CN220019939U - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，包括：管帽与管座扣合形成的光接收空间，衍射分束器位于管帽的通孔处，将一束第二光信号转换为具有不同角度的第一子光束和第二子光束。第一子光束和第二子光束均含有两种不同波长的信号光。聚焦透镜位于衍射分束器的出光光路，将第一子光束和第二子光束由准直光束转换为会聚光束。第一滤波片、第一光电探测器位于第一子光束在聚焦透镜的出光方向；第二滤波片、第二光电探测器位于第二子光束在聚焦透镜的出光方向。衍射分束器的中心轴，与第一子光束与第二子光束的夹角的平分线重合。衍射分束器将平行光束分为两束具有不同角度的子光束，再经过聚焦透镜后会聚在不同的光电探测器上。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及通信技术领域，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的发展，光通信技术的进步变的愈加重要。在光通信技术中，光模块是光通信设备中的关键器件之一，并且随着光通信技术发展的需求，光模块的传输速率不断提高。

实用新型内容

本申请提供了一种光模块，以提高光模块通信速率。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例公开了一种光模块，包括：管座；

管帽，扣合于所述管帽上方，与所述管座围合形成光接收空间，其中，所述管帽具有一通孔；

衍射分束器，位于所述通孔处，所述第二光信号为准直光束，所述第一子光束与所述第二子光束为会聚光束，所述第一子光束与所述第二子光束均包含第一信号光和第二信号光，所述第一信号光的波长与所述第二信号光的波长不同，以及所述衍射分束器的中心轴，与所述第一子光束与所述第二子光束的夹角的平分线重合；

聚焦透镜，位于所述衍射分束器的出光光路上，所述第一子光束与所述第二子光束经所述聚焦透镜后转换为会聚光束；

第一滤波片，位于所述聚焦透镜的出光光路上，所述第一子光束经过所述第一滤波片后仅包含第一信号光；

第二滤波片，位于所述聚焦透镜的出光光路上，所述第二子光束经过所述第二滤波片后仅包含第二信号光；

第一光电探测器，位于所述管座的上，所述第一光电探测器的光敏面朝向所述第一滤波片；

第二光电探测器，位于所述管座的上，所述第二光电探测器的光敏面朝向所述第二滤波片。

本申请的有益效果：

本申请公开了一种光模块，包括：管帽与管座扣合形成的光接收空间，衍射分束器位于管帽的通孔处，将一束第二光信号转换为具有不同角度的第一子光束和第二子光束。第一子光束和第二子光束均含有两种不同波长的信号光。聚焦透镜位于衍射分束器的出光光路，将第一子光束和第二子光束由准直光束转换为会聚光束。第一滤波片位于第一子光束在聚焦透镜的出光方向；第二滤波片位于第二子光束在聚焦透镜的出光方向，第一滤波片与第二滤波片滤除光的波长不一样。衍射分束器的中心轴，与第一子光束与第二子光束的夹角的平分线重合。根据本申请提供的光模块，衍射分束器将平行光束分为两束具有不同角度的子光束，再经过两束子光束经过聚焦透镜后会聚在不同的光电探测器上，经光电探测器将光信号转换为电信号。利用衍射分束器实现光通道光路设计，且滤波片不需要倾斜设置，提高光模块的耦合精度。

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，并不是对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、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局部架构图；

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光接收部件的外形结构图；

图6为根据本公开一些实施例提供的一种光接收部件的剖面图；

图7为根据本公开一些实施例提供的一种光接收部件的分解图；

图8为根据本公开一些实施例提供的光接收部件的光路图；

图9为根据本公开一些实施例提供的光接收部件的光路局部图；

图10为根据本公开一些实施例提供的聚焦透镜的光路图；

图11为根据本公开一些实施例提供的滤波组件与光电组件的结构图；

图12为根据本公开一些实施例提供的另一种光接收部件的剖面图；

图13为根据本公开一些实施例提供的另一种光接收部件的分解图；

图14为根据本公开一些实施例提供的另一种光接收部件的光路图。

具体实施方式

光通信技术在信息处理设备之间建立信息传递，光通信技术将信息加载到光上，利用光的传播实现信息的传递，加载有信息的光就是光信号。光信号在信息传输设备中传播，可以减少光功率的损耗，实现高速度、远距离、低成本的信息传递。信息处理设备能够处理的信息以电信号的形态存在，光网络终端/网关、路由器、交换机、手机、计算机、服务器、平板电脑、电视机是常见的信息处理设备，光纤及光波导是常见的信息传输设备。

信息处理设备与信息传输设备之间的光信号、电信号相互转换，是通过光模块实现的。例如，在光模块的光信号输入端和/或光信号输出端连接有光纤，在光模块的电信号输入端和/或电信号输出端连接有光网络终端；来自光纤的第一光信号传输进光模块，光模块将第一光信号转换为第一电信号，光模块将第一电信号传输进光网络终端；来自光网络终端的第二电信号传输进光模块，光模块将第二电信号转换为第二光信号，光模块将第二光信号传输进光纤。由于信息处理设备之间可以通过电信号网络相互连接，所以至少需要一类信息处理设备直接与光模块连接，并不需要所有类型的信息处理设备均直接与光模块连接，直接连接光模块的信息处理设备被称为光模块的上位机。

图1为根据本公开一些实施例提供的一种光通信系统局部架构图。如图1所示，光通信系统的局部呈现为远端信息处理设备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方向延伸，另一端接入光模块200的光接口。光信号可以在光纤101中发生全反射，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，将来自远端信息处理设备1000方向的光信号传输进光模块200中，或将来自光模块200的光向远端信息处理设备1000方向传播，实现远距离、功率损耗低的信息传递。

光纤101的数量可以是一根，也可以是多根(两根及以上)；光纤101与光模块200采用可插拔式的活动连接，也可采用固定连接。

上位机100具有光模块接口102，光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得上位机100与光模块200建立单向/双向的电信号连接；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、控制。

上位机100具有对外电接口，如通用串行总线接口(Universal Serial Bus，USB)、网线接口104，对外电接口可以接入电信号网络。示例地，网线接口104被配置为接入网线103，从而使得上位机100与网线103建立单向/双向的电信号连接。

光网络终端(Optical Network Unit，ONU，)、光线路终端(Optical LineTerminal，OLT)、光网络设备(Optical Network Terminal，ONT)及数据中心服务器为常见的上位机。

网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接上位机100，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。

示例地，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基于第三电信号生成第二电信号，来自上位机100的第二电信号传输进光模块200，光模块200将第二电信号转换为第二光信号，光模块200将第二光信号传输进光纤101，第二光信号在光纤101中传向远端信息处理设备1000。

示例地，来自远端信息处理设备1000方向的第一光信号通过光纤101传播，来自光纤101的第一光信号传输进光模块200，光模块200将第一光信号转换为第一电信号，光模块200将第一电信号传输进上位机100，上位机100基于第一电信号生成第四电信号，上位机100将第四电信号传入本地信息处理设备2000。

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，信息的编解码方式可以发生变化。

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。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(图中未示出)，散热器107具有增大散热面积的凸起结构，翅片状结构是常见的凸起结构。

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的电接口与笼子106内部的电连接器连接。

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和图4所示，光模块200包括壳体(shell)、设置于壳体内的电路板300、光发射部件400和光接收部件500。但本公开并不局限于此，在一些实施例中，光模块200包括光发射部件400和光接收部件500之一。

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，以形成具有第一开口204和第二开口205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。

第一开口204和第二开口205的连线所在方向可以与光模块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，第一开口204位于光模块200的端部(图3的右端)，第二开口205也位于光模块200的端部(图3的左端)。或者，第一开口204位于光模块200的端部，而第二开口205则位于光模块200的侧部。第一开口204为电接口，电路板300的金手指从电接口伸出，插入上位机的电连接器中；第二开口205为光口，被配置为接入光纤101，以使光纤101连接光模块200中的光发射部件400和/或光接收部件500。

采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板300、光发射部件400、光接收部件500等组件安装到上述壳体中，由上壳体201、下壳体202可以对这些组件形状封装保护。此外，在装配电路板300、光发射部件400与光接收部件500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203。解锁部件203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203位于下壳体202的两个下侧板2022的外侧，包括与上位机的笼子106匹配的卡合部件。当光模块200插入笼子106里时，由解锁部件203的卡合部件将光模块200固定在笼子106里；拉动解锁部件203时，解锁部件203的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件与上位机的连接关系，以解除光模块200与上位机的卡合固定连接，从而可以将光模块200从笼子106里抽出。

电路板300包括电路走线、电子元件及芯片等，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。电子元件例如可以包括电容、电阻、三极管、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。芯片例如可以包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、激光驱动芯片、跨阻放大器(Transimpedance Amplifier，TIA)、限幅放大器(limiting amplifier，LA)、时钟数据恢复芯片(Clock and Data Recovery，CDR)、电源管理芯片、数字信号处理(Digital Signal Processing，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的承载上述电子元件和芯片；硬性电路板还便于插入上位机笼子中的电连接器中。

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，以提供更多的引脚。金手指被配置为与上位机建立电连接，以实现供电、接地、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。

光发射部件400和/或光接收部件500位于电路板300的远离金手指的一侧；在一些实施例中，光发射部件400及光接收部件500分别与电路板300物理分离，然后分别通过相应的柔性电路板或电连接件与电路板300电连接；在一些实施例中，光发射部件和/或光接收部件可以直接设置在电路板300上，可以设置在电路板的表面，也可以设置在电路板的侧边如图4中所示。

图5为根据本公开一些实施例提供的一种光接收部件的外形结构图。图6为根据本公开一些实施例提供的一种光接收部件的剖面图。图7为根据本公开一些实施例提供的一种光发射器件的分解示意图。如图5、图6和图7所示，本实施例提供的光接收部件500包括管座510、管帽520以及设置在管帽520和管座510内其他器件，管帽520罩设在管座510的一端，管座510上包括若干管脚530，管脚用于实现柔性电路板与光接收部件500内其他电学器件的电连接，进而实现光接收部件500与电路板300的电连接，本实施例只是以图5所示结构为例。

管帽扣合于管座510上方，形成光接收空间，第一光电探测器570、第二光电探测器580、聚焦透镜550、滤波组件560设置于光发射空间内部。

管座510用于支撑和承载第一光电探测器570、第二光电探测器580和滤波组件560。管座510设置有多个通孔，用于管脚的固定。

为了提高光的通信速率，光模块设置多个光通道，每个光通道携带一种信号。多个通道表示至少两个光通道。其中，不同的光通道携带的信号不同。因此，光接收部件内设置多个光接收通道，同时接收多条信号光。在本公开的实施例中，多条信号光包括至少两条信号光。

在本公开的一些实施例中，光接收部件500的管帽顶部设置一通孔，方便接收来自光纤适配器的第二光信号。第二光信号包括第一信号光和第二信号光，其中第一信号光和第二信号光的波长不同，如第一信号光的波长为λ1，第二信号光的波长为λ2。

光纤适配器内设有准直器，光纤适配器发射的第二光信号为准直光束。光接收部件500接收第二光信号，并将第二光信号分为第一子光束和第二子光束。其中，第一子光束中包含第一信号光和第二信号光，且第二子光束包含第一信号光和第二信号光。

第一子光束和第二子光束为两束功率相同、角度不同的光，且第一子光束和第二子光光束均为准直光束。

第一子光束的功率与第二子光束的功率之和，等于第二光信号的功率；且第一子光束的功率与第二子光束的功率相同。

第一子光束的通道孔径与第二光信号的通道孔径相同；第二子光束的通道孔径与第二光信号的通道孔径相同。其中，第一子光束的孔径为第一子光束的光通道的直径。第二子光束的孔径为第二子光束的光通道的直径。第二光信号的通道孔径为第二光信号的光通道的直径。

衍射分束器540位于通孔处，将第二光信号分为第一子光束和第二子光束。衍射分束器将入射的第二光信号分为第一子光束和第二子束。第二光信号包括第一信号光和第二信号光，其中第一信号光和第二信号光的波长不同，第一信号光和第二信号光可携带不同的信号。

第一子光束中包含第一信号光和第二信号光，且第二子光光束包含第一信号光和第二信号光。第一子光束和第二子光束为两束功率相同，角度不同的光，且第一子光束和第二子光束均为平行光束。

在本公开的一些实施例的中，准直适配器出射的第二光信号入射到衍射分束器后，被分级衍射为±1级次两束准直光束。光接收部件500还包括聚焦透镜550、滤波组件560和光电组件，聚焦透镜550将第一子光束和第二子光束由准直光束转换为会聚光束。滤波组件560对第一子光束和第二子光束分别进行滤波，滤波后的光束由光电组件接收，光电组件将光信号转换为电信号。该电信号经管脚传递至电路板，再经电路板传递至上位机。

滤波组件560罩设于光电组件的上方，滤除不同波长的信号光。光电组件包括第一光电探测器570、第二光电探测器580光电组件设置于管座510表面。第一光电探测器570、第二光电探测器580分别用于接收经过滤波的后的第一子光束和第二子光束。

图8为根据本公开一些实施例提供的光接收部件的光路图。图9为根据本公开一些实施例提供的光接收部件的光路局部图。如图8和图9中所示，以第二信号光的光轴为基准线，第一子光束的光轴与基准线的夹角为θ，第二子光束的光轴与基准线的夹角为-θ。也就是说第一子光束的光轴与基准线的夹角、第二子光束的光轴与基准线的夹角角度相同，方向相反。

在本公开的一些实施例中，第一子光束的光轴与基准线的夹角大于或等于10°，且第一子光束的光轴与基准线的夹角小于或等于35°。

管帽还设有透镜安装孔，聚焦透镜550位于透镜安装孔处。聚焦透镜550将第一子光束由准直光束转换为会聚光束，也将第二子光束由准直光束转换为会聚光束。

在本公开的一些实施例中，聚焦透镜550可以是一个透镜，也可以是两个透镜的组合。聚焦透镜550是一个平凸透镜时，该透镜的一面为平面，另一面为凸面。光在聚焦透镜550的凸面发生折射，产生会聚作用。在本公开的一些示例中，聚焦透镜550的凸面可朝向衍射分束器设置，也可朝向滤波组件560设置。

在一些实施例中，聚焦透镜550仅包括一个高度较大的平凸透镜。

当聚焦透镜550仅包括一个高度较大的平凸透镜时，该聚焦透镜的上半部将经衍射分束器540射出的第一子光束会聚，该聚焦透镜的下半部将经衍射分束器540的第二子光束会聚。

一个高度较大的聚焦透镜即可将光接收部件接收到的信号光的会聚。衍射分束器540射出的两束子光束的口径之和大于衍射分束器540接收到的第二信号光的口径，聚焦透镜550仅包括一个高度较大的聚焦透镜就可以将衍射分束器540射出的两束子光束会聚，且会聚后的光斑效果较好。

另外，相对于一个高度较大的平凸透镜来说，在空腔内装配两个高度较小平凸透镜的装配难度增大。为了降低装配难度，在一些实施例中，聚焦透镜550仅包括一个高度较大的平凸透镜，且该聚焦透镜的中心轴与衍射分束器540的中心轴重合。

在一些实施例中，聚焦透镜550可以是菲涅尔透镜，菲涅尔透镜又名螺纹透镜，菲涅尔透镜是由聚烯烃材料注压而成的薄片，或由玻璃制作的而成的薄片。菲涅尔透镜的镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的。

聚焦透镜550为一个平凸透镜时，聚焦透镜550与衍射分束器之间的距离为0.8mm～1.2mm。第一子光束的光轴与基准线的夹角的大小，与衍射分束器到聚焦透镜550之间的距离之间的关系为反比关系，也就是说，第一子光束的光轴与基准线的夹角角度越大，衍射分束器到聚焦透镜550之间的距离可以越小。

衍射分束器到聚焦透镜550之间的距离减小，使得光接收部件内部各个结构之间更加紧凑，有利于减小光接收部件整体空间。

在本公开的一些实施例中，聚焦透镜550的中心轴与衍射分束器540的中心轴平行设置，不需要进行不同角度，有利于提高光模块的耦合精度。

在本公开的一些实施例中，衍射分束器540和聚焦透镜550组成光整形组件。

在本公开的一些实施例中，光纤适配器内不存在准直器时，光整形组件还可包括准直透镜。准直透镜设置于管帽的通孔处，衍射分束器540和聚焦透镜550设置于光接收空间内部。光纤适配器发射信号光经准直透镜的准直后，进入衍射分束器540和聚焦透镜550，首先经衍射分束器540被分级衍射为±1级次两束准直光束，而后经聚焦透镜550的会聚作用。

图10为根据本公开一些实施例提供的聚焦透镜的光路图。图10所示为聚焦透镜550为一个透镜，且聚焦透镜550的凸面可朝向衍射分束器时，第一子光束的中心轴与聚焦透镜550的凸面形成一定的角度。聚焦透镜550的凸面根据折射的原理对第一子光束形成会聚作用，经过聚焦透镜550的凸面后，第一子光束由平行光束转换为会聚光束。第二子光束的中心轴与聚焦透镜550的凸面形成一定的角度。聚焦透镜550的凸面根据折射的原理对第二子光束形成会聚作用，第二子光束经过聚焦透镜550的凸面后，由平行光束转换为会聚光束。

在本公开的一些实施例中，第一子光束会聚后的光束与第二子光束会聚后的光束具有相同的焦距。

滤波组件560包括第一滤波片561和第二滤波片562，其中，第一滤波片561位于第一子光束的光路上，第二滤波片562位于第一子光束的光路上。第一滤波片561对第一子光束进行滤波，允许波长为λ1的第一信号光透射，对波长为λ2的第二信号光产生反射。第二滤波片562对第二子光束进行滤波，允许波长为λ2的第二信号光透射，对波长为λ1的第一信号光产生反射。

图11为根据本公开一些实施例提供的滤波组件与光电组件的结构图。如图11所示，为了方便第一滤波片561和第二滤波片562的安装固定，滤波组件560还包括底座563和设置于底座563两侧的第一支臂564和第二支臂565。第一支臂564支撑第一滤波片561，以使第一滤波片561罩设于第一光电探测器570的上方。第二支臂565支撑第二滤波片562，以使第二滤波片562罩设于第二光电探测器580的上方。在本公开的一些示例中，第一光电探测器570设置于管座510的上表面，第一光电探测器570位于第一滤波片561的出光方向，第一滤波片561对第一子光束进行滤波，仅允许波长为λ1的第一信号光透过。第一光电探测器570接收第一信号光，并将该第一信号光转换为电信号，该电信号通过管脚传递至电路板。第二光电探测器580设置于管座510的上表面，第二光电探测器580位于第二滤波片562的出光方向，第二滤波片562对第二子光束进行滤波，仅允许波长为λ2的第二信号光透过。第二光电探测器580接收第二信号光，并将该第二信号光转换为电信号，该电信号通过管脚传递至电路板。

在本公开的一些实施例中，第一滤波片561在管座510的投影覆盖第一光电探测器570的光敏面，第二滤波片562在管座510的投影覆盖第二光电探测器580的光敏面。第一滤波片561的面积大于第一光电探测器570的光敏面的面积，第二滤波片562的面积大于第二光电探测器580的光敏面的面积。第一滤波片561与管座510的距离，等于第二滤波片562与管座510的距离。

第一滤波片561的中心轴与第二滤波片562的中心轴平行设置，且第一滤波片561的中心轴与聚焦透镜550的中心轴平行，第二滤波片562的中心轴与聚焦透镜550的中心轴平行。

因此，第一滤波片561的中心轴、第二滤波片562的中心轴、聚焦透镜550的中心轴以及衍射分束器的中心轴均平行设置。在本公开提供的一些实施例中，第一滤波片561、第二滤波片562、聚焦透镜550以及衍射分束器的中心轴均垂直于管座510的表面，不需要进行不同角度的设置，有利于提高光模块的耦合精度。在本公开的一些实施例中，第一滤波片561、第二滤波片562均垂直于管座510，在安装过程中，仅需要对第一滤波片、第二滤波片距离管座表面的垂直距离进行设置，不需要对第一滤波片与管座表面的夹角进行设置，不需要对第二滤波片与管座表面的夹角进行设置，有利于提高光模块的耦合精度。

以下以管座表面所在平面为X-Y坐标面、垂直于管座表面的轴线为Z轴进行解释，在安装过程中，仅需要设置第一滤波片的平面中心在Z轴的坐标，即可确定第一滤波片的位置。不需要对第一滤波片与X-Y坐标面的夹角进行设置，方便安装过程中第一滤波片的位置固定，有利于提高光模块的耦合精度。

同样的，第一光电探测器570位于第一滤波片561的出光方向，第一光电探测器570接收第一信号光，并将该第一信号光转换为电信号，该电信号通过管脚传递至电路板。第二光电探测器580设置于管座510的上表面，第二滤波片562对第二子光束进行滤波，仅允许波长为λ1的第一信号光透过。第二光电探测器580接收第二信号光，并将该第二信号光转换为电信号，该电信号通过管脚传递至电路板。

第一光电探测器570的光敏面朝向第一滤波片561，且第一光电探测器570的光敏面的法线垂直于第一滤波片561。第二光电探测器580的光敏面朝向第二滤波片562，且第二光电探测器580的光敏面的法线垂直于第一滤波片561。

在本公开的一些实施例中，第一光电探测器570与管座之间具有第一基板，第一基板的表面设有第一电路，第一电路与第一管脚连接，用于将第一光电探测器570的电信号传递至第一管脚。第二光电探测器580与管座之间具有第二基板，第二基板的表面设有第二电路，第二电路与第二管脚连接，用于将第二光电探测器580的电信号传递至第二管脚。

在本公开的一些实施例中，第一滤波片561尽可能贴近第一光电探测器570的光敏面，以避免波长为λ2的第二信号光进入第一光电探测器570，降低杂散光对第一光电探测器570的接收信号的影响。第二滤波片562尽可能贴近第二光电探测器580的光敏面，以避免波长为λ1的第一信号光进入第二光电探测器580，降低杂散光对第二光电探测器580的接收信号的影响。

因此，在本公开的一些实施例中，第一光电探测器570的光敏面的法线、第二光电探测器580的光敏面的法线、第一滤波片561的中心轴、第二滤波片562的中心轴、聚焦透镜550的中心轴以及衍射分束器的中心轴均平行设置。在本公开提供的一些实施例中，第一光电探测器570的光敏面的法线、第二光电探测器580的光敏面的法线、第一滤波片561、第二滤波片562、聚焦透镜550以及衍射分束器的中心轴均垂直于管座510的表面，不需要进行不同角度的设置，有利于提高光模块的耦合精度。

本申请公开了一种光模块，包括：管帽与管座扣合形成的光接收空间，衍射分束器位于管帽的通孔处，将一束第二光信号转换为两束具有不同角度的第一子光束和第二子光束。第一子光束和第二子光束均含有两种不同波长的信号光。聚焦透镜550位于衍射分束器的出光光路，将第一子光束和第二子光束由准直光束转换为会聚光束。第一滤波片561位于第一子光束在聚焦透镜550的出光方向；第二滤波片562位于第二子光束在聚焦透镜550的出光方向，第一滤波片561与第二滤波片562允许不同波长的信号光通过。衍射分束器的中心轴，与第一子光束与第二子光束的夹角的平分线重合。根据本申请提供的光模块，衍射分束器将平行光束分为两束具有不同角度的子光束，再经过两束子光束经过聚焦透镜550后会聚在不同的光电探测器上，经光电探测器将光信号转换为电信号。利用衍射分束器实现光通道光路设计，且滤波片不需要倾斜设置，提高光模块的耦合精度。

图12为根据本公开一些实施例提供的另一种光接收部件的剖面图，图13为根据本公开一些实施例提供的另一种光接收部件的分解图。如图12和图13所示，在本公开的一些实施例中，聚焦透镜550为菲涅尔透镜，且菲涅尔透镜的光面与衍射分束器胶合在一起。菲涅尔透镜的同心圆面朝向管座。第二信号光经衍射分束器后，被分级衍射为±1级次第一子光束和第二子光束，其中，第一子光束和第二子光束均为准直光束。而后第一子光束和第二子光束进入菲涅尔透镜，菲涅尔透镜对第一子光束和第二子光束分别进行会聚。菲涅尔透镜将第一子光束会聚为一个光斑，菲涅尔透镜将第二子光束会聚为另一个光斑。

第二光信号包括第一信号光和第二信号光，其中第一信号光和第二信号光的波长不同，如第一信号光的波长为λ1，第二信号光的波长为λ2。光纤101还设有准直器，光纤101发射的第二光信号为准直光束。衍射分束器接收第二光信号，并将第二光信号分为第一子光束和第二子光束。此时，第一子光束中包含第一信号光和第二信号光，且第二子光束包含第一信号光和第二信号光。第一子光束和第二子光束为两束功率相同，角度不同的光，且第一子光束和第二子光光束均为准直光束。第一子光束的功率与第二子光束的功率之和，等于第二光信号的功率；且第一子光束的功率与第二子光束的功率相同。

第一子光束的通道孔径与第二光信号的通道孔径相同；第二子光束的通道孔径与第二光信号的通道孔径相同。其中，第一子光束的孔径为第一子光束的光通道的直径。第二子光束的孔径为第二子光束的光通道的直径。第二光信号的通道孔径为第二光信号的光通道的直径。

光接收部件500还包括滤波组件560和光电组件，滤波组件560对第一子光束和第二子光束分别进行滤波，滤波后的光束由光电组件接收，光电组件将光信号转换为电信号。该电信号经管脚传递至电路板，再经电路板传递至上位机。

滤波组件560罩设于光电组件的上方，允许不同波长的信号光通过。光电组件包括第一光电探测器570、第二光电探测器580光电组件设置于管座510表面。第一光电探测器570、第二光电探测器580分别用于接收经过滤波的后的第一子光束和第二子光束。

在本公开的一些实施例中，管座上方还可设有跨阻放大器，接收光电探测器的电信号并对该电信号进行放大。放大后的电信号经管脚传递至电路板。

图14为根据本公开一些实施例提供的另一种光接收部件的光路图。如图14所示，菲涅尔透镜的光面与衍射分束器胶合在一起形成分光器，第二光信号经过分光器后形成第一子光束和第二子光束，且此时的第一子光束和第二子光束均为会聚光束。第一子光束和第二子光束为两束功率相同、角度不同的光，且第一子光束中包含第一信号光和第二信号光，且第二子光束包含第一信号光和第二信号光。

衍射分束器为光学玻璃材料，其厚度0.3mm、口径1.5mm，光经过出射光束倾角为±12.5°，光束直径500μm。

滤波组件560包括第一滤波片561和第二滤波片562，其中，第一滤波片561位于第一子光束的光路上，第二滤波片562位于第一子光束的光路上。第一滤波片561对第一子光束进行滤波，允许波长为λ1的第一信号光透射，对波长为λ2的第二信号光产生反射。第二滤波片562对第二子光束进行滤波，允许波长为λ2的第二信号光透射，对波长为λ1的第一信号光产生反射。

包括：管帽与管座扣合形成的光接收空间，衍射分束器位于管帽的通孔处，将一束第二光信号转换为两束具有不同角度的第一子光束和第二子光束。第一子光束和第二子光束均含有两种不同波长的信号光。菲涅尔透镜与衍射分束器的出光光路，将第一子光束和第二子光束由准直光束转换为会聚光束。第一滤波片561位于第一子光束在菲涅尔透镜的出光方向；第二滤波片562位于第二子光束在菲涅尔透镜的出光方向，第一滤波片561与第二滤波片562允许不同波长的信号光通过。衍射分束器的中心轴，与第一子光束与第二子光束的夹角的平分线重合。根据本申请提供的光模块，衍射分束器将平行光束分为两束具有不同角度的子光束，再经过两束子光束经过菲涅尔透镜后会聚在不同的光电探测器上，经光电探测器将光信号转换为电信号。利用衍射分束器实现光通道光路设计，滤波片不需要倾斜设置，提高光模块的耦合精度。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本申请的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

管座；

管帽，扣合于所述管帽上方，与所述管座围合形成光接收空间，其中，所述管帽具有一通孔；

衍射分束器，位于所述通孔处，所述衍射分束器将第二光信号转换为第一子光束和第二子光束，其中，所述第二光信号为准直光束，所述第一子光束与所述第二子光束为会聚光束，所述第一子光束与所述第二子光束均包含第一信号光和第二信号光，所述第一信号光的波长与所述第二信号光的波长不同，以及

所述衍射分束器的中心轴，与所述第一子光束和所述第二子光束的夹角的平分线重合；

聚焦透镜，位于所述衍射分束器的出光光路上，所述第一子光束与所述第二子光束经所述聚焦透镜后转换为会聚光束；

第一滤波片，位于所述聚焦透镜的出光光路上，所述第一子光束经过所述第一滤波片后滤除所述第二信号光；

第二滤波片，位于所述聚焦透镜的出光光路上，所述第二子光束经过所述第二滤波片后滤除所述第一信号光；

第一光电探测器，位于所述管座的上，所述第一光电探测器的光敏面朝向所述第一滤波片；

第二光电探测器，位于所述管座的上，所述第二光电探测器的光敏面朝向所述第二滤波片。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述衍射分束器与所述聚焦透镜的中心轴在一条直线上。

3.根据权利要求1或2所述的光模块，其特征在于，所述聚焦透镜为一个透镜，或所述聚焦透镜为两个透镜。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一子光束与所述衍射分束器的中心轴之间的夹角大于或等于10°，且所述第一子光束与所述衍射分束器的中心轴之间的夹角小于或等于35°；

所述第二子光束与所述衍射分束器的中心轴之间的夹角大于或等于10°，且所述第二子光束与所述衍射分束器的中心轴之间的夹角小于或等于35°。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述聚焦透镜的一面为平面，另一面为凸面，所述平面朝向所述衍射分束器。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括：底座，位于所述第一光电探测器与所述第二光电探测器支架；

第一支臂，位于所述底座的顶部，第一支臂承载所述第一滤波片；

第二支臂，位于所述底座的顶部，第二支臂承载所述第二滤波片；

其中，所述第一支臂与所述第二支臂分别位于所述衍射分束器中心轴的两侧。

7.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一滤波片的法线与所述聚焦透镜的中心轴平行；所述第二滤波片的法线与所述聚焦透镜的中心轴平行。

8.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一子光束的功率与所述第二子光束的功率之和，等于所述第二光信号的功率。

9.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一子光束的通道孔径与所述第二光信号的通道孔径相同；所述第二子光束的通道孔径与所述第二光信号的通道孔径相同。

10.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一光电探测器的光敏面的法线、所述第二光电探测器的光敏面的法线、所述第一滤波片的中心轴、所述第二滤波片的中心轴、所述聚焦透镜的中心轴以及所述衍射分束器的中心轴均平行。