一种光接收组件及光模块的制作方法

1.本发明涉及光通讯技术领域，尤其涉及一种光接收组件及光模块。


背景技术：

2.光模块是光纤通讯系统中实现光电转换的重要器件，其主要包括光发射组件和光接收组件。通常，光发射组件通过激光器将电信号转换为光信号，光接收组件包括光纤和光电检测器，光发射组件发出的光信号通过光纤传送；光电检测器接收光纤传送的光信号，并将光信号转换为电信号，由此实现光模块的光电转换功能。
3.相关的光接收组件中，存在同时接收多束光纤传送的光信号的情况，由于光电检测器与光纤之间存在间隔空间，光信号经光纤发出后会在间隔空间内扩散传输，从而预先设置对应接收某束光纤的光信号的光电检测器也可能有其他束的光纤发出的光信号进入，从而导致光传输过程中出现光串扰。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供一种光接收组件及光模块，以解决光传输过程中光串扰问题。
5.本发明实施例提供的一种光接收组件，包括：光纤阵列，用于接收分离为多个波长的光线并传输，所述光纤阵列包括多个光纤，每个光纤对应传输一个波长的光线；多个光电检测器，所述多个光电检测器间隔设置，每个光电检测器均设置在一个所述光纤的延伸方向上且所述光电检测器与所述光纤一一对应；所述光电检测器用于接收对应的所述光纤发出的光线；挡光件，设置在相邻的两个所述光电检测器之间，以遮挡与光电检测器非对应的光纤发出的光线进入该光电检测器。
6.进一步地，所述多个光纤的延伸方向以及所述多个光电检测器的延伸方向基本相同，其中，所述光电检测器与对应的所述光纤在所述延伸方向上间隔预设距离。
7.进一步地，所述光接收组件还包括电路板，所述光纤阵列、所述光电检测器和所述挡光件均设置在所述电路板上。
8.进一步地，所述光接收组件还包括分光器，所述分光器与所述光纤阵列相邻并设置在所述光纤阵列远离所述光电检测器的一侧；所述分光器用于将光线分离为多个波长的光线。
9.进一步地，所述电路板还设有金属镀层，所述光电检测器和所述光纤阵列贴在所述金属镀层上。
10.进一步地，其特征在于，所述金属镀层包括第一金属镀层和第二金属镀层，所述第一金属镀层用于贴装所述光电检测器和所述光纤阵列，所述第二金属镀层用于设置连接所述光电检测器的导线。
11.进一步地，其特征在于，所述电路板还设有可伐热沉，所述可伐热沉上放置所述光纤阵列。
12.进一步地，其特征在于，所述电路板上还设有用于承载所述光电检测器的固定垫块，所述光电检测器放置在所述固定垫块上。
13.进一步地，其特征在于，所述电路板还设有用于承载所述固定垫块的绝缘垫块，所述绝缘垫块的一端面与所述电路板接触，所述绝缘垫块的另一端面与所述固定垫块接触。
14.本发明实施例还提供一种光模块，包括：光发射组件，用于发出光线；上述所述的光接收组件，所述光接收组件接收所述光发射组件发出的光线。
15.本发明实施例提供的光接收组件，包括光纤阵列、多个光电检测器、挡光件。光纤阵列设置有多个光纤，多个光电检测器间隔设置，每个光电检测器均设置在一个光纤的延伸方向上，且光电检测器与光纤一一对应，相邻的光电检测器之间设置有挡光件。本发明实施例在相邻的光电检测器之间设置挡光件，通过设置该挡光件，光线在传出光线通道后会被挡光件阻挡，避免其进入相邻的光电检测器中，从而避免了光串扰，提高了光纤之间的隔离度。光纤
附图说明
16.图1为本发明实施例提供的一种光接收组件主视图；
17.图2为本发明实施例提供的光纤阵列结构示意图；
18.图3为本发明实施例提供的一种光接收组件的俯视图；
19.图4a为本发明实施例提供的一种光电检测器排列示意图；
20.图4b为本发明实施例提供的另一种光电检测器排列示意图；
21.图5a为本发明实施例提供的一种挡光件的结构示意图；
22.图5b为本发明实施例提供的另一种挡光件的结构示意图；
23.图5c为本发明实施例提供的另一种挡光件的结构示意图；
24.图6为本发明实施例提供的另一种光结构组件的俯视图；
25.图7为本发明实施例提供的另一种光结构组件的俯视图；
26.图8为本发明实施例提供的另一种光结构组件的主视图；
27.图9为本发明实施例提供的一种光模块的结构示意图。
28.附图标记说明：
29.1a、光发射组件；1b、光接收组件；10、光纤阵列；11、基板；111、凹槽；12、光纤；13、压板；20、光电检测器；30、挡光件；40、电路板；41、金属镀层；411、第一金属镀层；412、第二金属镀层；42、可伐热沉；43、固定垫块；44、绝缘垫块；50、分光器。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.在具体实施方式中所描述的各个实施例中的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以进行各种组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。
32.在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\
……”
仅仅是是区别不同的对象，不
表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上”、“下”、“内”均为正常使用状态时的方位。“上”、“下”方向表示在具体对应的示意图中所示意的上下方向，可以为正常使用状态的上下方向也可以不是。
33.需要说明的是，术语“包括”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过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，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过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。术语“连接”在未特别说明的情况下，既包括直接连接也包括间接连接。
34.本发明提供的一种光接收组件，是将接收到的光信号转化为电信号的转换器，是光接收器、光转化器、光电芯片等的组成成分之一。光接收组件一般封装在壳体中，壳体内部为空腔结构，光接收组件固定在该空腔结构中，且该空腔结构中充有高纯氮气或者其他惰性气体。可选的，壳体的材质可以是金属、陶瓷、或者玻璃等材料。通过在壳体的空腔结构中充入惰性气体，排出其中的空气，防止了光接收组件被污染物的侵入或腐蚀，从而提高的了光接收组件的使用稳定性。此外，光接收组件还可以用塑料壳体进行封装，该塑料壳体不设空腔结构，直接通过塑料包裹住该光接收组件。需要说明的是，光接收组件除了采用壳体进行封装外，还可以与其他元器件一起集成到一个电路板上使用。所谓封装，是指安装、固定、密封、引线等一系列过程，例如：通过壳体将光接收组件包裹或者将光接收组件通过焊接的方式，直接将光接收组件集成到电路板上。
35.光接收组件的工作原理大致如下：
36.光接收组件主要包括光传输部分和光电转化部分，如图1所示，光传输部分采用的是光纤阵列10，光电转化部分采用的光电检测器20。光线传输到光接收组件时，首先进入光纤阵列10中继续传输，光纤阵列10具有多个光纤，每个光纤传输一种波长的光线，光纤阵列10整体可以传输同一种波长的光线，也可以同时传输不同波长的光线，就不同波长的光线而言，不同波长的光线进入到光纤阵列10中，都能互不干扰的独立传输。光线沿着光纤阵列10的传输后会到达光电检测器20，光电检测器20中设有光敏面，光线经过光纤阵列10传输后会汇聚到光电检测器20的光敏面上，光敏面吸收传递过来的光能后转化为电能，并将该电能以电信号的形式传输出去，从而实现将光信号转化为电信号。不同波长的光线同时传输时，光电检测器20具有多个，不同波长的光线分别汇聚到各自对应的光电检测器20的光敏面上进行光电转换。
37.本发明实施例提供的一种光接收组件，如图1所示，包括光纤阵列10、光电检测器20、挡光件30，其中，光纤阵列10用于接收分离为多个波长的光线并传输。需要说明的是，分离为多个波长的光线是指进入光纤阵列10之前的光束整体包括有多种波长而非一种波长，进入光纤阵列10之前，光束已经被分离为多个波长的光线，每一个光线对应一个波长。具体的分离方式可以不做限定，可以是光束发射时已经是分离成多个波长的光线，也可以是光束发射时是包括了多个波长的整体，进入光纤阵列之前进行了分离。具体的，如图2所示，光纤阵列10主要包括基板11、光纤12、压板13，基板11上设有凹槽111，凹槽111中放置光纤12，光纤12贯穿凹槽111设置，压板13压紧在基板11上，从而固定凹槽111中的光纤12。其中，压板13与基板11之间可以通过粘合剂粘接在一起或者通过固定件固定在一起。例如，压板13
和基板11之间可以用胶水粘接在一起，或者压板13上设有卡扣结构，压板13通过卡扣结构与基板11固定在一起。可选的，凹槽111可以为v型槽，也可以为u型槽。光纤阵列10包括多个光纤12，每个光纤12对应传输一个波长的光线。具体的，基板11上设置有多个凹槽111，每个凹槽111中均设置有一个光纤12，不同波长的光线会进入到相对应的光纤12。通过设置多个光纤12，实现不同波长的光线能同时进行传输，且不同波长的光线在传输的过程中也不会相互干扰，提高了光传输的有效性。光纤12可以是多个光纤裸线，可选的，光纤裸线可以设置为多彩颜色，每一种颜色的光纤裸线对应一种波长的光线传输的光纤12，便于区分不同波长的光线传输的光纤12。例如，光纤裸线有红色、橙色、黄色、绿色，红色的光纤裸线用于传输波长为980nm的光线，橙色的用于传输波长为1310nm的光纤，黄色的用于传输1490nm的光线，绿色的用于传输1550nm的光线。此外，不同颜色的光纤裸线用于传输波长固定的光线外还可以传输波长在一定范围内的光线，例如，红色的光纤裸线用于传输波长范围为930nm～980nm的光线，橙色的用于传输波长范围为1270nm～1310nm的光线，黄色的用于传输波长范围为1430nm～1490nm的光线，绿色的用于传输波长范围为1530nm～1570nm的光线。不同颜色的光纤裸线通过粘合剂粘在凹槽111中，从而避免光纤裸线从基板11上脱落。例如，粘合剂可以是灌封胶。光纤裸线可以设置为多种长度，每一种长度的光纤裸线都对应不同波长的光线传输的光纤12。例如，光纤裸线的长度可以有10mm、11mm、12mm、13mm等，其中长度为10mm的光纤裸线用于传输波长为980nm的光线，长度为11mm的光纤裸线用于传输波长为1310nm的光线，长度为12mm的光纤裸线用于传输波长为1490nm的光线，长度为13mm的光纤裸线用于传输波长为1550nm的光线。此外，不同长度的光纤裸线用于传输某一固定波长的外，还可以用于传输波长为某一特定范围的光线。例如，长度为10mm的光纤裸线用于传输波长范围为930nm～980nm的光线，长度为11mm的光纤裸线用于传输波长范围为1270nm～1310nm的光线，长度为12mm的的光纤裸线用于传输波长为1430nm～1490nm的光线，长度为13mm的光纤裸线用于传输波长范围为1530nm～1570nm的光线。
38.如图3所示，光电检测器20有多个，多个光电检测器20间隔设置，具体的，所谓间隔设置是指，两部件之间存在一定的距离，也即多个光电检测器20之间存在一定的距离，例如1mm、2mm，并非是连续不断设置的。多个光电检测器20间隔设置的排列方式如图4a所示，可以是纵向(图中所示的上下方向)的一条直线设置，如图4b所示，还可以是呈阶梯状设置。光电检测器20用于接收光纤12中的光线，因此，每个光电检测器20均设置在一个光纤12的延伸方向上且光电检测器20与光纤12一一对应。需要说明的是，所谓延伸方向是指，光纤阵列10中每一个光纤12基本可以看成一条线段，光纤12的延伸方向也就是该线段的方向；，即光线从一端进入光纤然后从光纤12的另一端传出的沿着光纤12的一端到另一端的方向。所谓一一对应是指，一根光纤12都对应一个光电检测器20，即光纤12数量与光电检测器20的数量是相同的，每一个光纤12中传输的光线会进入到一个光电检测器20，不同的光纤12中传输的光会进入到不同的光电检测器20中。具体的，光线阵列10中有多个光纤12，每个光纤12中可以传输不同的波长的光线，而光电检测器20对不同的波长的响应不同，为了尽可能的将接收到的光线转化为电信号，针对不同波长的光线采与之响应较好的光电检测器20，也即，不同波长的光线对应不同的光电检测器20。光电检测器20用于接收对应的光纤12发出的光线，具体的，不同光纤12中的光线的波长不同，光线经过光纤12传输后被对应的光电检测器20吸收。
39.如图3所示，挡光件30设置在相邻的两个光电检测器之间，以遮挡与光电检测器20非对应的光纤12发出的光线进入该光电检测器20。具体的，光接收组件的整体尺寸较小，结构较为紧凑，无法给各光电检测器20足够的空间去避免其他的光线进入该光电检测器20，为此在相邻的光电检测器20之间设置挡光件30，防止光线进入不对应的光电检测器20。如图5a所示，挡光件30可以设置为平板状的挡光板，当光线传出光纤12后，利用挡光板的板面的反射作用将光线全部反射到对应的光电检测器中。此外，如图5b所示，挡光件30还可以设置为l型挡光板，通过相邻光电检测器20之间的l型挡光板相组合形成u型结构的挡光板，将光电检测器20包裹在该u型结构中。另外，如图5c所示，挡光件30还可以设置为t型挡光板，通过相邻光电检测器20之间的t型挡光板正反设置，形成矩形结构，挡光板构成矩形结构的四个面，将光电检测器20包裹在其中，从而使得光线完全被挡光件30阻挡。为进一步提高挡光件30的挡光能力，可以在挡光件30上增设一层反射膜，降低挡光件30透射光，例如可以在挡光件30的表面镀上一层材料为au或者ti反射膜。
40.本发明实施例提供的光接收组件，包括光纤阵列、多个光电检测器、挡光件。光纤阵列设置有多个光纤，多个光电检测器间隔设置，每个光电检测器均设置在一个光纤的延伸方向上，且光电检测器与光纤一一对应，相邻的光电检测器之间设置有挡光件。本发明实施例在相邻的光电检测器之间设置挡光件，通过设置该挡光件，光线在传出光线通道后会被挡光件阻挡，避免其进入相邻的光电检测器中，从而避免了光串扰，提高了光纤之间的隔离度。
41.在一些实施例中，如图3所示，多个光纤的延伸方向以及多个光电检测器的延伸方向基本相同，其中，光电检测器与对应的光纤在延伸方向上间隔预设距离。需要说明的是，光纤阵列10中每一个光纤12基本可以看成一条线段，光纤12的延伸方向也就是该线段的方向；光电检测器20的延伸方向可以理解为是其长度方向。光电检测器20的延伸方向与光纤12的延伸方向一致，使得光电检测器20与光纤12的布置整齐紧密，能在有限面积上设置尽可能多的光纤12与光电检测器20。具体的，光线阵列10与光电检测器20并不是连接在一起的，而是留有一定距离设置。例如，光纤12与光电检测器20之间的距离可以是0.5mm、1mm等。光线从光纤12的一端进入光纤12，并沿该光纤12传输后从另一端传出光纤12，光纤12中光线传出的一端可以设置为一定角度的斜面，该一定角度可以为42.5
°
、45
°
等角度，例如，光纤12的一端为倾角为42.5
°
的斜面。光线在传出光纤12时，通过该斜面反射到光电检测器20的光敏面上，从而完成光吸收的过程。通过光纤12的斜面对光纤进行反射，将光线集中到光敏面上，避免光的发散消耗，提高光电转化率。
42.在一些实施例中，如图3所示，光接收组件还包括电路板40，光纤阵列10、光电检测器20和挡光件30都设置在电路板40上。具体的，在使用中，光纤阵列10与光电检测器20以及挡光件30之间的间距是固定的，为了避免使用中光纤阵列10、光电检测器20以及挡光件30之间的位置发生移动，可以将光纤阵列10、光电检测器20以及挡光件30固定到电路板上。其中，光纤阵列10和光电检测器20都带有引脚，通过焊接的方式，可以直接将光纤阵列10和光电检测器20焊接到电路板40上。挡光件30可以直接通过粘接剂，例如，胶水，直接粘贴到电路板40上。可选的，光纤阵列10、光电检测器20以及挡光件30都可以通过胶水直接粘贴到电路板40上。电路板40可以是硬质印刷电路板，也可以是柔性电路板。此外，光电检测器20可以通过与电路板之间的电连接，将吸收的光能转后的信号传输出去。将光纤阵列10、光电检
测器20以及挡光件30固定到电路板上，可以限定三者之间的距离，避免在使用过程中松动，影响光电转化率。
43.在一些实施例中，如图6所示，光接收组件还包括分光器50，分光器50与光纤阵列10相邻并设置在光纤阵列10远离光电检测器20的一侧；分光器50用于将光线分离为多个波长的光线。具体的，光线在传输到光接收组件之前并不是根据不同波长的光线分别传输的，而是各个波长的光线结合成一束或者多束光进行传输，而光线进入到光接收组件后需要将混杂在一起的光线分离开来后单独传播。分光器50的作用是将接收的到的光分离成不同波长的光后，将不同波长的光分别传输到对应的光纤12中。因此，分光器50设置在光纤阵列10进入光线的一端，从而使得光接收组件接收到的光首先经过分光器50，然后再进入到相应的光纤阵列10中传输。通过设置分光器50，将进入到光接收组件的光分离成不同波长后传输，便于后续的光电转化。
44.在一些实施例中，如图6所示，电路板40还设有金属镀层41，光电检测器20和光纤阵列10贴在金属镀层41上。具体的，金属镀层41设置在电路板40的表面，金属镀层41的材料可以是锌、铜、金等金属材料。光电检测器20和光纤阵列10直接安装在电路板40上，可能会出现不稳定或者在安装过程中损坏电路板40的情况。为了方便设置光纤阵列10和光电检测器20，保护电路板40，通过电镀的方式或其他方式在电路板40上设置一层金属镀层，同时，提高了电路板40的耐磨性和耐腐蚀性。
45.在一些实施例中，如图7所示，金属镀层41包括第一金属镀层411和第二金属镀层412，第一金属镀层411用于贴装光电检测器20和光纤阵列10，第二金属镀层412用于设置连接光电检测器20的导线。具体的，第一金属镀层411与第二金属镀层412并排设置在电路板40上，第一金属镀层411与第二金属镀层412之间可以间隔设一定的距离设置，也可以相互接壤设置。光纤阵列10和光电检测器20贴在第一金属镀层411中，例如，光纤阵列10和光电检测器20都带有引脚，通过焊接的方式直接焊接在第一金属镀层411上。第二金属镀层中设有导线，导线通过压焊的方式与第二金属镀层焊接为一体，导线的一端连接光电检测器20，另一端可以连接其他的元器件，从而方便光电检测器20将光能转化的电信号传输出去。第一金属镀层411与第二金属镀层412的形状可以是方形、长方形或者其他不特定形状，其具体形状和大小可以根据光电检测器20和光纤阵列10的形状和大小设置。通过将金属镀层分为第一金属镀层和第二金属镀层，缩短了连接导线的长度，减少了电信号传输过程中的损耗。
46.在一些实施例中，如图8所示，电路板40还设有可伐热沉42，可伐热沉42上放置光纤阵列10。具体的，可伐热沉42是指温度不随着传递到其的热能大小变化为变化的合金材料，光线在光纤阵列10中传输时会产生一定的热能，若不及时排除，损坏光纤阵列10。可选的，光纤阵列10可以直接搁置在可伐热沉42上，也可以通过粘接剂，例如，胶水，直接粘接在可伐热沉上。通过设置可伐热沉42，可以改善光纤阵列10的温度均匀性，方便光纤阵列散热。
47.在一些实施例中，如图8所示，电路板40上还设有用于承载光电芯片的固定垫块43，光电检测器20放置在固定垫块43上。具体的，光电检测器20放置在固定垫块43上，例如，光电检测器20可以嵌入固定垫块中设置。固定垫块可以为金属材料的垫块，通过将光电检测器20设置在固定垫块43上，避免了在调整位置时，直接夹取光电检测器20，从而方便调整
光电检测器20的位置的同时避免损坏光电检测器20。
48.在一些实施例中，如图8所示，电路板40还设有用于承载固定垫块43的绝缘垫块44，绝缘垫块44的一个端面与电路板40接触，绝缘垫块44的另一个端面与固定垫块43接触。具体的，绝缘垫块44设置在电路板40上，与绝缘垫块44与电路板40相接触的端面相对的端面上设置固定垫块43，绝缘垫块44支撑着固定垫块43。此外，绝缘垫块44设置在电路板40与固定垫块43之间，实现了光电检测器20与电路板40之间的电隔离，同时绝缘导电具有一定的散热作用，光电检测器20工作时产生的热量经过固定垫块43传递到绝缘垫块44后进行散热。
49.本发明实施例还提供了一种光模块，如图9所示，包括：光发射组件1a，用于发出光纤和上述任意一种实施例中所涉及的光接收组件1b，该光接收组件1b接收光发射组件1a发出的光线。具体的，光发射组件1a中有合波器，通过合波器将不同波长的光合成一束或者多束光线进行传输，不同波长的光线进行合成的数量根据相对应的光接收组件1b确定，例如，若光接收组件1b的光纤阵列10只有8个光纤12，光发射组件1a进行合波时，只能将8个不同波长的光线合成，从而使得光线在传输到光接收组件1b后通过分光器50分离出来的光线也是8个。此外，光接收组件1b将接收到的光线转化为电信号后，为了提高电信号的传输速率，将电信号进行调制，例如，如采用pam4技术进行调制，可以将传输速率再增加一倍，从而实现了的光纤12不变的情况下，实现通信容量的增加。
50.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。