用于封装光发射模块的壳体和光发射模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种用于封装光发射模块的壳体和光发射模块。
【背景技术】
[0002]多模光纤用于同时传播多种模式的光波，由于不同模式的光波之间相互干扰，导致存在很大的模间色散，可传输的信息容量较小，所以多模光纤常用于小容量、短距离的光信号传输系统;单模光纤只能够传输一种模式的光波，因为只传输一个模式，所以单模光纤不存在模间色散的问题，故而单模光纤用于大容量、长距离的光信号传输系统.
[0003]多模光纤纤芯较大，一般为50um;但是单模光线的芯径很细，一般为9μηι或ΙΟμπι.现有技术提供的用于封装光发射模块的壳体是适配多模光纤的，基于在光信号传输方面，单模光纤相对于多模光纤的极大优势，设计一种能够适配单模光纤的用于封装光发射模块的壳体变得尤为重要.
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用于封装光发射模块的壳体，用于适配单模光纤进行单模光信号传输;以及一种能够发射单模光信号的光发射模块。
[0005]第一方面，本发明实施例提供一种用于封装光发射模块的壳体，该壳体包括本体、聚焦结构、第一三维(3D)光波导和光纤接口，所述光纤接口位于所述本体内部，用于容纳单模光纤，所述第一 3D光波导嵌在所述本体内部；
[0006]所述聚焦结构用于接收单模激光器发射的第一单模光信号，并使接收到的所述第一单模光信号在所述聚焦结构的聚焦点进行第一次聚焦;所述第一 3D光波导用于自所述第一 3D光波导的输入端接收第一次聚焦后的所述第一单模光信号，并自所述第一 3D光波导的输出端将第一次聚焦后的所述第一单模光信号输出给所述单模光纤;其中，所述聚焦结构的聚焦点与所述第一3D光波导的输入端重合。在本实施例中，通过将第一3D光波导用在用于封装光发射模块的壳体上，提供了一种用于封装光发射模块的壳体，该壳体能够适配单模光纤进行单模光信号传输。
[0007]结合第一方面，在第一种可能的实施方式下，所述第一3D光波导的弯曲半径大于或等于500μηι。
[0008]结合第一方面或第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式下，所述第一单模光信号自所述本体的底面传输到所述聚焦结构的聚焦点，经过的光程大于或等于900μmD
[0009]结合第一方面、第一种可能的实施方式或第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式下，所述聚焦结构是呈半球状的第一透镜，所述聚焦结构的聚焦点为所述第一透镜的聚焦点，所述第一透镜的半球面暴露在所述本体的底部外侧，所述第一透镜的另一面朝向所述本体内侧，所述第一透镜与所述单模激光器的位置配合关系使得所述单模激光器的发光面的中心在所述第一透镜的光轴所在的直线上。由于第一透镜具有很好的聚焦性能，在利用第一透镜进行聚焦的情况下，通过第一透镜的光信号损耗较少且聚焦较快，所以在本发明实施例中，利用第一透镜对所述第一单模光信号进行聚焦，能够降低通过第一透镜的所述第一单模光信号的损耗，并使所述第一单模光信号在通过第一透镜后传输较短的距离就能够实现聚焦。
[0010]结合第一方面、第一种可能的实施方式或第二种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式下，所述聚焦结构包括呈半球状的第一透镜和第一反射面，所述第一透镜的半球面暴露在所述本体的底部外侧，所述第一透镜的另一面朝向所述本体内侧;所述第一透镜与所述单模激光器的位置配合关系使得所述单模激光器的发光面的中心在所述第一透镜的光轴所在的直线上;所述第一反射面位于所述本体内部；
[0011 ]所述第一透镜用于接收所述单模激光器发射的所述第一单模光信号，并将接收到的所述第一单模光信号射向所述第一反射面；
[0012]所述第一反射面用于对自所述第一透镜射出的所述第一单模光信号进行反射，并使发生反射后的所述第一单模光信号在所述聚焦结构的聚焦点进行所述第一次聚焦；其中，所述聚焦结构的聚焦点为所述第一透镜的聚焦点关于所述第一反射面的对称点。
[0013]需要说明的是，反射面具有改变光传播方向的作用，在本发明实施例中，所述第一反射面用于改变自所述第一透镜射出的所述第一单模光信号的传播方向，在所述第一3D光波导的弯曲半径受自身材质以及结构限制的情况下，利用所述第一反射面，便于实现所述壳体的小型化。
[0014]结合第四种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式下，自所述第一3D光波导的输入端到所述第一3D光波导的输出端，所述第一3D光波导沿直线方向延伸，且所述单模光纤的输入端位于所述第一 3D光波导的延伸方向上。
[0015]结合第一方面或第一种可能的实施方式或第四种可能的实施方式中任一种可能的实施方式，在第六种可能的实施方式下，所述第一 3D光波导包括输入部和传输部，所述输入部的输入端为所述第一 3D光波导的输入端，所述传输部的输出端为所述第一 3D光波导的输出端；
[0016]所述输入部用于自所述输入部的输入端接收第一次聚焦后的所述第一单模光信号，并将第一次聚焦后的所述第一单模光信号传输到所述传输部；
[0017]所述传输部用于接收第一次聚焦后的所述第一单模光信号，并自所述传输部的输出端将第一次聚焦后的所述第一单模光信号输出给所述单模光纤；
[0018]所述输入部的直径在沿光信号在所述输入部内的传输方向上均勾减小，且所述输入部的最小直径与所述传输部的直径相同。
[0019]由上可知，在整个所述第一3D光波导中，所述输入部的输入端的直径是最大的；第一次聚焦后的所述第一单模光信号是从所述输入部的输入端进入所述输入部的，所述输入部的输入端的直径设置的比较大，有助于第一次聚焦后的所述第一单模光信号比较容易的进入所述输入部，且使得进入所述输入部的第一单模光信号相对于第一次聚焦后的所述第一单模光信号来说，损耗较小。所以，将所述输入部的输入端的直径设置的比所述传输部的直径大，有利于提供所述用于光发射模块的壳体的容差性能。
[0020]结合第六种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式下，所述输入部的长度大于或等于50μηι，所述输入部的输入端的直径位于[9μηι，50μηι]的区间内，所述输入部的最小直径以及所述传输部的直径位于[200nm, ΙΟμπι]的区间内。
[0021]结合第六种可能的实施方式，在第八种可能的实施方式下，所述输入部的输入端的直径位于[9μπ?，20μπ?]的区间内，所述输入部的最小直径以及所述传输部的直径位于[3μm，9ym]的区间内。
[0022]结合第六种可能的实施方式至第八种可能的实施方式中任一种可能的实施方式，在第九种可能的实施方式下，所述输入部与所述传输部一体成型。
[0023]结合第六种可能的实施方式至第八种可能的实施方式中任一种可能的实施方式，在第十种可能的实施方式下，所述输入部与所述传输部分别为两个独立的子3D光波导，所述输入部为第一子波导，所述传输部为第二子波导，，所述第一子波导的输出端和所述第二子波导的输入端对接。
[0024]结合第六种可能的实施方式至第八种可能的实施方式中任一种可能的实施方式，在第十一种可能的实施方式下，在所述输入部和所述传输部分别为两个独立的子波导，所述输入部为第一子波导，所述传输部为第二子波导的情况下，所述壳体还包括第二反射面，所述第二反射面位于所述本体内部，所述第一子波导的输出端和所述第二子波导的输入端均与所述第二反射面相接触；
[0025]所述第二反射面用于接收所述第一子波导传来的第一次聚焦后的所述第一单模光信号，并将第一次聚焦后的所述第一单模光信号发射给所述第二子波导。
[0026]容易知道的是，反射面能够改变光的传输方向，在所述输入部和所述传输部分别是两个独立的子波导的情况下，在所述壳体内部增加所述第二反射面，改变从所述第一子波导输出的第一次聚焦后的所述第一单模光信号的传输方向，实现把第一次聚焦后的所述第一单模光信号传输到所述第二子波导，避免了依靠弯曲3D光波导改变单模光信号的传输方向时，需要较长的3D光波导，且该较长的3D光波导占用空间较大的缺陷，从而有利于实现所述用于封装光发射模块的壳体的小型化。