一種光模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光模塊，涉及光纖通信【技術(shù)領(lǐng)域】，用以減小光束分光后的光斑面積，以利于光耦合進(jìn)入光纖，同時(shí)，在一定程度上減小平均單位面積光強(qiáng)的減弱，以提高光束在光纖中的傳輸距離，以及探測器對光束的監(jiān)測精確度。所述光模塊中的發(fā)光器件用于發(fā)出光線，以形成主光束，所述主光束中的一部分光線入射到分光反射面，被所述分光反射面反射以形成一路分光束，所述主光束中另一部分光線沒有入射到所述分光反射面以形成至少一路分光束；所述分光束的光斑面積之和與所述主光束的光斑面積相等；光纖接口用于接收所述分光束中的一路分光束以進(jìn)行光線傳播，探測器用于接收其余分光束中的一路分光束以進(jìn)行光電監(jiān)測。
【專利說明】一種光模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種光模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，光纖網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)信息交換的主要通道，光模塊是光纖網(wǎng)絡(luò)中的重要器件。為了實(shí)現(xiàn)光的一路多用、發(fā)光器件的功率監(jiān)控等功能，需要光模塊將一路光進(jìn)行分路處理。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對光束的分光一般采用部分反射和部分折射的工作原理。如圖1所示，主光束S到達(dá)分光組件斜面11后，該主光束的一部分光線經(jīng)分光組件斜面11折射后得到分光束SI，主光束S的另一部分光纖經(jīng)分光組件斜面11反射后得到分光束S2，分光束SI經(jīng)透鏡14會聚后，耦合進(jìn)入光纖15，分光束S2經(jīng)透鏡12會聚后，進(jìn)入探測器13。
[0004]其中，光束在入射到一界面時(shí)所呈現(xiàn)的斑點(diǎn)為該光束的光斑。示例的，參考圖1，上述分光束SI在未經(jīng)透鏡14會聚之前形成光斑Al ;上述分光束S2在未經(jīng)透鏡12會聚之前形成光斑A2。其中，光斑Al和光斑A2的示意圖可以參考圖2(b)。為了便于對比，圖2(a)示出了主光束S不經(jīng)過分光且未經(jīng)透鏡會聚形成的光斑A。由于分光束S1、S2分別是通過折射和反射得到的，因而其分光束S1、S2的橫截面積(光束在其傳輸方向的垂面上的面積)與主光束S的橫截面積基本一致，進(jìn)而分光束S1、S2得到的光斑Al、A2與主光束S得到的光斑A的面積也基本相同，這一點(diǎn)從圖2(a)和圖2(b)中也可體現(xiàn)。而光斑的面積與光纖的耦合有關(guān)系，一般而言光斑越大，則越不利于光線耦合進(jìn)入光纖或者探測器。
[0005]另外，分光束S1、分光束S2的光強(qiáng)均小于主光束S的光強(qiáng),這一點(diǎn)從圖3(a)和圖3 (b)中可以體現(xiàn)。其中，圖3 (a)示出了主光束S中心位置的光強(qiáng)為1.1 X IO5Cd,以中心位置向邊緣位置光強(qiáng)逐漸遞減；圖3(b)示出了分光束SI或S2中心位置的光強(qiáng)為5.5X IO4Cd,以中心位置向邊緣位置光強(qiáng)逐漸遞減，其中，圖3(a)和圖3(b)中橫軸O所示為光斑中心位置。
[0006]由于分光束S1、S2的橫截面積與主光束S的橫截面積基本一致,而分光束S1、分光束S2的光強(qiáng)均小于主光束S的光強(qiáng)，因此分光束SI和分光束S2平均單位面積的光強(qiáng)相比較于主光束S平均單位面積的光強(qiáng)減弱，使得探測器13對分光束S2的檢測結(jié)果不精確，同時(shí)，由于光束在光纖中傳輸距離受到多種因素的影響，因此，在其他條件相同的情況下，光束平均單位面積的光強(qiáng)越弱，在光纖中的傳輸距離越短，因此，分光束SI在光纖中的傳輸距離變短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種光模塊，用以減小光束分光后的光斑面積，以利于光耦合進(jìn)入光纖，同時(shí)，在一定程度上減小平均單位面積光強(qiáng)的減弱，以提高光束在光纖中的傳輸距離，以及探測器對光束的監(jiān)測精確度。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光模塊，包括:發(fā)光器件，所述發(fā)光器件用于發(fā)出光線，以形成主光束；所述光模塊還包括:分光反射面、光纖接口以及探測器；所述主光束中的一部分光線入射到所述分光反射面，被所述分光反射面反射以形成一路分光束，所述主光束中另一部分光線沒有入射到所述分光反射面以形成至少一路分光束；
[0010]所述分光束的光斑面積之和與所述主光束的光斑面積相等；
[0011 ] 所述光纖接口用于接收所有分光束中的一路分光束以進(jìn)行光線傳播，所述探測器用于接收其余分光束中的一路分光束以進(jìn)行光電監(jiān)測。
[0012]可選的，所述主光束中的一部分光線入射到所述分光反射面，在在所述分光反射面發(fā)生全反射。
[0013]可選的，所述分光反射面伸入到所述主光束傳輸光路中的深度不同，將所述主光束分為不同比例的分光束。
[0014]可選的，所述分光反射面為平面或者弧面。
[0015]可選的，所述分光反射面為圓環(huán)形，所述圓環(huán)外圓的直徑大于或等于所述主光束橫截面的直徑，且所述圓環(huán)內(nèi)圓的直徑小于所述主光束橫截面的直徑。
[0016]可選的，所述光模塊還包括:轉(zhuǎn)向反射面；
[0017]所述轉(zhuǎn)向反射面用于改變所述主光束的傳輸方向；所述分光反射面伸入所述主光束傳輸方向改變后的光路中。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光模塊，該光模塊具有分光反射面。首先，所述主光束中的一部分光線入射到所述分光反射面，被所述分光反射面反射以形成一路分光束；由于只是主光束的一部分光線入射到分光反射面上，而主光束的一部分光線的橫截面積小于主光束的橫截面積，進(jìn)而由這部分光線所形成的分光束得到的光斑面積應(yīng)小于主光束未分光得到的光斑面積，然而現(xiàn)有技術(shù)所形成的分光束得到的光斑面積與主光束未分光得到的光斑面積基本相同，因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，被上述分光反射面反射形成的分光束所得到的光斑面積較小，若這部分光線需要進(jìn)入光纖的話，則有利于光耦合進(jìn)入光纖。
[0019]另外，這部分光線所形成的分光束的能量小于主光束未分光的光束的能量，同時(shí)，這部分光線所形成的光斑面積相較于主光束未分光得到的光斑面積也相應(yīng)的減小，則按照本發(fā)明所形成的分光束平均單位面積的光強(qiáng)與主光束未分光時(shí)平均單位面積的光強(qiáng)基本相同，然而現(xiàn)有技術(shù)所形成的分光束平均單位面積的光強(qiáng)相比較于主光束未分光時(shí)平均單位面積的光強(qiáng)減弱，因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，被上述分光反射面反射形成的分光束平均單位面積的光強(qiáng)較強(qiáng)，在一定程度上可以降低平均單位面積光強(qiáng)的衰減，若這部分光線需要進(jìn)入探測器的話，可以提高探測器件對光束的監(jiān)測精確度；進(jìn)一步的，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，被上述分光反射面反射形成的分光束平均單位面積的光強(qiáng)較強(qiáng)，因此，若光束在其他條件相同的情況下在光纖中傳輸時(shí)，被上述分光反射面反射形成的分光束可以在光纖中傳輸更遠(yuǎn)的距離，也就是說，在同等情況下，平均單位面積光強(qiáng)度越大，傳播距離越遠(yuǎn)。
[0020]其次，所述主光束中沒有入射到所述分光反射面上的一部分光線，其傳輸方向不因所述分光反射面改變，以形成一路分光束，同樣的，沒有入射到分光反射面的光線是主光束的一部分光線，而主光束的一部分光線的橫截面積小于主光束的橫截面積，進(jìn)而由這部分光線所形成的分光束得到的光斑面積應(yīng)小于主光束未分光得到的光斑面積，然而現(xiàn)有技術(shù)所形成的分光束得到的光斑面積與主光束未分光得到的光斑面積基本相同，因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，沒有入射到分光反射面的這部分光線形成的分光束所得到的光斑面積較小，若這部分光線需要進(jìn)入光纖的話，則有利于光耦合進(jìn)入光纖。
[0021]另外,這部分光線所形成的分光束的能量小于主光束未分光的光束的能量，同時(shí)，這部分光線所形成的光斑面積相較于主光束未分光得到的光斑面積也相應(yīng)的減小，則這部分光線所形成的分光束平均單位面積的光強(qiáng)與主光束未分光時(shí)平均單位面積的光強(qiáng)基本相同，然而現(xiàn)有技術(shù)所形成的分光束平均單位面積的光強(qiáng)相比較于主光束未分光時(shí)平均單位面積的光強(qiáng)減弱，因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，沒有入射到分光反射面的這部分光線形成的分光束平均單位面積的光強(qiáng)較強(qiáng)，在一定程度上可以降低平均單位面積光強(qiáng)的衰減，若這部分光線需要進(jìn)入探測器的話，可以提高探測器件對光束的監(jiān)測精確度；進(jìn)一步的，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，被上述分光反射面反射形成的分光束平均單位面積的光強(qiáng)較強(qiáng)，因此，若光束在其他條件相同的情況下在光纖中傳輸時(shí)，被上述分光反射面反射形成的分光束可以在光纖中傳輸更遠(yuǎn)的距離，也就是說，在同等情況下，平均單位面積光強(qiáng)度越大，傳播距離越遠(yuǎn)。
[0022]再次，上述分光束是由主光束的一部分光線得到的，每一分光束所形成的光斑為主光束所形成的光斑的一部分，因此，上述分光束的光斑面積之和與主光束的光斑面積相
坐寸ο
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)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(shí)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)的一種光束分光的原理不意圖；
[0025]圖2(a)為現(xiàn)有技術(shù)中主光束未分光形成的光斑不意圖；
[0026]圖2(b)為現(xiàn)有技術(shù)中主光束分光后的分光束形成的光斑不意圖；
[0027]圖3(a)為現(xiàn)有技術(shù)中主光束未分光的光強(qiáng)曲線的不意圖；
[0028]圖3(b)為現(xiàn)有技術(shù)中主光束分光后的分光束的光強(qiáng)曲線的不意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光模塊進(jìn)行光束分光的原理示意圖；
[0030]圖5(a)為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種主光束未分光形成的光斑不意圖；
[0031]圖5(b)為本發(fā)明實(shí)施例提供的主光束分光后的分光束形成的光斑示意圖；
[0032]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供主光束分光后的分光束的光強(qiáng)曲線的示意圖；
[0033]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種分光反射面進(jìn)行光束分光的原理示意圖；
[0034]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的光模塊中分光反射面為圓環(huán)形時(shí)的分光示意圖；
[0035]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的光模塊包括轉(zhuǎn)向反射面時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光模塊的立體示意圖；
[0037]圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圖9所示的光模塊沿A-A方向的剖視圖；
[0038]圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種圖9所示的分光組件沿A-A方向的剖視圖；
[0039]圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的包含多個(gè)分光反射面時(shí)光束分光的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0040]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)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(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)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(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光模塊，該光模塊包括:發(fā)光器件、光線接口、探測器以及分光反射面，其中，所述發(fā)光器件用于發(fā)出光線，以形成主光束；所述主光束中的一部分光線入射到所述分光反射面，被所述分光反射面反射以形成一路分光束，所述主光束中另一部分光線沒有入射到所述分光反射面以形成至少一路分光束；所述分光束的光斑面積之和與所述主光束的光斑面積相等；所述光纖接口用于接收所有分光束中的一路分光束以進(jìn)行光線傳播，所述探測器用于接收其余分光束中的一路分光束以進(jìn)行光電監(jiān)測。
[0042]如圖4所示，以光模塊中包含發(fā)光器件20、分光反射面21、光纖接口 25，探測器23為例，對分光反射面21如何對發(fā)光器件20發(fā)出的光線進(jìn)行光束分光進(jìn)行說明。
[0043]其中，發(fā)光器件20發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡26形成主光束M，分光反射面21伸入在主光束M的傳輸光路中,所述主光束M中的一部分光線入射到所述分光反射面21,被所述分光反射面21反射(所述分光反射面具有對入射到其表面的光線進(jìn)行反射的功能，且光線不會透過該分光反射面)以形成一路分光束Ml ;所述主光束M中另一部分光線沒有入射到所述分光反射面21以形成一路分光束M2，假設(shè)所述分光反射面21將所述主光束M分為兩個(gè)等比例(或者橫截面積相同)的分光束Ml和分光束M2。
[0044]其中，分光束Ml在未經(jīng)透鏡22會聚之前形成光斑BI，分光束M2在未經(jīng)透鏡24會聚之前形成光斑B2,其中，光斑BI和光斑B2的不意圖可以參考圖5 (b),主光束M不經(jīng)過分光所形成的光斑如圖5(a)所不。
[0045]由于分光束Ml是通過分光反射面21將主光束M的一部分光線反射得到的，分光束M2是主光束中沒有入射到所述分光反射面21上的一部分光線形成的，因而分光束Ml、M2的橫截面積小于主光束M的橫截面積，進(jìn)而分光束M1、M2會聚后得到的光斑面積小于主光束M會聚后得到的光斑面積，這一點(diǎn)從圖5(a)和圖5(b)中可以明顯的體現(xiàn)出來。由于分光束Ml、M2的光斑面積變小，因此利用光耦合進(jìn)入探測器和光纖。
[0046]另外，分光束Ml、分光束M2的光強(qiáng)曲線如圖6所示，分光束Ml或者分光束M2光強(qiáng)最強(qiáng)為8.0X 104cd，且以光強(qiáng)最強(qiáng)的位置向邊緣位置光強(qiáng)逐漸遞減，從圖6中可以看出，分光束Ml和分光束M2經(jīng)過透鏡形成的光斑的光強(qiáng)最強(qiáng)的中心位置有所移動，這一點(diǎn)結(jié)合圖5所示的光斑可以很好的體現(xiàn)出來。而如圖3(b)所示，現(xiàn)有技術(shù)中得到的分光束光強(qiáng)最強(qiáng)為5.5X 104cd，因此，采用本發(fā)明實(shí)施例中分光反射面得到的分光束的光斑光強(qiáng)比現(xiàn)有技術(shù)得到的分光束的光斑的光強(qiáng)相比有明顯的提高。
[0047]同時(shí)，由于分光束Ml和分光束M2為等比例的兩束分光束，因此分光束Ml的光斑面積約為主光束M的光斑面積的一半,而分光束Ml的光強(qiáng)約為主光束M光強(qiáng)一半，因此,分光束Ml和分光束M2平均單位面積的光強(qiáng)與主光束M平均單位面積的光強(qiáng)基本相同，可以在一定程度上降低平均單位面積光強(qiáng)的衰減；進(jìn)一步的，當(dāng)分光束Ml經(jīng)透鏡22會聚之后進(jìn)入探測器23，可以提高探測器23對光束的監(jiān)測精確度。
[0048]同理的，分光束M2經(jīng)透鏡24的光斑面積約為主光束M的光斑面積的一半，而分光束M2的光強(qiáng)約為主光束M的光強(qiáng)一半，因此，分光束M2平均單位面積的光強(qiáng)與主光束M平均單位面積的光強(qiáng)基本相同，進(jìn)而可以在一定程度上降低平均單位面積光強(qiáng)的衰減。進(jìn)一步的，若光纖傳輸?shù)乃p相同，分光束M2平均單位面積的光強(qiáng)相較于現(xiàn)有技術(shù)得到的分光束平均單位面積的光強(qiáng)較強(qiáng)，因此，分光束M2經(jīng)過透鏡24耦合進(jìn)入光纖25中，可以在光纖25中傳輸更遠(yuǎn)的距離。
[0049]不例的，圖7中僅不出分光反射面將主光束分為三個(gè)分光束的原理不意圖，對于發(fā)光器件、光纖接口、探測器以及分光反射面的具體原理可參見圖4所示的光模塊。其中，主光束Y中的一部分光線入射到分光反射面70，被所述分光發(fā)射面70反射形成分光束Yl，主光束Y中另一部分光線沒有入射到所述分光反射面70，形成分光束Y2和分光束Y3 ;由于分光束Y1、分光束Y2和分光束Y3均為主光束Y的一部分光線得到的，因此，分光束Y1、分光束Y2和分光束Y3所形成的光斑面積之和主光束Y的光斑面積相同。當(dāng)光模塊包括一個(gè)探測器和一個(gè)光纖接口時(shí)，若光纖接口接收分光束Y2以進(jìn)行光纖傳播，那么探測器可以接收分光束Yl和分光束Y3中的一個(gè)以進(jìn)行光電監(jiān)測。
[0050]可選的，所述主光束M中入射到所述分光反射面21上的一部分光線，在所述分光反射面21發(fā)生全反射。
[0051]其中，所述全反射是指當(dāng)光射到兩種介質(zhì)界面，只產(chǎn)生反射而不產(chǎn)生折射的現(xiàn)象。當(dāng)光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角將大于入射角，當(dāng)入射角增大到某一數(shù)值時(shí)，折射角將達(dá)到90°，將折射角為90°時(shí)對應(yīng)的入射角成為全反射臨界角，這時(shí)在光疏介質(zhì)中將不會出現(xiàn)折射光線。只要入射角大于或等于全反射臨界角時(shí)，均不存在折射現(xiàn)象，這就是全反射。所述光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對而言的，兩種傳輸介質(zhì)相比，折射率較小的，光在其中的傳輸速度較快，就為光疏介質(zhì)；折射率較大的，光在其中的傳播速率較慢，就為光密介質(zhì)。在本發(fā)明實(shí)施例中，以分光反射面為界，主光束中入射到所述分光反射面上的一部分光線，從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且所述入射到所述分光反射面上的入射角大于或等于所述分光反射面的全反射臨界角，在所述分光反射面處發(fā)生全反射。
[0052]利用全反射的原理對光束進(jìn)行反射以得到分光束，可以盡可能的降低分光束能量的減少，相對于現(xiàn)有技術(shù)中對主光束經(jīng)過部分折射和部分反射的原理得到分光束的能量有明顯的提高，進(jìn)而平均單位面積光強(qiáng)也比現(xiàn)有技術(shù)平均單位面積光強(qiáng)要高，那么，在相同的條件下，當(dāng)分光束耦合進(jìn)入光纖時(shí)，可以傳輸更遠(yuǎn)的距離。
[0053]可選的，所述分光反射面21伸入到所述主光束M傳輸光路中的深度不同，將所述主光束M分為不同比例的分光束。
[0054]示例的，圖4中所述分光反射面21伸入到所述主光束M光路中的深度為d，此時(shí)，所述分光反射面21將主光束M入射到其表面的一部分光線進(jìn)行反射,形成分光束Ml ;若所述分光反射面21伸入到所述主光束M的光路中，將所述主光束M的全部光線進(jìn)行反射，此時(shí)，所述分光反射面21伸入到所述主光束M光路中的深度為D，根據(jù)d與D之間的比例，所述分光反射面21可以將主光束M分為相同比例或者不同比例的分光束。也就是說，所述分光反射面21伸入到所述主光束M光路中的深度d決定了所述分光反射面21對光線的反射比例，即不同的深度d產(chǎn)生不同的比例的分光束。
[0055]可選的，所述分光反射面21為平面或者弧面。
[0056]當(dāng)然，所述分光反射面21的形狀可以為任意的，只要所述分光反射面21可以將入射其表面的光線進(jìn)行反射，其余沒有入射其表面的光線沿原光路傳輸，達(dá)到將光線分光的目的即可。其中，圖4中以所述分光反射面21為平面為例進(jìn)行說明，所述分光反射面21為弧面時(shí)與所述分光反射面21為平面時(shí)的原理相同，在此不再贅述。
[0057]可選的，所述分光反射面21可以為圓環(huán)形，所述圓環(huán)外圓的直徑大于或等于所述主光束橫截面的直徑，且所述圓環(huán)內(nèi)圓的直徑小于所述主光束橫截面的直徑。
[0058]也就是說，主光束M中的一部分光線入射到由內(nèi)圓和外圓之間所構(gòu)成的圓環(huán)上，這一部分光線被該所述圓環(huán)反射，形成一路分光束，主光束中另一部分光線直接穿過圓環(huán)內(nèi)圓，形成一路分光束。
[0059]如圖8所示，發(fā)光器件20發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡26形成主光束M，主光束M中的一部分光線入射到由內(nèi)圓和外圓之間所構(gòu)成的圓環(huán)上，這一部分光線被該所述圓環(huán)反射，形成一路分光束Ml (分光束Ml是由入射到圓環(huán)上的Mla和Mlb經(jīng)過圓環(huán)反射得到的，圖8中為了僅示出了入射到圓環(huán)的光線Mlb被圓環(huán)反射后傳輸?shù)酵哥R22的光路示意圖，對于入射到圓環(huán)的光線Mla與入射到圓環(huán)的光線Mlb相同，都為經(jīng)過圓環(huán)的反射后傳輸?shù)酵哥R22，以為了圖8的清晰簡潔)，主光束中另一部分光線直接穿過圓環(huán)內(nèi)圓，形成一路分光束M2。經(jīng)過該圓環(huán)形的分光反射面得到的分光束Ml和分光束M2，與圖4中得到的分光束Ml和分光束M2原理是相同的，在此不再贅述。
[0060]可選的，如圖9所示，所述光模塊還包括:轉(zhuǎn)向反射面27 ；
[0061]所述轉(zhuǎn)向反射面27用于改變所述主光束M的傳輸方向；所述分光反射面21伸入所述主光束M傳輸方向改變后的光路中。
[0062]如圖9所示，所述轉(zhuǎn)向反射面27將所述主光束M的全部光線進(jìn)行全反射，以改變所述主光束M的傳輸方向，所述轉(zhuǎn)向反射面27的全反射與所述分光反射面21的全反射是相同的，在此不再贅述。經(jīng)過所述轉(zhuǎn)向反射面27改變傳輸方面的主光束M被分光反射面21進(jìn)行光束分光，其原理與上述的描述相同，在此不再贅述。
[0063]針對上述所描述的光模塊，如圖10所不，本發(fā)明實(shí)施例提供一種C0B(Chip OnBoard，板上芯片)封裝的光模塊，該光模塊包括分光組件10和電路板20等。如圖11所示為圖10沿A-A方向的剖視圖，其中，所述分光組件10是用透明材料高溫注塑一體成型的，該分光組件10中設(shè)置有一個(gè)分光反射面I和一個(gè)轉(zhuǎn)向反射面2，分別用于光束分離和光束轉(zhuǎn)折，設(shè)置有第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5 ;所述分光組件10的一面是平整的平面，可以直接粘貼在集成電路板20上，所述分光組件10的中心與其他的光電器件，如發(fā)光器件
7、探測器8等在同一直線上平齊，發(fā)光器件7和探測器8可直接貼在電路板20上，它們的中心線落在分光組件10中心線在電路板20面的投影上；分光組件10的一端是光纖接口 6，其直接與光纖相連，光纖可以直接插入其內(nèi)，分光束經(jīng)過該光纖接口 6傳輸?shù)焦饫w中。
[0064]其中，所述第一透鏡3位于所述轉(zhuǎn)向反射面2與發(fā)光器件7之間，用于將所述發(fā)光器件7發(fā)出的光線準(zhǔn)直，形成射向所述轉(zhuǎn)向反射面2的光束；所述第二透鏡4位于所述分光反射面I與探測器8之間，用于將由所述分光反射面I反射得到的第一分光束A會聚，進(jìn)入所述探測器8 ;所述第三透鏡5位于所述光纖接口 6的底面，用于將未被所述分光反射面I全反射的第二分光束B會聚，進(jìn)入所述光纖接口 6。
[0065]下面對圖11所示的光模塊如何進(jìn)行光束分光進(jìn)行說明。具體的，發(fā)光器件7(例如:垂直腔面發(fā)射激光器，Vertical Cavity Surface Emitting Laser,簡稱VCSEL)發(fā)出的光為發(fā)散光，有一定的發(fā)散角，在分光組件10內(nèi)傳輸之前需先將其準(zhǔn)直。發(fā)光器件7設(shè)置在第一透鏡3的焦點(diǎn)上，發(fā)出的發(fā)散光經(jīng)過第一透鏡3，第一透鏡3將發(fā)光器件7發(fā)出的發(fā)散光準(zhǔn)直，準(zhǔn)直后的平行光C在分光組件10中傳播，到達(dá)轉(zhuǎn)向反射面2，轉(zhuǎn)向反射面2與水平方向夾角為45°，此時(shí)準(zhǔn)直后的平行光束由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角大于全反射角臨界角時(shí)，光束發(fā)射全反射，全反射臨界角由分光組件10材料的折射率決定(本發(fā)明實(shí)施例中假設(shè)分光反射面的全反射臨界角為45° )。由于全反射作用，準(zhǔn)直后的平行光束發(fā)生90°轉(zhuǎn)折，轉(zhuǎn)折后的平行光束D沿如圖11中的點(diǎn)劃線所示的光軸繼續(xù)傳輸。
[0066]圖11中，轉(zhuǎn)折后的平行光束D中的一部分光束到達(dá)分光反射面1，同樣是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角大于全反射角時(shí)，到達(dá)分光反射面I的光束發(fā)生全反射，由于全反射作用，到達(dá)分光反射面I的這部分平行光束又發(fā)生轉(zhuǎn)折，形成第一分光束A，第一分光束A在分光組件10中傳播，到達(dá)第二透鏡4，第二透鏡4對第一分光束A進(jìn)行會聚，會聚后的光進(jìn)入放在第二透鏡4的焦距上的探測器8中，實(shí)現(xiàn)對光電器件的光監(jiān)測；轉(zhuǎn)折后的平行光束D中的另一部分不經(jīng)過分光反射面1，在透光材料中繼續(xù)沿原光路傳輸，形成第二分光束B，第二分光束B到達(dá)第三透鏡5，第二分光束B的中心軸線和第三透鏡5的軸線(圖11中點(diǎn)劃線所示)是重合的，第三透鏡5可將第二分光束B會聚，會聚之后的光進(jìn)入插入光纖接口 6內(nèi)的光纖，由光纖將其傳輸出去。
[0067]當(dāng)然，第一分光束A和第二分光束B的光束比例分配可以按照實(shí)際要求進(jìn)行靈活配置，可以通過改變分光反射面I伸入到光路中的深度來確定具體的分配比例。
[0068]進(jìn)一步的，圖12是圖11所示的分光反射面I的變形，分光反射面I與光軸(圖12中點(diǎn)劃線所示)所在平面的夾角可以按照實(shí)際要求變化，這樣可以使得光束的第一分光束A按照實(shí)際所需的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)折，然后再繼續(xù)在透光材料中傳輸，最終到達(dá)第二透鏡4，第二透鏡4對第一分光束A進(jìn)行會聚，會聚后的光進(jìn)入放在第二透鏡4的焦距上的探測器8中，實(shí)現(xiàn)光電器件的光監(jiān)測，當(dāng)然，角度的變化要在保證入射角度可以達(dá)到全反射角的前提下確定。
[0069]圖11和圖12所示的分光組件包含了可實(shí)現(xiàn)光路轉(zhuǎn)折和光束分離的設(shè)計(jì)，其中光束轉(zhuǎn)折和光束分離都不需要額外的光元件輔助實(shí)現(xiàn)，而是利用全反射原理，利用本身的設(shè)計(jì)達(dá)到目的。同時(shí)，圖10、圖11和圖12的比例尺相同的。
[0070]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光模塊，該光模塊中的分光反射面將光束分為第一分光束A和第二分光束B,由于第一分光束A和第二分光束B為光束D的一部分，因此，第一分光束A和第二分光束B的橫截面積小于光束D的橫截面積,進(jìn)而由第一分光束A和第二分光束B所形成的光斑面積小于光束D未分光得到的光斑面積，同時(shí)，第一分光束A是分光反射面全反射得到的，第二分光束B沒有經(jīng)過分光反射面得到的，因此，第一分光束A和第二分光束B的能量小于光束D未分光光束的能量,而第一分光束A和第二分光束B的光斑面積也相應(yīng)的減小，因此，第一分光束A和第二分光束B平均單位面積的光強(qiáng)與光束D未分光時(shí)平均單位面積的光強(qiáng)基本相同，因此，當(dāng)?shù)谝环止馐鳤耦合進(jìn)入探測器8時(shí)，可以提高探測器8對光束的監(jiān)測精確度，當(dāng)?shù)诙止馐鳥通過光纖接口 6耦合進(jìn)入光纖時(shí)，可以比現(xiàn)有技術(shù)中得到的分光束傳輸更遠(yuǎn)的距離。
[0071]值得注意的是，上述實(shí)施例僅以所述光模塊中設(shè)置一個(gè)分光反射面為例進(jìn)行說明，當(dāng)然，所述光模塊中也可以設(shè)置至少兩個(gè)分光反射面，將所述光線分為至少三個(gè)分光束，可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置分光反射面的個(gè)數(shù)和位置，以得到所需的分光束，其中，每個(gè)分光反射面的特性均相同，都為將入射到分光反射面的光線進(jìn)行反射以形成一路分光束，沒有入射到分光反射面的光線以形成至少一路分光束；當(dāng)然，光模塊中也可以設(shè)置多個(gè)光纖接口和多個(gè)探測器，當(dāng)分光反射面將光線分為多個(gè)分光束時(shí)，每個(gè)分光束可以與光纖接口或探測器相對應(yīng)，分光束也可以用于其它的功能器件中，本發(fā)明實(shí)施例以光纖接口和探測器為例進(jìn)行說明。
[0072]不例的，如圖13所不為光模塊中包含兩個(gè)分光反射面時(shí),分光反射面將主光束分為三個(gè)分光束的原理示意圖。其中，主光束T的一部分光線入射到分光反射面130，被所述分光發(fā)射面130反射形成分光束Tl,主光束T中另一部分光線沒有入射到所述分光反射面130，沿入射到分光反射面130的光路繼續(xù)傳輸；沒有入射到分光反射面130的光線中的一部分光線入射到分光反射面131，被分光反射面131反射以形成分光束T2，沒有入射到分光反射面130的光線中的另一部分光線沒有入射到分光反射面131，形成了分光束T3 ;由于分光束Tl、分光束T2和分光束T3均為主光束T的一部分光線得到的，因此，分光束Tl、分光束T2和分光束T3所形成的光斑面積之和主光束T的光斑面積相同。此時(shí)，光模塊可以包括一個(gè)探測器和兩個(gè)光纖接口，探測器可以接收分光束Tl以進(jìn)行光電監(jiān)測，兩個(gè)光纖接口分別接收分光束T2和分光束T3以進(jìn)行光線傳播。
[0073]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光模塊，包括:發(fā)光器件，所述發(fā)光器件用于發(fā)出光線，以形成主光束，其特征在于，所述光模塊還包括:分光反射面、光纖接口以及探測器；所述主光束中的一部分光線入射到所述分光反射面，被所述分光反射面反射以形成一路分光束，所述主光束中另一部分光線沒有入射到所述分光反射面以形成至少一路分光束； 所述分光束的光斑面積之和與所述主光束的光斑面積相等； 所述光纖接口用于接收所有分光束中的一路分光束以進(jìn)行光線傳播，所述探測器用于接收其余分光束中的一路分光束以進(jìn)行光電監(jiān)測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述主光束中的一部分光線入射到所述分光反射面，在所述分光反射面發(fā)生全反射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述分光反射面伸入到所述主光束傳輸光路中的深度不同，將所述主光束分為不同比例的分光束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的光模塊，其特征在于，所述分光反射面為平面或者弧面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的光模塊，其特征在于，所述分光反射面為圓環(huán)形，所述圓環(huán)外圓的直徑大于或等于所述主光束橫截面的直徑，且所述圓環(huán)內(nèi)圓的直徑小于所述主光束橫截面的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的光模塊,其特征在于,所述光模塊還包括:轉(zhuǎn)向反射面； 所述轉(zhuǎn)向反射面用于改變所述主光束的傳輸方向；所述分光反射面伸入所述主光束傳輸方向改變后的光路中。
【文檔編號】G02B6/42GK103941357SQ201410169468
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】黃永亮, 劉旭霞 申請人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司