[发明专利]一种单纤双向收发模块及其封装

说明书

技术领域

本发明涉及一种光收发模块及其封装，属于光纤收发器领域。

背景技术

传统最常用的通讯方式为光纤通讯和双绞线通讯，其中光纤通讯信号具有传输距离远，失真小，受干扰小等的特点，而双绞线通讯具有组网方便，接入简单，设备兼容性好等的特点。光纤收发器融合了上述两种方式的特点，可以将这两种通讯方式相互转换光收发模块是光纤收发器的关键部件，用于光与电的相互转换，因此光收发模块的好坏直接影响着整个收发器的好坏，它决定了收发器的通讯距离、信号速率、误码率等多项指标。传统中的单纤双向光收发模块是在激光二极管与光纤之间设置一倾斜45°的分波器，激光二极管把电信号调制成光信号，并该光信号通过分波器的传输给光纤；而来自光纤的入射光信号则被分波器反射，并沿着接收光路被光电二极管接收，该光电二极管将光信号调制成电信号进行传输。而由于从激光二极管发出的光有一个较大的发射角，这个发散角要比低数值孔径光纤的接收角要大，若对这样的激光二极管、光纤进行直接耦合，将引起严重的能量损失，所以如何将光发射机中光源的发射功率有效地藕合入光纤中传输是非常重要的。参见图1，为了解决这个问题、提高耦合效率，人们在激光二极管3和光纤6之间设置了一个透镜4。激光二极管3把电信号调制成光信号通过透镜4时不存在斜光线；成像像差小、耦合率高；焦距短；成本低，透镜4能将发光二极管发射的发散光光束变成会聚光束或者准直光束；激光二极管3的辐射光会聚在透镜能上越多，实现了单纤双向光收发模块中光源、光纤具有较高的耦合效率。通常，透镜4设置在光收发模块中激光二极管3方向上的分光器5与激光二极管3之间，以提高激光二极管3与光纤6之间的耦合率，而在光电二极管1的端面做成一个半球形，它可以起到短聚焦的作用，提高光电二极管1与光纤6之间的耦合率。而这样也使得光收发模块需要较大的体积，导致单纤双向组件结构尺寸偏大，与SFP+的小尺寸封装产生冲突。另外，非球面透镜具有许多优点，它可以消除球透镜在光传递过程中产生的球差、慧差、像散等不利因素，减少光能损失，提高光输出功率。如果将非球面透镜用于光模块中，可满足高输出功率产品的需求。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种单纤双向收发模块及其封装，封装尺寸小，且其耦合效率高，能满足高输出功率的需求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种单纤双向收发模块，包括激光二极管、光电二极管、第一透镜和第二透镜，第一透镜和第二透镜之间设置有分光器，所述分光器上镀有增透膜和增反膜；第一透镜、第二透镜与激光二极管及光电二极管同光轴且光轴为一直线，所述第一透镜和第二透镜中至少一个为非球面透镜。

根据本发明的实施例，所述分光器对应激光二极管的一面镀有增透膜。

根据本发明的实施例，所述分光器对应光电二极管的一面镀有增反膜。

根据本发明的实施例，所述分光器在光路中倾斜放置。

根据本发明的实施例，所述第一透镜和第二透镜均为非球面透镜。

根据本发明的实施例，所述激光二极管置于第一非球面透镜的焦点处，所述光电二极管置于第二非球面透镜的焦点处。

所述分光器的两端分别与第一非球面透镜和第二非球面透镜没有接触；第一非球面透镜、第二非球面透镜的平面呈竖直状态设置于分光器的两侧。

根据本发明的实施例，所述第一透镜为球透镜，所述第二透镜为非球面透镜。

根据本发明的实施例，所述激光二极管置于第一球透镜的焦点处，所述光电二极管置于第二非球面透镜的焦点处。

根据本发明的实施例，所述第一球透镜设置于分光器的一侧，第二非球面透镜的平面呈竖直状态设置于分光器的另一侧。

根据本发明的实施例，所述第一透镜为非球面透镜，所述第二透镜为球透镜。

根据本发明的实施例，所述激光二极管置于第一非球面透镜的焦点处，所述光电二极管置于第二球透镜的焦点处。

根据本发明的实施例，所述第一非球面透镜设置于分光器的一侧，第二球透镜的平面呈竖直状态设置于分光器的另一侧。

本发明的另一个方面，提供一种应用于所述单纤双向收发模块的封装，包括激光二极管安装端、光电二极管安装端和光纤安装端，封装的内部有第一透镜、分光器、第二透镜相对应的空腔。

本发明的再一个方面，提供一种用于所述单纤双向收发模块的封装，包括激光二极管安装端、光电二极管安装端和光纤安装端，封装的内部有分光器、第一非球面透镜和第二非球面透镜相对应的空腔；所述空腔的上壁设置有与分光器上端相适配的第二承放槽。