一种光模块

技术领域

本公开涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

随着云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式发展，光通信技术的发展进步变的愈加重要。而在光通信技术中，光模块是实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一，处于光通信核心位置。目前光模块的封装形式包括同轴(Transistor-Outline，TO)封装和板上芯片(Chip on Board,COB)封装等。

在COB封装结构的光模块中，光发射芯片和光接收芯片直接贴装设置在电路板上，光发射芯片和光接收芯片的上方设置透镜组件，以通过透镜组件改变光发射芯片发射光信号的传输方向以及光接收芯片待接收光信号的传输方向，实现光模块发射光信号和接收光信号。

发明内容

本公开实施例提供了一种光模块，用于提供一种新型COB封装结构的光模块。

第一方面，本公开提供的一种光模块，包括：电路板，表面设置有光发射芯片和光接收芯片；

透镜组件，底部连接所述电路板并罩射在所述光发射芯片和所述光接收芯片上；其中：

所述透镜组件包括透镜组件本体、第一光纤适配器和第二光纤适配器；所述第一光纤适配器和所述第二光纤适配器设置在所述透镜组件本体的第一端，所述第一光纤适配器用于传输发射光信号，所述第二光纤适配器用于传输接收光信号；

所述光发射芯片的中心位于所述第一光纤适配器的光轴线在所述电路板的投影和所述第二光纤适配器的光轴线在所述电路板上的投影之间；

所述透镜组件本体上形成有第一光学面和第二光学面；所述第一光学面朝向所述第一光纤适配器，所述第二光学面朝向所述第一光学面和所述光发射芯片，且所述第二光学面位于所述光发射芯片的上方以及位于所述第一光纤适配器的光轴线和所述第二光纤适配器的光轴线之间。

本公开提供的光模块中，透镜组件包括透镜组件本体、第一光纤适配器和第二光纤适配器，电路板上设置光发射芯片和光接收芯片，且光发射芯片位于第一光纤适配器的光轴线在电路板的投影和第二光纤适配器的光轴线在电路板上的投影之间。透镜组件本体上形成有第一光学面和第二光学面，第一光学面和第二光学面用于光发射芯片所产生发射光信号的多次偏折，即使光发射芯片的中心不位于第一光纤适配器的光轴线在电路板的投影上，光发射芯片产生的发射光信号也能够通过第一光纤适配器传输出去。

第二方面，本公开提供的光模块，包括：电路板，表面设置有光发射芯片和光接收芯片；

透镜组件，底部连接所述电路板并罩射在所述光发射芯片和所述光接收芯片上；其中：

所述透镜组件包括透镜组件本体、第一光纤适配器和第二光纤适配器；所述第一光纤适配器和所述第二光纤适配器设置在所述透镜组件本体的第一端，所述第一光纤适配器用于传输发射光信号，所述第二光纤适配器用于传输接收光信号；

所述光接收芯片的中心位于所述第一光纤适配器的光轴线在所述电路板的投影和所述第二光纤适配器的光轴线在所述电路板上的投影之间；

所述透镜组件本体上形成有第三光学面和第四光学面，所述第三光学面朝向所述第二光纤适配器，所述第四光学面朝向所述第三光学面和所述光接收芯片，且所述光接收芯片位于所述第四光学面的下方以及位于所述第一光纤适配器的光轴线和所述第二光纤适配器的光轴线之间。

本公开提供的光模块中，透镜组件包括透镜组件本体、第一光纤适配器和第二光纤适配器，电路板上设置光发射芯片和光接收芯片，且光接收芯片位于第一光纤适配器的光轴线在电路板的投影和第二光纤适配器的光轴线在电路板上的投影之间。透镜组件本体上形成有第三光学面和第四光学面，第三光学面和第四光学面用于接收光信号的多次偏折，即使光接收芯片的中心不位于第二光纤适配器的光轴线在电路板的投影上，光接收芯片也能够接收通过第二光纤适配器输入的接收光信号。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非是对本公开实施例所涉及产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。

图1为根据本公开一些实施例提供的一种光通信系统的部分结构图；

图2为根据本公开一些实施例提供的一种上位机的局部结构图；

图3为根据本公开一些实施例提供的一种光模块的结构图；

图4为根据本公开一些实施例提供的一种光模块的分解图；

图5为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件与电路板的装配示意图；

图6为根据本公开一些实施例提供的一种电路板的局部结构示意图；

图7为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件与电路板的分解示意图；

图8为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的结构示意图一；

图9为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的结构示意图二；

图10为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的结构示意图三；

图11为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的结构示意图四；

图12为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的剖视图一；

图13为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的剖视图二；

图14为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件本体的局部结构示意图；

图15为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的使用状态剖视图一；

图16为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的使用状态剖视图二；

图17为根据本公开一些实施例提供的另一种透镜组件的使用状态剖视图一；

图18为根据本公开一些实施例提供的另一种透镜组件的使用状态剖视图二；

图19为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的剖视图；

图20为根据本公开一些实施例提供的另一种透镜组件的剖视图一；

图21为根据本公开一些实施例提供的另一种透镜组件的剖视图二；

图22为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的立体图一；

图23为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的立体图二；

图24为根据本公开一些实例提供的再一种透镜组件的剖视图一；

图25为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的立体图三；

图26为图25中O处的局部放大图；

图27为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的剖视图二；

图28为图27中P处的局部放大图；

图29为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的剖视图三；

图30为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的剖视图四；

图31为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的剖视图五；

图32为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件使用状态的仰视图一；

图33为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件使用状态的仰视图二。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在光通信技术中，为了在信息处理设备之间建立信息传递，需要将信息加载到光上，利用光的传播实现信息的传递。这里，加载有信息的光就是光信号。光信号在信息传输设备中传输时可以减少光功率的损耗，因此可以实现高速度、远距离、低成本的信息传递。信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号。信息处理设备通常包括光网络终端(Optical Network Unit，ONU)、网关、路由器、交换机、手机、计算机、服务器、平板电脑、电视机等，信息传输设备通常包括光纤及光波导等。

光模块可以实现信息处理设备与信息传输设备之间的光信号与电信号的相互转换。例如，光模块的光信号输入端或光信号输出端中的至少一个连接有光纤，光模块的电信号输入端或电信号输出端中的至少一个连接有光网络终端；来自光纤的第一光信号传输至光模块，光模块将该第一光信号转换为第一电信号，并将该第一电信号传输至光网络终端；来自光网络终端的第二电信号传输至光模块，光模块将该第二电信号转换为第二光信号，并将该第二光信号传输至光纤。由于多个信息处理设备之间可以通过电信号进行信息传输，因此，需要多个信息处理设备中的至少一个信息处理设备直接与光模块连接，而无需所有的信息处理设备直接与光模块连接。这里，直接连接光模块的信息处理设备被称为光模块的上位机。另外，光模块的光信号输入端或光信号输出端可被称为光口，光模块的电信号输入端或电信号输出端可被称为电口。

图1为根据本公开一些实施例提供的一种光通信系统的部分结构图。如图1所示，光通信系统主要包括远端信息处理设备1000、本地信息处理设备2000、上位机100、光模块200、光纤101以及网线103。

光纤101的一端向远端信息处理设备1000的方向延伸，且光纤101的另一端通过光模块200的光口与光模块200连接。光信号可以在光纤101中全反射，且光信号在全反射方向上的传播几乎可以维持原有光功率，光信号在光纤101中发生多次的全反射，以将来自远端信息处理设备1000的光信号传输至光模块200中，或将来自光模块200的光信号传输至远端信息处理设备1000，从而实现远距离、低功率损耗的信息传递。

光通信系统可以包括一根或多根光纤101，且光纤101与光模块200可拆卸连接，或固定连接。上位机100被配置为向光模块200提供数据信号，或从光模块200接收数据信号，或对光模块200的工作状态进行监测或控制。

上位机100包括大致呈长方体的壳体(housing)，以及设置在该壳体上的光模块接口102。光模块接口102被配置为接入光模块200，以使上位机100与光模块200建立单向或双向的电信号连接。

上位机100还包括对外电接口，该对外电接口可以接入电信号网络。例如，该对外电接口包括通用串行总线接口(Universal Serial Bus，USB)或网线接口104，网线接口104被配置为接入网线103，以使上位机100与网线103建立单向或双向的电信号连接。网线103的一端连接本地信息处理设备2000，且网线103的另一端连接上位机100，以通过网线103在本地信息处理设备2000与上位机100之间建立电信号连接。例如，本地信息处理设备2000发出的第三电信号通过网线103传入上位机100，上位机100根据该第三电信号生成第二电信号，来自上位机100的该第二电信号传输至光模块200，光模块200将该第二电信号转换为第二光信号，并将该第二光信号传输至光纤101，该第二光信号在光纤101中传输至远端信息处理设备1000。例如，来自远端信息处理设备1000的第一光信号通过光纤101传播，来自光纤101的第一光信号传输至光模块200，光模块200将该第一光信号转换为第一电信号，光模块200将该第一电信号传输至上位机100，上位机100根据该第一电信号生成第四电信号，并将该第四电信号传入本地信息处理设备2000。需要说明的是，光模块是实现光信号与电信号相互转换的工具，在上述光信号与电信号的转换过程中，信息并未发生变化，信息的编码和解码方式可以发生变化。

上位机100除了包括光网络终端之外，还包括光线路终端(Optical LineTerminal，OLT)、光网络设备(Optical Network Terminal，ONT)、或数据中心服务器等。

图2为根据一些实施例的一种上位机的局部结构图。为了清楚地显示光模块200与上位机100的连接关系，图2仅示出了上位机100的与光模块200相关的结构。如图2所示，上位机100还包括设置于壳体内的PCB电路板105、设置在PCB电路板105的表面的笼子106、设置于笼子106上的散热器107、以及设置于笼子106内部的电连接器。该电连接器被配置为接入光模块200的电口；散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起结构。

光模块200插入上位机100的笼子106中，由笼子106固定光模块200，光模块200产生的热量传导给笼子106，然后通过散热器107进行扩散。光模块200插入笼子106中后，光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接，从而使光模块200与上位机100建立双向的电信号连接。此外，光模块200的光口与光纤101连接，从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接。

图3为根据本公开一些实施例提供的一种光模块的结构图,图4为根据本公开一些实施例提供的一种光模块的分解图。如图3和4所示，光模块200包括壳体(shell)，设置于壳体内的电路板300和透镜组件400。

壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口203和204的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

在一些实施例中，下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022；上壳体201包括盖板2011，盖板2011盖合在下壳体202的两个下侧板2022上，以形成上述壳体。

在一些实施例中，下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022；上壳体201包括盖板2011，以及位于盖板2011两侧、与盖板2011垂直设置的两个上侧板，由两个上侧板与两个下侧板2022结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。

两个开口203和204的连线所在的方向可以与光模块200的长度方向一致，也可以与光模块200的长度方向不一致。例如，开口203位于光模块200的端部(图3的左端)，开口204也位于光模块200的端部(图3的右端)。或者，开口203位于光模块200的端部，而开口204则位于光模块200的侧部。开口203为电口，电路板300的金手指从电口伸出，插入上位机(例如，光网络终端100)中；开口204为光口，被配置为接入光纤101，以使光纤101连接光模块200中。

采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板300、透镜组件400等组件安装到壳体中，由上壳体201、下壳体202对这些器件形成封装保护。此外，在装配电路板300、透镜组件400等组件时，便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署，有利于自动化地实施生产。

在一些实施例中，上壳体201及下壳体202采用金属材料制成，利于实现电磁屏蔽以及散热。

在一些实施例中，光模块200还包括位于其壳体外部的解锁部件600，解锁部件600被配置为实现光模块200与上位机之间的固定连接，或解除光模块200与上位机之间的固定连接。

例如，解锁部件600位于下壳体202的两个下侧板2022的外侧，包括与上位机100的笼子106匹配的卡合部件。当光模块200插入笼子106中时，由解锁部件600的卡合部件将光模块200固定在笼子106中；拉动解锁部件600时，解锁部件600的卡合部件随之移动，从而改变卡合部件与上位机的连接关系，以解除光模块200与上位机的固定，从而可以将光模块200从笼子106中抽出。

电路板300包括电路走线、电子元件及芯片，通过电路走线将电子元件和芯片按照电路设计连接在一起，以实现供电、电信号传输及接地等功能。电子元件例如包括电容、电阻、三极管、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)。芯片例如包括激光器、光电探测器、微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)、激光驱动芯片、限幅放大器(Limiting Amplifier，LA)、时钟数据恢复(Clockand Data Recovery，CDR)芯片、电源管理芯片、数字信号处理(Digital SignalProcessing，DSP)芯片。

电路板300一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳地承载上述电子元件和芯片；硬性电路板还可以插入上位机100的笼子106中的电连接器中。

电路板300还包括形成在其端部表面的金手指，金手指由相互独立的多个引脚组成。电路板300插入笼子106中，由金手指与笼子106内的电连接器导通。金手指可以仅设置在电路板300一侧的表面(例如图4所示的上表面)，也可以设置在电路板300上下两侧的表面，以提供更多数量的引脚，从而适应引脚数量需求大的场合。金手指被配置为与上位机建立电连接，以实现供电、接地、二线制同步串行(Inter-Integrated Circuit，I2C)信号传递、数据信号传递等。当然，部分光模块中也会使用柔性电路板。柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，以作为硬性电路板的补充。

在一些实施例中，透镜组件500连接电路板300并罩射在光发射芯片和/或光接收芯片上方；透镜组件500上具有透射面、反射面，以通过透射面和反射面组合调整发射光信号和/或接收光信号的传输方向，使光发射芯片产生的发射光信号能够从光模块输出、以及输入光模块的光信号能够传输至光接收芯片。光发射芯片如激光器，光接收芯片如光电探测器。透镜组件500下方不局限于设置光发射芯片和/或光接收芯片，还可以设置光电监测部件、驱动芯片等。

在一些实施例中，光模块200中包括一个透镜组件400，透镜组件400罩射在光发射芯片和光接收芯片上，用于调整发射光信号和接收光信号的传输方向。当然在一些实施例中，光模块200中透镜组件400的个数不局限于一个，还可以包括两个透镜组件400，每个透镜组件400的下方设置光发射芯片和/或光接收芯片。

在一些实施例中，透镜组件400设置在电路板300的端部，如靠近光口的位置；但本公开一些实施例不局限于将透镜组件400设置在电路板300的端部，还可以将透镜组件400设置在电路板300的中部。

图5为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件与电路板的装配示意图。在一些实施例中，如图5所示，透镜组件400包括第一光纤适配器410、第二光纤适配器420和透镜组件本体430。第一光纤适配器410连接透镜组件本体430的第一端的一侧，第二光纤适配器420连接透镜组件本体430的第一端的另一侧，即第一光纤适配器410和第二光纤适配器420并排设置在透镜组件本体430的第一端。第一光纤适配器410和第二光纤适配器420分别被配置为连接光纤101，以向光纤101传输发射光信号或向透镜组件本体430传输接收光信号。示例性的，第一光纤适配器410被配置为向光纤101传输发射光信号，第二光纤适配器420被配置为向光纤101传输接收光信号。当然在一些实施例中，透镜组件400上设置一个光纤适配器，光模块200内设置两个透镜组件400。

在一些实施例中，第一光纤适配器410的光轴线和第二光纤适配器420的光轴线之间的间距为预设值，如第一光纤适配器410的光轴线和第二光纤适配器420的光轴线之间的间距L为6.25mm。即使光模块200内设置两个透镜组件400，两个透镜组件400上光纤适配器的光轴线之间的距离也应为固定值。

图6为根据本公开一些实施例提供的一种电路板的局部结构示意图。在一些实施例中，如图6所示，电路板300的顶面设置有光发射芯片310和光接收芯片320，光发射芯片310的中心位于第一光纤适配器410的光轴线在电路板300的顶面的投影直线上，光接收芯片320的中心位于第二光纤适配器420的光轴线在电路板300的顶面的投影直线上，使光发射芯片310的中心和光接收芯片320的中心之间的距离为预设值。需要说明的，光发射芯片310的中心主要指有效发光面的中心，光接收芯片320的中心主要指有效探测面的中心。

在一些实施例中，光发射芯片310和光接收芯片320需要共用驱动芯片，且驱动芯片的长度小于间距L，而为了保证信号传输的性能，光发射芯片310与驱动芯片之间打线以及光接收芯片320驱动芯片之间的打线不可过长，如需控制在0.1mm以内等，因此导致光发射芯片310的中心和光接收芯片320的中心之间的距离需要小于间距L。在一些实施例中，即使光发射芯片310和光接收芯片320不共用驱动芯片，为了方便其他器件的布局设置，也需要缩小光发射芯片310的中心和光接收芯片320的中心之间距离至小于间距L。为了满足光发射芯片310的中心和光接收芯片320的中心之间的距离小于间距L，本申请实施例中提供了一种透镜组件。

图7为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件与电路板的分解示意图。如图7所示，电路板300上设置光发射芯片310和光接收芯片320，光发射芯片310的中心和光接收芯片320中心的距离小于间距L，透镜组件400设置在光发射芯片310和光接收芯片320上方。示例性的，透镜组件400的底部连接电路板300，透镜组件400的底部与电路板300的表面形成容纳腔，光发射芯片310和光接收芯片320位于容纳腔中。透镜组件400不仅能够调整光发射芯片310发射光信号和光接收芯片320接收光信号的传输方向，还能保护光发射芯片310和光接收芯片320。在一些实施例中，第一光纤适配器410的光轴线在电路板300上投影为直线M，第二光纤适配器420的光轴线在电路板300上的投影为直线N，直线M和直线N的距离为L，光发射芯片310和光接收芯片320位于直线M和直线N之间，当然在一些光发射芯片310的中心位于直线M上或光接收芯片320的中心位于直线N上。

在一些实施例中，电路板300上还设置驱动芯片330，驱动芯片330设置在透镜组件400的底部与电路板300形成的容纳腔中且驱动芯片330位于光发射芯片310和光接收芯片320远离光模块200的光口的一侧。示例性的，驱动芯片330设置在光发射芯片310和光接收芯片320远离光口的一侧；驱动芯片330分别电连接光发射芯片310和光接收芯片320，即光发射芯片310和光接收芯片320共用驱动芯片330。当然在一些实施例中，电路板上设置两个驱动芯片，一个驱动芯片打线连接光发射芯片310，另一个驱动芯片打线连接光接收芯片320。

图8为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的结构示意图一，图9为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的结构示意图二。如图8和图9所示，在一些实施例中，透镜组件400包括第一光纤适配器410、第二光纤适配器420和透镜组件本体430。透镜组件本体430上形成有多个光学面，光学面用于透射光信号或反射光信号等。透镜组件本体430的第一端靠近光模块200的光口，透镜组件本体430的第二端靠近光模块200的电口。

在一些实施例中，透镜组件400为透明塑料件，采用一体注塑成型。

第一光纤适配器410连接透镜组件本体430的第一端的一侧，第二光纤适配器420连接透镜组件本体430的第一端的另一侧，即第一光纤适配器410和第二光纤适配器420并排设置在透镜组件本体430的第一端。第一光纤适配器410和第二光纤适配器420为中空结构，第一光纤适配器410和第二光纤适配器420被配置为连接光纤101，以传输光信号。

在一些实施例中，第一光纤适配器410和第二光纤适配器420的内部设置分别设置光纤插芯，光纤插芯用于提高光纤101与透镜组件本体430之间光信号的耦合效率。

在一些实施例中，透镜组件本体430的顶部形成有第一凹陷440，第一凹陷440的底部形成有多个光学面。示例性的，第一凹陷440由透镜组件本体430的顶面向透镜组件本体430的底部方向凹陷形成。透镜组件本体430上形成第一凹陷440，第一凹陷440的底部形成光学面，以便于通过第一凹陷440调整透镜组件本体430上设置光学面的位置处的厚度，使光学面方便加工。

在一些实施例中，透镜组件本体430的底部形成有第二凹陷450，第二凹陷450与电路板300的表面形成容纳腔，使透镜组件400的下方方便设置光发射芯片310和光接收芯片320等。示例性的，第二凹陷450由透镜组件本体430的底面向透镜组件本体430的顶部方向凹陷形成。在一些实施例中，第二凹陷450的顶面上也形成有光学面，该光学面主要用于透过光信号，如汇聚光信号等。

图10为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的结构示意图三，图11为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的结构示意图四。如图10和图11所示，透镜组件本体430的顶部形成有第一凹槽431，第一凹槽431的侧壁上形成有第一光学面4311。第一光学面4311位于第一光纤适配器410的延伸方向上。第一光学面4311用于反射发射光信号，改变发射光信号的传输方向。在一些实施例中，第一光学面4311在第一光纤适配器410的延伸方向的投影覆盖第一光纤适配器410中光纤插芯的端面。示例性的，第一光学面4311将发射光信号的传输方向从A-B方向改变为C-D方向。在一些实施例中，第一光学面4311上设置反射膜，以便提高第一光学面4311对发射光信号的反射效率。

在一些实施例中，透镜组件400的A-B方向为透镜组件400的宽度方向，透镜组件400的C-D方向为透镜组件400的长度方向,透镜组件400的E-F方向为透镜组件400的高度方向。示例性的，透镜组件400的宽度方向与电路板300的宽度方向平行，透镜组件400的长度方向与电路板300的长度方向平行，透镜组件400的高度方向垂直于电路板300的顶面，进而第一光学面4311在电路板300的宽度和长度方向上改变发射光信号的传输方向。

如图10和图11所示，透镜组件本体430的顶部形成有第二凹槽432，第二凹槽432位于第一光纤适配器410的光轴线和第二光纤适配器420的光轴线之间；第二凹槽432的底部形成有第二光学面4321，第二光学面4321用于反射发射光信号，以改变发射光信号的传输方向。第二光学面4321位于光发射芯片310的上方，第二光学面4321改变光发射芯片310产生光信号的方向。在一些实施例中，第二光学面4321在电路板300方向的投影覆盖光发射芯片310。在一些实施例中，第二光学面4321上设置反射膜，以便提高第二光学面4321的反射效率。

在本公开一些实施例中，第一光学面4311和第二光学面4321结合，使光发射芯片310设置在第一光纤适配器410的光轴线在电路板300的投影与第二光纤适配器420的光轴线在电路板300的投影之间，进而即使光发射芯片310的中心不在直线M上，光发射芯片310产生的发射光信号也能够通过第一光纤适配器410传输出去。

如图10和图11所示，透镜组件本体430的顶部形成有第三凹槽433，第三凹槽433的侧壁上形成有第三光学面4331。第三光学面4331位于第二光纤适配器420的延伸方向上。第三光学面4331用于反射接收光信号，改变接收光信号的传输方向。在一些实施例中，第三光学面4331在第二光纤适配器420的延伸方向的投影覆盖第二光纤适配器420中光纤插芯的端面。示例性的，第三光学面4331将接收光信号的传输方向从C-D方向改变为A-B方向，即第三光学面4331在电路板300的长度和宽度方向上改变发射光信号的传输方向。在一些实施例中，第三光学面4331上设置反射膜，以便提高第三光学面4331对接收光信号的反射效率。

如图10和图11所示，透镜组件本体430的顶部形成有第四凹槽434，第四凹槽434位于第一光纤适配器410的光轴线和第二光纤适配器420的光轴线之间；第四凹槽434的侧壁上形成有第四光学面4341，第四光学面4341用于反射接收光信号，以改变接收光信号的传输方向。第四光学面4341位于光接收芯片320的上方，第四光学面4341将接收光信号反射传输至光接收芯片320。在一些实施例中，第四光学面4341在电路板300方向的投影覆盖光接收芯片320。在一些实施例中，第四光学面4341上设置反射膜，以便提高第四光学面4341对接收光信号的反射效率。

在本公开一些实施例中，第三光学面4331和第四光学面4341结合，使光接收芯片320设置在第一光纤适配器410的光轴线在电路板300的投影与第二光纤适配器420的光轴线在电路板300的投影之间，进而即使光接收芯片320的中心不在直线N上，通过第二光纤适配器420输入的接收光信号也能够传输至光接收芯片320。

在一些实施例中，第二凹槽432的底部还形成有第五光学面4322，第五光学面4322既能透射发射光信号又能反射发射光信号。经第五光学面4322透射的发射光信号向第一光学面4311所在方向传输，经第五光学面4322反射的光信号用于光模块发射光功率监测。在一些实施例中，第二光学面4321与第五光学面4322在第二凹槽432内相交。示例性的，电路板300上设置背光检测芯片，透镜组件400位于背光检测芯片上方，背光检测芯片接收经第五光学面4322反射的光信号进行光模块发射光功率监测。

在一些实施例中，第二凹槽432的侧壁上还形成有第六光学面4323，第六光学面4323用于透射经第五光学面4322透射的发射光信号，以向第一光学面4311所在方向传输。

在本公开一些实施例中，通过在透镜组件本体430上开设第一凹槽431、第二凹槽432、第三凹槽433和第四凹槽434，便于控制透镜组件本体430各位置的厚度，以便于相应光学面的成型，使光学面便于加工。

图12为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的剖视图一。如图12所示，第一光纤适配器410设置第一通孔411，第一通孔411内设置第一光纤插芯460。第一光纤插芯460用于光信号从透镜组件本体430耦合进入光纤101，提高发射光信号到光纤101的耦合效率。

在一些实施例中，透镜组件本体430上还设置第一盲孔435，第一盲孔435的一端连通第一通孔411，第一盲孔435的另一端设置第一透镜4351，第一透镜4351用于汇聚经过第一光学面4311反射的发射光信号到第一光纤插芯460的端面。

在一些实施例中，第一光纤插芯460的端面为倾斜面，第一光纤插芯460的端面的倾斜角度为4-7°，减少被第一光纤插芯460的端面反射的光信号沿发射光信号的传输光路返回。

图13为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的剖视图二。如图13所示，第二光纤适配器420设置第二通孔421，第二通孔421内设置第二光纤插芯470。第二光纤插芯470用于光信号从光纤101耦合进入透镜组件本体430，提高接收光信号到透镜组件本体430的耦合效率。

在一些实施例中，透镜组件本体430上还设置第二盲孔436，第二盲孔436的一端连通第二通孔421，第二盲孔436的另一端设置第二透镜4361，第二透镜4361用于准直经过第二光纤插芯470的端面输出的接收光信号到第三光学面4331。

在一些实施例中，第二光纤插芯470的端面为倾斜面，第二光纤插芯470的端面的倾斜角度为4-7°，减少被第三光学面4331反射的接收光信号再次被第二光纤插芯470的端面反射回接收光信号的传输光路中。

图14为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件本体的局部结构示意图，图15为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的使用状态剖视图一。光发射芯片310和光接收芯片320设置第一光纤适配器410的光轴线在电路板300上投影和第二光纤适配器420的光轴线在电路板300上的投影之间。

如图14和图15所示，第二凹陷450的顶面上设置第七光学面451和第八光学面452。第七光学面451位于光发射芯片310的上方，第七光学面451用于透射光发射芯片310产生的发射光信号；第八光学面452位于光接收芯片320的上方，第八光学面452用于透射接收光信号，使接收光信号传输至光接收芯片320。

在一些实施例中，第七光学面451上设置第三透镜4511，第三透镜4511用于准直光发射芯片310产生的发射光信号。

在一些实施例中，第八光学面452上设置第四透镜4521，第四透镜4521用于向光接收芯片320汇聚接收光信号。

在一些实施例中，第二凹陷450的顶面上设置第五凹槽453，第五凹槽453的底面上形成第七光学面451和第八光学面452。通过第五凹槽453调整第七光学面451和第八光学面452的相对高度，即第七光学面451与光发射芯片310的光发射面之间的距离、以及第八光学面452与光接收芯片320的光接收面之间的距离。

在一些实施例中，通过调整第一光学面4311、第二光学面4321、第五光学面4322等的位置，以调整背光检测芯片与光发射芯片310、光接收芯片320的相对的位置，如使背光检测芯片位于光发射芯片310和光接收芯片320的连线上，使背光检测芯片位于光发射芯片310和光接收芯片320之间，或使背光检测芯片位于光发射芯片310远离光接收芯片320的一侧。

在一些实施例中，透镜组件本体430的下方还设置有第一背光检测芯片340，第五凹槽453内还形成有第九光学面454，第九光学面454透过光信号并将光信号传输至第一背光检测芯片340，第一背光检测芯片340接收该光信号，以用于检测光发射芯片310的发射光功率。在一些实例中，第一背光检测芯片340位于光发射芯片310和光接收芯片320之间，第九光学面454位于第七光学面451和第八光学面452之间。

在一些实施例中，第九光学面454上设置第五透镜4541，第五透镜4541用于汇聚光信号。

在一些实施例中，第九光学面454为倾斜面，第二凹槽432的侧壁上形成有台阶面4324，台阶面4324位于第九光学面454的上方，以通过台阶面4324调整第九光学面454上方透镜组件本体430的厚度，保证第九光学面454的成型性，进而便于第九光学面454加工。

图16为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的使用状态剖视图二，图16示出了一种透镜组件400的传输光路。如图16所示，光发射芯片310产生的发射光信号传输至第三透镜4511，经第三透镜4511准直传输至第二光学面4321，经第二光学面4321反射传输至第五光学面4322；传输至第五光学面4322的发射光信号部分透过第五光学面4322、部分被第五光学面4322反射；透过第五光学面4322的发射光信号传输至第六光学面4323，经过第六光学面4323并透过第六光学面4323，透过第六光学面4323的发射光信号传输至第一光学面4311，最后经第一光学面4311反射。被第五光学面4322反射的发射光信号传输至第九光学面454，经第五透镜4541汇聚传输至第一背光检测芯片340。

如图16所示，接收光信号传输至第三光学面4331，被第三光学面4331反射传输至第四光学面4341，经过第四光学面4341反射传输至第八光学面452，经第四透镜4521汇聚传输至光接收芯片320。

在本公开一些实施例中，以垂直于光发射芯片310的出光面为参考，第二光学面4321的倾斜角度为α1，第五光学面4322的倾斜角度为α2，第六光学面4323的倾斜角度为α3，第九光学面454的倾斜角度为α4。第二光学面4321的倾斜角度α1、第五光学面4322的倾斜角度α2、第六光学面4323的倾斜角度α3和第九光学面454的倾斜角度α4相互配合，且需要参考光学面的间距L1和2，具体值通过相互协调选择。第一背光检测芯片340与光发射芯片310的间距结合第二光学面4321的倾斜角度α1、第五光学面4322的倾斜角度α2和第九光学面454的倾斜角度α4。相应的，第二光学面4321的倾斜角度α1、第五光学面4322的倾斜角度α2和第九光学面454的倾斜角度α4的选择，需要考虑第一背光检测芯片340与光发射芯片310的间距。

图17为根据本公开一些实施例提供的另一种透镜组件的使用状态剖视图一。如图17所示，在一些实例中，光发射芯片310远离光接收芯片320的一侧设置第二背光检测芯片350；第二凹陷450的顶面上形成有第十光学面455，第十光学面455位于第二背光检测芯片350的上方。第十光学面455用于透射光信号并将光信号传输至第二背光检测芯片350；第二背光检测芯片350接收该光信号，以用于检测光发射芯片310的发射光功率。示例性的，传输至第十光学面455的光信号，在第十光学面455发生折射，被第十光学面455折射的光信号传输至第二背光检测芯片350。

图18为根据本公开一些实施例提供的另一种透镜组件的使用状态剖视图二，图18示出了另一种透镜组件400的传输光路。如图18所示，光发射芯片310产生的发射光信号传输至第三透镜4511，经第三透镜4511准直传输至第二光学面4321，经第二光学面4321反射传输至第五光学面4322、并透过第五光学面4322传输至第六光学面4323；传输至第六光学面4323部分透过第六光学面4323、部分被第六光学面4323反射；透过第六光学面4323的发射光信号传输至第一光学面4311，最后经第一光学面4311反射；被第六光学面4323反射的光信号传输至第五光学面4322并透射第五光学面4322传输至第二光学面4321，经第二光学面4321反射传输至第十光学面455，透过第十光学面455传输至第二背光检测芯片350。

在本公开一些实施例中，以垂直于光发射芯片310的出光面为参考，第十光学面455的倾斜角度为α5。第十光学面455的倾斜角度α5需要结合第二光学面4321的倾斜角度α1、第五光学面4322的倾斜角度α2和第六光学面4323的倾斜角度α3选择。第二背光检测芯片350与光发射芯片310的间距结合第二光学面4321的倾斜角度α1、第五光学面4322的倾斜角度α2和第十光学面455的倾斜角度α5。相应的，第二光学面4321的倾斜角度α1、第五光学面4322的倾斜角度α2和第十光学面455的倾斜角度α5的选择，需要考虑第二背光检测芯片350与光发射芯片310的间距。

图19为根据本公开一些实施例提供的一种透镜组件的剖视图，图19中示出了一种透镜组件400的传输光路。如图19所示，发射光信号透过第五光学面4322、传输至第一光学面4311，经过第一光学面4311反射传输至第一透镜4351，经第一透镜4351汇聚传输至第一光纤插芯460并沿第一光纤插芯460延长方向传输。

如图19所示，接收光信号通过第二光纤插芯470传输至第二透镜4361，经过第二透镜4361准直传输至第三光学面4331，经第三光学面4331反射传输至第四光学面4341。

图20为根据本公开一些实施例提供的另一种透镜组件的剖视图一，图21为根据本公开一些实施例提供的另一种透镜组件的剖视图二。在一些实施例中，如图20和图21所示，光接收芯片320的中心位于第二光纤适配器420的光轴线在电路板300方向的投影上，光接收芯片320的上方设置第六凹槽437，第六凹槽437内形成第十一光学面4371，第十一光学面4371向第二光纤适配器420所在方向倾斜。接收光信号通过第二光纤适配器420传输至第十一光学面4371；第十一光学面4371反射接收光信号，将接收光信号的传输方向从平行与电路板300改变为垂直于电路板300。

在一些实施例中，第十一光学面4371位于第八光学面452上方，光接收芯片320位于第四透镜4521下方，经第十一光学面4371反射的接收光信号传输至第四透镜4521，再经第四透镜4521汇聚传输至光接收芯片320。

为了适应光发射芯片310与光接收芯片320之间距离的要求，光发射芯片310向第二光纤适配器420的光轴线在电路板300上投影所在位置靠近，即相较于光发射芯片310和光接收芯片320位于电路板300上第一光纤适配器410的光轴线的投影和第二光纤适配器420的光轴线的投影之间，光发射芯片310向第二光纤适配器420所在方向移动，进而第二光学面4321等均同向移动。

当然在本公开实施例中，还可以使光发射芯片310的中心靠近或位于第一光纤适配器410的光轴线在电路板300上投影，适应性调整透镜组件400上光学面的位置以及光学面的组合。

在一些实施例中，光发射芯片310的中心和第一光纤适配器410的光轴线在电路板300上投影的距离与光接收芯片320的中心和第二光纤适配器420的光轴线在电路板300上投影的距离相等，使光模块200内部发射光信号的光程长度与接收光信号的过程长度近似，以便于均衡光模块200内部发射光信号的光程长度与接收光信号的过程长度，进而能够协调发射光信号传输光路和接收光信号传输光路的容差。

在一些实施例中，通过调整第一光学面4311、第二光学面4321、第五光学面4322等的位置，使背光检测芯片不位于光发射芯片310和光接收芯片320的连线上，以有助于背光检测芯片的设置，如减少装配空间对背光检测芯片选择的限制。

图22为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的立体图一，图23为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的立体图二，图24为根据本公开一些实例提供的再一种透镜组件的剖视图一。在一些实施例中，如图22和图23所示，第二凹槽432的底部形成第二光学面4321、第五光学面4322和第六光学面4323，第二光学面4321与第五光学面4322在第二凹槽432内不相交，即第二光学面4321与第五光学面4322的相交处不在第二凹槽432内。

示例性的，第二凹槽432内形成有第一平面4325，第一平面4325与光发射芯片310的光轴线垂直，第二光学面4321位于第一平面4325的一侧，第五光学面4322位于第一平面4325的另一侧，且第二光学面4321和第五光学面4322不关于第一平面4325的中轴线对称。

图25为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的立体图三，图26为图25中O处的局部放大图，图27为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的剖视图二，图28为图27中P处的局部放大图。如图25-图28所示，第七光学面451靠近透镜组件400前端的一侧形成有第十二光学面456，第十二光学面456位于第二光学面4321的下方，第十二光学面456用于折射透过光信号。示例性的，第十二光学面456折射用于监测光发射芯片发射光功率的光信号，使用于监测光发射芯片发射光功率的光信号的光轴偏离光发射芯片310的光轴。在一些实施例中，第十二光学面456的底面上形成第十二光学面456。

图29为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的剖视图三，图30为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的剖视图四，图31为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件的剖视图五，图29-图31示出了再一种透镜组件400的传输光路。如图29和图30所示，光发射芯片310产生的发射光信号传输至第三透镜4511，经第三透镜4511准直传输至第二光学面4321，经第二光学面4321反射传输至第五光学面4322；传输至第五光学面4322的发射光信号部分透过第五光学面4322、部分被第五光学面4322反射；透过第五光学面4322的发射光信号传输至第六光学面4323，经过第六光学面4323并透过第六光学面4323，透过第六光学面4323的发射光信号传输至第一光学面4311，最后经第一光学面4311反射。被第五光学面4322反射的光信号传输至第二光学面4321，经第二光学面4321反射传输至第十二光学面456，透过第十二光学面456传输至背光检测芯片。

如图29和图31所示，接收光信号传输至第三光学面4331，被第三光学面4331反射传输至第四光学面4341，经过第四光学面4341反射传输至第八光学面452，经第四透镜4521汇聚传输至光接收芯片320。

图32为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件使用状态的仰视图一。如图32所示，透镜组件400下方还设置第三背光检测芯片360，第三背光检测芯片360设置在光发射芯片310的右侧且第三背光检测芯片360位于第十二光学面456的下方，第三背光检测芯片360较光发射芯片310更靠近光模块200的光口。第三背光检测芯片360不位于光发射芯片310和光接收芯片320的连线上，使第三背光检测芯片360远离驱动芯片330，有效避免设置第三背光检测芯片360干涉驱动芯片330的布局，或有效避免驱动芯片330干涉第三背光检测芯片360的布局。如当选用第三背光检测芯片360尺寸相对较大些时，将第三背光检测芯片360设置在光发射芯片310，能够避免第三背光检测芯片360和驱动芯片330的装配干涉。

图33为根据本公开一些实施例提供的再一种透镜组件使用状态的仰视图二。如图33所示，在一些实施例中，透镜组件400下方还设置第四背光检测芯片370，第四背光检测芯片370设置在光发射芯片310的斜对角侧、远离光接收芯片320且第四背光检测芯片370位于第十二光学面456的下方，第四背光检测芯片370较光发射芯片310更靠近光模块200的光口。第四背光检测芯片370不位于光发射芯片310和光接收芯片320的连线上，使第四背光检测芯片370远离驱动芯片330，有效避免设置第四背光检测芯片370干涉驱动芯片330的布局，或有效避免驱动芯片330干涉第四背光检测芯片370的布局。

本公开一些实施例提供的光模块中，通过透镜组件400实现将光发射芯片310和光接收芯片320设置在第一光纤适配器410的光轴线和第二光纤适配器420的光轴线之间，使光发射芯片310和光接收芯片320可相互靠近，以及使光发射芯片310和光接收芯片320共用驱动芯片330能够实现。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围。