光学组件

技术领域

本申请涉及光电通讯技术领域，尤其涉及一种光学组件。

背景技术

随着光电通讯技术的迅猛发展，市场对其需求急剧上升，光电产品有了越来越广泛的应用。

随着对光电产品信号传输技术的深入研究，无源光纤网络(Passive OpticalNetwork，简称PON)技术是一种基于无光配线网络源(Optical Distribution Networ，简称ODN)的宽带接入技术，起源于早期的ATM无源光网络(Passive Optical Network，简称APON)/宽带无源光网络(Broadband Passive Optical Network，简称BPON)，采用点对多点主站(point 2multiple point，简称P2MP)拓扑结构，上、下行传输波长独立，数据时分复用，可为用户提供高达百兆的宽带接入能力。

其中，50G PON的应用提升了接入网能力，实现了大带宽、低时延保障和通道化能力的全面提升。当处于多应用场景时，对于50Gbps带宽需求，采用多波长叠加技术和通道绑定技术，以提供两个25Gbps通道，进而实现了50Gbps速率。

但是，50G PON所涉及到的技术会影响到波长光，波段相距较近的波长光分离不彻底，增加了光学组件的性能损耗。

发明内容

本申请提供了一种光学组件，可以精准分离短距波长光，减少光学组件的性能损耗。

本申请提供了一种光学组件，包括基座，具有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的轴线方向和所述第二通孔的轴线方向相互垂直；尾纤单元，设置于所述第一通孔的第一侧；所述尾纤单元包括适配器和第一准直透镜，所述适配器与所述第一准直透镜连接，所述适配器用于接收外部光信号，并经由所述第一准直透镜传输；光接收单元，设置于所述第二通孔；其中，所述光接收单元包括光接收模块以及第二准直透镜，经由所述第一准直透镜传输的外部光信号，能够通过所述第二准直透镜传输至所述光接收模块；以及光发射单元，设置于所述第一通孔的第二侧；其中，所述光发射模块包括光发射模块以及第三准直透镜，所述光发射模块所发射出的光信号，经由所述第三准直透镜，传输至所述尾纤单元。

在一种可能的实现方式中，所述光接收单元包括限位套件，所述第二准直透镜通过所述限位套件安装于所述第二通孔；所述限位套件设置有第一限位凹槽，所述第一限位凹槽贯穿所述限位套件，所述第二准直透镜至少部分结构设置于所述第一限位凹槽内；其中，所述第一限位凹槽的靠近所述光接收模块的一侧内径尺寸大于所述第一限位凹槽的远离所述光接收模块的一侧内径尺寸。

在一种可能的实现方式中，所述限位套件设置有两个支撑柱，两个所述支撑柱沿所述限位套件的径向方向分设；其中，所述支撑柱位于所述限位套件的远离所述光接收模块的一侧。

在一种可能的实现方式中，所述限位套件为金属材料制成。

在一种可能的实现方式中，所述光接收单元还包括设置于所述第一通孔的第一滤波片以及设置所述第二通孔的第二滤波片；所述第一滤波片位于所述第二通孔的轴线和所述第一通孔的轴线交叉处，所述第一滤波片与所述第一通孔的轴线之间具有第一预设夹角；所述第二滤波片与所述限位套件连接，所述第二滤波片与所述第一通孔的轴线之间具有第二预设夹角；从所述适配器所接收的外部光信号通过所述第一滤波片反射，沿所述第二通孔传输，经由所述第二滤波片透射，进入至所述光接收模块。

在一种可能的实现方式中，所述第一预设夹角为45°，所述第二预设夹角为0°。

在一种可能的实现方式中，所述光发射单元还包括安装座，所述光发射模块通过所述安装座安装于所述基座；其中，所述安装座包括套环以及凸管，所述凸管通过所述套环与所述基座连接，所述光发射模块安装于所述凸管。

在一种可能的实现方式中，所述光发射单元包括与所述第三准直透镜连接的隔离器，所述隔离器位于所述第三准直透镜的远离所述尾纤单元的一侧。

在一种可能的实现方式中，所述适配器包括光纤插芯和壳体；所述壳体设置有第二限位凹槽，所述光纤插芯内嵌于所述第二限位凹槽内，所述第一准直透镜与所述光纤插芯连接，且所述第一准直透镜至少部分结构位于所述第二限位凹槽内；所述壳体与所述基座连接，所述壳体的远离所述第一准直透镜的一端设置光纤连接端口。

在一种可能的实现方式中，所述光接收模块所接收的光信号的波长为1342nm。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的光学组件，第一准直透镜、第二准直透镜和第三准直透镜可以保证外部光信号和光发射模块所发射的发散光转变成平行光，平稳地在基座内进行传输，以减少因波段相距较近，而出现分离不彻底的波长光损耗。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的一种光学组件的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的光学组件的俯视图；

图3为图2所示的A-A剖视图；

图4为本申请实施例提供的光发射单元的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的基座的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的限位套件的结构示意图。

附图标记说明：

1、基座；11、第一通孔；111、限位板；12、第二通孔；

2、光发射单元；21、光发射模块；22、第三准直透镜；23、安装座；231、套环；232、凸管；24、隔离器；

3、尾纤单元；31、适配器；311、光纤插芯；312、壳体；3121、第二限位凹槽；3122、光纤连接端口；32、第一准直透镜；

4、光接收单元；41、光接收模块；42、第二准直透镜；43、限位套件；431、第一限位凹槽；432、支撑柱；44、第一滤波片；45、第二滤波片。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前”、“后”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化，那么这些方向性的指示也相应的随着变化，例如：描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

为了解决现有技术中波段相距较近的波长光分离不彻底，增加了光学组件的性能损耗的技术问题，本申请提供了一种光学组件，第一准直透镜、第二准直透镜和第三准直透镜可以保证外部光信号和光发射模块所发射的发散光转变成平行光，平稳地在基座内进行传输，以减少因波段相距较近，而出现分离不彻底的波长光损耗。

图1为本申请实施例提供的一种光学组件的结构示意图；图2为本申请实施例提供的光学组件的俯视图；图3为图2所示的A-A剖视图；图4为本申请实施例提供的光发射单元的结构示意图；图5为本申请实施例提供的基座的结构示意图；图6为本申请实施例提供的限位套件的结构示意图。

在一些示例性实施例中，如图1-图3、图5所示，一种光学组件，应用至50G PON项目中，以提升50G PON的产品性能。

光学组件包括基座1、光发射单元2、尾纤单元3和光接收单元4，以便于实现光信号的发送和接收。

基座1具有第一通孔11和第二通孔12，第一通孔11的轴线方向(参照图3所示的X轴)和第二通孔12的轴线方向(参照图3所示的Y轴)相互垂直。

第一通孔11沿其轴线方向具有第一侧和第二侧，尾纤单元3设置于第一侧。尾纤单元3包括适配器31和第一准直透镜32，适配器31与第一准直透镜32连接，适配器31用于接收外部光信号，经过第一准直透镜32，进入基座1内部，在第一通孔11内进行传输。

其中，第一准直透镜32可以采用粘接的方式与适配器31固定连接，使得第一准直透镜32与适配器31的连接更加可靠。第一准直透镜32用于将从适配器31接收的外部光信号进行准直转变，使其形成平行光进入至第一通孔11内。

光接收单元4设置于第二通孔12，光接收单元4包括光接收模块41和第二准直透镜42，光接收模块41位于外侧，即远离第一通孔11的一侧，使得从第一准直透镜32准直准变的平行光，能够经由第二准直透镜42变换准直后，进入至光接收模块41。第二准直透镜42能够对光信号进行进一步修正，以保证光接收模块41所接收的光信号为平行光的状态。其中，光接收模块41所发射的波长光为1286nm。

光发射单元2设置于第一通孔11的第二侧，与尾纤单元3相对设置，且位于同一轴线上。光发射单元2包括光发射模块21和第三准直透镜22，光发射模块21位于外侧，即远离第一通孔11的一侧，使得光发射模块21所发射出的光信号，可以经由第三准直透镜22进行准直转变，使其变为平行光，沿着第一通孔11传输至尾纤单元3。

光发射单元2与尾纤单元3相对设置，且均位于第一通孔11的轴线上，使得第三准直透镜22的轴线和第一准直透镜32的轴线与第一通孔11的轴线重合，第三准直透镜22的轴线和第一准直透镜32保持在同一水平线上，确保光发射模块21所发射的散射光可以转变成平稳的平行光进入合波通道内，合波通道即为第一通孔11。

通过第二准直透镜42、第三准直透镜22和第一准直透镜32在光学组件中，可以确保进入基座1内的光信号在合波通道内以及第二通孔12内，完全是以平行光的状态进行传输，并被光接收单元4以及尾纤单元3接收。

在一些示例性实施例中，如图1、图3、图6所示，光接收单元4包括限位套件43，第二准直透镜42通过限位套件43安装于第二通孔12内。

其中，限位套件43比如为金属材料制成，呈半圆罩状，使其具有较强的导热性。光接收模块41工作时，会产生热量，若热量过高，会影响周围部件的连接，金属材料制成的限位套件43可以导热，可以改善光接收单元4周边环境的温升情况，保证各部件的连接效果。

限位套件43比如设置有第一限位凹槽431，第一限位凹槽431贯穿限位套件43，以保证光信号可以正常传输。其中，第二准直透镜42至少部分结构设置于第一限位凹槽431内，比如第二准直透镜42的凸透镜一侧位于第一限位凹槽431内。第二准直透镜42可以采用粘接的方式与第一限位凹槽431的槽内壁连接，使得第二准直透镜42与限位套件43的连接更加可靠。

其中，第一限位凹槽431比如为圆台形状，使得第一限位凹槽431的靠近光接收单元4的一侧内径尺寸大于第一限位凹槽431的远离光接收单元4的一侧内径尺寸，第一限位凹槽431能够对第二准直透镜42形成限位，既可以保证第二准直透镜42可以安装到位，还可以阻挡第二准直透镜42的移动，避免第二准直透镜42错位或者掉落至基座1的内部。

在本实施例中，如图1、图3、图6所示，限位套件43设置有两个支撑柱432，两个支撑柱432沿限位套件43的径向方向分设限位套件43的两侧。

其中，支撑柱432位于限位套件43的远离光接收模块41的一侧。若限位套件43出现错位或者倾斜，第二准直透镜42可能会出现偏移，影响光信号的转换。因此，设置支撑柱432，能够使限位套件43更加贴合于第二通孔12的嵌面，避免其倾斜或者错位，保证限位套件43安装到位，当第二准直透镜42安装至限位套件43时，第二准直透镜42与光接收模块41可以对位设置。

在此，需要说明的是，限位套件43与支撑柱432可以为一体成型结构，简化工艺流程，使得支撑柱432与限位套件43的连接更加可靠。当然，限位套件43也可以与支撑柱432采用焊接，分开制造，后期组装，具体以实际情况为准。

在本实施例中，如图3、图5、图6所示，光接收单元4还包括设置于第一通孔11的第一滤波片44以及设置第二通孔12的第二滤波片45。

第一滤波片44位于第二通孔12的轴线和第一通孔11的轴线交叉处，第一滤波片44与第一通孔11的轴线之间具有第一预设夹角。其中，第一预设夹角比如是45°，使其能够反射从适配器31所接收的外部光信号，改变其传输路径，朝向光接收模块41方向继续传输，且第一滤波片44还能够过滤外部光信号中的1342nm波长光。

一些示例中，为了保证第一滤波片44安装时的可靠性，第一通孔11的内壁还可以设置限位板111，第一滤波片44采用粘接的方式设置于限位板111上，限位板111与第一滤波片44平行，以增加限位板111与第一滤波片44的连接面积，提升连接效果。其中，限位板111具有贯穿通孔，以保证光信号的正常传输。

第二滤波片45设置于限位套件43的远离光接收模块41的一侧，并与限位套件43连接。其中，第二滤波片45比如可以采用粘接的方式设置于限位套件43的支撑柱432上，以提升第二滤波片45的稳定性。限位套件43受其导热性的影响，可以保证第二滤波片45以及第二准直透镜42稳定的粘接在限位套件43上。

支撑柱432不仅可以保证限位套件43贴合于第二通孔12的嵌面，防止限位套件43、第二滤波片45以及第二准直透镜42晃动，保证光信号可以精准接收，还可以保护第二滤波片45不被第二通孔12的嵌面所压迫而出现破裂。

第二滤波片45与第一通孔11的轴线之间具有第二预设夹角，第二预设夹角比如是0°。

从适配器31所接收的外部光信号通过第一滤波片44反射，沿第二通孔12传输，经由第二滤波片45透射，进入至光接收模块41。其中，第二滤波片45对光信号进行再次过滤，确保光接收模块41所接收的波长光仅为1342nm波长光。

第二滤波片45位于第一限位凹槽431的槽底壁的一侧，并覆盖第一限位凹槽431的开口，第一限位凹槽431的开口范围落在第一滤波片44在限位套件43上的投影区域内，以保证经过的光信号可以被过滤。

在一些示例性实施例中，如图1、图3、图4所示，光发射单元2还包括安装座23，光发射模块21通过安装座23安装于基座1，实现了可拆卸连接。其中，安装座23呈两端通口管状，以保证光信号的正常传输。

示例性地，安装座23包括套环231以及凸管232，凸管232通过套环231与基座1连接，光发射模块21安装于凸管232。

套环231的一端与基座1紧密焊接，套环231的另一端套设在凸管232的一端，凸管232的另一端耦合在光发射模块21上。

安装座23可拆卸，更换新的套环231至新的基座1，凸管232和光发射模块21可反复利用，实现了资源回收，节省成本。

光发射模块21通过安装座23与基座1耦合连接，固定光发射模块21到第一滤波片44的光信号的传输距离，确定光信号最强汇聚点，以此实现光信号强度最佳，对光发射模块21的光信号起到了辅助加强的作用。

在本实施例中，如图3所示，光发射单元2包括与第三准直透镜22连接的隔离器24，隔离器24比如可以采用粘接的方式与第三准直透镜22连接，提升稳定性。

其中，隔离器24位于第三准直透镜22的远离尾纤单元3的一侧，隔离器24对光信号的方向进行限制，使光信号只能单方向传输，位于隔离器24靠近尾纤单元3一侧的光信号能够被其很好的隔离，提高光信号的传输效率。

在本实施例中，如图3所示，适配器31包括光纤插芯311和壳体312，壳体312设置有第二限位凹槽3121，光纤插芯311内嵌于第二限位凹槽3121内，第一准直透镜32可以采用粘接的方式与光纤插芯311连接。其中，光纤插芯311比如是光纤陶瓷插芯，使其具有较好的热稳定性和耐腐蚀性，具有较低的损耗，可提高适配器31的传输能力，提升适配器31的可靠性和传输速率。

第一准直透镜32至少部分结构位于第二限位凹槽3121内，以对第一准直透镜32形成限位。

壳体312可以采用焊接的方式与基座1连接，使其连接更加可靠。壳体312的远离第一准直透镜32的一端设置光纤连接端口3122，以便于接收外部光信号。

本申请所提出的光学组件，可以应用于50G PON项目，优化了内部结构，解决短距波长光精准分离的问题，有效减少产品性能损耗。

本申请采用多波长叠加技术和通道绑定技术构建而成，利用第一准直透镜、第二准直透镜、第三准直透镜、第一滤波片以及第二滤波片，保证光链路的正确传输，同时使光信号在合波通道中传输不受外界因素所影响，减少光学组件内部损耗，确保50G PON产品质量，实现10G PON向50G PON的平滑升级和演进。

且第一准直透镜、第二准直透镜和第三准直透镜可以保证外部光信号和光发射模块所发射的发散光转变成平行光，平稳地在合波通道内进行传输，以减少因波段相距较近，而出现分离不彻底的波长光损耗。

光发射模块通过安装座耦合至基座，固定光发射模块与合波通道之间的距离，可以确保光学组件保持光信号强度最强。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。