光组件的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种光组件，包括：激光器、由透光材质制成的主体元件；激光器位于主体元件的空腔中；主体元件上插设一透镜元件，透镜元件由透光材质制成，透镜元件中面向激光器的一侧设有第一凸透镜面且第一凸透镜面暴露在空腔中，以使激光器发射的光经过第一凸透镜面进行准直后进入光纤。本发明在主体元件上插设透镜元件，该透镜元件上的凸透镜面能对激光器发出的发散光准直，只要光纤入射光处与凸透镜面的高度一致，便可保证准直光束进入光纤中，而无需受激光器发散角限制便可实现光的长距离传输；主体元件通过采用分体式结构，避免第一凸透镜面和空腔位于同一拔模成型面上，从而解决第一凸透镜面脱模难的问题并提高光组件的成品率。
【专利说明】光组件【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤通信技术，尤其涉及一种光组件。
【背景技术】
[0002]在光纤通信领域中，需用到光组件，光组件是一种可实现光电或电光转换的光器件。
[0003]图1所示为现有技术中一种光组件，该光组件包括主体元件1、激光器2、光接口 4。主体元件I由透光材料构成，主体元件I 一端设有空腔5，空腔5置有激光器2，光接口 4设置在主体元件I另一端，在光接口 4中安装有光纤。在光接口 4 一侧设有一光线会聚孔，光线会聚孔一端的主体元件I为曲面结构，形成凸透镜3。一般情况下从激光器2发射的光是发散光，进入主体元件1，经主体元件凸透镜3会聚后耦合进光纤。
[0004]但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题:
[0005] 由于受到激光器2的发散角的限制，因此，激光器2与凸透镜3的距离受到限制，只能实现光线短距离的传输。为解决图1所示结构的光组件只能短距离传输的问题，本领域技术人员通常会考虑如下方式，在图1所示的主体元件I中，面向激光器2的内壁上再加工一个凸透镜来对激光器2发射的发散光进行准直，然后将准直后的光束耦合进入光接口内的光纤中，由于准直后的光束为平行光束，从而可以实现激光器2与光纤之间的长距离传输。然而，这种光组件结构加工困难，由于主体元件I需要在腔体中通过浇注透光材料脱模生成，在主体元件I中设有空腔5，那么主体元件的脱模方向为向下，但是在主体元件I内壁上面向激光器2的凸透镜的形成需要在脱模时向左生成，那么两个方向就会存在矛盾，如果采用向下脱模的方向，主体元件I内壁上面向激光器2的凸透镜在脱模过程中会受损，因此，此种设计将导致主体元件无法顺利脱模生成凸透镜。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种光组件，为了克服现有技术中的缺陷，实现光的长距离传输，并且使得主体元件易于顺利脱模。
[0007]本发明提供一种光组件，包括:激光器、由透光材质制成的主体元件；所述激光器位于所述主体元件的空腔中；
[0008]所述主体元件上开设有一插槽，所述插槽与所述空腔连通；所述插槽中插设一透镜元件，所述透镜元件由透光材质制成，所述透镜元件中面向所述激光器的一侧设有第一凸透镜面且所述第一凸透镜面暴露在所述空腔中，以使所述激光器发射的光经过所述第一凸透镜面进行准直后进入光纤。
[0009]作为上述实施例的优选方案:
[0010]所述激光器与所述第一凸透镜面同轴设置，所述主体元件上设置有安装孔，以用于安装所述光纤；所述主体元件中在所述安装孔的一侧设有光线会聚孔，所述光线会聚孔与所述安装孔连通。
[0011]作为上述优选方案的实施例一:
[0012]所述光线会聚孔为盲孔，所述光线会聚孔一端的主体元件为曲面结构，形成第二凸透镜面，以使所述第一凸透镜准直的光经过所述第二凸透镜面进行会聚后进入所述光线会聚孔中。
[0013]作为上述优选方案的实施二:
[0014]所述光线会聚孔为通孔，所述透镜元件中面向所述光纤的一侧且与所述光线会聚孔对应的位置上设有第三凸透镜面，以使经过所述第一凸透镜面准直的光经第三凸透镜面会聚至所述光线会聚孔中。
[0015]作为上述实施例二的一种具体方案:
[0016]所述透镜元件中面向所述光线会聚孔的一侧、在所述第三凸透镜面的上方设有第一凸台，以便于设有所述第三凸透镜面的所述透镜元件插设至所述插槽中。
[0017]作为上述具体方案的优选结构:
[0018]所述第一凸台相对于所在的透镜元件侧面的垂直距离，大于或等于所述第三凸透镜面相对于该侧面的垂直距离。
[0019]在上述所有实施例的基础上:
[0020]所述透镜元件中面向所述激光器的一侧、在所述第一凸透镜面的上方设有第二凸台，以便于设有所述第一凸透镜面的所述透镜元件插设至所述插槽中。
[0021]进一步地，所述第二凸台相对于所在的透镜元件侧面的垂直距离，大于或等于所述第一凸透镜面相对于所述侧面的垂直距离。
[0022]在上述实施例的基础上:
[0023]所述主体元件的空腔中设置有垫体，所述激光器设置在所述垫体上。
[0024]本发明提供的光组件，一方面，在主体元件上激光器和光纤之间的部分开设一与主体元件空腔连通的插槽，该插槽中插设透镜元件，该透镜元件中面向激光器的侧面上加工一凸透镜面且该凸透镜面暴露在空腔中，从而使得激光器发出的光能够照射到该凸透镜面上，该凸透镜面能够对激光器发出的光进行准直出射，即激光器发出的发散光经过该凸透镜面的准直作用后变为平行光束，因此，只要光纤的入射光处与凸透镜面在主体元件中的高度一致，便可以保证平行光束进入光纤中，而不需要受到激光器发散角的限制，因此，可以实现激光器发出光线的长距离传输。另一方面，由于主体元件与透镜元件是分体器件，分别浇注制作成型后再插设连接，因此，透镜元件在形成凸透镜面时可以顺利通过模具脱模生成，易于成型加工；避免了透镜元件受损，从而提高了成品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为现有技术中一种光组件的结构示意图；
[0026]图2为本发明提供的光组件一个实施例的结构示意图；
[0027]图3为本发明提供的光组件又一个实施例结构示意图；
[0028]图4为图3所示光组件的立体结构图；
[0029]图5为图3所示光组件的俯视图；
[0030]图6为图3所示的光组件沿B-B方向的剖视图；[0031]图7为本发明提供的光组件另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]如图2所示，本发明实施例一提供一种光组件，包括由透明材质制成的主体元件
1、激光器2 ;激光器2位于主体元件的空腔5中；主体元件I上开设有一插槽11，插槽11与空腔5连通；插槽11中插设有透镜元件6，透镜元件6由透光材质制成，透镜元件6中面向激光器2的一侧设有第一凸透镜面7且第一凸透镜面7暴露在空腔5中，以使激光器2发射的光经过第一凸透镜面7进行准直后进入光纤。
[0033]激光器2用于发出发散光束，由于透镜兀件6面向激光器2的侧面上加工第一凸透镜面7，该第一凸透镜面7暴露在空腔中，因此，激光器2发出的发散光束可以直接进入第一凸透镜面7，由于凸透镜面对于发散入射的光束具有准直作用，因此，激光器2发出的发散光束进入第一凸透镜面7之后，平行出射，只要光纤的入射光处与凸透镜面在主体元件中的高度一致，便可以保证光纤能够接收经第一凸透镜面7准直后的平行光束。其中，空腔5的开口通常位于主体元件I底部，透镜元件6插入插槽11后，可以与主体元件I可固定连接。
[0034]本发明提供的光组件，一方面，在主体元件I上激光器2和光纤之间的部分开设一与主体元件空腔5连通的插槽11，该插槽11中插设透镜元件6，该透镜元件6中面向激光器2的侧面上加工第一凸透镜面7该第一凸透镜面7暴露在空腔5中，从而使得激光器2发出的光能够照射到该第一凸透镜面7上，该第一凸透镜面7能够对激光器2发出的光进行准直出射，即激光器2发出的发散光经过第一凸透镜面7的准直作用后变为平行光束，因此，只要光纤的入射光处与第一凸透镜面7在主体元件I中的高度一致，便可以保证平行光束进入光纤中，而不需要受到激光器2发散角的限制，因此，可以实现激光器2发出光线的长距离传输。另一方面，由于主体元件I与透镜元件6是分体器件，分别浇注制作成型后再插设连接，因此，透镜元件6在形成第一凸透镜面7时可以顺利通过模具脱模生成，易于成型加工；避免了透镜元件受损，从而提高了成品率。
[0035]相对于【背景技术】中所描述的本领域技术人员通常考虑的在图1所示的主体元件I中，面向激光器2的内壁上再加工一个凸透镜实现长距离传输的光组件结构，本发明实施例中，主体元件I与透镜元件6采用分体式结构，因此，可以单独浇注制作形成，由于在主体元件I上再开设一插槽11，而该插槽11在空腔5用于设置第一凸透镜面7的一侧与空腔5连通，换言之，即在主体元件I上开设插槽11时将主体元件空腔原有用于设置第一凸透镜面6a的侧壁挖掉，通过在插槽11中插设的透镜元件6来填补该部分空缺，即利用透镜元件6暴露在空腔5中的部分来充当空腔5侧壁，并且将第一凸透镜面7设置在透镜元件6暴露在空腔5中的侧面上，这样，第一凸透镜面7可与透镜元件6 —体设置，易于成型制作，不存在脱模难的问题；并且插槽11与空腔5在主体元件I中的形成均可通过模具形成，不存在在空腔侧面或插槽侧面上脱模的成型面；避免第一凸透镜面7和用于放置激光器的空腔5位于同一拔模成型面上,在制作主体兀件11时,通过向下拔模形成空腔5,通过向上拔模形成插槽11 ;在制作透镜元件6时，通过向左拔模在横向面上形成第一凸透镜面7，从而解决第一凸透镜面7脱模难的问题，进而实现光长距离传输，并易于成型加工；避免了第一凸透镜面7受损，从而提高了成品率。并且可以通过改变透镜元件的材料或者加膜来控制光的透过率。
[0036]该实施例中，插槽11的开口方向向上，空腔5的开口方向向下，但是具体操作中不限于此，插槽11的开口方向也可以朝向两侧、或朝下，在此不限，但是优选方案向上，便于安装。
[0037]激光器2与第一凸透镜面7同轴设置，由于激光器2发出的光线是以轴向方向为中心呈发散状，因此，激光器2中沿轴向方向发出的光束可以沿第一凸透镜面7的轴向方向进入第一凸透镜面7，而沿激光器2轴向方向为中心成发散状的光束能够最大程度的进入激光器2中，从而能够最大程度的提高激光器2发出的光线进入第一凸透镜面7的入射率，减少光能的损失。
[0038]在图2所示实施例的基础上，进一步的，如图3所示，主体元件I上设置有安装孔12，以用于安装光纤；主体元件I中在安装孔12的一侧设有光线会聚孔13，光线会聚孔13与安装孔12连通。
[0039]作为一种具体的实施方式:
[0040]如图3所示，光线会聚孔13为盲孔，光线会聚孔13 —端的主体元件I为曲面结构，形成第二凸透镜面8，以使第一凸透镜面7准直的光经过第二凸透镜面8进行会聚后进入光线会聚孔13中。
[0041]安装孔12与光线会聚孔13同轴设置，光束会聚孔13位于透镜元件6与光纤之间；光线会聚孔13 —端与安装孔12连通，另一端的主体元件I为曲面结构，形成第二凸透镜面8，用于将第一凸透镜面 7准直的光会聚后进入光线会聚孔13中，第二凸透镜面8暴露于光线会聚孔13中；第一凸透镜面中心线7a与第二凸透镜面中心线8a重合。由激光器2发射的发散光经第一凸透镜面7准直后形成平行光束，可以长距离传输，到达第二凸透镜面8后，在光线会聚孔13内会聚耦合进入光纤。第二凸透镜面8暴露于光线会聚孔13中用于将传输于主体元件中的平行光束进行会聚，在光线会聚孔13中会聚后再进入光纤，防止平行光束经主体元件出来直接进入光纤后造成光的大量衰减。
[0042]图4为图3所示光组件的立体结构图，图5为图3所示光组件的俯视图，图6为图3所示的光组件沿B-B方向的剖面图。在制作主体元件I时，空腔5和插槽11的成型如上所示，均可通过拔模成型，正常脱模，不存在困难，安装孔12和光线会聚孔13的成型可通过一个模具成型，向右拔模正常脱模，也不存在困难。
[0043]本实施例中光线会聚孔13为设在主体元件I上的盲孔；第二凸透镜面8设在盲孔的端面上。由于第一凸透镜面7、第二凸透镜面8的中心线需要严格对准，公差范围较小，因此，在安装透镜元件6时，需要透镜元件6与主体元件的配合公差等级较高才能满足使用要求。
[0044]进一步的，如图3所示，可以在主体元件的空腔5中设置垫体10，激光器2设置在垫体10上。垫体10用于支撑激光器2，并根据实际需求调整激光器2的位置高度，以满足激光器2与第一凸透镜面7的同轴设置。
[0045]更进一步的，透镜元件6中面向激光器2的一侧、在第一凸透镜面7的上方可以设有第二凸台62，以便于设有第一凸透镜面7的透镜元件6插设至插槽11中。
[0046]作为优选方案，第二凸台62相对于所在的透镜元件侧面的垂直距离为d3，第一凸透镜面7相对于上述侧面的垂直距离为d4，则d3 ^ d4。在安装透镜元件6时，为了使得透镜元件的侧面与插槽11侧面充分接触并固定，设置第二凸台62，此外，在透镜元件6与插槽11之间选择使用胶水层固定时，第二凸台62还能防止胶水流到第一凸透镜面7上，而对第一凸透镜面7起到保护作用。
[0047]作为另一种具体的实施方式:如图7所示，光线会聚孔13为通孔，透镜元件6中面向光纤的一侧且与光线会聚孔13对应的位置上设有第三凸透镜面9，以使经过第一凸透镜面7准直的光经第三凸透镜面9会聚至光线会聚孔13中。作为一种【具体实施方式】，第三凸透镜面9和光线会聚孔13可以同轴设置，由于第三凸透镜面9出射的光线需要经过一小段距离之后在光轴上的会聚点会聚，因此，将第三凸透镜面9和光线会聚孔13同轴设置可以使第三凸透镜面9出射的光线最大程度的进入光线会聚孔13中，从而提高了光的利用率。
[0048]光束会聚孔13为设在主体元件I上的通孔；第三凸透镜面9设在透镜元件6上且暴露于该通孔中；第一凸透镜面7与第三凸透镜面9均设于透镜元件6的侧面上且相对设置。透镜元件6可以是棱柱形、圆锥形、圆台形、圆柱形等。
[0049]同时在透镜元件6上加工第一凸透镜面7和第三凸透镜面9，易于控制第一凸透镜面中心线7a与第三凸透镜面中心线9a的同轴度。作为一种【具体实施方式】，第一凸透镜面7和第三凸透镜面9可以同轴设置，由于经过第一凸透镜面7准直的光线呈平行状出射，因此，第一凸透镜面7和第三凸透镜面9同轴设置，可以实现第一凸透镜面7出射的光线能够最大程度的进入第三凸透镜面9，从而提高光线的利用率。
[0050]第一凸透镜面7、第三凸透镜面9均与透镜元件6 —体成型，便于在制作时控制第一凸透镜面中心线7a与第三凸透镜面中心线9a的同轴度。[0051 ] 本实施例中，透镜元件6呈长方体形；第一凸透镜面7设在透镜元件其中一个侧面6a上，第三凸透镜面9设在透镜元件上与上述侧面6a平行的侧面6b上。上述形状的透镜主体元件，方便加工和定位，并且易于保证第一凸透镜面中心线7a与第三凸透镜面中心线9a的同轴度，方形的透镜元件6安装到主体元件I的插槽11中时也容易定位，且不易转动。
[0052]进一步的，如图7所示，可以在主体元件的空腔5中设置垫体10，激光器2设置在垫体10上。垫体10用于支撑激光器2，并根据实际需求调整激光器2的位置高度，以满足激光器2与第一凸透镜面7的同轴设置。
[0053]更进一步的，透镜元件6中面向光线会聚孔13的一侧、在第三凸透镜面9的上方设有第一凸台61，以便于设有第三凸透镜面9的透镜元件6插设至插槽11中。
[0054]作为优选方案，第一凸台61相对于所在的透镜元件侧面的垂直距离为dl，第三凸透镜面9相对于该侧面的垂直距离d2，则dl >d2。在安装透镜元件6时，为了使得透镜元件6的侧面与插槽11侧面充分接触并固定，设置第一凸台61，此外，在透镜元件6与插槽11之间选择使用胶水层9固定时，第一凸台61还能防止胶水流到第三凸透镜面9上，而对第三凸透镜面9起到保护作用。
[0055]作为上述优选方案的进一步地扩展，透镜元件6中面向激光器2的一侧、在第一凸透镜面7的上方设有第二凸台62，以便于设有第一凸透镜面7的透镜元件6插设至插槽11中。
[0056]进一步地，第二凸台62相对于所在的透镜元件侧面的垂直距离为d3，第一凸透镜面7相对于上述侧面的垂直距离为d4，则d3 ^ d4。在安装透镜元件6时，为了使得透镜元件的侧面与插槽11侧面充分接触并固定，设置第二凸台62，此外，在透镜元件6与插槽11之间选择使用胶水层固定时，第二凸台62还能防止胶水流到第一凸透镜面7上，而对第一凸透镜面7起到保护作用。
[0057]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种光组件，包括:激光器、由透光材质制成的主体元件；所述激光器位于所述主体元件的空腔中；其特征在于: 所述主体元件上开设有一插槽，所述插槽与所述空腔连通；所述插槽中插设一透镜元件，所述透镜元件由透光材质制成，所述透镜元件中面向所述激光器的一侧设有第一凸透镜面且所述第一凸透镜面暴露在所述空腔中，以使所述激光器发射的光经过所述第一凸透镜面进行准直后进入光纤。
2.根据权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述激光器与所述第一凸透镜面同轴设置，所述主体元件上设置有安装孔，以用于安装所述光纤；所述主体元件中在所述安装孔的一侧设有光线会聚孔，所述光线会聚孔与所述安装孔连通。
3.根据权利要求2所述的光组件，其特征在于，所述光线会聚孔为盲孔，所述光线会聚孔一端的主体元件为曲面结构，形成第二凸透镜面，以使所述第一凸透镜准直的光经过所述第二凸透镜面进行会聚后进入所述光线会聚孔中。
4.根据权利要求2所述的光组件，其特征在于，所述光线会聚孔为通孔，所述透镜元件中面向所述光纤的一侧且与所述光线会聚孔对应的位置上设有第三凸透镜面，以使经过所述第一凸透镜面准直的光经第三凸透镜面会聚至所述光线会聚孔中。
5.根据权利要求4所述的光组件，其特征在于，所述透镜元件中面向所述光线会聚孔的一侧、在所述第三凸透镜面的上方设有第一凸台，以便于设有所述第三凸透镜面的所述透镜元件插设至所述插槽中。
6.根据权利要求5所述的光组件，其特征在于，所述第一凸台相对于所在的透镜元件侧面的垂直距离，大于或等于所述第三凸透镜面相对于该侧面的垂直距离。
7.根据权利要求1-6任一项所述的光组件，其特征在于，所述透镜元件中面向所述激光器的一侧、在所述第一凸透镜面的上方设有第二凸台，以便于设有所述第一凸透镜面的所述透镜元件插设至所述插槽中。
8.根据权利要求7所述的光组件，其特征在于，所述第二凸台相对于所在的透镜元件侧面的垂直距离，大于或等于所述第一凸透镜面相对于所述侧面的垂直距离。
9.根据权利要求1-6任一所述的光组件，其特征在于，所述主体元件的空腔中设置有垫体，所述激光器设置在所述垫体上。
【文档编号】G02B6/42GK103744148SQ201410046627
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年2月10日 优先权日:2014年2月10日
【发明者】黄永亮, 刘旭霞, 涂文凯, 刘一诚 申请人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司