本發(fā)明涉及光信號聚焦處理技術領域,具體而言,涉及一種光接收模塊和光模塊組件。
背景技術:
隨著信號多元化程度的加深,人們對音頻、視頻等信息的傳輸要求也越來越高。在通信領域中,光通信由于具有傳輸容量大、保密性能和抗干擾性能好的特點而被廣泛應用于各行各業(yè)。在現(xiàn)有的光通信中,一般會在一束光信號中同時攜帶大量的信息以提高信號傳遞的信息量,并且會通過降低光探測器的光敏區(qū)域的面積以提高光信號的傳輸速率。
但是,在信息量提高的同時會導致光信號的截面積增大,從而導致光信號在與光探測器接觸時難以有效匹配的問題?,F(xiàn)有技術中,一般是通過采用聚透鏡對光信號進行聚合處理以得到截面積較小的光信號。
經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的通過聚透鏡對光信號進行聚合處理的方式,因聚透鏡的聚合能力有限而導致聚合后的光信號的截面積仍然較大,因而存在聚合后的光信號難以與光探測器有效匹配的問題。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種光接收模塊和光模塊組件,以解決現(xiàn)有的光接收模塊中存在聚合后的光信號難以與光敏區(qū)域有效匹配的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實施例采用如下技術方案:
一種光接收模塊,包括聚透鏡、光探測器以及位于所述聚透鏡和所述光探測器之間的硅透鏡,所述硅透鏡與所述聚透鏡之間的光信號傳輸距離大于所述聚透鏡的焦距,所述硅透鏡與所述光探測器貼合設置。
所述聚透鏡用于對接收的光信號進行聚合處理并在聚焦后發(fā)送至所述硅透鏡,所述硅透鏡用于對接收的光信號進行聚合處理后發(fā)送至所述光探測器,所述光探測器用于將接收的光信號轉換為電信號。
在本發(fā)明實施例較佳的選擇中,在上述光接收模塊中,所述硅透鏡為平凸透鏡,所述平凸透鏡包括相對設置的球面和平面,所述球面與所述聚透鏡相對設置以接收所述聚透鏡發(fā)出的光信號,所述平面與所述光探測器貼合設置以將聚合后的光信號發(fā)送至所述光探測器。
在本發(fā)明實施例較佳的選擇中,在上述光接收模塊中,所述光探測器與所述硅透鏡接觸的一面設置有光敏區(qū)域和電信號傳遞區(qū)域,所述光敏區(qū)域與所述硅透鏡貼合設置以接收所述硅透鏡發(fā)出的光信號并將該光信號轉換為電信號,所述電信號傳遞區(qū)域與所述光敏區(qū)域連接以將所述電信號傳遞至外部設備。
在本發(fā)明實施例較佳的選擇中,在上述光接收模塊中,所述電信號傳遞區(qū)域為多個,各所述電信號傳遞區(qū)域分別與所述光敏區(qū)域連接。
在本發(fā)明實施例較佳的選擇中,在上述光接收模塊中,所述光接收模塊還包括棱鏡,所述棱鏡設置于所述聚透鏡和所述硅透鏡之間,且所述聚透鏡和所述硅透鏡分別設置于所述棱鏡相互垂直的兩個表面。
在本發(fā)明實施例較佳的選擇中,在上述光接收模塊中,所述光接收模塊還包括設置于所述聚透鏡遠離所述硅透鏡一側的分光器,所述分光器包括至少一個輸出通道以對接收的光信號進行分光處理得到至少一束光信號并通過所述至少一個輸出通道傳輸至所述聚透鏡。
在本發(fā)明實施例較佳的選擇中,在上述光接收模塊中,所述分光器包括多個輸出通道,所述聚透鏡、硅透鏡以及光探測器為多個且與所述多個輸出通道一一對應設置。
在本發(fā)明實施例較佳的選擇中,在上述光接收模塊中,所述光接收模塊還包括具有多個固定孔的固定件,各所述聚透鏡分別通過各所述固定孔設置于所述固定件。
在本發(fā)明實施例較佳的選擇中,在上述光接收模塊中,所述光接收模塊還包括具有容納空間的箱體,所述聚透鏡、硅透鏡以及光探測器設置于所述箱體內(nèi)部,且所述聚透鏡能夠通過設置于所述箱體的通孔接收外部光信號。
在上述基礎上,本發(fā)明實施例還提供了一種光模塊組件,包括光發(fā)射模塊和上述光接收模塊,所述光接收模塊能夠接收所述光發(fā)射模塊發(fā)出的光信號并經(jīng)過聚合處理后轉換為電信號。
本發(fā)明提供的光接收模塊和光模塊組件,通過硅透鏡的設置,可以對經(jīng)過聚透鏡聚合處理并在聚焦后的光信號進行再次的聚合處理,以得到可以和光探測器有效匹配的光信號,以解決現(xiàn)有的光接收模塊中存在聚合后的光信號難以與光探測器有效匹配的問題,極大地提高了光接收模塊和光模塊組件的實用性和可靠性。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例提供的光接收模塊的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例提供的光接收模塊的爆炸視圖。
圖3為本發(fā)明實施例提供的現(xiàn)有的光接收模塊對具有傾角的光束的聚合效果示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例提供的光接收模塊對具有傾角的光束的聚合效果示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例提供的硅透鏡與光探測器的連接關系圖。
圖6為本發(fā)明實施例提供的光探測器的光敏區(qū)域和電信號傳遞區(qū)域的連接關系圖。
圖7為本發(fā)明實施例提供的光模塊組件的結構框圖。
圖標:10-光模塊組件;100-光接收模塊;110-聚透鏡;120-光探測器;122-光敏區(qū)域;124-電信號傳遞區(qū)域;130-硅透鏡;132-棱柱結構;134-半球狀結構;140-棱鏡;150-分光器;160-固定件;170-箱體;172-通孔;200-光發(fā)射模塊。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
因此,以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創(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)明保護的范圍。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
在本發(fā)明的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“設置”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
如圖1和圖2所示,本發(fā)明實施例提供了一種光接收模塊100,用于將接收到的光信號進行聚合處理后轉換為電信號并輸送至外部電路或器件。所述光接收模塊100可以包括聚透鏡110、光探測器120以及位于所述聚透鏡110和所述光探測器120之間的硅透鏡130。
進一步地,在本實施例中,所述硅透鏡130與所述聚透鏡110之間的光信號傳輸距離大于所述聚透鏡110的焦距,所述硅透鏡130與所述光探測器120貼合設置。
所述聚透鏡110用于對接收的光信號進行聚合處理并在聚焦后發(fā)送至所述硅透鏡130,所述硅透鏡130用于對接收的光信號進行聚合處理后發(fā)送至所述光探測器120,所述光探測器120用于將接收的光信號轉換為電信號。
通過上述設置,可以對經(jīng)過所述聚透鏡110聚合處理并在聚焦后的光信號進行再次的聚合處理,以得到可以和所述光探測器120有效匹配的光信號,以解決現(xiàn)有的光接收模塊100中存在聚合后的光信號難以與所述光探測器120有效匹配的問題,極大地提高了所述光接收模塊100的實用性和可靠性。
進一步地,結合圖3和圖4,通過上述設置還可以對光信號帶有一定傾角的光束進行校正作用,從而避免因存在具有傾角的光束而導致該光信號與光探測器120不能有效匹配的問題。
可選地,所述硅透鏡130的具體形狀結構不受限制,只要是凸透鏡即可,例如,可以是平凸透鏡或雙凸透鏡。在本實施例中,考慮到所述硅透鏡130需要與所述光探測器120貼合設置,所述硅透鏡130為平凸透鏡。
進一步地,在本實施例中,所述平凸透鏡至少包括相對設置的球面和平面。所述球面與所述聚透鏡110相對設置以接收所述聚透鏡110發(fā)出的光信號,所述平面與所述光探測器120貼合設置以將聚合后的光信號發(fā)送至所述光探測器120。
可選地,所述平凸透鏡的具體形狀結構不受限制,可以根據(jù)對光信號的聚合能力進行設置。結合圖5,在本實施例中,所述平凸透鏡包括與所述光探測器120貼合設置的棱柱結構132和設置于所述棱柱結構132遠離所述光探測器120一側的半球狀結構134。所述半球狀結構134的球面與所述聚透鏡110相對設置以接收所述聚透鏡110發(fā)出的光信號,所述半球狀結構134的平面與所述棱柱結構132貼合設置以將聚合后的光信號通過所述棱柱結構132發(fā)送至所述光探測器120。
可選地,所述光探測器120的形狀結構不受限制,可以根據(jù)實際情況進行設置,只要具有至少一個平面即可,以能夠滿足與所述硅透鏡130貼合設置的要求。結合圖6,在本實施例中,所述光探測器120與所述硅透鏡130接觸的一面設置有光敏區(qū)域122和電信號傳遞區(qū)域124。
進一步地,在本實施例中,所述光敏區(qū)域122與所述硅透鏡130貼合設置以接收所述硅透鏡130發(fā)出的光信號并將該光信號轉換為電信號,所述電信號傳遞區(qū)域124與所述光敏區(qū)域122連接以將所述電信號傳遞至外部設備。
可選地,所述光敏區(qū)域122的形狀大小不受限制,根據(jù)實際需求進行設置即可。在本實施例中,所述光敏區(qū)域122為圓形,且所述光敏區(qū)域122的圓心與所述硅透鏡130的半球結構的球心的連線垂直于所述光敏區(qū)域122。
可選地,所述電信號傳遞區(qū)域124的具體形狀大小不受限制,根據(jù)實際需求進行設置即可。在本實施例中,所述電信號傳遞區(qū)域124靠近所述光敏區(qū)域122一端的寬度小于遠離所述光敏區(qū)域122一端的寬度。
可選地,所述電信號傳遞區(qū)域124的數(shù)量不受限制,既可以是一個,也可以是多個,根據(jù)實際需求進行設置即可。在本實施例中,所述電信號傳遞區(qū)域124為多個,各所述電信號傳遞區(qū)域124分別與所述光敏區(qū)域122連接。
可選地,所述硅透鏡130與所述光探測器120進行貼合設置時,具體的連接方式不受限制,例如,可以是卡設、嵌套等連接方式。在本實施例中,所述硅透鏡130與所述光探測器120通過點膠工藝連接與一體。
進一步地,考慮到所述聚透鏡110與所述硅透鏡130之間的光信號傳輸距離有一定的要求,若直接將所述聚透鏡110輸出的光信號傳遞至所述硅透鏡130,將導致所述聚透鏡110與所述硅透鏡130之間的物理距離較大,從而導致所述光接收模塊100的體積過大的問題,在本實施例中,所述光接收模塊100還可以包括棱鏡140,所述棱鏡140設置于所述聚透鏡110和所述硅透鏡130之間,且所述聚透鏡110和所述硅透鏡130分別設置于所述棱鏡140相互垂直的兩個表面。
在本實施例中,所述棱鏡140包括相互垂直的入射面和出射面。所述聚透鏡110輸出的光信號經(jīng)所述棱鏡140的入射面進入所述棱鏡140,并經(jīng)過轉向后經(jīng)所述棱鏡140的出射面射出以到達所述硅透鏡130。
進一步地,為提高所述光接收模塊100對光信號的處理能力,在本實施例中,所述光接收模塊100還可以包括分光器150。所述分光器150設置于所述聚透鏡110遠離所述硅透鏡130的一側,以將經(jīng)過分光處理的光信號發(fā)送至所述聚透鏡110。所述分光器150可以包括至少一個輸出通道以對接收的光信號進行分光處理得到至少一束光信號并通過所述至少一個輸出通道傳輸至所述聚透鏡110。
可選地,所述輸出通道的具體數(shù)量不受限制,既可以是一個,也可以是多個,可以根據(jù)所述聚透鏡110、硅透鏡130以及光探測器120的數(shù)量進行設置。在本實施例中,所述分光器150包括多個輸出通道,所述聚透鏡110、硅透鏡130以及光探測器120為多個且與所述多個輸出通道一一對應設置。即每一個所述輸出通道對應設置有一個聚透鏡110、一個硅透鏡130以及一個光探測器120。
可選地,在所述輸出通道為多個時,所述棱鏡140的數(shù)量不受限制,既可以是一個,也可以是多個。在所述棱鏡140為多個時,各所述棱鏡140與各所述輸出通道一一對應設置。在所述棱鏡140為一個時,各所述輸出通道沿光信號的傳遞方向進行投影,得到的投影面均位于所述棱鏡140的入射面的區(qū)域范圍內(nèi),以使各所述輸出通道輸出的光信號都能經(jīng)過所述棱鏡140的轉向處理。
可選地,在所述輸出通道為多個時,為便于對各所述聚透鏡110的管理,所述光接收模塊100還可以包括固定件160,所述固定件160用于固定各所述聚透鏡110。
可選地,所述固定件160與各所述聚透鏡110的連接方式不受限制,只要能實現(xiàn)對各所述聚透鏡110進行固定即可。在本實施例中,所述固定件160設置有多個固定孔,各所述聚透鏡110分別通過各所述固定孔設置于所述固定件160。
進一步地,考慮到所述光接收模塊100包括多個組件,所述光接收模塊100還可以包括箱體170,各組件設置于所述箱體170后便于進行管理與使用。
可選地,所述箱體170的具體形狀結構不受限制,只要能容納所述光接收模塊100的各組件即可。在本實施例中,所述箱體170具有容納空間,且設置有通孔172。所述聚透鏡110、硅透鏡130以及光探測器120設置于所述箱體170內(nèi)部,且所述聚透鏡110能夠通過設置于所述箱體170的通孔172接收外部光信號。在所述光模塊還包括分光器150時,所述分光器150設置于所述箱體170的內(nèi)部,并能夠通過設置于所述箱體170的通孔172接收外部光信號。
結合圖7,本發(fā)明實施例還提供一種光模塊組件10,包括光發(fā)射模塊200和所述光接收模塊100。所述光接收模塊100能夠接收所述光發(fā)射模塊200發(fā)出的光信號并經(jīng)過聚合處理后轉換為電信號。
由于所述光模塊組件10具有所述光發(fā)射模塊200的全部技術特征,在此不再一一贅述,請參照前文對所述光發(fā)射模塊200的解釋說明。
綜上所述,本發(fā)明提供的一種光接收模塊100和光模塊組件10,通過設置所述硅透鏡130,可以對經(jīng)過所述聚透鏡110聚合處理并在聚焦后的光信號進行再次的聚合處理,以得到可以和所述光探測器120有效匹配的光信號,以解決現(xiàn)有的光接收模塊100中存在聚合后的光信號難以與所述光探測器120有效匹配的問題,極大地提高了所述光接收模塊100和光模塊組件10的實用性和可靠性。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。