腔體51相連通；這樣，插入元件13與光纖之間也不設(shè)其他的光學(xué)面，同樣能避免光學(xué)面所導(dǎo)致的光路偏差。在此基礎(chǔ)上，第一插腳41的外側(cè)壁上設(shè)置有光線經(jīng)過的第一透鏡161，第二插腳42的外側(cè)壁上設(shè)置有光線經(jīng)過的第二透鏡162 ;也就是說，本實施例中可以將第一透鏡161和第二透鏡162均設(shè)置在插入元件13上，這樣便于控制第一透鏡161和第二透鏡162的相對位置。
[0089]為了保證對第一透鏡161和第二透鏡162所在位置的精度要求，優(yōu)選的第一透鏡161、第二透鏡162和插入元件13為一體成型的結(jié)構(gòu)，這樣便于光模塊的組裝。進(jìn)一步優(yōu)選的，第一透鏡161的主光軸與第二透鏡162的主光軸可以平行或重合。
[0090]更進(jìn)一步的，參考圖10，主體元件12在濾光片17和探測器18之間還可以設(shè)置第三透鏡163，使得光纖傳輸進(jìn)來的光經(jīng)濾光片17反射后，在第三透鏡163的作用下聚焦，再進(jìn)入探測器18。第三透鏡163和主體元件12為一體成型，這樣便于光模塊的組裝。
[0091]實施例四
[0092]本發(fā)明實施例提供了一種光模塊，如圖9、圖10所示，包括:電路板11、光模塊組件、激光器14，進(jìn)一步為了實現(xiàn)收發(fā)功能還可以包括:探測器18和濾光片17(為了與其他濾光片相區(qū)分，此濾光片在本實施例下文中稱為第一濾光片17)。
[0093]電路板11通?？梢杂肞CB (Printed Circuit Board,印刷電路板)。在電路板11上設(shè)置有光模塊組件，該光模塊組件包括:插入在一起的主體元件12和插入元件13，兩者的結(jié)構(gòu)可以參見實施例三。其中，主體元件12貼合在電路板11上，插入元件13插入主體元件12的第一腔體51 (圖11清楚示出)中。其中插入元件13的結(jié)構(gòu)示意圖可以參考圖
12、圖13，將插入元件13從主體元件12中拔出后的結(jié)構(gòu)示意圖可以參考圖11。在光模塊組件的主體元件12和插入元件13插入在一起所包圍的空腔50內(nèi)設(shè)置有第一濾光片17，當(dāng)然也可以在空腔內(nèi)設(shè)置其他的輔助光學(xué)元件。
[0094]光模塊若要進(jìn)行光發(fā)射的過程，如圖10和圖14所示，還需要設(shè)置激光器14。激光器14發(fā)出的光線經(jīng)光模塊組件耦合進(jìn)入光纖中。具體而言，在光模塊組件的主體元件12一端設(shè)置激光器14，在主體元件12另一端可以設(shè)置光纖接口 15，該光纖接口 15用于插入光纖。示例的，電路板11上設(shè)置有墊臺，激光器14置于墊臺上，使得激光器14在光纖接口15的中軸線上、或者距離光纖接口 15的中軸線只有微小的距離，這樣能夠簡化光路，自然也就減少了光學(xué)面的設(shè)置，進(jìn)而使得光模塊的結(jié)構(gòu)簡單。另外，由于第一濾光片17位于激光器14到光纖的光路中，第一濾光片17需要讓光線透過，因此第一濾光片17的透光面171與激光器14相對。這樣,激光器14發(fā)出的光,經(jīng)過插入兀件13、以及第一濾光片17, f禹合到插在光纖接口 15的光纖中。
[0095]參考圖14、圖15，上述光模塊進(jìn)行光發(fā)射的過程具體可以是:激光器14發(fā)出的光經(jīng)第一透鏡161準(zhǔn)直后，第一透鏡161輸出的光線平行于第一透鏡161的主光軸；經(jīng)調(diào)光斜面311、312光軸向下旋轉(zhuǎn)I ω2| (第二偏移角度ω2的大小)；經(jīng)拔模斜面13a、第一濾光片17、以及拔模斜面13b光軸向下旋轉(zhuǎn)I ω」(第一偏移角度Co1的大小)，此時就對光軸的偏移起到一定的校正作用。一般而言，|ω2|大于O且小于2 I W11，就可以減小拔模角度所引起的光軸偏移的程度，進(jìn)而在一定程度上減少了光模塊耦合效率降低的程度。
[0096]在本實施例中，優(yōu)選的I ω2|與I ω」大小相等，這樣就使得從拔模斜面13b射出的光線仍然平行于第一透鏡161的主光軸，從而更好的解決了拔模角度所引起的光軸偏移問題。進(jìn)一步的，本實施例提供的光模塊中第一透鏡161的主光軸可以與第二透鏡162的主光軸平行或重合，這樣，透過從拔模斜面13b射出的光線以平行于第二透鏡162的主光軸的方向入射到第二透鏡162，從而能夠聚焦在第二透鏡162的焦點上。更進(jìn)一步的，本實施例提供的光模塊中，第二透鏡162的主光軸可以與光纖接口 15中心線重合，那么光束經(jīng)第二透鏡162聚焦在光纖接口 15的中心線上,光纖接口 15插入光纖后,光束經(jīng)第二透鏡162聚焦后能夠從光纖中心耦合進(jìn)入光纖，從而能夠保證光模塊耦合效率不會很大的降低。
[0097]進(jìn)一步的，本實施例中的光模塊可以是具有收發(fā)功能的雙向單纖光模塊。光模塊若要進(jìn)行光接收的過程，如圖10和圖16所示，還需要探測器18，探測器18可以設(shè)置在電路板11上，由電路板11驅(qū)動。在本實施例中，第一濾光片17的反光面172分別與光纖和探測器18相對，使得由光纖傳輸進(jìn)入的光線，在第一濾光片17的反光面172的反射作用下，進(jìn)入探測器18中。進(jìn)一步的，在第一濾光片17和探測器18之間還設(shè)置有第三透鏡163，能夠?qū)⒌谝粸V光片的反光面172反射的光束聚焦。更進(jìn)一步的，在第三透鏡163與探測器18之間還設(shè)置有第二濾光片19。
[0098]參考圖16，上述光模塊進(jìn)行光接收的具體過程是:通過光纖(插在光纖接口 15)進(jìn)入的光到達(dá)第二透鏡162，此時第二透鏡162相當(dāng)于準(zhǔn)直透鏡，經(jīng)第二透鏡162準(zhǔn)直后光束到達(dá)第一濾光片17，經(jīng)第一濾光片反光面172的反射后到達(dá)第三透鏡163，經(jīng)第三透鏡165聚焦以及第二濾光片19后到達(dá)探測器18，從而完成接收光信號的功能。
[0099]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光模塊組件，用于將激光器發(fā)出的光線耦合進(jìn)入光纖；其特征在于，所述光模塊組件包括: 主體元件，所述主體元件具有第一腔體； 插入元件，所述插入元件置于所述第一腔體中，所述主體元件和所述插入元件包圍形成有空腔，所述光線經(jīng)過的所述空腔內(nèi)壁中的至少一個為拔模斜面，所述光線經(jīng)所述拔模斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第一偏移角度； 所述光模塊組件具有所述光線經(jīng)過的調(diào)光斜面，所述光線經(jīng)所述調(diào)光斜面后光軸旋轉(zhuǎn)第二偏移角度； 所述第一偏移角度與所述第二偏移角度的旋轉(zhuǎn)方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊組件，其特征在于，所述拔模斜面和所述調(diào)光斜面均為一個，所述拔模斜面和所述調(diào)光斜面的傾斜方向相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光模塊組件，其特征在于，所述第一腔體的一個側(cè)壁為所述拔模斜面；所述插入元件包括:本體、與所述本體連接的一個插腳，所述插腳具有所述光線經(jīng)過的兩個側(cè)壁，其中一個側(cè)壁為所述調(diào)光斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光模塊組件，其特征在于，所述主體元件還具有第二腔體，所述第二腔體用于放置所述激光器，且所述第一腔體與所述第二腔體相連通；所述插腳在靠近所述激光器的側(cè)壁上設(shè)置有所述光線經(jīng)過的透鏡，遠(yuǎn)離所述激光器的側(cè)壁為所述調(diào)光斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊組件，其特征在于，所述插入元件包括:本體、位于所述本體同一側(cè)的第一插腳和第二插腳，其中，所述第一插腳和所述第二插腳兩個內(nèi)側(cè)壁為所述拔模斜面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光模塊組件，其特征在于，所述本體上具有一凹槽，所述凹槽延伸至所述第一插腳或所述第二插腳中；所述凹槽的兩個側(cè)壁為所述調(diào)光斜面，且所述凹槽的兩個側(cè)壁在凹槽口的距離大于在凹槽底的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光模塊組件，其特征在于，所述主體元件還具有第二腔體和光纖接口，所述第二腔體用于放置所述激光器，所述光纖接口用于插入所述光纖，所述第二腔體、所述第一腔體以及所述光纖接口相連通；所述第一插腳的外側(cè)壁上設(shè)置有光線經(jīng)過的第一透鏡，所述第二插腳的外側(cè)壁上設(shè)置有所述光線經(jīng)過的第二透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述光模塊組件，其特征在于，所述第一透鏡的主光軸與所述第二透鏡的主光軸平行或重合。
9.一種光模塊，其特征在于，包括: 電路板； 光模塊組件；所述光模塊組件設(shè)置在所述電路板上，為權(quán)利要求1-8任一項所述的光模塊組件； 激光器；所述激光器發(fā)出的光線經(jīng)所述光模塊組件耦合進(jìn)入光纖中。
【文檔編號】G02B6/42GK103995323SQ201410200597
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】黃永亮, 涂文凱, 劉旭霞, 劉一誠 申請人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司