本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種光模塊。

背景技術(shù)：

光模塊具有發(fā)射光信號和接收光信號的功能。光模塊中包括激光器和探測器等光學(xué)元件，激光器可以產(chǎn)生光，光模塊在光纖上將該光匯聚成第一光斑并射入光纖；光模塊還在探測器上將來自于光纖中的光匯聚成第二光斑并射入探測器。

光模塊在光纖上匯聚成的第一光斑直徑s0，激光器的發(fā)光尺寸s1，在探測器上匯聚成的第二光斑直徑s2以及光纖的直徑d滿足如下關(guān)系式：s0*s2＝s1*d。其中，激光器的發(fā)光尺寸s1通常為20um，光纖直徑d通常為50um，所以s0*s2＝1000。根據(jù)該關(guān)系式可以得出第一光斑直徑s0和第二光斑直徑s2成反比關(guān)系。

在10g產(chǎn)品中第一光斑直徑s0不超過35um，第二光斑直徑s2不超過40um，所以可以選擇一個s0的值和s2的值，以滿足s0*s2＝1000。但是在25g或100g產(chǎn)品中第一光斑直徑s0不過35um，第二光斑直徑s2不超過25um，此時就無法選擇一個s0的值和s2的值，來滿足上述關(guān)系式的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種光模塊。所述技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實施例提供了一種光模塊，包括電路板、透鏡組件、激光芯片、光探測芯片，

所述激光芯片與所述光探測芯片分別貼裝在所述電路板的表面；

所述透鏡組件罩設(shè)在所述激光芯片與所述光探測芯片的上方；

所述透鏡組件具有發(fā)射透鏡、接收透鏡、反射面、第一光纖透鏡及第二光纖透鏡；

所述發(fā)射透鏡與所述接收透鏡具有不同的焦距；

所述第一光纖透鏡與所述第二光纖透鏡具有相同的焦距；

所述發(fā)射透鏡將所述激光芯片發(fā)出的光通過所述反射面射向第一光纖透鏡；

來自所述第二光纖透鏡的光經(jīng)過所述反射面后通過所述接收透鏡射向所述光探測芯片。

在本發(fā)明實施例中，由于光模塊包括電路板、透鏡組件、激光芯片、光探測芯片，所述透鏡組件具有發(fā)射透鏡、接收透鏡、反射面、第一光纖透鏡及第二光纖透鏡；由于所述發(fā)射透鏡與所述接收透鏡具有不同的焦距；這樣可以通過發(fā)射透鏡與所述接收透鏡具有不同的焦距，分別設(shè)計第一光纖透鏡在光纖上匯聚成的第一光斑直徑和接收透鏡在光探測芯片上匯聚成的第二光斑直徑，從而可以滿足不同產(chǎn)品需求。例如，可以滿足在25g或100g產(chǎn)品中第一光斑直徑s0不超過35um，第二光斑直徑s2不超過25um的需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種光模塊中發(fā)射通道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種光模塊的接收通道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種透鏡組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的另一種透鏡組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種載體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

參見圖1、圖2和圖3，本發(fā)明實施例提供了一種光模塊，包括：

電路板1、透鏡組件2、激光芯片3、光探測芯片4，

激光芯片3與光探測芯片4分別貼裝在電路板1的表面；

透鏡組件2罩設(shè)在激光芯片3與光探測芯片4的上方；

透鏡組件2具有發(fā)射透鏡21、接收透鏡22、反射面23、第一光纖透鏡24及第二光纖透鏡25；

發(fā)射透鏡21與接收透鏡22具有不同的焦距；

第一光纖透鏡24與第二光纖透鏡25具有相同的焦距；

發(fā)射透鏡21將激光芯片3發(fā)出的光通過反射面23射向第一光纖透鏡24；

來自第二光纖透鏡25的光經(jīng)過反射面23后通過接收透鏡22射向光探測芯片4。

其中，光模塊可以與多根光纖相連，第一光纖透鏡24對應(yīng)一光纖，該光纖可以位于第一光纖透鏡24的焦點位置；第二光纖透鏡25對應(yīng)一光纖，該光纖可以位于第二光纖透鏡25的焦點位置。發(fā)射透鏡21的焦距可以大于接收透鏡22的焦距。

參見圖3，透鏡組件2內(nèi)包括一凹槽，發(fā)射透鏡21、接收透鏡22、反射面23可以位于該凹槽內(nèi)，透鏡組件2可以與電路板1扣合形成一空腔結(jié)構(gòu)，且發(fā)射透鏡21、接收透鏡22、反射面23、激光芯片3、光探測芯片4均位于該空腔內(nèi)。

可選的，參見圖1和2，發(fā)射透鏡21、接收透鏡22、第一光纖透鏡24和第二光纖透鏡25均位于反射面23的同一側(cè)。

在一個可選的實施例方式中，發(fā)射透鏡21的軸與反射面23的交點可以和第一光纖透鏡24的軸與反射面23的交點重合，接收透鏡22的軸與反射面2的交點可以和第二光纖透鏡25的軸與反射面23的交點重合，這樣激光芯片3發(fā)射的光可以全部被反射到第一光纖透鏡24，以及自第二光纖透鏡25的光可以全部反射到接收透鏡22上，避免出現(xiàn)信號丟失。

可選的，該反射面23可以為45度的斜面等。

參見圖1，激光芯片3產(chǎn)生光，并將產(chǎn)生的光射向發(fā)射透鏡21；發(fā)射透鏡21將該光射向反射面23；反射面23將該光反射到第一光纖透鏡24；第一光纖透鏡24可以將反射面23射來的光在其對應(yīng)的光纖上匯聚成光斑并射向其對應(yīng)的光纖。

參見圖2，第二光纖透鏡25對應(yīng)的光纖向第二光纖透鏡25發(fā)射光；第二光纖透鏡25將該光射向反射面23，反射面23再將該光射向接收透鏡22；接收透鏡22將該光在光探測芯片4上匯聚成光斑并射向光探測芯片4。

其中，第一光纖透鏡24在其對應(yīng)的光纖上匯聚的第一光斑直徑用s0表示，第一光纖透鏡24的焦距和第二光纖透鏡25的焦距均用ffiber表示，光纖的直徑用d表示，激光芯片23的發(fā)光尺寸用s1表示，發(fā)射透鏡21的焦距用ftx表示。且第一光斑直徑s0、發(fā)光尺寸s1、第二光纖透鏡25的焦距ffiber、發(fā)射透鏡21的焦距ftx，滿足如下公式(1)所示的關(guān)系。

接收透鏡22的焦距用frx表示，接收透鏡22在光探測芯片4上匯聚的第二光斑直徑用s2表示。且第二光斑直徑s2、光纖的直徑d、第二光纖透鏡25的焦距ffiber、接收透鏡22的焦距frx，滿足如下公式(2)所示的關(guān)系。

根據(jù)上述公式(1)和(2)可以得到如下公式(3)所示的關(guān)系式：

根據(jù)上述公式(3)可知由于發(fā)射透鏡21的焦距ftx和接收透鏡22的焦距frx不等，光纖直徑d和激光芯片3的發(fā)光尺寸s1都為常數(shù)，所以可以通過改變發(fā)射透鏡21的焦距ftx和接收透鏡22的焦距frx，來改變第一光斑直徑s0與第二光斑直徑s2之間的乘積值，進而改變第一光斑直徑s0的值和/或改變第二光斑直徑s2的值。

如此，在25g或100g產(chǎn)品中，可以設(shè)計發(fā)射透鏡21的焦距ftx大于接收透鏡22的焦距frx，從而可以減小第一光斑直徑s0與第二光斑直徑s2之間的乘積值，進而減小第一光斑直徑s0的值和/或第二光斑直徑s2的值。這樣即使第一光斑直徑s0不超過35um，第二光斑直徑s2不超過25um，也可以從小于或等于35um的范圍內(nèi)選擇一個第一光斑直徑s0的值，以及從小于或等于25um的范圍內(nèi)選擇一個第二光斑直徑s2的值，來滿足上述公式(3)的要求。

其中，也可以設(shè)置第一光纖透鏡24的焦距和第二光纖透鏡25的焦距不同，接收透鏡21的焦距和發(fā)射透鏡22的焦距相同，實現(xiàn)減小第一光斑直徑s0與第二光斑直徑s2之間的乘積值，進而減小第一光斑直徑s0的值和/或第二光斑直徑s2的值。但是，通常光模塊不去采用此種實現(xiàn)方式。原因在于：

光模塊中可以包括一個或多個第一光纖透鏡24和一個或多個第二光纖透鏡25。由于該一個或多個第一光纖透鏡24和該一個或多個第二光纖透鏡25均貼裝在透鏡組件2上的同一平面上，由于每個第一光纖透鏡24對應(yīng)的光纖到該一平面的距離，以及每個第二光纖透鏡25對應(yīng)的光纖到該一平面的距離均相等，所以通常設(shè)置每個第一光纖透鏡24的焦距和每個第二光纖透鏡25的焦距均相等。如果某個光纖透鏡的焦距和其他光纖透鏡的焦距不同，光信號在該光纖透鏡所在的光路中傳輸會出現(xiàn)問題，例如信號丟失問題等，所以在本實施例中設(shè)置第一光纖透鏡24的焦距和第二光纖透鏡25的焦距相同。

可選的，在本實施例中，發(fā)射透鏡21與接收透鏡22處于不同的平面。

可選的，參見圖3，透鏡組件2具有臺階結(jié)構(gòu)的載體26，

可選的，參見圖4，第一光纖透鏡24和第二光纖透鏡25貼裝在透鏡組件的表面。

參見圖5，載體26包括第一臺階面11和第二臺階面12，第一臺階面11上設(shè)有發(fā)射透鏡21，第二臺階面12上設(shè)有接收透鏡22。

可選的，第一臺階面11與第二臺階面12之間的高度等于發(fā)射透鏡21的焦距和接收透鏡22的焦距之間的差值。

第一臺階面11和第二臺階面12平行，第一光纖透鏡24和第二光纖透鏡25所在平面與第一臺階面11垂直，以及與第二臺階面12垂直，反射面23與第一臺階面11的夾角以及反射面23與第二臺階面12的夾角均相等，且該夾角可以為45度角。

可選的，激光芯片3的出光面與光探測芯片4的光敏面可以處于不同平面或者也可以處于同一平面。

當激光芯片3的出光面與光探測芯片4的光敏面可以處于不同平面時，激光芯片3的出光面與光探測芯片4的光敏面之間的高度差也相差很小，無法通過二者之間的高度差來實現(xiàn)減小第一光斑直徑s0與第二光斑直徑s2之間的乘積值。所以在本實施例中，通過設(shè)置發(fā)射透鏡21的焦距和接收透鏡22的焦距不同，實現(xiàn)減小第一光斑直徑s0與第二光斑直徑s2之間的乘積值，進而減小第一光斑直徑s0的值和/或第二光斑直徑s2的值。

可選的，在本實施例中激光芯片3的出光面可以位于發(fā)射透鏡21的焦點位置，光探測芯片4的光敏面可以位于接收透鏡22的焦點位置。

發(fā)射透鏡21的焦距ftx滿足d為發(fā)射透鏡21的直徑，θ為在發(fā)射透鏡21的焦點位置處設(shè)置的激光芯片3的發(fā)射角度。其中，可選的，發(fā)射透鏡21、接收透鏡22、第一光纖透鏡24和第二光纖透鏡25的直徑可以均相等。

假設(shè)，發(fā)射透鏡21的直徑d可以為0.25毫米，激光芯片3的發(fā)射角度θ為13度，則這樣設(shè)置的所以可以隨機在小于或等于0.541mm的范圍內(nèi)選擇一個數(shù)值作為發(fā)射透鏡21的焦距ftx，假設(shè)選擇ftx為0.36mm。

光探測芯片4與接收透鏡22之間設(shè)有金線，且該金線的高度一般為0.12mm，所以光探測芯片4與接收透鏡22之間的距離大于或等于0.12mm，即接收透鏡22的焦距需要大于或等于0.12mm。

可選的，在本實施例中中，第一光纖透鏡24和第二光纖透鏡25的焦距ffiber滿足其中na為光纖的數(shù)值孔徑，d為第一光纖透鏡24的直徑，也可以為第二光纖透鏡25的直徑。

該光纖的數(shù)值孔徑na為常數(shù)，通常為0.2，假設(shè)第一光纖透鏡24的直徑和第二光纖透鏡25的直徑d也為0.25毫米，所以第一光纖透鏡24和第二光纖透鏡25的焦距ffiber小于或等于0.625mm。

激光芯片3的發(fā)光尺寸s1為常數(shù)，假設(shè)為20um。在10g產(chǎn)品中，在光纖上匯聚成的第一光斑直徑s0小于或等于35um，光探測芯片4上匯聚成的第二光斑直徑s2小于或等于40um。例如，在10g產(chǎn)品，則選擇第一光斑直徑s0可以為30um，選擇第二光斑直徑s2可以為30um。在25g或100g產(chǎn)品中，在光纖上匯聚成的第一光斑直徑s0小于或等于35um，在光探測芯片4上匯聚成的第二光斑直徑s2小于或等于25um。例如，在25g或100g產(chǎn)品，則選擇第一光斑直徑s0可以為30um，選擇第二光斑直徑s2可以為20um。

然后，可以根據(jù)選擇的發(fā)射透鏡21的焦距ftx、第一光斑直徑s0、第二光斑直徑s2、以及光纖的直徑d和激光芯片3的發(fā)光尺寸s1，按如上公式(3)可以得出接收透鏡22的焦距frx。所以載體26的第一臺階面11與第二臺階面12之間的高度h等于發(fā)射透鏡21的焦距ftx和接收透鏡22的焦距frx之間的差值，即h＝ftx-frx。

例如，選擇的發(fā)射透鏡21的焦距ftx為0.36mm、第一光斑直徑s0為30um、第二光斑直徑s2為20um、激光芯片3的發(fā)光尺寸s1為20um以及光纖的直徑為50um，按上述公式(3)可以得出接收透鏡22的焦距frx為0.216mm，且大于0.12mm的限制，并且將frx＝0.22帶入公式(2)中可求出ffiber＝0.54,且小于0.625mm的限制，所以還可以得出第一臺階面11與第二臺階面12之間的高度h為0.14mm。

可選的，在本實施例中，也可以選擇接收透鏡22的焦距frx、第一光斑直徑s0、第二光斑直徑s2；然后根據(jù)選擇的接收透鏡22的焦距frx、第一光斑直徑s0、第二光斑直徑s2和激光芯片3的發(fā)光尺寸s1以及光纖的直徑d，按上述公式(3)計算出發(fā)射透鏡21的焦距ftx。例如，選擇接收透鏡22的焦距frx為0.216mm、第一光斑直徑s0為30um、第二光斑直徑s2為20um，然后根據(jù)接收透鏡22的焦距frx為0.216mm、第一光斑直徑s0為30um、第二光斑直徑s2為20um、激光芯片3的發(fā)光尺寸s1為20um以及光纖的直徑為50um，按上述公式(3)可以得出發(fā)射透鏡21的焦距ftx為0.36mm，且小于或等于0.541mm的限制。

在本發(fā)明實施例中，由于光模塊包括電路板、透鏡組件、激光芯片、光探測芯片，透鏡組件具有發(fā)射透鏡、接收透鏡、反射面、第一光纖透鏡及第二光纖透鏡；由于發(fā)射透鏡與接收透鏡具有不同的焦距，例如，發(fā)射透鏡的焦距大于接收透鏡的焦距；這樣可以通過發(fā)射透鏡與所述接收透鏡具有不同的焦距，改變第一光纖透鏡在光纖上匯聚成的第一光斑直徑和接收透鏡在光探測芯片上匯聚成的第二光斑直徑之間的乘積值，從而可以滿足不同產(chǎn)品需求。例如，可以滿足在25g或100g產(chǎn)品中第一光斑直徑s0不超過35um，第二光斑直徑s2不超過25um的需求。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，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(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。