光组件的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种光组件，包括透光材料制成的主体元件，主体元件上还设置有用于将激光器发射的光进行会聚后反射至探测器中的凸透镜面。激光器发射的光呈发散状，由于凸透镜面具有光线会聚作用，因此能够对呈发散状的光线进行聚焦。探测器的面积通常较小，而经过凸透镜面会聚后反射能够将反射光聚焦到探测器中接收，可以提高探测器对于反射光的接收率，提高探测器的光功率检测精度。凸透镜面对入射光进行会聚后也会防止反射的光进入激光器的端面，进而反射到凸透镜面再次经凸透镜面反射到探测器中，避免了探测器探测光的准确度受到影响。避免了经凸透镜面反射的光返回到激光器中影响激光器的发光性能，相对于现有技术而言提高了激光器的发光性能。
【专利说明】光组件【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤通信领域技术，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之转换的光器件。
[0003]图1所示是现有技术中的一种光组件,该光组件包括主体元件I,主体元件I由透光材料构成，主体元件I中设有空腔5，空腔5中置有激光器2和探测器3，主体元件I的内壁中的一部分为斜面4，斜面上涂覆材料形成镜面反射面6。一般情况下从激光器2 —端2a发射的光入射至镜面反射面6，经过镜面反射面6反射后的反射光进入探测器3中，由探测器3来检测发光的功率。主体元件I中还设置有光接口(图中未示出)，光接口中安装有光纤。一般情况下从激光器2另一端2b发射的光进入主体元件1，经主体元件I进入光纤(图中未示出)中。
[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]由于激光器2a端发射出的光为发散光，而涂覆材料构成的镜面反射，镜面反射会呈现出一定规律的反射，及入射角等于出射角。由于激光器2发射的光为发散的光，那么反射后的光也与激光器2发射的光呈对应规律出射，而探测器3的面积通常较小，那么这些出射的光会有一部分受探测器3面积限制到达不了探测器3，那么探测器3接收到的光就会变的很少，导致探测器3探测 光的精确度下降，进而准确度不高。另外，经镜面反射的光也会有一部分经激光器3的端面反射到镜面反射面6上，再次经镜面反射面6反射到探测器3中，这样也会导致探测器3探测光的准确度下降。
[0006]另一方面，经镜面反射面6反射的光还会有一部分返回到激光器2中，那么就将影响激光器2的发光性能，使激光器2的发光性能下降，发出的光与预期的存在偏差。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种光组件，用于克服现有技术中的缺陷，提高现有技术结构下探测器探测光的准确度。
[0008]本发明提供一种光组件，包括:透光材料制成的主体元件，
[0009]所述主体元件上还设置有用于将激光器发射的光进行会聚后反射至探测器中的凸透镜面。
[0010]作为上述方案的实施例一
[0011]所述主体元件上设有第一空腔，所述激光器设置在所述第一空腔内，所述主体元件中与所述第一空腔连通的内壁上设有一斜面，所述斜面上设有凹面，所述凹面上涂覆有反射膜以形成所述凸透镜面。
[0012]作为上述方案的实施例二[0013]所述主体元件上开设一凹槽，所述凹槽的底面为一斜面，所述凸透镜面为设置在所述斜面上的凸起。
[0014]作为上述实施例二的较佳实施例:
[0015]所述凸起表面上涂覆有反射膜。
[0016]作为上述实施例二的较佳实施例:
[0017]所述主体元件上设有第二空腔，所述激光器和所述探测器设置在所述第二空腔内，所述主体元件中与所述第二空腔连通的且入射所述激光器发射的光的内壁，相对于所述激光器的出光端面平行。
[0018]作为上述实施例二的较佳实施例:
[0019]所述主体元件中与所述第二空腔连通的且出射经过所述凸透镜面会聚的光的内壁，相对于所述探测器的入光端面平行。
[0020]作为上述实施例一的较佳实施例:
[0021]所述第一空腔内还设置有第一垫体，所述激光器设置在所述第一垫体上。
[0022]作为上述实施例二的较佳实施例:
[0023]所述第二空腔内还设置有第二垫体，所述激光器设置在所述第二垫体上。
[0024]本发明提供的光组件，在透光材料制成的主体元件上设置凸透镜面，用于将激光器发射的光进行会聚后反射到探测器中。一方面，激光器发射的光呈发散状，而该呈发散状的光到达凸透镜面之后，由于凸透镜面具有光线会聚作用，因此能够对呈发散状的光线进行聚焦。探测器的面积通常较小，而经过凸透镜面会聚后反射，能够将反射光聚焦到探测器中接收，因此，可以提高探测器对于反射光的接收率，从而提高探测器的光功率检测精度。另外，凸透镜面对入射光进行会聚后也会防止反射的光进入激光器的端面，进而反射到凸透镜面再次经凸透镜面反射到探测器中，从而避免了探测器探测光的准确度受到影响。另一方面，也避免了经凸透镜面反射的光返回到激光器中影响激光器的发光性能，从而相对于现有技术而言提高了激光器的发光性能。
【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2a为本发明提供的光组件一个实施例的结构示意图；
[0027]图2b为图2a中的局部放大示意图；
[0028]图3a为本发明提供的光组件又一个实施例的一种结构示意图；
[0029]图3b为本发明提供的光组件又一个实施例的另一种结构示意图；
[0030]图3c为图3b中的局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0031]图2a所示为本发明提供光组件一个实施例的结构示意图，该光组件包括:透光材料制成的主体元件1，主体元件I上还设置有用于将激光器2发射的光进行会聚后反射至探测器3中的凸透镜面4。
[0032]本发明实施例提供的光组件，在透光材料制成的主体元件I上设置凸透镜面4，用于将激光器2发射的光进行会聚后反射到探测器3中。一方面，激光器2发射的光呈发散状，而该呈发散状的光到达凸透镜面4之后，由于凸透镜面4具有光线会聚作用，因此能够对呈发散状的光线进行聚焦。探测器3的面积通常较小，而经过凸透镜面4会聚后反射，能够将反射光聚焦到探测器3中接收，因此，可以提高探测器3对于反射光的接收率，从而提高探测器3的光功率检测精度。另外，凸透镜面4对入射光进行会聚后也会防止反射的光进入激光器2的端面，进而反射到凸透镜面4再次经凸透镜面4反射到探测器3中，从而避免了探测器4探测光的准确度受到影响。另一方面，也避免了经凸透镜面4反射的光返回到激光器2中影响激光器2的发光性能，从而相对于现有技术而言提高了激光器2的发光性能。
[0033]作为一种可选的实施例,如图2a和图2b所不,主体兀件I上设有第一空腔5,激光器2设置在第一空腔5内，主体元件I中与第一空腔5连通的内壁上设有一斜面6，斜面6上设有凹面41，凹面41上涂覆有反射膜42以形成凸透镜面4。
[0034]其中，激光器2的出光端面2a朝向凸透镜面4设置，以使激光器2发射的光能够照射到凸透镜面4上，同样，探测器3的入光端面3a朝向凸透镜面4设置，以使经过凸透镜面4会聚后的反射光能够被探测器3接收。
[0035]斜面6的倾斜角度需要考虑到激光2的出光端面2a的位置以及探测器3的位置，从而使得激光器2的出光端面2a发射的发散光能够最大程度的照射到反射膜42上，经过凸透镜面4会聚后的反射光能够最大程度的被探测器3接收。
[0036]激光器2的出光端面2a发射的光入射到主体兀件I的过程,是光从光疏介质入射到光密介质的过程，不满足全反射条件，因此，需要在凹面41上涂覆反射膜42，从而保证光线入射到反射膜42表面后能够发生反射。反射膜可以是金属反射膜，也可以是全电介质反射膜。此外，还可以是把两者结合起来的金属电介质反射膜。
[0037]由于涂覆有反射膜42的凹面41形成了凸透镜面，因此，对入射光线具有会聚作用，当激光器2的出光端面2a发出的发散光经反射膜42的反射后，将够将反射光线会集于一点，反射光斑较小，探测器3的面积通常较小，而经过反射膜42会聚后反射，能够将反射光聚焦到探测器3中接收，因此，可以提高探测器3对于反射光的接收率，从而提高探测器3的光功率检测精度。另外，涂覆反射膜42的凹面41对入射光进行会聚后也会防止反射的光进入激光器2的端面。另一方面，也避免了经反射膜42反射的光返回到激光器2中影响激光器2的发光性能，从而相对于现有技术而言提高了激光器2的发光性能。
[0038]进一步的，在图2a所示实施例中，第一空腔5内还设置有第一垫体7，激光器2设置在第一垫体7上，激光器2和第一垫体7之间可以采用胶层粘结固定，易于安装。可以通过采用不同高度的第一垫体7来调整激光器2在第一空腔5中的高度，以使激光器2的出光端面2a发射的发散光能够最大程度的照射到反射膜42上，从而提高光的利用率。主体元件I的第一空腔5的底部通常可以设置电路板la，探测器3可以水平固定在电路板Ia上，具体可以采用胶层粘结固定，易于安装。
[0039]作为另一种可选的实施例，如图3a、图3b和图3c所示，主体元件I上开设一凹槽
8,凹槽8的底面为一斜面9,凸透镜面4为设置在斜面9上的凸起。
[0040]由于主体元件I由透光材质制成，在制作时通常采用浇注成型，因此为了易于成型，通常可以在主体元件I中开设凹槽8，凹槽8在成型时通常也需要模具脱模，利用模具在凹槽8底部形成斜面9，脱模后斜面9形成在凹槽8的底面上，同时，设在斜面9上的凸起也随斜面9 一起成型，在模具底面上再加工一个凹陷部即可。这里的凹槽8是为了工艺需求如果采用其他加工方式能够在主体元件I上形成斜面9的话，也可以不需要凹槽8。
[0041]相对于图2a所示的实施例，本实施例利用光的全反射原理，
[0042]n=sin90° /sinc=l/sinc
[0043]sinc=l/n
[0044](c为临界角，η为光密介质的折射率)
[0045]当光线由光密介质入射到光疏介质时，折射角大于入射角。当入射角大于或等于临界角时，折射角将达到90度，这时在光疏介质中将不出现折射光线。而图3a所示的实施例中，由于在主体元件I上开设凹槽8，在凹槽8的底部斜面9上设置凸起，而该凸起形成凸透镜面4。激光器2的出光端面2a发出的光线到达斜面上凸起的最外缘时，由于最外缘外部即是凹槽8内的空气，而光线从主体元件I中到空气中的过程，是从光密介质入射到光疏介质，因此，激光器2的出光端面2a入射到凸起的最外缘的光，在满足入射角大于或等于临界角时，这些光将会被反射到探测器3中。
[0046]因此，在激光器2发出的光传输到主体元件I，经主体元件I上设置的凸起，对光线进行了会聚，并将光线反射到探测器3中被探测器3接收到，可以提高探测器3对于反射光的接收率，从而提高探测器3的光功率检测精度。另外，凸起对入射光进行会聚后也会防止反射的光进入激光器2的端面，提高了探测器3探测光的准确度。另一方面，也避免了经凸起反射的光返回到激光器2中影响激光器2的发光性能，从而相对于现有技术而言提高了激光器2的发光性能。
[0047]但由于受到凸起的形状限制，激光器2的出光端面2a入射到凸起的最外缘的光也可能会存在入射角小于临界角的情况，从上面的分析还可以看出，如果不能满足入射角大于或等于临界角，则激光器2的出光端面2a入射到凸起的最外缘的光线会透过凸起的最外缘而进入凹槽8内的空气中。为了提高凸起形成凸透镜面4的反射效果，可以在凸起表面上涂覆有反射膜43，从而能够使激光器2的出光端面2a入射到凸起的最外缘的光线最大程度地被反射到探测器3中。反射膜可以是金属反射膜，也可以是全电介质反射膜。此外，还可以是把两者结合起来的金属电介质反射膜。主体元件I上设有第二空腔10，激光器2和探测器3设置在第二空腔10内，主体元件I中与第二空腔10连通的且入射激光器2发射的光的内壁11，相对于激光器2的出光端面2a平行，主体元件I中与第二空腔10连通的且出射经过凸透镜面4会聚的光的内壁12，相对于探测器3的入光端面3a平行。由于激光器2的出光端面2a与内壁11平行设置，因此，从激光器2中垂直于出光端面2a出射的光线，也是垂直进入内壁11中而不改变传输方向，而激光器2的发散角通常较小，发散光近似垂直入射进入内壁11中，从而能够保证激光器2发出的发散光能够最大程度地到达凸透镜面4中，从而提高光的利用率。同样的，内壁12相对于探测器3的入光端面3a平行设置，使得垂直于内壁12出射的反射光线能够垂直进入探测器3中，由于激光器2的发散角通常较小，因此，经过凸透镜面4会聚后的反射光也可以近似垂直于内壁12出射，从而能够保证反射光最大程度地进入探测器3中。
[0048]进一步的，在图3a所示实施例中，第二空腔10内还设置有第二垫体13，激光器2设置在第二垫体13上，激光器2和第二垫体13之间可以采用胶层粘结固定，易于安装。可以通过采用不同高度的第二垫体12来调整激光器2在第二空腔10中的高度，以使激光器2的出光端面2a发射的发散光能够最大程度的照射到凸透镜面4上，从而提高光的利用率。主体元件I的第二空腔10的底部通常可以设置电路板la，探测器3可以水平固定在电路板Ia上，具体可以采用胶层粘结固定，易于安装。
[0049]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，其特征在于，包括:透光材料制成的主体元件， 所述主体元件上还设置有用于将激光器发射的光进行会聚后反射至探测器中的凸透镜面。
2.根据权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述主体元件上设有第一空腔，所述激光器设置在所述第一空腔内，所述主体元件中与所述第一空腔连通的内壁上设有一斜面，所述斜面上设有凹面，所述凹面上涂覆有反射膜以形成所述凸透镜面。
3.根据权利要求1所述的光组件，其特征在于，所述主体元件上开设一凹槽，所述凹槽的底面为一斜面，所述凸透镜面为设置在所述斜面上的凸起。
4.根据权利要求3所述的光组件，其特征在于，所述凸起表面上涂覆有反射膜。
5.根据权利要求3或4所述的光组件，其特征在于，所述主体元件上设有第二空腔，所述激光器和所述探测器设置在所述第二空腔内，所述主体元件中与所述第二空腔连通的且入射所述激光器发射的光的内壁，相对于所述激光器的出光端面平行。
6.根据权利要求5所述的光组件，其特征在于，所述主体元件中与所述第二空腔连通的且出射经过所述凸透镜面会聚的光的内壁，相对于所述探测器的入光端面平行。
7.根据权利要求2所述的光组件，其特征在于，所述第一空腔内还设置有第一垫体，所述激光器设置在所述第一垫体上。
8.根据权利要求5所述的光组件，其特征在于，所述第二空腔内还设置有第二垫体，所述激光器设置在所述第二垫体上。
【文档编号】G02B6/42GK103809256SQ201410046901
【公开日】2014年5月21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, 涂文凯, 刘旭霞, 刘一诚 申请人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司