本發(fā)明涉及光通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種小型化QSFP光模塊。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今采用多通道光收發(fā)的QSFP光模塊在數(shù)據(jù)中心及通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，作為數(shù)據(jù)通訊中高帶寬大容量的光互連基礎(chǔ)器件之一，多通道并行光收發(fā)模塊的性能提升成為了主要的研究方向。對(duì)于常用QSFP光模塊的光收發(fā)組件，濾光片多采用45°入射來(lái)實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)的透射和反射，入射角度較大，然而因受濾光片鍍膜工藝的限制，濾光片的工作角度通常小于15°，濾光片的波長(zhǎng)選擇性能會(huì)隨著光相對(duì)于濾光片的入射角度的變大而下降，造成透射波長(zhǎng)信號(hào)或者反射波長(zhǎng)信號(hào)無(wú)法有效分開(kāi)。另現(xiàn)有技術(shù)中的光組件多并排設(shè)置，導(dǎo)致QSFP光模塊的整體體積較大，不滿足小尺寸封裝的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種小型化QSFP光模塊，解決濾光片多采用45°入射來(lái)實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)的透射和反射，造成透射波長(zhǎng)信號(hào)或者反射波長(zhǎng)信號(hào)無(wú)法有效分開(kāi)以及光組件并排設(shè)置，QSFP光模塊的整體體積較大，不滿足小尺寸封裝要求問(wèn)題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種小型化QSFP光模塊，包括第一光組件、第二光組件、第三光組件、第四光組件、第一濾光片、第二濾光片、第三濾光片、第一轉(zhuǎn)角棱鏡、第二轉(zhuǎn)角棱鏡、第三轉(zhuǎn)角棱鏡、第四轉(zhuǎn)角棱鏡和耦合透鏡；耦合透鏡、第一濾光片、第二濾光片和第二轉(zhuǎn)角棱鏡均設(shè)于直線上，所述第一濾光片的法線與直線的夾角范圍為5°至15°；所述第三濾光片設(shè)于第一濾光片和耦合透鏡之間，所述第三濾光片兩側(cè)分別設(shè)有第四轉(zhuǎn)角棱鏡和第一轉(zhuǎn)角棱鏡；所述第二濾光片兩側(cè)分別設(shè)有第三轉(zhuǎn)角棱鏡和第二轉(zhuǎn)角棱鏡；第一光組件和第二光組件設(shè)于直線的一側(cè)，第三光組件和第四光組件設(shè)于直線的另一側(cè)。

進(jìn)一步：所述第一濾光片的法線與直線的夾角范圍為8°至15°。

進(jìn)一步：所述第一濾光片、第二濾光片和第三濾光片平行設(shè)置。

進(jìn)一步：所述第一光組件、第二光組件和第三光組件、第四光組件交錯(cuò)設(shè)置；所述第一光組件設(shè)于第三光組件和第四光組件之間的直線的一側(cè)，第三光組件設(shè)于第一光組件和第二光組件之間的直線的一側(cè)。

進(jìn)一步：所述第一光組件、第二光組件、第三光組件、第四光組件均為光發(fā)射組件。

進(jìn)一步：所述第一光組件、第二光組件、第三光組件、第四光組件均為光接收組件。

進(jìn)一步：所述第三轉(zhuǎn)角棱鏡和第四轉(zhuǎn)角棱鏡為三棱鏡，所述第一轉(zhuǎn)角棱鏡和第二轉(zhuǎn)角棱鏡為五棱鏡。

本發(fā)明的有益效果是：采用三片濾光片實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)不同波長(zhǎng)光進(jìn)行濾波，且通過(guò)增設(shè)轉(zhuǎn)角棱鏡的方式使三片濾光片均以較小的入射角入射時(shí)，透射波長(zhǎng)信號(hào)或反射波長(zhǎng)信號(hào)可有效分開(kāi)；另光組件之間采用兩兩對(duì)立且交錯(cuò)設(shè)置，可有效縮小QSFP光模塊的整體體積。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明小型化QSFP光模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中第三波長(zhǎng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡的光路圖；

圖3為本發(fā)明中第四波長(zhǎng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡的光路圖；

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1至圖3所示，一種小型化QSFP光模塊，包括第一光組件11、第二光組件12、第三光組件13、第四光組件14、第一濾光片21、第二濾光片22、第三濾光片23、第一轉(zhuǎn)角棱鏡31、第二轉(zhuǎn)角棱鏡32、第三轉(zhuǎn)角棱鏡33、第四轉(zhuǎn)角棱鏡34和耦合透鏡4；耦合透鏡4、第一濾光片21、第二濾光片22和第二轉(zhuǎn)角棱鏡32均設(shè)于直線01上，所述第一濾光片21的法線與直線01的夾角范圍為5°至15°；所述第三濾光片23設(shè)于第一濾光片21和耦合透鏡4之間，所述第三濾光片23兩側(cè)分別設(shè)有第四轉(zhuǎn)角棱鏡34和第一轉(zhuǎn)角棱鏡31；所述第二濾光片22兩側(cè)分別設(shè)有第三轉(zhuǎn)角棱鏡33和第二轉(zhuǎn)角棱鏡32；第一光組件11和第二光組件12設(shè)于直線01的一側(cè)，第三光組件13和第四光組件14設(shè)于直線01的另一側(cè)。所述直線01處于主光路中；轉(zhuǎn)角棱鏡可以將濾光片反射的一定角度的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成垂直光信號(hào)出射或者將垂直入射的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成一定角度的光信號(hào)由濾光片反射回主光路中。需注意的是，這里所述的垂直是相對(duì)于主光路而言的，如附圖1中主光路是水平設(shè)置的，則所述的垂直入射即為豎直方向入射。

所述第一濾光片21的法線與直線01的夾角范圍為8°至15°，可選為8°、12°、13.5°等。第一濾光片21、第二濾光片22和第三濾光片23平行設(shè)置。第一濾光片21、第二濾光片22和第三濾光片23均采用小角度入射角入射，可使透射波長(zhǎng)信號(hào)或者反射波長(zhǎng)信號(hào)有效分開(kāi)。

第一光組件11、第二光組件12和第三光組件13、第四光組件14交錯(cuò)設(shè)置；第一光組件11設(shè)于第三光組件13和第四光組件14之間的直線01的一側(cè)，第三光組件13設(shè)于第一光組件11和第二光組件12之間的直線01的一側(cè)。光組件采用兩兩對(duì)立且交錯(cuò)設(shè)置，可有效減少Q(mào)SFP光模塊的尺寸。

第一光組件11、第二光組件12、第三光組件13、第四光組件14均為光發(fā)射組件時(shí)，第一光組件11發(fā)射的第一波長(zhǎng)光依次經(jīng)過(guò)第一轉(zhuǎn)角棱鏡31、第三濾光片23和第一濾光片21后出射到耦合透鏡6，這里的第三濾光片23和第一濾光片21對(duì)第一波長(zhǎng)光均起到全發(fā)射的作用；第二光組件12發(fā)射的第二波長(zhǎng)光依次經(jīng)過(guò)第二轉(zhuǎn)角棱鏡32、第二濾光片22和第一濾光片21后出射到耦合透鏡6，這里的第二濾光片22和第一濾光片21對(duì)第二波長(zhǎng)光均起到全透射的作用；第三光組件13發(fā)射的第三波長(zhǎng)光依次經(jīng)過(guò)第三轉(zhuǎn)角棱鏡33、第二濾光片22和第一濾光片21后出射到耦合透鏡6，這里的第二濾光片22對(duì)第三波長(zhǎng)光起到全反射的作用，第一濾光片21對(duì)第三波長(zhǎng)光起到全透射的作用；第四光組件14發(fā)射的第四波長(zhǎng)光依次經(jīng)過(guò)第四轉(zhuǎn)角棱鏡34、第三濾光片23和第一濾光片21后出射到耦合透鏡6，這里的第三濾光片22對(duì)第四波長(zhǎng)光起到全透射的作用，第一濾光片21對(duì)第四波長(zhǎng)光起到全反射的作用。耦合透鏡6將第一波長(zhǎng)光、第二波長(zhǎng)光、第三波長(zhǎng)光和第四波長(zhǎng)光整合后輸出到光纖5。

第一光組件11、第二光組件12、第三光組件13、第四光組件14均為光接收組件；第一波長(zhǎng)光、第二波長(zhǎng)光、第三波長(zhǎng)光和第四波長(zhǎng)光經(jīng)耦合透鏡6分別發(fā)送到第一光組件11、第二光組件12、第三光組件13和第四光組件14，第一波長(zhǎng)光依次經(jīng)第一濾光片21、第三濾光片23和第一轉(zhuǎn)角棱鏡31發(fā)送到第一光組件11；第二波長(zhǎng)光依次經(jīng)第一濾光片21、第二濾光片22和第二轉(zhuǎn)角棱鏡32發(fā)送到第二光組件12；第三波長(zhǎng)光依次經(jīng)第一濾光片21、第二濾光片22和第三轉(zhuǎn)角棱鏡33發(fā)送到第三光組件13；第四波長(zhǎng)光依次經(jīng)第一濾光片21、第二濾光片23和第四轉(zhuǎn)角棱鏡34發(fā)送到第四光組件14。

第三轉(zhuǎn)角棱鏡33和第四轉(zhuǎn)角棱鏡34為三棱鏡，第一轉(zhuǎn)角棱鏡31和第二轉(zhuǎn)角棱鏡32為五棱鏡，光信號(hào)從五棱鏡的一邊射入后光路會(huì)轉(zhuǎn)變90°后射出。

對(duì)本發(fā)明中各個(gè)部件的具體布置方式進(jìn)一步舉例說(shuō)明：耦合透鏡4、第一濾光片21、第二濾光片22和第二轉(zhuǎn)角棱鏡32均水平共線設(shè)置，且位于主光路中；第一濾光片21、第二濾光片22和第三濾光片23的法線與主光路的夾角θ₁為8°，第三轉(zhuǎn)角棱鏡33和第四轉(zhuǎn)角棱鏡34采用截面為正三角形的三棱鏡，且與主光路的夾角θ₃為15°，第三轉(zhuǎn)角棱鏡33和第四轉(zhuǎn)角棱鏡34的折射率n₂均為；此時(shí)的第一波長(zhǎng)光、第二波長(zhǎng)光、第三波長(zhǎng)光和第四波長(zhǎng)光均以8°的入射角入射到第一濾光片21，之后第一波長(zhǎng)光依次經(jīng)第一濾光片21全反射、第三濾光片23全反射和第一轉(zhuǎn)角棱鏡31將光信號(hào)轉(zhuǎn)變90°后發(fā)送到第一光組件11；第二波長(zhǎng)光依次經(jīng)第一濾光片21全反射、第二濾光片22全透射和第二轉(zhuǎn)角棱鏡32將光信號(hào)轉(zhuǎn)變90°后發(fā)送到第二光組件12；如圖2所示，第三波長(zhǎng)光依次經(jīng)第一濾光片21全透射、第二濾光片22全反射和第三轉(zhuǎn)角棱鏡33發(fā)送到第三光組件13，此時(shí)第三波長(zhǎng)光到達(dá)第三轉(zhuǎn)角棱鏡33時(shí)的入射角度θ₂為45°，進(jìn)入第三轉(zhuǎn)角棱鏡33后折射角θ₄為30°(可由公式計(jì)算出θ₄，其中n₁＝1.0)，之后又從第三轉(zhuǎn)角棱鏡33的另一邊以45°角θ₂’出射，此時(shí)發(fā)送到第三光組件13的光信號(hào)與主光路垂直；第四波長(zhǎng)光依次經(jīng)第一濾光片21全反射、第二濾光片23全透射和第四轉(zhuǎn)角棱鏡34后與垂直于主光路的光信號(hào)發(fā)送到第四光組件14，這里的第四波長(zhǎng)光經(jīng)過(guò)第四轉(zhuǎn)角棱鏡34光路圖如圖3所示，與第三波長(zhǎng)光經(jīng)過(guò)第三轉(zhuǎn)角棱鏡33光路圖一致，故不再贅述。

本發(fā)明的有益效果是：采用三片濾光片實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)不同波長(zhǎng)光進(jìn)行濾波，且通過(guò)增設(shè)轉(zhuǎn)角棱鏡的方式使三片濾光片均以較小的入射角入射時(shí)，透射波長(zhǎng)信號(hào)或反射波長(zhǎng)信號(hào)可有效分開(kāi)；另光組件之間采用兩兩對(duì)立且交錯(cuò)設(shè)置，可有效縮小QSFP光模塊的整體體積。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。