本申請(qǐng)屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)組件及光模塊。

背景技術(shù)：

光模塊由光電器件、功能電路和光口端等組成。其中，光電器件包括發(fā)射和接收兩部分。簡(jiǎn)單的說(shuō)，光模塊的主要功能就是實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，在發(fā)送端將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過(guò)光纖傳送后，在接收端再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。

光模塊在自由空間光路設(shè)計(jì)時(shí)，光路中往往需要加入光環(huán)形器、波分復(fù)用器及解復(fù)用器等光學(xué)元器件，此時(shí)需要較長(zhǎng)的光路來(lái)滿足光模塊的設(shè)計(jì)需要。

參圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中光模塊通常采用雙透鏡系統(tǒng)的光學(xué)組件100’，其沿光路的光軸方向依次包括光發(fā)射端11’、第一透鏡12’、光學(xué)元器件13’、第二透鏡14’及光接收端15’，第一透鏡12’為準(zhǔn)直透鏡，用于將光發(fā)射端11’發(fā)射的光信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)直，第二透鏡14’為聚焦透鏡，用于將各路從光學(xué)元器件傳輸?shù)墓庑盘?hào)聚焦到光接收端15’。

然而雙透鏡系統(tǒng)的光學(xué)組件中，光發(fā)射端11’與第一透鏡12’的對(duì)準(zhǔn)及位置精度要求較高，因?yàn)楣獍l(fā)射端11’與光接收端15’之間的發(fā)散角失配較大，為了獲得較高的耦合效率一般第一透鏡12’的m值在4左右，且由于光路較長(zhǎng)，當(dāng)光發(fā)射端11’與第一透鏡12’在同心度方向配合稍有偏差會(huì)造成整個(gè)光路到達(dá)光路系統(tǒng)末端的光束位置有較大偏差，或者有部分光束會(huì)跑出光學(xué)組件可接收范圍以外，具體參圖2所示，在光接收端位置精度要求較高時(shí)對(duì)整個(gè)光學(xué)組件的耦合效率會(huì)造成很大影響。

因此針對(duì)上述問(wèn)題，有必要提供一種光學(xué)組件及光模塊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)一實(shí)施例提供一種光學(xué)組件，所述光學(xué)組件依次包括光發(fā)射端、光接收端、及位于光發(fā)射端和光接收端之間的光學(xué)元器件，所述光學(xué)組件還包括位于光學(xué)元器件和光發(fā)射端之間準(zhǔn)直單元、以及位于光學(xué)元器件和光接收端之間的聚焦單元，所述準(zhǔn)直單元包括位于光學(xué)元器件和光發(fā)射端之間的第一透鏡和位于第一透鏡和光學(xué)元器件之間的向場(chǎng)透鏡，所述聚焦單元包括位于光學(xué)元器件和光接收端之間的第二透鏡，所述向場(chǎng)透鏡用于吸收光發(fā)射端與第一透鏡之間的對(duì)位偏差。

一實(shí)施例中，所述第一透鏡和第二透鏡為凸透鏡或平凸透鏡，所述向場(chǎng)透鏡為凸透鏡、平凸透鏡、凹透鏡或平凹透鏡中的一種。

一實(shí)施例中，所述向場(chǎng)透鏡為凸透鏡或平凸透鏡，所述第一透鏡的像點(diǎn)為位于第一透鏡和向場(chǎng)透鏡之間實(shí)像點(diǎn)。

一實(shí)施例中，所述光發(fā)射端和第一透鏡之間的距離大于第一透鏡的焦距，光發(fā)射端發(fā)射的光信號(hào)依次經(jīng)過(guò)第一透鏡、向場(chǎng)透鏡、光學(xué)元器件及第二透鏡，最終聚焦至光接收端。

一實(shí)施例中，所述向場(chǎng)透鏡為凸透鏡或平凸透鏡，所述第一透鏡的像點(diǎn)為位于第一透鏡在光發(fā)射端一側(cè)的虛像點(diǎn)。

一實(shí)施例中，所述光發(fā)射端和第一透鏡之間的距離小于第一透鏡的焦距，光發(fā)射端發(fā)射的光信號(hào)依次經(jīng)過(guò)第一透鏡、向場(chǎng)透鏡、光學(xué)元器件及第二透鏡，最終聚焦至光接收端。

一實(shí)施例中，所述向場(chǎng)透鏡為凹透鏡或平凹透鏡，所述第一透鏡的像點(diǎn)為位于向場(chǎng)透鏡在光接收端一側(cè)的虛像點(diǎn)。

一實(shí)施例中，所述光發(fā)射端和第一透鏡之間的距離大于第一透鏡的焦距，光發(fā)射端發(fā)射的光信號(hào)依次經(jīng)過(guò)第一透鏡、向場(chǎng)透鏡、光學(xué)元器件及第二透鏡，最終聚焦至光接收端。

一實(shí)施例中，所述光學(xué)元器件包括光環(huán)形器、波分復(fù)用器、解復(fù)用器中的一種或多種。

本申請(qǐng)一實(shí)施例還提供一種光模塊，所述光模塊包括上述的光學(xué)組件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的技術(shù)方案中，

光學(xué)組件中通過(guò)增加一個(gè)向場(chǎng)透鏡，能夠吸收光學(xué)組件組裝時(shí)的對(duì)位偏差，將偏離處光學(xué)組件外的光信號(hào)重新拉回后續(xù)的光學(xué)組件中進(jìn)行傳輸；

降低了光學(xué)組件的組裝公差精度，組裝方便，且提高整個(gè)光學(xué)組件的耦合效率。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)組件的光路傳輸示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中存在對(duì)位偏差的光學(xué)組件的光路傳輸示意圖；

圖3是本申請(qǐng)第一實(shí)施方式中光學(xué)組件的光路傳輸示意圖；

圖4是本申請(qǐng)第一實(shí)施方式中光學(xué)組件存在對(duì)位偏差的光路傳輸示意圖；

圖5是本申請(qǐng)第二實(shí)施方式中光學(xué)組件的光路傳輸示意圖；

圖6是本申請(qǐng)第二實(shí)施方式中光學(xué)組件存在對(duì)位偏差的光路傳輸示意圖；

圖7是本申請(qǐng)第三實(shí)施方式中光學(xué)組件的光路傳輸示意圖；

圖8是本申請(qǐng)第三實(shí)施方式中光學(xué)組件存在對(duì)位偏差的光路傳輸示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖所示的具體實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本申請(qǐng)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。

在本申請(qǐng)的各個(gè)圖示中，為了便于圖示，結(jié)構(gòu)或部分的某些尺寸會(huì)相對(duì)于其它結(jié)構(gòu)或部分?jǐn)U大，因此，僅用于圖示本申請(qǐng)的主題的基本結(jié)構(gòu)。

本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空間相對(duì)位置的術(shù)語(yǔ)是出于便于說(shuō)明的目的來(lái)描述如附圖中所示的一個(gè)單元或特征相對(duì)于另一個(gè)單元或特征的關(guān)系?？臻g相對(duì)位置的術(shù)語(yǔ)可以旨在包括設(shè)備在使用或工作中除了圖中所示方位以外的不同方位。例如，如果將圖中的設(shè)備翻轉(zhuǎn)，則被描述為位于其他單元或特征“下方”或“之下”的單元將位于其他單元或特征“上方”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下方”可以囊括上方和下方這兩種方位。設(shè)備可以以其他方式被定向（旋轉(zhuǎn)90度或其他朝向），并相應(yīng)地解釋本文使用的與空間相關(guān)的描述語(yǔ)。

當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一部件或?qū)印吧稀?、與另一部件或?qū)印斑B接”時(shí)，其可以直接在該另一部件或?qū)由?、連接到該另一部件或?qū)?，或者可以存在中間元件或?qū)?。相反，?dāng)部件被稱為“直接在另一部件或?qū)由稀?、“直接連接在另一部件或?qū)由稀睍r(shí)，不能存在中間部件或?qū)印?/p>

參圖3所示介紹本申請(qǐng)第一實(shí)施方式中的光學(xué)組件100，該光學(xué)組件包括光發(fā)射端11、光接收端15、及位于光發(fā)射端和光接收端之間的光學(xué)元器件13，光學(xué)組件還包括位于光學(xué)元器件13和光發(fā)射端11之間的第一透鏡12、位于光學(xué)元器件13和光接收端15之間的第二透鏡14、以及位于第一透鏡12和光學(xué)元器件13之間的向場(chǎng)透鏡(fieldlens)16。第一透鏡12和向場(chǎng)透鏡16作為光學(xué)組件的準(zhǔn)直單元，該向場(chǎng)透鏡16用于吸收光發(fā)射端11與第一透鏡12之間的對(duì)位偏差，第二透鏡14作為光學(xué)組件的聚焦單元。

其中，第一透鏡12和第二透鏡14為凸透鏡或平凸透鏡、向場(chǎng)透鏡16為凸透鏡或平凸透鏡，本實(shí)施方式中以第一透鏡12和第二透鏡14為凸透鏡、向場(chǎng)透鏡16為凸透鏡為例進(jìn)行說(shuō)明。

優(yōu)選地，本實(shí)施方式光學(xué)組件中的光發(fā)射端可以為激光器、激光二極管模組（tocan，transmitteroutlinecan）等，光接收端可以為接收光纖、光電探測(cè)器等，光學(xué)元器件可以包括光環(huán)形器、波分復(fù)用器、解復(fù)用器等，此處不再一一舉例進(jìn)行說(shuō)明。

本實(shí)施方式中第一透鏡12的焦距為f1，光發(fā)射端11和第一透鏡12之間的距離大于第一透鏡的焦距f1，即光發(fā)射端11位于第一透鏡12的左側(cè)焦點(diǎn)之外，第一透鏡12的像點(diǎn)為位于第一透鏡12和向場(chǎng)透鏡16之間的實(shí)像點(diǎn)。

具體的光信號(hào)傳輸原理如下：

首先，光發(fā)射端11發(fā)射的光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一透鏡12透射后在第一透鏡12的右側(cè)進(jìn)行匯聚，且匯聚的光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一透鏡12的像點(diǎn)；而后，經(jīng)過(guò)第一透鏡12匯聚后的光信號(hào)經(jīng)過(guò)向場(chǎng)透鏡16進(jìn)行準(zhǔn)直，得到若干平行光信號(hào)在光學(xué)元器件13之間進(jìn)行傳輸；最后，平行光信號(hào)經(jīng)過(guò)第二透鏡14進(jìn)行聚焦，聚焦至光接收端15并進(jìn)一步傳輸。

圖3中光發(fā)射端11、第一透鏡12、向場(chǎng)透鏡16、光學(xué)元器件13、第二透鏡14、及光接收端15均位于光軸上，然而在實(shí)際安裝時(shí)，光發(fā)射端11和第一透鏡12之間通常具有一定的對(duì)位偏差。

參圖4所示，光發(fā)射端11偏離光軸一定距離，此時(shí)從光發(fā)射端11發(fā)射的光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一透鏡12透射后與圖3中相比也會(huì)存在一定的偏離，通過(guò)增加的向場(chǎng)透鏡16可以吸收光發(fā)射端11與第一透鏡12之間的對(duì)位偏差，將偏離處光學(xué)組件外的光信號(hào)重新拉回后續(xù)的光學(xué)組件中進(jìn)行傳輸。

同樣地，光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一透鏡12和向場(chǎng)透鏡16準(zhǔn)直后變?yōu)槿舾善叫械墓庑盘?hào)，在光學(xué)元器件13中傳輸后經(jīng)過(guò)第二透鏡14聚焦，最終聚焦至光接收端15。

參圖5所示介紹本申請(qǐng)第二實(shí)施方式中的光學(xué)組件200，該光學(xué)組件包括光發(fā)射端21、光接收端25、及位于光發(fā)射端和光接收端之間的光學(xué)元器件23，光學(xué)組件還包括位于光學(xué)元器件23和光發(fā)射端21之間的第一透鏡22、位于光學(xué)元器件23和光接收端25之間的第二透鏡24、以及位于第一透鏡22和光學(xué)元器件23之間的向場(chǎng)透鏡(fieldlens)26。第一透鏡22和向場(chǎng)透鏡26作為光學(xué)組件的準(zhǔn)直單元，該向場(chǎng)透鏡26用于吸收光發(fā)射端21與第一透鏡22之間的對(duì)位偏差，第二透鏡24作為光學(xué)組件的聚焦單元。

其中，第一透鏡22和第二透鏡24為凸透鏡或平凸透鏡、向場(chǎng)透鏡26為凸透鏡或平凸透鏡，與第一實(shí)施方式相同地，本實(shí)施方式中以第一透鏡22和第二透鏡24為凸透鏡、向場(chǎng)透鏡26為凸透鏡為例進(jìn)行說(shuō)明。

優(yōu)選地，本實(shí)施方式光學(xué)組件中的光發(fā)射端可以為激光器、激光二極管模組（tocan，transmitteroutlinecan）等，光接收端可以為接收光纖、光電探測(cè)器等，光學(xué)元器件可以包括光環(huán)形器、波分復(fù)用器、解復(fù)用器等，此處不再一一舉例進(jìn)行說(shuō)明。

與第一實(shí)施方式不同的是，本實(shí)施方式中第一透鏡22的曲率半徑小于第一實(shí)施方式中第一透鏡12的曲率半徑，第一透鏡22的焦距為f2，光發(fā)射端21和第一透鏡22之間的距離小于第一透鏡的焦距f2，即光發(fā)射端21位于第一透鏡22的左側(cè)焦點(diǎn)之內(nèi)，第一透鏡22的像點(diǎn)為位于光發(fā)射端21左側(cè)的虛像點(diǎn)。

具體的光信號(hào)傳輸原理如下：

首先，光發(fā)射端21發(fā)射的光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一透鏡22透射，透射光信號(hào)仍呈發(fā)射狀，在第一透鏡22的無(wú)法匯聚至像點(diǎn)；而后，經(jīng)過(guò)第一透鏡22后的光信號(hào)經(jīng)過(guò)向場(chǎng)透鏡26進(jìn)行準(zhǔn)直，得到若干平行光信號(hào)在光學(xué)元器件23之間進(jìn)行傳輸；最后，平行光信號(hào)經(jīng)過(guò)第二透鏡24進(jìn)行聚焦，聚焦至光接收端25并進(jìn)一步傳輸。

圖5中光發(fā)射端21、第一透鏡22、向場(chǎng)透鏡26、光學(xué)元器件23、第二透鏡24、及光接收端25均位于光軸上，然而在實(shí)際安裝時(shí)，光發(fā)射端21和第一透鏡22之間通常具有一定的對(duì)位偏差。

參圖6所示，光發(fā)射端21偏離光軸一定距離，此時(shí)從光發(fā)射端21發(fā)射的光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一透鏡22透射后與圖5中相比也會(huì)存在一定的偏離，通過(guò)增加的向場(chǎng)透鏡26可以吸收光發(fā)射端21與第一透鏡22之間的對(duì)位偏差，將偏離處光學(xué)組件外的光信號(hào)重新拉回后續(xù)的光學(xué)組件中進(jìn)行傳輸。

同樣地，光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一透鏡22和向場(chǎng)透鏡26準(zhǔn)直后變?yōu)槿舾善叫械墓庑盘?hào)，在光學(xué)元器件23中傳輸后經(jīng)過(guò)第二透鏡24聚焦，最終聚焦至光接收端25。

參圖7所示介紹本申請(qǐng)第三實(shí)施方式中的光學(xué)組件300，該光學(xué)組件包括光發(fā)射端31、光接收端35、及位于光發(fā)射端和光接收端之間的光學(xué)元器件33，光學(xué)組件還包括位于光學(xué)元器件33和光發(fā)射端31之間的第一透鏡32、位于光學(xué)元器件33和光接收端35之間的第二透鏡34、以及位于第一透鏡32和光學(xué)元器件33之間的向場(chǎng)透鏡(fieldlens)36。第一透鏡32和向場(chǎng)透鏡36作為光學(xué)組件的準(zhǔn)直單元，該向場(chǎng)透鏡36用于吸收光發(fā)射端31與第一透鏡32之間的對(duì)位偏差，第二透鏡34作為光學(xué)組件的聚焦單元。

其中，第一透鏡32和第二透鏡34為凸透鏡或平凸透鏡、向場(chǎng)透鏡36為凹透鏡或平凹透鏡，本實(shí)施方式中以第一透鏡32和第二透鏡34為凸透鏡、向場(chǎng)透鏡36為凹透鏡為例進(jìn)行說(shuō)明。

優(yōu)選地，本實(shí)施方式光學(xué)組件中的光發(fā)射端可以為激光器、激光二極管模組（tocan，transmitteroutlinecan）等，光接收端可以為接收光纖、光電探測(cè)器等，光學(xué)元器件可以包括光環(huán)形器、波分復(fù)用器、解復(fù)用器等，此處不再一一舉例進(jìn)行說(shuō)明。

本實(shí)施方式中第一透鏡32的焦距為f3，光發(fā)射端31和第一透鏡32之間的距離大于第一透鏡的焦距f3，即光發(fā)射端31位于第一透鏡32的左側(cè)焦點(diǎn)之內(nèi)，與第一實(shí)施方式不同的是，本實(shí)施方式中第一透鏡32的像點(diǎn)為位于向場(chǎng)透鏡36右側(cè)的虛像點(diǎn)。

具體的光信號(hào)傳輸原理如下：

首先，光發(fā)射端31發(fā)射的光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一透鏡32透射，透射光信號(hào)仍呈收斂狀，但第一透鏡32的像點(diǎn)為位于向場(chǎng)透鏡36右側(cè)的虛像點(diǎn)，光信號(hào)在第一透鏡32和向場(chǎng)透鏡36之間不會(huì)匯聚至一點(diǎn)；而后，經(jīng)過(guò)第一透鏡32后的光信號(hào)經(jīng)過(guò)向場(chǎng)透鏡36進(jìn)行準(zhǔn)直，得到若干平行光信號(hào)在光學(xué)元器件33之間進(jìn)行傳輸；最后，平行光信號(hào)經(jīng)過(guò)第二透鏡34進(jìn)行聚焦，聚焦至光接收端35并進(jìn)一步傳輸。

圖7中光發(fā)射端31、第一透鏡32、向場(chǎng)透鏡36、光學(xué)元器件33、第二透鏡34、及光接收端35均位于光軸上，然而在實(shí)際安裝時(shí)，光發(fā)射端31和第一透鏡32之間通常具有一定的對(duì)位偏差。

參圖8所示，光發(fā)射端31偏離光軸一定距離，此時(shí)從光發(fā)射端31發(fā)射的光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一透鏡32透射后與圖7中相比也會(huì)存在一定的偏離，通過(guò)增加的向場(chǎng)透鏡36可以吸收光發(fā)射端31與第一透鏡32之間的對(duì)位偏差，將偏離處光學(xué)組件外的光信號(hào)重新拉回后續(xù)的光學(xué)組件中進(jìn)行傳輸。

同樣地，光信號(hào)經(jīng)過(guò)第一透鏡32和向場(chǎng)透鏡36準(zhǔn)直后變?yōu)槿舾善叫械墓庑盘?hào)，在光學(xué)元器件33中傳輸后經(jīng)過(guò)第二透鏡34聚焦，最終聚焦至光接收端35。

上述各實(shí)施方式可應(yīng)用于光路較長(zhǎng)的光學(xué)組件中，如光接收模塊、光發(fā)射模塊或雙向光收發(fā)模塊，只需在光路中增加一個(gè)向場(chǎng)透鏡，降低了對(duì)位偏差對(duì)光學(xué)組件的影響，提高了整個(gè)光學(xué)組件的耦合效率。

本申請(qǐng)通過(guò)上述實(shí)施方式，具有以下有益效果：

光學(xué)組件中通過(guò)增加一個(gè)向場(chǎng)透鏡，能夠吸收光學(xué)組件組裝時(shí)的對(duì)位偏差，將偏離處光學(xué)組件外的光信號(hào)重新拉回后續(xù)的光學(xué)組件中進(jìn)行傳輸；

降低了光學(xué)組件的組裝公差精度，組裝方便，且提高整個(gè)光學(xué)組件的耦合效率。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本申請(qǐng)的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍，凡未脫離本申請(qǐng)技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。