一种光模块的制作方法

1.本技术涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光模块。


背景技术：

2.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，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。
3.通常为提高光模块传输速率，可采用增加光模块中的传输通道，如将传统包括一组光发射次模块(发射一种波长的光)和一组光接收次模块(接收一种波长的光)的光模块改进为包括两组光发射次模块(每一组发射一种波长的光)和两组光接收次模块(每一组接收一种波长的光)。如此，将使光模块中光发射次模块和光接收次模块在光模块中的占有体积不断增大，进而不利于光模块进一步发展。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种光模块，方便透镜和demux(解波分复用组件)的定位安装，便于实现透镜和demux的无源耦合。
5.本技术提供的一种光模块，包括：
6.电路板；
7.光接收次模块，与电路板电连接，用于将接收到的信号光转换为电流信号；
8.所述光接收次模块包括：
9.光接收腔体，用于承载设置器件；
10.其中，所述光接收腔体包括底板和围绕所述底板的侧壁，所述底板和所述围绕所述底板的侧壁形成腔体结构；
11.所述底板上设置透镜安装柱和解波分复用组件安装柱，所述透镜安装柱用于设置第一透镜和第二透镜，所述解波分复用组件安装柱用于设置第一demux和第二demux。
12.本技术提供的光模块中，光接收次模块包括光接收腔体，光接收腔体的底板上设置透镜安装柱和解波分复用组件安装柱，透镜安装柱用于设置第一透镜和第二透镜，解波分复用组件安装柱用于设置第一demux和第二demux。在第一透镜、第二透镜、第一demux和第二demux安装时，依据透镜安装柱和解波分复用组件安装柱设置安装第一透镜、第二透镜、第一demux和第二demux，实现第一透镜、第二透镜、第一demux和第二demu的无源耦合安装，进而在提升第一透镜、第二透镜、第一demux和第二demu安装效率的同时保证第一透镜、第二透镜、第一demux和第二demu的安装精度。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实
施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为光通信终端连接关系示意图；
15.图2为光网络单元结构示意图；
16.图3为本技术实施例提供的一种光模块结构示意图；
17.图4为本技术实施例提供光模块分解结构示意图；
18.图5为本技术实施例提供的一种光模块结构剖面图；
19.图6为本技术实施例提供的一种光发射次模块和光接收次模块分离的结构示意图；
20.图7为本技术实施例提供的一种demux工作原理图；
21.图8为本技术实施例提供的一种光接收次模块中隐去盖板的结构示意图；
22.图9为图8中a处的局部分解图；
23.图10为本技术实施例提供的一种光接收次模块中隐去盖板的俯视图；
24.图11为本技术实施例提供的一种第一透镜组件的传输光路传输图；
25.图12为本技术实施例提供一种光接收次模块在光接收腔体处的剖视图；
26.图13为本技术实施例提供一种光接收次模块的局部分解图；
27.图14为本技术实施例提供另一种光接收次模块在光接收腔体处的剖视图一；
28.图15为本技术实施例提供另一种光接收次模块在光接收腔体处的剖视图二；
29.图16为本技术实施例提供一种光接收腔体的结构示意图一；
30.图17为本技术实施例提供一种光接收腔体的结构示意图二；
31.图18为本技术实施例提供的一种光接收腔体的装配使用状态图；
32.图19为本技术实施例提供的一种光接收腔体的装配使用状态的剖视图；
33.图20为本技术实施例提供的一种光接收腔体的剖视图。
具体实施方式
34.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输，利用光在光纤/光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输；而计算机等信息处理设备使用的是电信号，为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，就需要实现电信号与光信号的相互转换。
36.光模块在光纤通信技术领域中实现上述光、电信号的相互转换功能，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接，主要的电连接包括供电、i2c信号、数据信号以及接地等；采用金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的主流连接方式，以此为基础，金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范。
37.图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示，光通信终端的连接主要包括光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103之间的相互连接；
38.光纤101的一端连接远端服务器，网线103的一端连接本地信息处理设备，本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤101与网线103的连接完成；而光纤101与网线103之间的连接由具有光模块200的光网络终端100完成。
39.光模块200的光口对外接入光纤101，与光纤101建立双向的光信号连接；光模块200的电口对外接入光网络终端100中，与光网络终端100建立双向的电信号连接；在光模块内部实现光信号与电信号的相互转换，从而实现在光纤与光网络终端之间建立信息连接；具体地，来自光纤的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤中。
40.光网络终端具有光模块接口102，用于接入光模块200，与光模块200建立双向的电信号连接；光网络终端具有网线接口104，用于接入网线103，与网线103建立双向的电信号连接；光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接，具体地，光网络终端将来自光模块的信号传递给网线，将来自网线的信号传递给光模块，光网络终端作为光模块的上位机监控光模块的工作。
41.至此，远端服务器通过光纤、光模块、光网络终端及网线，与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。
42.常见的信息处理设备包括路由器、交换机、电子计算机等；光网络终端是光模块的上位机，向光模块提供数据信号，并接收来自光模块的数据信号，常见的光模块上位机还有光线路终端等。
43.图2为光网络终端结构示意图。如图2所示，在光网络终端100中具有电路板105，在电路板105的表面设置笼子106；在笼子106内部设置有电连接器，用于接入金手指等光模块电口；在笼子106上设置有散热器107，散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。
44.光模块200插入光网络终端中，具体为光模块的电口插入笼子106内部的电连接器，光模块的光口与光纤101连接。
45.笼子106位于电路板上，将电路板上的电连接器包裹在笼子中，从而使笼子内部设置有电连接器；光模块插入笼子中，由笼子固定光模块，光模块产生的热量传导给笼子106，然后通过笼子上的散热器107进行扩散。
46.图3为本技术实施例提供的一种光模块结构示意图，图4为本技术实施例提供光模块分解结构示意图。如图3、图4所示，本技术实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、解锁部件203、电路板300、光发射次模块400和光接收次模块500。
47.上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口的包裹腔体；包裹腔体的外轮廓一般呈现方形体，具体地，下壳体包括主板以及位于主板两侧、与主板垂直设置的两个侧板；上壳体包括盖板，盖板盖合在上壳体的两个侧板上，以形成包裹腔体；上壳体还可以包括位于盖板两侧、与盖板垂直设置的两个侧壁，由两个侧壁与两个侧板结合，以实现上壳体盖合在下壳体上。
48.两个开口具体可以是在同一方向的两端开口(204、205)，也可以是在不同方向上的两处开口；其中一个开口为电口204，电路板的金手指从电口204伸出，插入光网络终端等上位机中；另一个开口为光口205，用于外部光纤接入以连接光模块内部的光收发器件400；
电路板300、光收发器件400等光电器件位于包裹腔体中。
49.采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板300、光收发器件400等器件安装到壳体中，由上壳体、下壳体形成光模块最外层的封装保护壳体；上壳体及下壳体一般采用金属材料，利于实现电磁屏蔽以及散热；一般不会将光模块的壳体做成一体部件，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽部件无法安装，也不利于生产自动化。
50.解锁部件203位于包裹腔体/下壳体202的外壁，用于实现光模块与上位机之间的固定连接，或解除光模块与上位机之间的固定连接。
51.解锁部件203具有与上位机笼子匹配的卡合部件；拉动解锁部件的末端可以在使解锁部件在外壁的表面相对移动；光模块插入上位机的笼子里，由解锁部件的卡合部件将光模块固定在上位机的笼子里；通过拉动解锁部件，解锁部件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，以解除光模块与上位机的卡合关系，从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。
52.电路板300上设置有电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、mos管)及芯片(如mcu、激光驱动芯片、限幅放大芯片、时钟数据恢复cdr、电源管理芯片、数据处理芯片dsp)等。
53.电路板通过电路走线将光模块中的用电器件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电功能。
54.电路板300上的芯片可以是多功能合一芯片，比如将激光驱动芯片与mcu芯片融合为一个芯片，也可以将激光驱动芯片、限幅放大器芯片及mcu融合为一个芯片，芯片是电路的集成，但各个电路的功能并没有因为集合而消失，只是电路呈现形态发生改变，芯片中仍然具有该电路形态。所以，当电路板上设置有mcu、激光驱动芯片及限幅放大器芯片三个独立芯片，这与电路板300上设置一个三功能合一的单个芯片，方案是等同的。
55.电路板一般为硬性电路板，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芯片；当光收发器件位于电路板上时，硬性电路板也可以提供平稳的承载；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，具体地，在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指，用于与电连接器连接；这些都是柔性电路板不便于实现的。
56.部分光模块中也会使用柔性电路板，作为硬性电路板的补充；柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，如硬性电路板与光收发器件之间可以采用柔性电路板连接。
57.光发射次模块及光接收次模块可以统称为光学次模块。如图4所示，本技术实施例提供的光模块包括光发射次模块400及光接收次模块500，光发射次模块400及光接收次模块500位于电路板300的边缘，且光发射次模块400及光接收次模块500上下叠放设置。可选的，光发射次模块400较光接收次模块500更靠近上壳体201，但不局限于此，还可以是光接收次模块500较光发射次模块400更靠近上壳体201。
58.可选的，光发射次模块400及光接收次模块500分别与电路板300物理分离，分别通过柔性电路板或电连接器连接电路板300。
59.当光发射次模块400较光接收次模块500更靠近上壳体201时，光发射次模块400和光接收次模块500设置在上、下壳体形成包裹腔体中。下壳体202可支撑光接收次模块500；可选的，下壳体202通过垫块支撑光接收次模块500，光接收次模块500支撑光发射次模块
400。
60.图5为本技术实施例提供的一种光模块结构剖面图。如图5所示,本技术实施例提供的光模块包括下壳体202、电路板300、光发射次模块400和光接收次模块500。光发射次模块400的远离电路板300的端部设置第一光纤适配器410，第一光纤适配器410用于将光发射次模块400产生的信号光传输至光模块的外部；光接收次模块500远离电路板300的端部设置第二光纤适配器510，第二光纤适配器510用于将来自光模块外部的信号光传输至光接收次模块500的内部。电路板300通过相应的柔性电路板分别与光发射次模块400和光接收次模块500实现电连接。
61.由于光模块整体外形的尺寸要符合上位机的接口尺寸，受行业标准限制，而光发射次模块400和光接收次模块500的体积较大，不能设置在电路板上，所以采用与电路板分离的方式设置，通过柔性电路板实现电连接中转。如图5所示，相较于下壳体202的底面，第一光纤适配器410和第二光纤适配器510位于同一高度。第一光纤适配器410与第二光纤适配器510分别用于与光模块外部的光纤连接器连接；而光模块外部的光纤连接器是行业通用的标准件，外部光纤连接器的形状、尺寸限制了光模块内部两个光纤适配器的位置，所以产品中将第一光纤适配器410和第二光纤适配器510设置在同一高度上。
62.图6为本技术实施例提供的一种光发射次模块和光接收次模块分离的结构示意图。如图6所示，本技术实施例中，光发射次模块400和光接收次模块500层叠设置；本技术实施例提供的光接收次模块500还包括光接收腔体520和光接收盖板520a，光接收盖板520a从上方盖合在光接收腔体520上。光接收腔体520内设置透镜、光接收芯片、跨阻放大器等与光接收相关的器件。光接收腔体520的一端连接第二光纤适配器510，通过第二光纤适配器510接收来自光模块外部的信号光，并将接收到的信号光经光接收腔体520内设置透镜等光学器件传输至光接收芯片；光接收腔体520的另一端的侧壁上设置开口521，用于柔性电路板310插入。柔性电路的一端插入并固定在光接收腔体520内且与光接收芯片、跨阻放大器等电学器件电连接，柔性电路的另一端用于与电路板300电连接。光接收腔体520和光接收盖板520a可采用金属材料结构件，如压铸、铣削加工的金属件。
63.光接收腔体520的另一端的侧壁上设置开口521，开口处还可以设置电连接器，如多层基板组成的金属化电路；柔性电路板与电连接器连接以实现电路板与光接收次模块500的电连接。
64.本技术实施例提供的光模块中，光接收次模块500用于接收多种不同波长的信号光，不同的波长的信号光通过第二光纤适配器510传输至光接收腔体520内，经光接收腔体520内不同透镜等光学器件的反射、折射实现按波长分束，按波长分束后的信号光最后传输至光接收芯片的光敏面，光接收芯片通过其光敏面接收信号光。通常一个光接收芯片用于接收一种波长的信号光，进而本技术实施例提供的光接收次模块500中包括多个光接收芯片。如，当光接收次模块500用于接收4种不同波长的信号光时，光接收次模块500包括4个光接收芯片用于对应接收该4种波长的信号光；当光接收次模块500用于接收8种不同波长的信号光时，光接收次模块500包括8个光接收芯片用于对应接收该8种波长的信号光。
65.在本技术实施例提供的光接收次模块中，光接收腔体520内包括第一透镜组、解波分复用组件(demux)等光学器件；demux的数量通常不唯一，进而采用解波分复用组件组，如解波分复用组件包括两个demux。第一透镜组包括若干透镜，通过各透镜的相互配合将第二
光纤适配器510传输至光接收腔体520内的信号光按照波段进行第一次分束，如按照波段分成两束。在本技术实施例中，波段通常包括多个波长；如光接收次模块500用于接收λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7以及λ8八种不同波长的信号光；其中，λ1、λ2、λ3和λ4的波长较相近，位于同一波段(记为第一波段)，λ5、λ6、λ7和λ8的波长较相近，位于同一波段(记为第二波段)；那么第一透镜组件中各透镜相互配合将信号光分为两束，即第一透镜组件530中各透镜相互配合将信号光中属于第一波段的信号光分为第一束信号光、属于第二波段的信号光分为第二束信号光。当然本技术实施例中提供的第一透镜组件还可以按照波段将信号光分成三束等。经第一透镜组按照波段分束后的信号光对应传输至相应的demux中，demux将分束后的信号光按照波长进行第二次分束，最后按照波长分束的信号光传输至相应的光接收芯片。
66.图7为本技术实施例提供的一种用于包括4种波长(β1、β2、β3和β4)光束分束的demux工作原理图；其中，demux右侧包括一个用于入射多种波长信号光的入光口，左侧包括多个用于出射光的出光口，每一出光口用于出射一种波长的信号光。如图7所示，信号光通过demux的入射光口进入demux，β1信号光经过demux的六个不同位置进行了六次不同的反射到达其出光口；β2信号光经过demux的四个不同位置进行了四次不同的反射到达其出光口；β3信号光经过demux的二个不同位置进行了二次不同的反射到达其出光口；β4信号光入射至demux后直接传输到达至其出光口。如此，通过demux实现不同波长的信号光经同一入光口进入demux、经不同的出光口输出，进而实现不同波长信号光的分束。在本技术实施例中，demux不限于用包括4种波长光束的分束，可根据实际需要选择。
67.下面结合一种具体实例对本技术实施例提供的光接收次模块进行详细描述，在本实施例中光接收次模块用于接收8种不同波长的信号光，波长包括λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7以及λ8。
68.图8为本技术实施例提供的一种光接收次模块中隐去盖板的结构示意图。如图8所示，光接收腔体520的一端还设置第一通孔522，第一通孔522用于连通第二光纤适配器510和光接收腔体520。如图8所示，光接收腔体520内设置第一透镜组件530、第一demux540、第二demux550、第一光接收组件580和第二光接收组件590。以接收光包括两个波段的8个波长光为例，单个波段包括4个波长光，其中：第一透镜组件530按照信号光的波段进行第一次分束，即按照信号光的波段分成两束(第一束信号光和第二束信号光)；第一束信号光传输至第一demux540，经第一demux540将第一束信号光分为第一个四路信号光；第二束信号光传输至第二demux550，经第一demux540将第二束信号光分为第二个四路信号光；第一个四路信号光传输至第一光接收组件580，第二个四路信号光传输至第二光接收组件590。
69.在本技术实施例中，第一光接收组件580和第二光接收组件590分别若干光接收芯片，光接收芯片为pd(光电探测器)，如apd(雪崩二极管)、pin-pd(光电二极管)等，用于将接收到的信号光转换为光电流。可选的，第一光接收组件580和第二光接收组件590中的光接收芯片分别设置在金属化陶瓷表面，金属化陶瓷表面形成电路图案，可以为光接收芯片供电，然后设置有光接收芯片的金属化陶瓷贴装在柔性电路板310上；或者，光接收芯片直接贴装在柔性电路板310上。进一步，第一光接收组件580和第二光接收组件590还分别包括跨阻放大器，跨阻放大器贴装在柔性电路板310上，跨阻放大器连接相应的光接收芯片，接收光接收芯片产生的电流信号并将接收到的电流信号转换为电压信号。跨阻放大器还可以设置在电连接器上，位于光接收腔体520内。可选的，跨阻放大器打线连接相应的光接收芯片，
如通过半导体键合金线(gold wire bonding)连接。
70.图9为图8中a处的局部分解图。如图9所示，第一光接收组件580包括第一陶瓷基板581和第一跨阻放大器582，第一跨阻放大器582设置在第一陶瓷基板581的一侧；其中，第一陶瓷基板581上设置4颗光接收芯片583，第一陶瓷基板581方便光接收芯片583的设置安装。第一陶瓷基板581打线连接第一跨阻放大器582，以实现光接收芯片583与第一跨阻放大器582的连接。但当打线长度越大，打线产生的电感越大，信号不匹配性也将越大，而光接收芯片583输出的信号为小信号，进而将会造成信号质量下降。因此光接收芯片583与第一跨阻放大器582尽量靠近，减少打线长度，保证信号传输质量，进而第一跨阻放大器582设置在第一陶瓷基板581的一侧，尽可能的使第一陶瓷基板581与第一跨阻放大器582贴近。进一步，第一陶瓷基板581还用于垫高光接收芯片583，使光接收芯片583的电极与第一跨阻放大器582上的管脚在同一平面上，保证光接收芯片583与第一跨阻放大器582之间的打线最短。
71.相应的，如图9所示，第二光接收组件590包括第二陶瓷基板591和第二跨阻放大器592，第二跨阻放大器592设置在第二陶瓷基板591的一侧；其中，第二陶瓷基板591上设置4颗光接收芯片593，第二陶瓷基板591方便光接收芯片593的设置安装。第二陶瓷基板591打线连接第二跨阻放大器592，以实现光接收芯片593与第二跨阻放大器592的连接。与第一陶瓷基板581相同的，第二陶瓷基板591尽可能与第二跨阻放大器592贴近，减少打线长度；同时第二陶瓷基板591还垫高光接收芯片593，使光接收芯片593的电极与第二跨阻放大器592上的管脚在同一平面上，保证光接收芯片593与第二跨阻放大器592之间的打线最短。
72.在本技术实施例中，若跨阻放大器的引脚足够，第一跨阻放大器582和第二跨阻放大器592可采用一个跨阻放大器芯片。进而，4颗光接收芯片583和4颗光接收芯片593可设置在一个陶瓷基板上。
73.在本技术实施例中，光接收腔体520内还设置第二透镜组件560和第三透镜组件570；其中，第二透镜组件560用于第一个四路信号光传输至第一光接收组件580过程中光路的调整，第三透镜组件570用于第二个四路信号光传输至第二光接收组件590过程中光路的调整。
74.通常第一个四路信号光和第二个四路信号光的光轴平行于光接收腔体520的底面，同时光接收芯片583和光接收芯片593的光敏面也平行于光接收腔体520的底面，因此为了保证光接收芯片583和光接收芯片593正常接收信号光，如图9所示，第二透镜组件560包括第一反射棱镜561，第三透镜组件570包括第二反射棱镜571。第一反射棱镜561设置在第一陶瓷基板581的上方，覆盖第一陶瓷基板581上设置4颗光接收芯片583，通过第一反射棱镜561的反射面改变第一个四路信号光的光轴方向，使第一个四路信号光的光轴由平行于光接收腔体520的底面转换为垂直至于光接收腔体520的底面，进而使第一个四路信号光垂直入射至对应光接收芯片583的光敏面上。相应的，第二反射棱镜571设置在第二陶瓷基板591的上方，覆盖第二陶瓷基板591上设置4颗光接收芯片593，通过第二反射棱镜571的反射面改变第二个四路信号光的光轴方向，使第二个四路信号光的光轴由平行于光接收腔体520的底面转换为垂直至于光接收腔体520的底面，进而使第二个四路信号光垂直入射至对应光接收芯片593的光敏面上。
75.在本技术实施例中，第一反射棱镜561和第二反射棱镜571均为45
°
反射棱镜，即第一反射棱镜561和第二反射棱镜571分别包括一个45
°
反射面；第一反射棱镜561的45
°
反射
面覆盖第一陶瓷基板581上设置4颗光接收芯片583，第二反射棱镜571的45
°
反射面覆盖第二陶瓷基板591上设置4颗光接收芯片593。
76.第一透镜组件530包括若干排列组合的透镜，通过各透镜的相互配合将信号光按照λ1、λ2、λ3和λ4分为第一束信号光、λ5、λ6、λ7和λ8分为第二束信号光。可选的，第一透镜组件530包括依次排列的4个透镜，透镜的表面镀膜，用于实现对各波段信号光的反射或折射，进而达到按照波段进行信号光的分束。
77.图10为本技术实施例提供的一种光接收次模块中隐去盖板的俯视图。如图10所示，第一透镜组件530包括依次排列的第一透镜531、第二透镜532、第三透镜533和第四透镜534。图11为本技术实施例提供的一种第一透镜组件的传输光路传输图。结合图10和11，通过第二光纤适配器510传输至光接收腔体520内的信号光的波长包括λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7和λ8，结合图10和11，八个波长的信号光传输至第一透镜531的第二表面，信号光在第一透镜531的表面全部被反射，第一透镜531改变信号光的传输方向。
78.经第一透镜531改变方向的信号光传输至第二透镜532并入射至第二透镜532，在第二透镜532的第一表面和第二透镜532的第二表面依次对该入射至第二透镜532的信号光分别进行一次折射。
79.经第二透镜532折射后的光束传输至第三透镜533的第一表面，在信号光中第一波段的信号光第三透镜533的第一表面发生反射，分出第一束信号光；第二波段的信号光入射至第三透镜533并在第三透镜533的第一表面发生折射，分出第二束信号光。
80.经第三透镜533的第一表面反射的第一束信号光，重新传输至第二透镜532的第二表面，经第二透镜532的第二表面反射至第一demux540的入光口。
81.经第三透镜533的第一表面折射的第二束信号光入射至第三透镜533内并透过第三透镜533在第三透镜533的第二表面折射出第三透镜533；折射出第三透镜533的第二束信号光传输至第四透镜534，然后经第四透镜534的第一表面反射至第二demux550的入光口。
82.其中，透镜的第一表面和第二表面仅是为了区分透镜两侧主要工作面，在本技术实施例图10呈现的方位中，透镜中靠近/朝向下方的面为第一表面，与第一表面相对的靠近/朝向上方的为第二表面。
83.在本技术实施例中，在本技术实施例图10中呈现的方位中，信号光通常沿光接收腔体520的左右长度方向入射至光接收腔体520内，为了控制光接收腔体520的长度进而应在较少的光接收腔体520长度空间内完成信号光的第一次分束，第一透镜531主要用于改变入射至光接收腔体520内信号光的传输方向，将信号光的传输方向由沿光接收腔体520长度方向转换为沿光接收腔体520上下的宽度方向；第二透镜532用于正方向透过第一波段的信号光、第二波段的信号光以及反方向反射第一波段的信号光；第三透镜533用于正方向反射第一波段的信号光以及正方向透过第二波段的信号光；第四透镜533用于正方向反射第二波段的信号光。如此本技术实施例提供的第一透镜组件530，结合第一透镜531、第二透镜532、第三透镜533和第四透镜534实现了按照信号光波长所述波段进行的第一次分束，并使分束后的信号光沿光接收腔体520长度方向传输至相应的demux。
84.可选的：第一透镜531第二表面的法线与入射至光接收腔体520的传输方向(方向记为r)的夹角为45
°
，第一透镜531第二表面的法线与第二透镜532第一表面的法线夹角为90
°
，即第二透镜532第一平面的法线与r的夹角为135
°
；第一透镜531第二表面的法线与第
三透镜533第一表面的法线夹角为37
°
，即第三透镜533第一表面的法线与r的夹角为82
°
；第一透镜531第二表面的法线与第四透镜534第一平面的法线夹角为180
°
，即第四透镜534第一表面的法线夹角45
°
。同时，通过选择控制第二透镜532第二平面上的镀膜以及第三透镜533第一表面上的镀膜，实现信号中第一波段信号光和第二波段信号光的分束。
85.在本技术实施例中，第一透镜组530还可为其他透镜组合，如包括三个透镜，如图中10中的第一透镜531、第四透镜534，其中第一透镜531和第四透镜534之间设置透反镜；该透反镜的第一表面反射第一波段的信号光以及透射第二波段的信号光，且透反镜的第二表面透射第二波段的信号光；进而通过第一透镜531、透反镜和第四透镜534结合实现输入信号光按波段分束。
86.在本技术实施例中，如图10所示，第二透镜组件560还包括4个聚焦透镜562，每一个聚焦透镜562对应设置在第一demux540的输出光路中，对应的用于将相应光路中的信号光聚焦至第一反射棱镜561。
87.进一步，如图10所示，第三透镜组件570还包括4个聚焦透镜572，每一个聚焦透镜572对应设置在第二demux550的输出光路中，对应的用于将相应光路中的信号光聚焦至第二反射棱镜571。
88.图12为本技术实施例提供一种光接收次模块在光接收腔体处的剖视图。如图12所示，传输至第一demux540的第一波段的信号光经第一demux540按波长分路后的信号光传输至相应的聚焦透镜562，经聚焦透镜562聚焦后传输至第一反射棱镜561，当分路后的信号光传输至第一反射棱镜561的反射面，经第一反射棱镜561的反射面反射传输方向由平行于光接收腔体长度方向改变为垂直光接收腔体长度方向，然后传输至位于第一反射棱镜561反射面下方第一陶瓷基板581上相应的光接收芯片上。
89.进一步，如图12所示，第一通孔522内设置平面光窗523，平面光窗523倾斜设置在第一通孔522内。通过第二光纤适配器传输至第一通孔522的信号光透过平面光窗523，经平面光窗523传输至第一透镜531的第二表面；然而当信号光传输至第一透镜531的第二表面，可能存在部分信号光透射第一透镜531的第二表面、传输至第一透镜531的第一表面，然后该部分信号光经第一透镜531的第一表面反射、第一透镜531的第二表面折射将会再次传输至第一通孔522，倾斜设置的平面光窗523有效防止该再次传输至第一通孔522的信号传对经第二光纤适配器传输至第一通孔522的信号光造成污染。为避免平面光窗523造成信号光位移量过大，平面光窗523的倾斜角不应过道。可选的，平面光窗523的倾斜角为4-6
°
，即平面光窗523的光轴与第一通孔522的中轴的夹角为4-6
°
；如此既能达到屏蔽再次传输至第一通孔522信号光的目的，又能有效避免第二光纤适配器传输至第一通孔522的信号光过度偏移。同时，平面光窗523还可用于第一通孔522的密封，在一定程度便于实现光接收腔体520的密封。
90.本技术实施例提供的光模块中，光接收次模块500通过第二光纤适配器510连接外部光纤，光模块外部光纤中传输的信号光通过第二光纤适配器510传输至光接收腔体520，光接收腔体520接收第二光纤适配器510传输的信号光并通过其内设置的第一透镜组530和解波分复用组件组依次进行按波段的第一次分束和按波长的第二次分束，两次分束后信号光被传输至光接收芯片经光接收芯片，转换为电流信号；进而本技术提供的光模块，能够实现外部光纤中传输多个波长信号光的接收。如此本技术提供的光模块，便于实现单光纤中
多个波长信号光的同时传输，促进光模块以及光通信技术的进一步发展。
91.为了满足光模块规范要求，第一光纤适配器410和第二光纤适配器510位于同一高度，而在本技术实施例中光发射次模块400及光接收次模块500上下叠放，进而需要进行第二光纤适配器510传输的信号光传输高度的调整或光发射次模块400输出信号光到第一光纤适配器410高度的调整。可选的，如图8所示，光接收次模块500还包括位移组件524，位移组件524包括位移棱镜，位移棱镜用于调整通过第二光纤适配器510传输信号光的光路高度。在图8中，第二光纤适配器510传输信号光的光路高于光接收腔体520中预设光路的高度，通过位移棱镜降低第二光纤适配器510传输信号光的传输光路，使信号光能够从处于相对位置较高的第二光纤适配器510中传输至相对位置偏低一些的光接收腔体520中。
92.图13为本技术实施例提供一种光接收次模块的局部分解图。在一些实施例中，如图13所示，位移组件524包括位移棱镜524a；位移棱镜524a通过两次或多次反射，将在一高度传输的信号光转移到另一高度。在本实施例中可选的，位移棱镜524a采用包括两个45
°
反射面的位移棱镜，通过两次反射将在相对较高一高度传输的信号光转移到较低另一高度。
93.在本技术一些实施例中，位移组件524还包括棱镜腔体524b和棱镜盖板524c，棱镜腔体524b用于方便位移棱镜524a安装固定以及方便连接第二光纤适配器510和光接收腔体520，棱镜盖板524c盖合棱镜腔体524d。在本实施例中，棱镜腔体524b内部设置棱镜容纳腔524d，棱镜容纳腔524d连通第二光纤适配器510和第一通孔522；位移棱镜524a设置在棱镜容纳腔524d内，棱镜盖板524c盖合在棱镜容纳腔524d上，将位移棱镜524a限位固定在棱镜容纳腔524d内，棱镜容纳腔524d便于提高位移棱镜524a的安装精度。可选的，棱镜容纳腔524d内设置支撑台阶，进而可通过支撑台阶支撑限位位移棱镜524a；棱镜容纳腔524d内还设置盖板槽，用于方便将棱镜盖板524c固定在棱镜腔体524b上。棱镜盖板524c可通过胶水固定连接棱镜腔体524b。
94.为便于位移组件524与光接收腔体520的连接，光接收腔体520上设置有位移组件连接件525，位移组件连接件525卡合连接位移组件524。在一些实施例中，位移组件连接件525包括第一连接板525a和第二连接板525b，第一连接板525a的内侧面和第二连接板525b内侧面分别用于连接棱镜腔体524b的外壁，进而将棱镜腔体524b卡合固定的设置在第一连接板525a和第二连接板525b之间。其中，第一连接板525a和第二连接板525b可为光接收腔体520外壁上形成的两个凸脊结构，通常与光接收腔体520一体成型。为了保证第一连接板525a或第二连接板525b的剪切强度，第一连接板525a或第二连接板525b的侧边可相应的设置支撑结构，通过支撑结构相应的增加第一连接板525a或第二连接板525b与光接收腔体520外壁的支撑面积。
95.图14为本技术实施例提供另一种光接收次模块在光接收腔体处的剖视图一。在一些实施例中，如图14所示，第二光纤适配器510的端部设置适配器连接部511，棱镜腔体524b上设置适配器连接孔524e，适配器连接孔524e连通棱镜容纳腔524d；适配器连接部511镶嵌在适配器连接孔524e内。进一步，第二光纤适配器510的输出端还设置透镜512，透镜512用于准直通过第二光纤适配器510输出的信号光。
96.如图14所示，位移棱镜524a设置在棱镜容纳腔524d内，棱镜盖板524c盖合密封在棱镜容纳腔524d边缘的上部，棱镜容纳腔524d边缘的下部形成第二通孔524f，第二通孔524f连通第一通孔522。假设光模块外部传输至第二光纤适配器510的信号光为水平光，光
轴水平的信号光沿第二光纤适配器510的中轴传输，如图14所示，图中示出了信号光的传输路径。如图14所示，光轴水平的信号光传输至第二光纤适配器510的透镜512处、经透镜512准直传输至位移棱镜524a的第一反射面；在位移棱镜524a的第一反射面发生第一次反射，信号光的光轴由水平转换为竖直；光轴竖直的信号光传输至位移棱镜524a的第二反射面，在位移棱镜524a的第二反射面发生第二次反射，信号光的光轴由竖直转换为水平；光轴再次水平信号光通过第二通孔524f传输至第一通孔522，透光平面光窗523传输至光接收腔体520内。进而本技术实施例中，通过位移棱镜524a在保证信号光光轴方向的同时，实现了信号光的光轴所在高度的调整，进而便于光发射次模块400和光接收次模块500上下叠放结构形式的实现。
97.图15为本技术实施例提供另一种光接收次模块在光接收腔体处的剖视图二。如图15所示，适配器连接孔524e内设置支撑凸起524e-1，支撑凸起524e-1用于支撑接触适配器连接部511的端面；支撑凸起524e-1与适配器连接孔524e的侧壁形成连接槽524e-2。一方面，设置连接槽524e-2便于支撑凸起524e-1的加工成形，如方便车削加工支撑凸起524e-1时的退刀；另一方面，当第二光纤适配器510点胶连接棱镜腔体524b时，多余的胶水可流进连接槽524e-2内，从而避免的胶水影响到透镜512等。
98.图16为本技术实施例提供一种光接收腔体的结构示意图一。如图16所示，第二连接板525b侧边设置支撑结构525c，支撑结构525c用于增加第二连接板525b的剪切强度，保证棱镜腔体524b与光接收腔体520的连接强度。
99.在本技术实施例中，第二光纤适配器510和光接收腔体520的连接处设置位移组件524，第二光纤适配器510输出的信号光通过位移组件524传输至光接收腔体520，位移组件524调整第二光纤适配器510输出信号光的光路高度，进而实现第二光纤适配器510中光路到光接收腔体520中光路的调整。如此，本技术实施例提供的光模块，通过第二光纤适配器510的光路到光接收腔体520中光路高度的调整，保证第一光纤适配器410与第二光纤适配器510位于同一高度，进而便于实现光发射次模块400和光接收次模块500上下叠放设置，使本技术实施例提供的光模块能够适应光发射次模块400和光接收次模块500的大体积需求。在本技术实施例中，还可以在光发射次模块400设置位移组件，通过该位移组件调整光发射次模块400腔体内光路到第一光纤适配器410光路的高度调整。
100.光接收腔体520包括底板和围绕底板的侧壁，底板和侧壁围绕形成腔体结构用于盛放容纳光接收次模块500中的光学器件和电学器件。如图16所示，光接收腔体520的侧壁顶部设置盖板固定胶槽526a，进而光接收盖板520a可通过胶水固定连接光接收腔体520。可选的，盖板固定胶槽526a在光接收腔体520的侧壁顶部形成一个闭环结构，进而能够增加光接收盖板520a在光接收腔体520的侧壁顶部的粘胶面积，充分保证在光接收盖板520a和光接收腔体520侧壁顶部的封装可靠性。进一步，光接收腔体520的侧壁顶部还设置有返修口526b，返修口526b设置在光接收腔体520的侧壁顶部边缘，且返修口526b连通盖板固定胶槽526a。当光接收盖板520a和光接收腔体520封装后需要进行光接收腔体520内部器件返修时，可通过返修口526b将光接收盖板520a从光接收腔体520上拆开，进而可实现不破坏光接收盖板520a或光接收腔体520的前提下拆除光接收盖板520a，减低返修难度和成本。
101.在一些实施例中，如图16所示，光接收腔体520的底板上设置透镜安装柱527。图17为本技术实施例提供一种光接收腔体的结构示意图二。如图16和17所示，透镜安装柱527为
直棱柱结构，如三棱柱结构；透镜安装柱527包括第一透镜支撑面527a和第二透镜支撑面527b，第一透镜支撑面527a和第二透镜支撑面527b之间具有满足第一透镜531和第二透镜532安装设置的夹角；第一透镜支撑面527a用于限位固定第一透镜531，第二透镜支撑面527b用于限位固定第二透镜532。在本实施例中，设置包括第一透镜支撑面527a和第二透镜支撑面527b的透镜安装柱527便于实现第一透镜531和第二透镜532的无源耦合安装，便于提高第一透镜531和第二透镜532安装效率和安装精度。
102.进一步，在申请实施例中，光接收腔体520的底板上还设置透镜槽527c，透镜槽527c设置在透镜安装柱527的第一透镜支撑面527a和第二透镜支撑面527b的侧边、与第一透镜支撑面527a和第二透镜支撑面527b接触。一方面，透镜槽527c方便透镜安装柱527上第一透镜支撑面527a和第二透镜支撑面527b的加工成形，如方便车削加工透镜安装柱527时的退刀；另一方面，保证第一透镜531和第二透镜532分别与第一透镜支撑面527a和第二透镜支撑面527b充分接触；再一方面，当第一透镜531和第二透镜532点胶连接光接收腔体520的底板上时，多余的胶水可流进透镜槽527c内，从而避免的胶水影响到第一透镜531和第二透镜532安装精度。
103.在一些实施例中，如图16和17所示，光接收腔体520的底板上还设置解波分复用组件(demux)安装柱502为直棱柱结构，如四棱柱结构；demux安装柱502包括第一demux安装面502a和第二demux安装面502b，第一demux安装面502a用于限位、固定安装第一demux540，第二demux安装面502b用于限位、固定安装第二demux550。可选的，第一demux安装面502a与第一demux安装面502b平行。在本实施例中，设置包括第一demux安装面502a和第二demux安装面502b的demux安装柱502便于实现第一demux540和第二demux550的无源耦合安装，便于提高第一demux540和第二demux550安装效率和安装精度。
104.进一步，在申请实施例中，第一demux安装面502a的侧边设置第一demux槽502c，第一demux槽502c与第一demux安装面502a接触；第二demux安装面502b的侧边设置第二demux槽502d，第二demux槽502d与第二demux安装面502b接触。一方面，第一demux槽502c和第二demux槽502d方便demux安装柱502上第一demux安装面502a与第一demux安装面502b的加工成形，如方便车削加工第一demux安装面502a与第一demux安装面502b时的退刀；另一方面，避免在第一demux安装面502a与第一demux安装面502b在与光接收腔体520的底板接触处出现圆弧倒角，而造成第一demux540和第二demux550分别与第一demux安装面502a与第一demux安装面502b不能充分接触，而影响第一demux540和第二demux550的安装精度；再一方面，当第一demux540和第二demux550点胶连接光接收腔体520的底板demux安装柱502上时，多余的胶水可流进第一demux槽502c和第二demux槽502d内，从而避免的胶水影响到第一demux540和第二demux550安装精度。
105.在一些实施例中，如图16所示，光接收腔体520的底板上还设置第一demux固定胶槽528和第二demux固定胶槽529，第一demux固定胶槽528和第二demux固定胶槽529分别用于盛放点胶。如，当需要固定第一demux540和第二demux550时，分别在第一demux固定胶槽528和第二demux固定胶槽529中点胶，然后将第一demux540和第二demux550分别安装放置在第一demux固定胶槽528和第二demux固定胶槽529上，胶水凝固完成第一demux540和第二demux550在底板上的固定。
106.进一步，如图17所示，第一demux固定胶槽528包括第一点胶槽528a和第一溢胶槽
528b，第一点胶槽528a和第一溢胶槽528b通常可通过光接收腔体520底板的顶面下沉形成，第一点胶槽528a和第一溢胶槽528b被侧壁隔离开。可选的，第一点胶槽528a为圆形结构，第一溢胶槽528b为围绕在第一点胶槽528a侧边的圆环结构，但本技术中不局限于此次种结构形式。在具体使用中，将胶水点在第一点胶槽528a中，点胶要充足，通常会溢满第一点胶槽528a，第一demux540覆盖放置在第一点胶槽528a上方，第一点胶槽528a中多余的胶水将会溢流至第一溢胶槽528b，进而可有效防止胶水量不足影响第一demux540牢固性，又能防止胶水过量时胶水随处溢以及造成第一demux540安装精度不够。
107.相应的，如图17所示，第二demux固定胶槽529包括第二点胶槽529a和第为溢胶槽529b，第二点胶槽529a和第二溢胶槽529b通常可通过光接收腔体520底板的顶面下沉形成，第二点胶槽529a和第二溢胶槽529b被侧壁隔离开。可选的，第二点胶槽529a为圆形结构，第二溢胶槽529b为围绕在第二点胶槽529a侧边的圆环结构，但本技术中不局限于此次种结构形式。第二demux固定胶槽529的具体使用可参见第一demux固定胶槽528。
108.在一些实施例中，如图16所示，光接收腔体520的底板上还设置第一棱镜安装柱503a、第二棱镜安装柱503b和第三棱镜安装柱503c,第一棱镜安装柱503a、第二棱镜安装柱503b和第三棱镜安装柱503c间隔设置。其中：一方面，第一棱镜安装柱503a、第二棱镜安装柱503b和第三棱镜安装柱503c用于第一反射棱镜561和第二反射棱镜571的安装限位；另一方面，第一棱镜安装柱503a和第二棱镜安装柱503b配合用于固定第一反射棱镜561的侧面，第二棱镜安装柱503b和第三棱镜安装柱503c配合用于固定第二反射棱镜571的侧面。可选的，第一棱镜安装柱503a和第二棱镜安装柱503b之间设置第一反射棱镜安装面503d，第一反射棱镜安装面503d用于支撑第一反射棱镜561的底面；第二棱镜安装柱503b和第三棱镜安装柱503c之间设置第二反射棱镜安装面503e，第二反射棱镜安装面503e用于支撑第二反射棱镜571的底面。
109.在一些实施例中，如图16所示，光接收腔体520的底板上包括第一底面501a和第二底面501b，第一底面501a和第二底面501b之间形成台阶面501c。第一底面501a上设置透镜安装柱527、demux安装柱502、第一demux固定胶槽528和第二demux固定胶槽529等，第二底面501b用于承载伸入至光接收腔体520的柔性电路板310。台阶面501c实现了将光接收腔体520底面高度的划分；一方面，第一底面501a和第二底面501b之间形成台阶面501c，第一底面501a可相对抬高第一反射棱镜安装面503d和第二反射棱镜安装面503e的高度，进而抬高第一反射棱镜561和第二反射棱镜571高度，便于实现第一反射棱镜561和第二反射棱镜571与第一光接收组件580和第二光接收组件590装配；另一方面，台阶面501c还可用于柔性电路板310伸入光接收腔体520的限位。
110.图18为本技术实施例提供的一种光接收腔体的装配使用状态图，图18示出了透镜安装柱527、demux安装柱502、第一demux固定胶槽528和第二demux固定胶槽529等的使用状态。如图18所示，第一透镜531的侧面贴合透镜安装柱527的第一透镜支撑面527a，第二透镜532的侧面贴合透镜安装柱527的第二透镜支撑面527b；第一demux540的侧面贴合demux安装柱502的第一demux安装面502a，且第一demux540覆盖第一demux固定胶槽528；第二demux550的侧面贴合demux安装柱502的第二demux安装面502b，且第二demux550覆盖第二demux固定胶槽529；第一反射棱镜561卡设在第一棱镜安装柱503a和第二棱镜安装柱503b之间，第二反射棱镜571卡设在第二棱镜安装柱503b和第三棱镜安装柱503c之间。
111.图19为本技术实施例提供的一种光接收腔体的装配使用状态的剖视图。如图19所示，当第二透镜532的侧面贴合透镜安装柱527的第二透镜支撑面527b固定后，第二透镜532覆盖透镜槽527c；当第一demux540装配至光接收腔体520的底板上，第一demux540覆盖第一demux固定胶槽528的第一点胶槽528a和第一溢胶槽528b；第一底面501a抬高了第一demux540，使第一demux540的底部与第二底面501b之间存在一定的高度差，便于第一光接收组件580中器件的安装设置；柔性电路板310的端面抵触台阶面501c，台阶面501c用于柔性电路板310的端面的限位。在本技术实施例中，伸入至光接收腔体520内的柔性电路板310可通过导热胶等固定在第二底面501b。
112.图20为本技术实施例提供的一种光接收腔体的剖视图。如图20所示，光接收腔体520的顶部设置盖板固定胶槽526a，光接收盖板520a的边缘与盖板固定胶槽526a相应位置处设置盖板凸起520b，盖板凸起520b配合设置在盖板固定胶槽526a内。如此，当使用胶水固定连接光接收腔体520和光接收盖板520a时，盖板固定胶槽526a与盖板凸起520b配合便于增加粘胶面积，进而能够使光接收盖板520a与光接收腔体520充分密封。
113.进一步，如图20所示，光接收腔体520的侧壁上还设置第三通孔526c，第三通孔526c连通光接收腔体520的内腔；第三通孔526c内设置密封塞526d，密封塞526d用于密封第三通孔526c。在光接收次模块500生产过程中，通常需要加热烘烤，进而设置第三通孔526c便于光接收腔体520内空气流通，而当加热烘烤完成后，使用密封塞526d密封第三通孔526c，避免光接收腔体520外部空气通过第三通孔526c进入光接收腔体520的内腔。
114.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，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技术各实施例技术方案的精神和范围。