本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域,具體地說,是涉及一種用于發(fā)射光束的光發(fā)射組件。
背景技術(shù):現(xiàn)代的光學(xué)通信系統(tǒng)中經(jīng)常使用各種各樣的光學(xué)器件,其中帶有陶瓷插芯的光發(fā)射組件是一種常用的光學(xué)器件?,F(xiàn)有的光發(fā)射組件具有一個罐型封裝發(fā)射器,罐型封裝發(fā)射器內(nèi)設(shè)有發(fā)光二極管芯片及光電二極管芯片,并且在罐型封裝發(fā)射器外設(shè)有光纖。發(fā)光二極管芯片用于發(fā)出光束,發(fā)出的光束入射到光纖,光束通過光纖傳輸。由于現(xiàn)有的光發(fā)射組件中,發(fā)光二極管芯片發(fā)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(dá)光纖會原路返回,返回的光束回到發(fā)光二極管芯片,則導(dǎo)致光發(fā)射組件的回波損耗過大,影響光發(fā)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(fā)射器,罐型封裝發(fā)射器內(nèi)設(shè)有發(fā)光二極管芯片,適配器內(nèi)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(fā)射器具有管帽,管帽上設(shè)有一個半球狀的透鏡,發(fā)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(dá)到指標(biāo)的問題,上述的同軸光電組件的罐型封裝發(fā)射器的軸線與適配器的軸線不在同一直線上,也就是發(fā)光二極管芯片的軸線與安裝在適配器內(nèi)的陶瓷插芯的軸線相互偏離。發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光束經(jīng)過透鏡以后入射到陶瓷插芯內(nèi),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(jīng)過陶瓷插芯返回罐型封裝發(fā)射器,但返回的光束不會影響發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光束。然而,這種同軸光電組件需要在適配器內(nèi)設(shè)置陶瓷插芯,并且將陶瓷插芯的軸線偏離罐型封裝發(fā)射器的軸線來實現(xiàn)回波損耗指標(biāo)的要求。由于適配器體積較小,還需要設(shè)置陶瓷插芯,將導(dǎo)致同軸光電組件體積過大,裝配復(fù)雜,還導(dǎo)致同軸光電組件的生產(chǎn)成本過高。此外,由于罐型封裝發(fā)射器的軸線與陶瓷插芯的軸線相互平行,發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光束將以平行于陶瓷插芯軸線的方向出射,導(dǎo)致回波損耗過高。另外,現(xiàn)有的一些光發(fā)射組件的適配器中,使用開口環(huán)形的陶瓷環(huán)來固定光纖,如使用“C”型的陶瓷環(huán)將光纖固定在適配器內(nèi),導(dǎo)致光發(fā)射組件在搖擺測試時工作不穩(wěn)定,無法滿足工作的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的主要目的是提供一種回波損耗較小且結(jié)構(gòu)簡單的光發(fā)射組件。本發(fā)明的另一目的是提供一種搖擺測試性能指標(biāo)較為理想的光發(fā)射組件。為了實現(xiàn)上述的主要目的,本發(fā)明提供的光發(fā)射組件具有罐型封裝發(fā)射器,罐型封裝發(fā)射器具有金屬管座,金屬管座上封裝有發(fā)光二極管芯片及光電二極管芯片,且金屬管座上設(shè)有管帽,管帽的頂壁的中部設(shè)有透鏡,光發(fā)射組件還設(shè)有發(fā)射器保護(hù)座,設(shè)置在罐型封裝發(fā)射器的管帽上方,發(fā)射器保護(hù)座的頂部的中部設(shè)有透光孔,光發(fā)射組件還設(shè)有適配器,位于發(fā)射器保護(hù)座頂部的上方,其中,在罐型封裝發(fā)射器的軸向上,發(fā)光二極管芯片的發(fā)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(fā)光二極管芯片的發(fā)光槽與透鏡的軸線偏心設(shè)置,經(jīng)過透鏡返回的光束不會直接影響到發(fā)光二極管芯片的發(fā)光槽,從而減少光發(fā)射組件的回波損耗。此外,本發(fā)明的方案是通過發(fā)光二極管芯片的發(fā)光槽與透鏡的軸線偏心設(shè)置來解決回波損耗的問題,因此適配器內(nèi)無需設(shè)置陶瓷插芯,光發(fā)射組件的結(jié)構(gòu)簡單,組裝工藝也較為簡單,并且可以降低光發(fā)射組件的生產(chǎn)成本。一個優(yōu)選的方案是,發(fā)光二極管芯片的發(fā)光槽位于罐型封裝發(fā)射器的軸線上,透鏡的軸線偏離罐型封裝發(fā)射器的軸線。由此可見,通過透鏡的偏心設(shè)置可以方便地實現(xiàn)發(fā)光二極管芯片的發(fā)光槽與透鏡軸線之間的偏心設(shè)置,降低光發(fā)射組件的生產(chǎn)工藝難度。進(jìn)一步的方案是,透鏡的軸線位于罐型封裝發(fā)射器的軸線上,發(fā)光二極管芯片的發(fā)光槽偏離罐型封裝發(fā)射器的軸線。可見,通過將發(fā)光二極管芯片的偏心布置,可以簡單地實現(xiàn)發(fā)光二極管芯片的發(fā)光槽偏離透鏡軸線的目的。更進(jìn)一步的方案是,適配器包括金屬環(huán),金屬環(huán)內(nèi)設(shè)有陶瓷環(huán),光纖安裝在陶瓷環(huán)內(nèi),陶瓷環(huán)的橫截面為環(huán)形。由此可見,使用環(huán)形的陶瓷環(huán)將光纖固定在適配器內(nèi),可以避免光纖在搖擺測試時過分晃動,從而提升光發(fā)射組件在搖擺測試中的性能,滿足光發(fā)射組件的使用要求。更進(jìn)一步的方案是,管帽的底面設(shè)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(fā)射器保護(hù)座的底面設(shè)有第二凸臺,發(fā)射器保護(hù)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(fā)射器保護(hù)座固定在金屬管座上,管帽也位于發(fā)射器保護(hù)座內(nèi),可以避免灰塵等污染透鏡,確保光發(fā)射組件的性能。附圖說明圖1是本發(fā)明第一實施例的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明第一實施例的結(jié)構(gòu)分解圖。圖3是本發(fā)明第一實施例與光纖的剖視圖。圖4是本發(fā)明第一實施例中罐型封裝發(fā)射器的局部放大圖。圖5是圖3的局部放大圖。圖6是本發(fā)明第二實施例中罐型封裝發(fā)射器的局部放大圖。圖7是本發(fā)明第三實施例中罐型封裝發(fā)射器的局部放大圖。圖8是本發(fā)明第四實施例中罐型封裝發(fā)射器的局部放大圖。圖9是本發(fā)明第五實施例中罐型封裝發(fā)射器的局部放大圖。以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。具體實施方式本發(fā)明的光發(fā)射組件用于光纖通信系統(tǒng),并用于發(fā)射光束,光發(fā)射組件與光纖相連接,其發(fā)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(fā)射組件具有罐型封裝發(fā)射器30,在罐型封裝發(fā)射器30上設(shè)有發(fā)射器保護(hù)座20,發(fā)射器保護(hù)座20上設(shè)有適配器10。參見圖2,罐型封裝發(fā)射器30具有一個金屬管座31,金屬管座31設(shè)有多根管腳33,多根管腳33用于接收電信號,并向發(fā)光二極管芯片以及光電二極管芯片提供電能?;?1上設(shè)有管帽35,管帽35的中部設(shè)有球狀的透鏡37。適配器10設(shè)置在發(fā)射器保護(hù)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(fā)光二極管芯片40以及光電二極管芯片42,發(fā)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(shè)有管帽35,管帽35的頂壁36的中部設(shè)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(fā)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(fā)光二極管芯片40位于靠近透鏡37的一側(cè)。在罐型封裝發(fā)射器30的軸線方向上,發(fā)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(fā)光二極管芯片40位于陶瓷墊片41的右側(cè)。發(fā)光二極管芯片40的最右側(cè)為發(fā)光二極管芯片40的發(fā)光槽,光束從發(fā)光槽出射,并入射到透鏡37上。本實施例中,發(fā)光二極管芯片40的發(fā)光槽位于罐型封裝發(fā)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(fā)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(fā)射器30的軸線L1相互平行,但具有一定距離。因此,發(fā)光二極管芯片40的發(fā)光槽與透鏡37的軸線L2并不重疊。因此,從發(fā)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(jīng)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(fā)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(fā)光二極管芯片40的正下方。由于發(fā)光二極管芯片40的發(fā)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(fā)光二極管芯片40發(fā)出的光束造成影響,也就降低了光發(fā)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(shè)有一圈環(huán)狀的凸臺38,凸臺38自管帽35的底面沿罐型封裝發(fā)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(fā)射器30時,凸臺38與基座32鄰接,通過電阻焊機(jī)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(xiàn)透鏡37的軸線偏離罐型封裝發(fā)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(fā)射器30的軸線L1。發(fā)射器保護(hù)座20焊接在罐型封裝發(fā)射器30上,從圖3可見,發(fā)射器保護(hù)座20位于管帽35外,并且將管帽35包裹,用于保護(hù)管帽35。參見圖5,管帽20的底面設(shè)有一圈環(huán)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(fā)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(fā)射器保護(hù)座20固定在罐型封裝發(fā)射器30上。這樣,發(fā)射器保護(hù)座20將管帽35包裹,避免灰塵等滲入到發(fā)射器保護(hù)座20內(nèi),進(jìn)而避免灰塵對透鏡37造成影響。參見圖5,發(fā)射器保護(hù)座20的底部內(nèi)壁上設(shè)有一圈凹槽25,凹槽25沿發(fā)射器保護(hù)座20的周向延伸,并且,凹槽25自發(fā)射器保護(hù)座20的內(nèi)壁沿發(fā)射器保護(hù)座20的徑向向外延伸,凹槽25的設(shè)置可以提高凸臺24焊接時的可靠性。發(fā)射器保護(hù)座20的頂壁21的中部設(shè)有透光孔22,從發(fā)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(jīng)過透光孔22入射到罐型封裝發(fā)射器30內(nèi),并被光電二極管芯片42接收。優(yōu)選地,透光孔22的軸線與發(fā)射器保護(hù)座20的軸線在同一直線上。適配器10固定在發(fā)射器保護(hù)座20的上方,適配器10具有一個金屬環(huán)11,金屬環(huán)11內(nèi)設(shè)有陶瓷環(huán)12,光纖13裝在陶瓷環(huán)12內(nèi)。本實施例中,陶瓷環(huán)12的橫截面為環(huán)形,光纖13固定在陶瓷環(huán)12內(nèi),在搖擺測試中,可以避免光纖13晃動,確保搖擺測試時光發(fā)射組件的指標(biāo)性能。由于管帽35的偏心設(shè)計,發(fā)光二極管芯片40發(fā)出的光束經(jīng)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(fā)光二極管芯片40發(fā)出的光束,從而降低光發(fā)射組件的回波損耗。并且,光發(fā)射組件內(nèi)不需要設(shè)置陶瓷插芯用于實現(xiàn)光路的偏移,光發(fā)射組件機(jī)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低。第二實施例:本實施例的光發(fā)射組件具有罐型封裝發(fā)射器、發(fā)射器保護(hù)座以及適配器,發(fā)射器保護(hù)座設(shè)置在罐型封裝發(fā)射器上,適配器位于發(fā)射器保護(hù)座的上方。參見圖6,罐型封裝發(fā)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(shè)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(fā)射器的軸線在同一直線上。金屬管座53上設(shè)有發(fā)光二極管芯片55以及光電二極管芯片57,發(fā)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(fā)射器的軸線方向上,發(fā)光二極管芯片55位于光電二極管芯片57的上方,即發(fā)光二極管芯片55比光電二極管芯片57更加靠近透鏡51,發(fā)光二極管芯片55發(fā)出的光束經(jīng)過透鏡51出射。本實施例中,發(fā)光二極管芯片55的最右側(cè)設(shè)有發(fā)光槽,光束從發(fā)光槽發(fā)出。并且,發(fā)光槽偏離罐型封裝發(fā)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(fā)光二極管芯片55。這樣,發(fā)光二極管芯片55發(fā)出的光束偏心地入射到透鏡51中,經(jīng)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(fā)光二極管芯片55的發(fā)光槽設(shè)置在透鏡51的軸線L3的右側(cè),從而實現(xiàn)發(fā)光二極管芯片55與透鏡51的偏心設(shè)置。當(dāng)然,也可以繼續(xù)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(xiàn)本發(fā)明的目的。第三實施例:本實施例的光發(fā)射組件具有罐型封裝發(fā)射器、發(fā)射器保護(hù)座以及適配器,發(fā)射器保護(hù)座設(shè)置在罐型封裝發(fā)射器上,適配器位于發(fā)射器保護(hù)座的上方。參見圖7,罐型封裝發(fā)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(shè)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(fā)射器的軸線在同一直線上。金屬管座63上設(shè)有發(fā)光二極管芯片64與光電二極管芯片66,發(fā)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(fā)光二極管芯片64均位于透鏡61軸線L4的一側(cè)。從圖7可見,發(fā)光二極管芯片64的最右側(cè)為發(fā)光槽,發(fā)光槽位于透鏡61的軸線L4的左側(cè),因此發(fā)光槽偏離透鏡61的軸線L4,從發(fā)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(fā)射組件具有罐型封裝發(fā)射器、發(fā)射器保護(hù)座以及適配器,發(fā)射器保護(hù)座設(shè)置在罐型封裝發(fā)射器的上方,適配器位于發(fā)射器保護(hù)座的上方,且適配器設(shè)有金屬環(huán),金屬環(huán)內(nèi)設(shè)有橫截面為環(huán)形的陶瓷環(huán),陶瓷環(huán)內(nèi)裝有光纖。參見圖8,罐型封裝發(fā)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(shè)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(fā)射器的軸線在同一直線上。金屬管座73上設(shè)有發(fā)光二極管芯片74與光電二極管芯片(圖8中不可見),發(fā)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(fā)射器的軸向上,光電二極管芯片位于發(fā)光二極管芯片74的下方。本實施例中,發(fā)光二極管芯片74具有發(fā)光槽,發(fā)光槽偏離透鏡71的軸線L5,從圖8可見,發(fā)光槽位于透鏡71的軸線L5的左側(cè),且發(fā)光槽與透鏡71的軸線L5平行。發(fā)光二極管芯片74發(fā)出的光束經(jīng)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(fā)射組件具有罐型封裝發(fā)射器、發(fā)射器保護(hù)座以及適配器,發(fā)射器保護(hù)座設(shè)置在罐型封裝發(fā)射器的上方,適配器位于發(fā)射器保護(hù)座的上方,且適配器設(shè)有金屬環(huán),金屬環(huán)內(nèi)設(shè)有橫截面為環(huán)形的陶瓷環(huán),陶瓷環(huán)內(nèi)裝有光纖。參見圖9,罐型封裝發(fā)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(shè)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(fā)射器的軸線在同一直線上。金屬管座83上設(shè)有發(fā)光二極管芯片84,發(fā)光二極管芯片84焊接在陶瓷墊片85上。金屬管座83上還設(shè)有光電二極管芯片,圖9中不可見。本實施例中,發(fā)光二極管芯片84具有發(fā)光槽,發(fā)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(fā)光二極管芯片84完全位于透鏡81的軸線L6的左側(cè),因此,從發(fā)光二極管芯片84出射的光束經(jīng)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(shè)置將發(fā)光二極管芯片的發(fā)光槽與透鏡的軸線偏心設(shè)置,使得穿過透鏡的光束與透鏡的軸線方向發(fā)生傾斜來降低光發(fā)射組件的回波損耗。當(dāng)然,上述方案僅是本發(fā)明優(yōu)選的上述方式,實際應(yīng)用時還可以有更多的改變,例如,管帽與發(fā)射器保護(hù)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(xiàn)本發(fā)明的目的。最后需要強調(diào)的是,本發(fā)明不限于上述實施方式,如透鏡形狀的改變、發(fā)光二極管芯片與光電二極管芯片位置的改變等變化也應(yīng)該包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。