本發明屬于光纖通信技術領域，具體涉及一種抗反射的同軸光器件封裝。

背景技術：

在光纖通信系統中，由于光從激光器光源到光纖的傳輸過程中，會不可避免地經過眾多光學界面，在每一個光學界面處均會產生不同程度的反射光。

光束傳輸到光纖端面未被耦合進光纖的光形成的反射光在光路中強度最大。而在傳統的同軸光器件封裝中，因光路可逆，這些反射光會累計疊加沿原光路返回至激光器光源中，當返回的反射光強度到達一定程度時，就會引起激光器光源工作的不穩定性，激光器光源對于穩定性要求極高，因此，返回的反射光會造成激光器光源性能劣化，影響整個光纖通信系統的正常工作，其危害程度較高。

為了確保通信質量，必須對反射光進行處理，將內部封裝激光器光源的to-can（鐳射二極體模組）外部的反射光完全隔絕在to-can外部而不會透過to-can透鏡返回至激光器光源中。

傳統的抗反射光方法只能部分降低反射光未能完全隔離，且實現方法是通過加光隔離器或光纖端面研磨角度來實現，由于光隔離器成本較高，光纖端面研磨涉及較多工藝流程，因此不利于光纖通信低成本和高效的方法實現。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有傳統同軸光器件的抗反射方法不能完全隔離反射光，且過程復雜，成本高的問題。

為此，本發明實施例提供了一種抗反射的同軸光器件封裝，包括to-can，光纖，以及設置在to-can和光纖之間的全反射膜片；

所述to-can包括光發射組件、安裝光發射組件的載體、密封光發射組件的封帽、以及安裝在封帽上的透鏡，所述透鏡位于to-can軸線上，所述光發射組件與全反射膜片分別位于to-can軸線的兩側，所述光發射組件偏離to-can軸線的距離為d1，所述光發射組件沿透鏡光軸方向傾斜設置，光發射組件與透鏡的水平距離為l1；

所述to-can傳輸的出射光經全反射膜片反射至光纖，全反射膜片反射軸與透鏡的水平距離為l2；且2*d1*l2/l1>r，r為透鏡半徑。

進一步的，所述光發射組件為激光器芯片。

進一步的，所述光發射組件的傾斜角θ1不大于單模光纖數值孔徑角。

進一步的，所述光發射組件偏離to-can軸線的距離d1≤0.14mm。

進一步的，所述載體包括底座和設置在底座上的若干個pin腳。

進一步的，所述透鏡為非球面透鏡。

進一步的，所述全反射膜片由基底材料表面鍍金屬全反射膜層得到。

進一步的，所述to-can傳輸的出射光在全反射膜片的中心位置發生全反射。

與現有的技術相比，本發明的有益效果：

(1)本發明提供的這種抗反射的同軸光器件封裝將to-can中的光發射組件進行偏心和傾斜安裝，光發射組件出射的光經過透鏡斜方向入射到全反射膜片上全部反射到光纖端面進行耦合，未能耦合進光纖的光在光纖端面發生反射，反射光偏離原路，不會經過透鏡返回至to-can中，保護了to-can中光源工作的穩定性，提高了光纖通信系統的通信質量。

(2)本發明提供的這種抗反射的同軸光器件封裝避免了采用高成本的光隔離器，只需調整to-can中的光發射組件的位置，同時增加一個全反射光學膜片，成本低，有效降低了光器件封裝成本。

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明抗反射的同軸光器件封裝中to-can的結構示意圖。

圖2是本發明抗反射的同軸光器件封裝的光路示意圖。

附圖標記說明：1、pin腳；2、底座；3、光發射組件；4、發射光；5、封帽；6、透鏡；7、反射光；8、入射端面；9、光纖；10、耦合光；11、全反射光；12、全反射面；13、全反射膜片；14、出射光；15、to-can軸線。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1和圖2所示，本實施例提供了一種抗反射的同軸光器件封裝，包括to-can，光纖9，以及設置在to-can和光纖9之間的全反射膜片13；所述to-can包括光發射組件3、安裝光發射組件3的載體、密封光發射組件3的封帽5、以及安裝在封帽5上的透鏡6，所述透鏡6位于to-can軸線15上，所述光發射組件3與全反射膜片13分別位于to-can軸線15的兩側，所述光發射組件3偏離to-can軸線15的距離為d1，所述光發射組件3沿透鏡6光軸方向傾斜設置，光發射組件3與透鏡6的水平距離為l1；所述to-can傳輸的出射光14經全反射膜片13反射至光纖9，全反射膜片13反射軸與透鏡的水平距離為l2；且2*d1*l2/l1>r，r為透鏡半徑。

其中，所述光發射組件3是由在陶瓷基片上粘貼激光器芯片組成，光發射組件3將電信號轉化為光信號進行后續傳輸給光纖9，而陶瓷基片連通激光器芯片的電極，并起到散熱作用。所述載體包括底座2和設置在底座2上的若干個pin腳1，pin腳1數量不限，所述光發射組件3按設計的偏心距離和傾斜角度安裝于底座2上，并且通過pin腳1將激光器芯片的電極與外部電路連通。優選的，所述透鏡6采用非球面透鏡，修正球面像差，提高了耦合效率。所述全反射膜片13由基底材料表面鍍金屬全反射膜層得到，全反射膜片13的制作工藝簡單，成本低，有效降低光器件封裝成本。

本實施例提供的這種抗反射的同軸光器件封裝具體抗反射過程如下：將to-can中的光發射組件3進行偏心和傾斜安裝，如圖2所示，光發射組件3偏離to-can的水平軸線距離為d1，光發射組件3發出的發射光4與to-can軸線15成傾斜角θ1，控制光發射組件3的偏心距離d和傾斜角θ1進行貼片安裝，光發射組件3與透鏡6中心的水平距離為l1，顯然tan(θ1)=d1/l1，光發射組件3發出的發射光4經透鏡6中心透射傳輸為to-can的出射光14。

從to-can傳輸的出射光14到達全反射膜片13的全反射面12上發生鏡面反射形成全反射光11，入射角為α，反射角為β，顯然α=β，透鏡6中心距離全反射膜片13反射軸的水平距離為l2，然后全反射光11到達光纖9的入射端面8時，滿足光纖9數值孔徑角范圍內的光耦合進光纖9中形成耦合光10，未能成功耦合進光纖9的光則經光纖9的入射端面8形成反射光7，此過程中全反射光11在光纖9的入射端面8的入射角為θ3，反射角為θ4，經光纖9的入射端面8形成的反射光7與to-can軸線15基于全反射膜片13反射軸的距離為d4，反射光7反射回to-can時，只要不經過透鏡6反射回to-can內部則反射光7就被完全阻隔在to-can以外,從而成功地將to-can外部反射光7完全隔離，保證to-can中光發射組件3的工作穩定性，提高光纖通信系統的高質量。

而保證反射光7完全隔離在to-can外部的條件為2*d1*l2/l1>透鏡的半徑r；具體推導過程如下：三角函數可知tan(θ1)=d1/l1，出射光14與to-can軸線15形成夾角θ2=θ1，而tan(θ2)=d3/l2，則d3=d1*l2/l1；另外，由反射定律可知，α=β，θ3=θ4，則d3=d4，而θ2+α=90°，β+θ3=90°，則θ3=θ2，所以θ4=θ3=θ2=θ1，因而，經光纖9的入射端面8形成的反射光7與to-can傳輸的出射光14平行，進而反射光7到達to-can的封帽5上的垂直高度d2=d3+d4，即d2=2*d3=2*d1*l2/l1，而保證反射光7完全隔離在to-can外部時需要d2>透鏡的半徑r，即2*d1*l2/l1>透鏡的半徑r。因此，通過合理控制d1、l1、l2與透鏡半徑r的關系，即可使得反射回to-can的反射光7被完全阻隔在to-can以外,成功地將to-can外部反射光完全隔離，達到抗反射的目的。

而為了保證光能更高效率的耦合進光纖9，提高耦合效率，由于θ1=θ3，因而優選控制所述光發射組件3的傾斜角θ1不大于單模光纖數值孔徑角，使全反射光11到達光纖9的入射端面8時，全反射光11在入射端面8入射角滿足光纖9數值孔徑角范圍，本實施例中單模光纖數值孔徑角為8℃，因此發射組件3的傾斜角θ1≤8℃，所述光發射組件3偏離to-can軸線15的距離d1=l1tan(θ1)，根據實際工藝貼片經驗值，l1一般約為1mm，因而優選的d1≤0.14mm。所述to-can傳輸的出射光14在全反射膜片13的中心位置發生全反射。

綜上所述，本發明提供的這種抗反射的同軸光器件封裝只需將to-can中的光發射組件進行偏心和傾斜安裝，同時增加一個全反射光學膜片，光發射組件出射的光經過透鏡斜方向入射到全反射膜片上全部反射到光纖端面進行耦合，未能耦合進光纖的光在光纖端面發生反射，反射光偏離原路，不會經過透鏡返回至to-can中，避免了采用高成本的光隔離器，有效降低了光器件封裝成本，保護了to-can中光源工作的穩定性，提高了光纖通信系統的通信質量。

以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，并不構成對本發明的保護范圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬于本發明的保護范圍之內。