
本發明涉及光纖通信領域,具體地說,是涉及一種用于發射光束的光發射組件。
背景技術:現代的光學通信系統中經常使用各種各樣的光學器件,其中帶有陶瓷插芯的光發射組件是一種常用的光學器件。現有的光發射組件具有一個罐型封裝發射器,罐型封裝發射器內設有發光二極管芯片及光電二極管芯片,并且在罐型封裝發射器外設有光纖。發光二極管芯片用于發出光束,發出的光束入射到光纖,光束通過光纖傳輸。由于現有的光發射組件中,發光二極管芯片發出的光束與光纖的軸線在同一直線上,通過光軸的光束到達光纖會原路返回,返回的光束回到發光二極管芯片,則導致光發射組件的回波損耗過大,影響光發射組件的工作。公告號為CN203217125U的中國實用新型專利申請公開了一種高回波損耗的同軸光電組件,其具有適配器、特征金屬管體以及罐型封裝發射器,罐型封裝發射器內設有發光二極管芯片,適配器內固定有一根陶瓷插芯,陶瓷插芯的軸線在適配器的軸線上。罐型封裝發射器具有管帽,管帽上設有一個半球狀的透鏡,發光二極管芯片的軸線與透鏡的軸線在同一軸線上。并且,為了解決回波損耗不能夠達到指標的問題,上述的同軸光電組件的罐型封裝發射器的軸線與適配器的軸線不在同一直線上,也就是發光二極管芯片的軸線與安裝在適配器內的陶瓷插芯的軸線相互偏離。發光二極管芯片發出的光束經過透鏡以后入射到陶瓷插芯內,并入射到位于適配器外的光纖。從光纖返回的光束也需要經過陶瓷插芯返回罐型封裝發射器,但返回的光束不會影響發光二極管芯片發出的光束。然而,這種同軸光電組件需要在適配器內設置陶瓷插芯,并且將陶瓷插芯的軸線偏離罐型封裝發射器的軸線來實現回波損耗指標的要求。由于適配器體積較小,還需要設置陶瓷插芯,將導致同軸光電組件體積過大,裝配復雜,還導致同軸光電組件的生產成本過高。此外,由于罐型封裝發射器的軸線與陶瓷插芯的軸線相互平行,發光二極管芯片發出的光束將以平行于陶瓷插芯軸線的方向出射,導致回波損耗過高。另外,現有的一些光發射組件的適配器中,使用開口環形的陶瓷環來固定光纖,如使用“C”型的陶瓷環將光纖固定在適配器內,導致光發射組件在搖擺測試時工作不穩定,無法滿足工作的要求。
技術實現要素:本發明的主要目的是提供一種回波損耗較小且結構簡單的光發射組件。本發明的另一目的是提供一種搖擺測試性能指標較為理想的光發射組件。為了實現上述的主要目的,本發明提供的光發射組件具有罐型封裝發射器,罐型封裝發射器具有金屬管座,金屬管座上封裝有發光二極管芯片及光電二極管芯片,且金屬管座上設有管帽,管帽的頂壁的中部設有透鏡,光發射組件還設有發射器保護座,設置在罐型封裝發射器的管帽上方,發射器保護座的頂部的中部設有透光孔,光發射組件還設有適配器,位于發射器保護座頂部的上方,其中,在罐型封裝發射器的軸向上,發光二極管芯片的發光槽偏離透鏡的軸線,從透鏡出射的光束的方向與透鏡的軸線之間形成的夾角為銳角。由上述方案可見,發光二極管芯片的發光槽與透鏡的軸線偏心設置,經過透鏡返回的光束不會直接影響到發光二極管芯片的發光槽,從而減少光發射組件的回波損耗。此外,本發明的方案是通過發光二極管芯片的發光槽與透鏡的軸線偏心設置來解決回波損耗的問題,因此適配器內無需設置陶瓷插芯,光發射組件的結構簡單,組裝工藝也較為簡單,并且可以降低光發射組件的生產成本。一個優選的方案是,發光二極管芯片的發光槽位于罐型封裝發射器的軸線上,透鏡的軸線偏離罐型封裝發射器的軸線。由此可見,通過透鏡的偏心設置可以方便地實現發光二極管芯片的發光槽與透鏡軸線之間的偏心設置,降低光發射組件的生產工藝難度。進一步的方案是,透鏡的軸線位于罐型封裝發射器的軸線上,發光二極管芯片的發光槽偏離罐型封裝發射器的軸線。可見,通過將發光二極管芯片的偏心布置,可以簡單地實現發光二極管芯片的發光槽偏離透鏡軸線的目的。更進一步的方案是,適配器包括金屬環,金屬環內設有陶瓷環,光纖安裝在陶瓷環內,陶瓷環的橫截面為環形。由此可見,使用環形的陶瓷環將光纖固定在適配器內,可以避免光纖在搖擺測試時過分晃動,從而提升光發射組件在搖擺測試中的性能,滿足光發射組件的使用要求。更進一步的方案是,管帽的底面設有第一凸臺,管帽通過第一凸臺以電阻焊接方式固定在金屬管座上,且發射器保護座的底面設有第二凸臺,發射器保護座通過第二凸臺以電阻焊接方式固定在金屬管座上。這樣,通過電阻焊接方式將發射器保護座固定在金屬管座上,管帽也位于發射器保護座內,可以避免灰塵等污染透鏡,確保光發射組件的性能。附圖說明圖1是本發明第一實施例的結構圖。圖2是本發明第一實施例的結構分解圖。圖3是本發明第一實施例與光纖的剖視圖。圖4是本發明第一實施例中罐型封裝發射器的局部放大圖。圖5是圖3的局部放大圖。圖6是本發明第二實施例中罐型封裝發射器的局部放大圖。圖7是本發明第三實施例中罐型封裝發射器的局部放大圖。圖8是本發明第四實施例中罐型封裝發射器的局部放大圖。圖9是本發明第五實施例中罐型封裝發射器的局部放大圖。以下結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。具體實施方式本發明的光發射組件用于光纖通信系統,并用于發射光束,光發射組件與光纖相連接,其發出的光束入射到光纖并有光纖傳播。第一實施例:參見圖1,本實施例的光發射組件具有罐型封裝發射器30,在罐型封裝發射器30上設有發射器保護座20,發射器保護座20上設有適配器10。參見圖2,罐型封裝發射器30具有一個金屬管座31,金屬管座31設有多根管腳33,多根管腳33用于接收電信號,并向發光二極管芯片以及光電二極管芯片提供電能。基座31上設有管帽35,管帽35的中部設有球狀的透鏡37。適配器10設置在發射器保護座20的上方。參見圖3,金屬管座31具有一個扁平狀的基座32,多根管腳33位于基座32的下方。參見圖4,金屬管座31上焊接有發光二極管芯片40以及光電二極管芯片42,發光二極管芯片40焊接在一塊陶瓷墊片41上,陶瓷墊片41固定在金屬管座31上。光電二極管芯片42焊接在陶瓷墊片43上,陶瓷墊片43固定在金屬管座31上。金屬管座31的上方設有管帽35,管帽35的頂壁36的中部設有一個球狀的透鏡37,透鏡37由透光材料,如玻璃制成。從圖4可見,發光二極管芯片40比光電二極管芯片42更加靠近透鏡37,因此發光二極管芯片40位于靠近透鏡37的一側。在罐型封裝發射器30的軸線方向上,發光二極管芯片40與陶瓷墊片41之間并不是上下布置,而是左右布置,在圖4中,發光二極管芯片40位于陶瓷墊片41的右側。發光二極管芯片40的最右側為發光二極管芯片40的發光槽,光束從發光槽出射,并入射到透鏡37上。本實施例中,發光二極管芯片40的發光槽位于罐型封裝發射器30的軸線L1上,但管帽35偏心地焊接在金屬管座31上,且透鏡37的軸線L2偏離罐型封裝發射器30的軸線L1。從圖4可見,透鏡37的軸線L2與罐型封裝發射器30的軸線L1相互平行,但具有一定距離。因此,發光二極管芯片40的發光槽與透鏡37的軸線L2并不重疊。因此,從發光二極管芯片40出射的光束入射到透鏡37后,并不是沿著透鏡37的軸線方向出射,而是與透鏡37的軸線形成一個傾斜角,可見,經過透鏡37的光束與透鏡37軸線之間的夾角為銳角。在罐型封裝發射器30的軸線L1的方向上,光電二極管芯片42位于陶瓷墊片43的上方,并且光電二極管芯片42位于發光二極管芯片40的正下方。由于發光二極管芯片40的發光槽與透鏡37的軸線L2并不重疊,因此從透鏡37返回的光束將傾斜地入射到光電二極管芯片42上,避免對發光二極管芯片40發出的光束造成影響,也就降低了光發射組件的回波損耗。管帽35焊接在金屬管座31的基座32上,參見圖5,管帽35的底面設有一圈環狀的凸臺38,凸臺38自管帽35的底面沿罐型封裝發射器30的軸線L1方向向下延伸。將管帽35焊接到罐型封裝發射器30時,凸臺38與基座32鄰接,通過電阻焊機方式將凸臺38熔融,即可以將管帽35固定在金屬管座31上。本實施例中,透鏡37位于管帽35的中部,為了實現透鏡37的軸線偏離罐型封裝發射器30軸線的目的,管帽35偏心地焊接在金屬管座31上,即管帽35的軸線L2偏離罐型封裝發射器30的軸線L1。發射器保護座20焊接在罐型封裝發射器30上,從圖3可見,發射器保護座20位于管帽35外,并且將管帽35包裹,用于保護管帽35。參見圖5,管帽20的底面設有一圈環狀的凸臺24,凸臺24自管帽20的底面沿管帽20的軸線方向向下延伸,并位于基座32上。將管帽20焊接到罐型封裝發射器30上時,凸臺24與基座32的上表面鄰接,并通過電阻焊接的方式將凸臺24熔融,從而將發射器保護座20固定在罐型封裝發射器30上。這樣,發射器保護座20將管帽35包裹,避免灰塵等滲入到發射器保護座20內,進而避免灰塵對透鏡37造成影響。參見圖5,發射器保護座20的底部內壁上設有一圈凹槽25,凹槽25沿發射器保護座20的周向延伸,并且,凹槽25自發射器保護座20的內壁沿發射器保護座20的徑向向外延伸,凹槽25的設置可以提高凸臺24焊接時的可靠性。發射器保護座20的頂壁21的中部設有透光孔22,從發光二極管芯片40出射的光束穿過透光孔22出射,從光纖13返回的光束也經過透光孔22入射到罐型封裝發射器30內,并被光電二極管芯片42接收。優選地,透光孔22的軸線與發射器保護座20的軸線在同一直線上。適配器10固定在發射器保護座20的上方,適配器10具有一個金屬環11,金屬環11內設有陶瓷環12,光纖13裝在陶瓷環12內。本實施例中,陶瓷環12的橫截面為環形,光纖13固定在陶瓷環12內,在搖擺測試中,可以避免光纖13晃動,確保搖擺測試時光發射組件的指標性能。由于管帽35的偏心設計,發光二極管芯片40發出的光束經過透鏡37后以與透鏡37的軸線L2傾斜的角度入射到光纖13中。從光纖13返回的光束不會影響發光二極管芯片40發出的光束,從而降低光發射組件的回波損耗。并且,光發射組件內不需要設置陶瓷插芯用于實現光路的偏移,光發射組件機構簡單,生產成本低。第二實施例:本實施例的光發射組件具有罐型封裝發射器、發射器保護座以及適配器,發射器保護座設置在罐型封裝發射器上,適配器位于發射器保護座的上方。參見圖6,罐型封裝發射器具有金屬管座53,金屬管座53具有多根管腳,并且金屬管座53上方套有管帽50,管帽50的頂壁中部設有透鏡51,透鏡51為球狀透鏡。本實施例中,透鏡51位于管帽50的中部,且透鏡51的軸線L3與罐型封裝發射器的軸線在同一直線上。金屬管座53上設有發光二極管芯片55以及光電二極管芯片57,發光二極管芯片55通過陶瓷墊片56固定在金屬管座53上,光電二極管芯片57通過陶瓷墊片58固定在金屬管座53上。在罐型封裝發射器的軸線方向上,發光二極管芯片55位于光電二極管芯片57的上方,即發光二極管芯片55比光電二極管芯片57更加靠近透鏡51,發光二極管芯片55發出的光束經過透鏡51出射。本實施例中,發光二極管芯片55的最右側設有發光槽,光束從發光槽發出。并且,發光槽偏離罐型封裝發射器的軸線,也就是偏離透鏡51的軸線。從圖6可見,透鏡51的軸線穿過發光二極管芯片55。這樣,發光二極管芯片55發出的光束偏心地入射到透鏡51中,經過透鏡51出射的光束與透鏡51的軸線L3形成傾斜角,且出射光束的方向與透鏡51的軸線L3之間形成的夾角為銳角。本實施例是通過增加陶瓷墊片56的厚度的方式將發光二極管芯片55的發光槽設置在透鏡51的軸線L3的右側,從而實現發光二極管芯片55與透鏡51的偏心設置。當然,也可以繼續增加陶瓷墊片56的厚度,透鏡51的軸線L3穿過陶瓷墊片56,這樣也能實現本發明的目的。第三實施例:本實施例的光發射組件具有罐型封裝發射器、發射器保護座以及適配器,發射器保護座設置在罐型封裝發射器上,適配器位于發射器保護座的上方。參見圖7,罐型封裝發射器具有金屬管座63,金屬管座63上方套有管帽60,管帽60的頂壁中部設有透鏡61,透鏡61為球狀透鏡,并且,透鏡61位于管帽60的中部,且透鏡61的軸線L4與罐型封裝發射器的軸線在同一直線上。金屬管座63上設有發光二極管芯片64與光電二極管芯片66,發光二極管芯片64焊接在陶瓷墊片65上,光電二極管芯片66焊接在陶瓷墊片67上。與第二實施例不同的是,本實施例的陶瓷墊片65厚度較小,因此陶瓷墊片65與發光二極管芯片64均位于透鏡61軸線L4的一側。從圖7可見,發光二極管芯片64的最右側為發光槽,發光槽位于透鏡61的軸線L4的左側,因此發光槽偏離透鏡61的軸線L4,從發光二極管芯片64出射的光束穿過透鏡61與透鏡61的軸線L4形成的夾角為銳角。第四實施例:本實施例的光發射組件具有罐型封裝發射器、發射器保護座以及適配器,發射器保護座設置在罐型封裝發射器的上方,適配器位于發射器保護座的上方,且適配器設有金屬環,金屬環內設有橫截面為環形的陶瓷環,陶瓷環內裝有光纖。參見圖8,罐型封裝發射器具有金屬管座73,金屬管座73上方套有管帽70,管帽70的頂壁中部設有透鏡71,透鏡71為球狀透鏡。透鏡71位于管帽70的中部,且透鏡71的軸線L5與罐型封裝發射器的軸線在同一直線上。金屬管座73上設有發光二極管芯片74與光電二極管芯片(圖8中不可見),發光二極管芯片74焊接在陶瓷墊片75上,光電二極管芯片焊接在另一塊陶瓷墊片上,且在罐型封裝發射器的軸向上,光電二極管芯片位于發光二極管芯片74的下方。本實施例中,發光二極管芯片74具有發光槽,發光槽偏離透鏡71的軸線L5,從圖8可見,發光槽位于透鏡71的軸線L5的左側,且發光槽與透鏡71的軸線L5平行。發光二極管芯片74發出的光束經過透鏡71后傾斜地出射,出射光束的方向與透鏡71的軸線L5之間形成的夾角為銳角。第五實施例:本實施例的光發射組件具有罐型封裝發射器、發射器保護座以及適配器,發射器保護座設置在罐型封裝發射器的上方,適配器位于發射器保護座的上方,且適配器設有金屬環,金屬環內設有橫截面為環形的陶瓷環,陶瓷環內裝有光纖。參見圖9,罐型封裝發射器具有金屬管座83,金屬管座83上方套有管帽80,管帽80的頂壁中部設有透鏡81,透鏡81為球狀透鏡。透鏡81位于管帽80的中部,且透鏡81的軸線L6與罐型封裝發射器的軸線在同一直線上。金屬管座83上設有發光二極管芯片84,發光二極管芯片84焊接在陶瓷墊片85上。金屬管座83上還設有光電二極管芯片,圖9中不可見。本實施例中,發光二極管芯片84具有發光槽,發光槽平行于透鏡81的軸線L6,但偏離透鏡81的軸線L6。從圖9可見,發光二極管芯片84完全位于透鏡81的軸線L6的左側,因此,從發光二極管芯片84出射的光束經過透鏡81后,出射的光束的方向與透鏡81的軸線L6形成角度為銳角的夾角。上述的幾個實施方案均是通過設置將發光二極管芯片的發光槽與透鏡的軸線偏心設置,使得穿過透鏡的光束與透鏡的軸線方向發生傾斜來降低光發射組件的回波損耗。當然,上述方案僅是本發明優選的上述方式,實際應用時還可以有更多的改變,例如,管帽與發射器保護座可以使用諸如粘接等方式其他方式固定在金屬管座上;或者,使用金屬墊片替代陶瓷墊片,這些改變均可以實現本發明的目的。最后需要強調的是,本發明不限于上述實施方式,如透鏡形狀的改變、發光二極管芯片與光電二極管芯片位置的改變等變化也應該包括在本發明權利要求的保護范圍內。