专利名称：一种单纤双向收发模块及其封装的利记博彩app
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受，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方向上的波分器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。
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，其耦合效率高，封装尺寸小。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，所述第一透镜、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，所述第一透镜上镀有增反膜、第二透镜镀有增透膜。根据本发明的实施例，所述第二透镜对应激光二极管的一面镀有增透膜。根据本发明的实施例，所述第一透镜对应光电二极管的一面镀有增反膜。根据本发明的实施例，所述激光二极管置于第一透镜的焦点处，所述光电二极管置于第二透镜的焦点处。根据本发明的实施例，所述第一透镜的类型和第二透镜的类型相同。
根据本发明的实施例，所述第一透镜的类型和第二透镜为半球透镜。根据本发明的实施例，所述第一半球透镜、第二半球透镜组合成一个球体，第一半球透镜、第二半球透的平面与光轴呈45°。根据本发明的实施例，位于下方的第一球透镜下端设置有定位槽。根据本发明的实施例，第一半球透镜和第二半球透镜的两端通过黏胶粘结于一体。根据本发明的实施例，所述第一半球透镜和第二半球透镜之间设置有分光器，所述分光器在光路中倾斜角呈45°。根据本发明的实施例，所述分光器的两端与第一半球透镜和第二半球透镜通过粘
结于一体。根据本发明的实施例，第一半球透镜、分光器、第二半球透镜组合成一个球体，第一半球透镜、分光器、第二半球透镜的两端通过粘结于一体。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和第二球透镜相对应的空腔。本发明的再一个方面，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和第二透镜相对应的空腔；所述空腔的下壁设置有倒置的圆台结构的安装槽。根据本发明的实施例，所述安装槽的侧面倾斜角度为45°。根据本发明的实施例，所述空腔的上壁有与第一半球透镜和第二半球透镜相对应的圆角。根据本发明的实施例，所述安装槽的下表面上设置有定位块，所述定位块与第一半球透镜下端的定位槽相配合。根据本发明的实施例，所述安装槽的上端面高于第二半球透镜的下端，使得第二半球透镜下端设置在安装槽内。本发明还进一步提供一种使用上述的封装的方法，首先将第一半球透镜通过光电二极管安装端置入空腔内，使第一半球透镜的平面呈45°角倾斜，第一半球透镜下端的定位槽卡入定位块中；其次将第二半球透镜的平面放置在第一半球透镜的平面上；最后在第一半球透镜和第二半球透镜的两端均涂覆上黏胶，使第一半球透镜、第二半球透镜紧紧的固定在封装上。本发明还进一步提供另一种使用上述的封装的方法，首先将第一半球透镜通过光电二极管安装端置入空腔内，使第一半球透镜的平面呈45°角倾斜，第一半球透镜下端的定位槽卡入定位块中；其次将分光器倾斜放置在第一半球透镜的平面上，将第二半球透镜的平面倾斜放置在分光器上；最后在分光器、第一半球透镜和第二半球透镜的两端均涂覆上黏胶，使分光器、第一半球透镜、第二半球透镜紧紧的固定在封装上。与现有技术相比，本发明的优点在于1、本发明将现有技术的透镜和位于光电二极管的半球形端面改进为设置在激光二极管方向上的半球透镜，这样减小了光模块在激光二极管方向上的尺寸，使得在同样大小的电路板上可以设置更多的光收发器，或者设置同样的光收发器，电路板的面积更小 ’导
5致整个光器件的尺寸减小。2、本发明中采用半球透镜对光信号进行聚焦，极大的提高了光电二极管、光纤、激光二极管光路的耦合率。
图1为现有技术中单纤双向收发模块的结构原理图；图2为本发明的外形结构图；图3为本发明实施例1的结构图；图4为本发明实施例2的结构图；图5为本发明实施例1和实施例2中封装的结构图；图6为现有技术中光收发器焊接在电路板上的示意图；图7为本发明所制成的光收发器焊接在电路板上的示意示一；图8为本发明所制成的光收发器焊接在电路板上的示意示二。
具体实施例方式下面将结合附图和具体实施对本发明作进一步说明；本发明公开了一种单纤双向收发模块，包括激光二极管3、光电二极管1、第一透镜和第二透镜，所述激光二极管3置于第一透镜的焦点处，所述光电二极管1置于第二透镜的焦点处。所述第二透镜对应激光二极管3的一面镀有增透膜，增透膜使得入射光在增透膜的上下两表面的反射光相消，导致反射光能减小，透射光能相对增大。所述第一透镜对应光电二极管1的一面镀有增反膜，增反膜的原理与增透膜相反，它使从膜前后表面反射出来的光叠加增强，这样由能量守知透射光必减弱，导致透射光能小，而反射光能强。镀膜常用的材料有MgF2、TiO2, a^e、陶瓷红外光红外增透膜、乙烯基倍半硅氧烷杂化膜等；常用的镀膜方法有真空蒸镀、化学起相沉积、溶胶-凝胶镀膜等方法。三者相比较，溶胶-凝胶镀膜设备简单、能在常温常压下操作、膜层均勻性高、微观结构可控，适于不同形状、尺寸的基片、能通过控制配方、制备工艺得到高激光破坏阈值的光学薄膜，本发明采用溶胶-凝胶镀膜对分光器的两平面进行镀膜。其中第一透镜、第二透镜与激光二极管3及光电二极管1同光轴且光轴为一直线， 这样缩小了收发模块的纵向尺寸，并使得光路传输效果最好，光损失最小。需要说明的是，本发明中第一透镜和第二透镜是半球透镜。对于本发明的半球透镜的加工将一个立方体去除多面体的棱角，如此下去，立方体就变成了一个近球体；然后将这个近球体放入滚桶中进行粗磨，根据需要在滚桶中加入各种磨料辅助物，滚桶中的盘里有许多同心圆的槽，近球体被置于槽中，并用相同的盘和之一起作相对运动，加入磨料，这样可以对近球体进行磨削；最后对玻璃球进行抛光，一般使用柔性抛光模，它能在球表面移动时改变自己的表面形状，始终与球的加工面保持吻合，用来改善表面的粗糙程度，另外它一般不能改善加工表面的面形，再将磨削好的球透镜对半剖切，再对剖切平面进行加工。实施例1 参见图2和图3所示的单纤双向收发模块包括第一半球透镜7-1和第二半球透镜7-2，第一半球透镜7-1和第二半球透镜7-2的平面与光轴呈45°在光路中倾斜角呈 45°设置，第一半球透镜7-1、第二半球透镜7-2组合成一个球体；位于下方的第一球透镜 7-1下端设置有定位槽。应用于该发光模块的封装2 (如图5所示)，包括激光二极管安装端2-2、光电二极管安装端2-4和光纤安装端2-5，封装2的内部有与半球透镜相对应的空腔9 ；空腔9的下壁设置有倒置的圆台结构的安装槽2-6，该安装槽2-6的侧面倾斜角度为 45° ；空腔9的上壁有与第一半球透镜7-1、第二半球透镜7-2相对应的圆角2-3 ；在安装槽2-6的下表面上设置有定位块2-1，该定位块2-1与第一半球透镜7-1下端的定位槽相配合，对第一半球透镜7-1起到定位作用，同时也保证了与第一半球透镜7-1的倾斜平面是面向激光二极管3和光电二极管1的。为了在使用过程中第一半球透镜7-1和第二半球透镜 7-2不会与封装2分离，保证光收发模块的质量，则安装槽2-6的上端面高于第二半球透镜 7-2的下端，使得第二半球透镜7-2下端能设置在安装槽2-6内，以便于半球透镜7-2的下端的固定。先将第一半球透镜7-1通过光电二极管安装端2-4置入空腔9内，使第一半球透镜7-1的平面呈45°角倾斜，第一半球透镜7-1下端的定位槽卡入定位块2-1中，再将第二半球透镜7-2的平面倾斜放置在第一半球透镜7-1的平面上，最后在第一半球透镜7-1、第二半球透镜7-2的两端均涂覆上黏胶，使分光器5、第一半球透镜7-1、第二半球透镜7-2紧紧的固定在封装2上。实施例2 参见图2和图4所示的单纤双向收发模块包括第一半球透镜7-1和第二半球透镜7-2和分光器5，分光器5在光路中倾斜角呈45°设置，第一半球透镜7-1、第二半球透镜7-2与分光器5组合成一个球体；位于下方的第一球透镜7-1下端设置有定位槽。应用于该发光模块的封装2(如图5所示)，包括激光二极管安装端2-2、光电二极管安装端2-4 和光纤安装端2-5，封装2的内部有与分光器5及半球透镜相对应的空腔9 ；空腔9的下壁设置有倒置的圆台结构的安装槽2-6，该安装槽2-6的侧面倾斜角度为45° ；空腔9的上壁有与第一半球透镜7-1、第二半球透镜7-2相对应的圆角2-3 ；在安装槽2-6的下表面上设置有定位块2-1，该定位块2-1与第一半球透镜7-1下端的定位槽相配合，对第一半球透镜 7-1起到定位作用，同时也保证了与第一半球透镜7-1相接触的分光器5的倾斜面是面向激光二极管3和光电二极管1的。为了在使用过程中分光器5、第一半球透镜7-1、第二半球透镜7-2不会与封装2分离，保证光收发模块的质量，则安装槽2-6的上端面高于第二半球透镜7-2的下端，使得第二半球透镜7-2下端设置在安装槽2-6内，以便于半球透镜7-2的固定。先将第一半球透镜7-1通过光电二极管安装端2-4置入空腔9内，使第一半球透镜7-1的平面呈45°角倾斜，第一半球透镜7-1下端的定位槽卡入定位块2-1中，再将分光器5倾斜放置在第一半球透镜7-1的平面上，并把第二半球透镜7-2的平面倾斜放置在分光器5上，最后在分光器5、第一半球透镜7-1、第二半球透镜7-2的两端均涂覆上黏胶，使分光器5、第一半球透镜7-1、第二半球透镜7-2紧紧的固定在封装2上。参见图6至图8，光收发模块通过封装后形成光收发器12，焊接在电路板11上，传统中的光收发器12在激光二极管方向上的封装尺寸太大，收发器12焊接在电路板上的数量少，而本发明通过对光收发模块进行改进后，光收发器12在激光二极管方向上的封装尺寸缩小，收发器12焊接在电路板上的数量相对增多，或者在保持原有数量的光收发器12的情况下可以缩小整个光器件的尺寸，且不会和电路板的最小可焊接尺寸产生冲突。
权利要求
1.一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，其特征在于，所述第一透镜、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，所述第一透镜上镀有增反膜、第二透镜镀有增透膜。
2.根据权利要求1所述的单纤双向收发模块，其特征在于，所述第二透镜对应激光二极管的一面镀有增透膜。
3.根据权利要求1所述的单纤双向收发模块，其特征在于，所述第一透镜对应光电二极管的一面镀有增反膜。
4.根据权利要求1所述的单纤双向收发模块，其特征在于，所述激光二极管置于第一透镜的焦点处，所述光电二极管置于第二透镜的焦点处。
5.根据权利要求1所述的单纤双向收发模块，其特征在于，所述第一透镜的类型和第二透镜的类型相同。
6.根据权利要求1至5之一所述的单纤双向收发模块，其特征在于，所述第一透镜的类型和第二透镜的类型为半球透镜。
7.根据权利要求6所述的单纤双向收发模块，其特征在于，所述第一半球透镜、第二半球透镜组合成一个球体，第一半球透镜、第二半球透的平面与光轴呈45°。
8.根据权利要求7所述的单纤双向收发模块，其特征在于，位于下方的第一半球透镜下端设置有定位槽。
9.根据权利要求7所述的单纤双向收发模块，其特征在于，第一半球透镜和第二半球透镜的两端通过黏胶粘结于一体。
10.根据权利要求6所述的单纤双向收发模块，其特征在于，所述第一半球透镜和第二半球透镜之间设置有分光器，所述分光器在光路中倾斜角呈45°。
11.根据权利要求10所述的单纤双向收发模块，其特征在于，第一半球透镜、分光器、 第二半球透镜组合成一个球体，第一半球透镜、分光器、第二半球透镜的两端通过粘结于一体。
12.—种应用于权利要求1至5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，其特征在于，封装的内部有第一透镜和第二球透镜相对应的空腔。
13.一种应用于权利要求7至10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，其特征在于，封装的内部有第一透镜和第二透镜相对应的空腔；所述空腔的下壁设置有倒置的圆台结构的安装槽。
14.根据权利要求13所述的封装，其特征在于，所述安装槽的侧面倾斜角度为45°。
15.根据权利要求13所述的封装，其特征在于，所述空腔的上壁有与第一半球透镜和第二半球透镜相对应的圆角。
16.根据权利要求13所述的封装，其特征在于，所述安装槽的下表面上设置有定位块， 所述定位块与第一半球透镜下端的定位槽相配合。
17.根据权利要求13所述的封装，其特征在于，所述安装槽的上端面高于第二半球透镜的下端，使得第二半球透镜下端设置在安装槽内。
18.使用权利要求14至17的封装的方法，其特征在于，将第一半球透镜通过光电二极管安装端置入空腔内，使第一半球透镜的平面呈45°角倾斜，第一半球透镜下端的定位槽卡入定位块中；将第二半球透镜的平面放置在第一半球透镜的平面上；在第一半球透镜和第二半球透镜的两端均涂覆上黏胶，使第一半球透镜、第二半球透镜紧紧的固定在封装上。
19.使用权利要求14至17的封装的方法，其特征在于，将第一半球透镜通过光电二极管安装端置入空腔内，使第一半球透镜的平面呈45°角倾斜，第一半球透镜下端的定位槽卡入定位块中；将分光器倾斜放置在第一半球透镜的平面上，将第二半球透镜的平面倾斜放置在分光器上；在分光器、第一半球透镜和第二半球透镜的两端均涂覆上黏胶，使分光器、第一半球透镜、第二半球透镜紧紧的固定在封装上。
全文摘要
本发明公开了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，所述第一透镜、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，所述第一透镜上镀有增反膜、第二透镜镀有增透膜。并进一步公开了用于该模块的封装及其使用方法。本发明将现有技术的透镜和位于光电二极管的半球形端面改进为设置在激光二极管方向上的半球透镜，这样减小了模块在激光二极管方向上的尺寸，使得在同样大小的电路板上可以设置更多的光收发器，或者设置同样的光收发器，电路板的面积更小；导致整个光器件的尺寸减小。本发明中采用半球透镜对光信号进行聚焦，极大的提高了光电二极管、光纤、激光二极管光路的耦合率。
文档编号G02B1/11GK102193156SQ201110177660
公开日2011年9月21日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者柯士品, 邱建雄, 陈宏源 申请人:索尔思光电(成都)有限公司