光学组件和光模块的制作方法

1.本技术实施例涉及光器件技术领域，特别涉及一种光学组件和光模块。


背景技术：

2.随着社会的发展，人们对于带宽的要求日益提高，在核心部件速率不变的情况下，可以通过将多路波长不同的光合成一路光的方式来提高系统的带宽，上述将多路波长不同的光合成一路光的过程中需要光学合波器(optical multiplexer，omux)来完成。
3.现有技术中，基于薄膜滤波片的光学合波方案是现有的主流合波方案，其广泛地用在各类需要分波、合波的光器件中。图1是一种集成光模块的结构示意图。如图1所示，集成光模块包括光源1、准直透镜2、滤波片3、光纤适配器4、四边平行的玻璃基座5和汇聚透镜6；其中，在每个所述光源1的一侧均设置一个所述准直透镜2，以使所述光源1发出的光经过所述准直透镜2得到平行光；所述四边平行的玻璃基座5设置在所述准直透镜2背离所述光源1的一侧，且所述四边平行的玻璃基座5靠近所述准直透镜1的一侧设置有所述滤波片3，在所述四边平行的玻璃基座5远离所述准直透镜2的一侧部分设置有高反膜；不同光源1发出的光在所述四边平行的玻璃基座5内经过多次反射后合为一束，经过汇聚透镜6汇聚后进入光适配器4。这种基于薄膜滤波片的光合波方式可以大大提高系统的带宽。
4.然而，基于薄膜滤波片的合波方案，首先需要将滤波片和玻璃块制成一个光学合波器，然后将光学合波器整体放置到光器件中使用。而且在使用过程中，需要将准直光输入，同时还需要将输出的准直光经过汇聚透镜汇聚后进入光适配器，其结构复杂且成本较高。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种光学组件和光模块，其该光学组件能够将多路不同波长的光波合成一路光波，并且其结构简单、成本低。
6.本技术实施例第一方面提供一种光学组件，光学组件包括多个发光元件，分别用于发出波长互不相同的入射光；多个汇聚透镜，分别与所述发光元件相对设置，所述汇聚透镜的入射端与所述发光元件的发光面相对，所述汇聚透镜用于将发散的入射光转换成汇聚的出射光；光纤适配器，与所述汇聚透镜相对设置，且所述光纤适配器位于所述汇聚透镜远离所述发光元件的一侧；所述光纤适配器的入射端端面上设有汇聚位置，不同角度的所述出射光以汇聚的形式在所述汇聚位置射入所述光纤适配器，其中，在所述汇聚位置射入所述光纤适配器的光线的光轴与所述光纤适配器的中心轴线之间的夹角均小于或等于预设角度。
7.本技术实施例的光学组件，通过在发光元件的发光面设置汇聚透镜，可以将发光元件发射出来的发散的入射光转换成汇聚的出射光，然后就可以将不同波长的光直接耦合到光纤适配器中。由于在汇聚位置射入光纤适配器的光线的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角设计的小于或等于一个预设角度，在这个预设角度范围内射入光纤适配器中的
光的光功率较大，所以这样可以保证光合波的耦合效率较高，可以达到光器件对光功率的要求。而这种直接将光耦合如光纤适配器的技术方案，相对于现有技术中的薄膜滤波片的合波方案中，需要将滤波片和玻璃块制程omux，然后将omux整体放置到光器件中使用，并且在使用过程中，需要将准直光输入，同时还需要将输出的准直光经过汇聚透镜汇聚后再进入光纤适配器。本技术实施例中的光学组件的结构更加简单，从而可以获得更低的成本。
8.在一种可选的实现方式中，所述预设角度为10
°
。
9.通过将预设角度设置为10
°
，以使在汇聚位置进入光纤适配器中的光线的光轴和光纤适配器的中心轴线之间的夹角小于或等于10
°
，由于该预设角度较小，所以激光器损失的光功率较小，所以这样可以保证在汇聚位置进入光纤适配器中的光线的耦合效率较高，以适应对耦合效率要求较高的光器件。
10.在一种可选的实现方式中，所述多个发光元件包括至少一个第一发光元件；其中，所述第一发光元件对应的所述出射光为第一出射光；所述第一出射光的光轴与所述光纤适配器的中心轴线之间的夹角小于或等于预设角度；所述第一出射光在所述汇聚位置射入所述光纤适配器。
11.本技术实施例提供的光学组件，通过将第一发光元件对应的第一出射光的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角设计的小于或等于预设角度，这样将第一出射光直接在汇聚位置射入光纤适配器中，即可保证在汇聚位置射入光纤适配器中的光线的光轴和光纤适配器的中心轴线之间的夹角小于或等于预设角度。因此，可以直接将经过汇聚透镜的第一出射光耦合入光纤适配器，这样不但可以大大简化该光学器件的结构，降低成本，还可以保证该光学组件的耦合效率较高。
12.在一种可选的实现方式中，所述多个发光元件还包括至少一个第二发光元件；其中，所述第二发光元件对应的所述出射光为第二出射光；所述第二出射光的光轴与所述光纤适配器的中心轴线之间的夹角大于所述预设角度；所述第二出射光经过反射后在所述汇聚位置射入所述光纤适配器。
13.本技术实施例提供的光学组件，通过设置第一发光元件和第二发光元件，并将第一出射光的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角限制在预设角度以内，将第二发光元件对应的第二出射光的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角限制在预设角度以外，然后将第二出射光经过反射后在汇聚位置射入光纤适配器，这样可以增加耦合光波的数量，以实现更多不同波长的光波的耦合。另外，由于在汇聚位置射入光纤适配器的光线的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角均小于或等于预设角度，所以虽然第二发光元件对应的第二出射光的射入角度相对于光纤适配器较大，但是经过反射后也变成了射入角度小于或等于预设角度的光线，因此不会影响进入光纤适配器的光的光功率，所以在增加耦合光波数量的前提下，还保证了光的耦合效率。
14.在一种可选的实现方式中，还包括至少一组反射组件，所述反射组件设置在所述汇聚透镜和所述光纤适配器之间；每组所述反射组件用于将一个所述第二发光元件对应的所述第二出射光经过反射后到达所述汇聚位置；其中，所述第二出射光经过所述反射组件反射后得到反射光，所述反射光的光路延伸至所述汇聚位置，且在所述汇聚位置射入所述光纤适配器的所述反射光的光轴与所述光纤适配器的中心轴线之间的夹角小于或等于所述预设角度。
15.本技术实施例提供的光学组件，通过设置反射组件，可以使第二出射光经过反射后改变方向，并且最终在汇聚位置射入光纤适配器，以使第二出射光经过反射后最终在汇聚位置射入光纤适配器的光线的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角均小于或等于预设角度。因此，通过设置反射组件，可以将更多入射角度不同的发光元件发出的光耦合进光纤适配器，并且可以保证进入光纤适配的耦合效率处于较高的水平。
16.在一种可选的实现方式中，所述第二出射光经所述反射组件至少两次反射后在所述汇聚位置射入所述光纤适配器；所述反射光包括第一反射光和第二反射光；所述第二出射光经过所述反射组件第一次反射后得到所述第一反射光；所述第一反射光经过所述反射组件第二次反射后得到所述第二反射光；所述第二反射光的光路延伸至所述汇聚位置，并在所述汇聚位置射入所述光纤适配器，其中，所述第二反射光的光轴与所述光纤适配器中心轴线之间的夹角小于或等于所述预设角度。
17.在一种可选的实现方式中，每组所述反射组件的部分结构位于一个所述第二发光元件对应的所述第二出射光的光路上，每组所述反射组件的部分结构位于其中一个所述第一发光元件对应的所述第一出射光的光路上。
18.本技术实施例提供的光学组件，通过将每组反射组件的部分结构设置在其中一个第二发光元件对应的第二出射光的光路上，这样可以将第二出射光进行第一次反射，从而得到第一反射光；通过将每组反射组件的部分结构设置在其中一个第一发光元件对应的第一出射光的光路上，以使第一反射光可以在靠近第一出射光的光路的位置或者位于第一出射光的光路的位置发生第二次反射，从而使第二反射光的光路朝向光纤适配器入射端，以保证第二发光元件对应的第二出射光最终可以以一个较小的角度在汇聚位置进入到光纤适配器中，从而保证第二反射光(即第二出射光)在光纤适配中的耦合效率较高，从而实现多个不同波长的光波的耦合，并保证耦合波的耦合效率较高。
19.在一种可选的实现方式中，每组所述反射组件均包括反射镜和滤波片；其中，所述滤波片具有反射面；所述反射镜设置在一个所述第二发光元件对应的所述第二出射光的光路上，所述第二出射光经过所述反射镜反射后得到所述第一反射光；所述滤波片位于所述第一反射光的光路上；所述滤波片的反射面和所述反射镜相对设置，且所述滤波片的反射面朝向所述光纤适配器；所述第一反射光经过所述滤波片的反射面反射后得到所述第二反射光。
20.本技术实施例提供的光学组件，通过将反射组件设计成包括反射镜和滤波片的结构，可以使第二出射光经过两次反射后在汇聚位置进入光纤适配器，进而完成多个光波的耦合。通过将反射镜设置在一个第二发光元件对应的第二出射光的光路上，以使将第二出射光全部反射至滤波片上，进而保证第二出射光的光功率，避免在反射过程中造成光损耗。通过在滤波片上设置反射面，可以使滤波片具有反射功能，这样就可以将经过反射镜反射的第一反射光进行第二次反射并得到第二反射光。第二出射光经过两次反射以后光路的方向发生改变，从与光纤适配器的中心轴线之间的夹角大于预设角度，变成了小于或等于预设角度，也就是说，第二出射光经过两次反射后，最终从汇聚位置进入光纤适配器的光线的光轴与光纤适配器的中心轴线的夹角变的小于或等于预设角度了，这样就可以将更多以不同角度射入的光波耦合进光纤适配器中，而且偶和效率较高，从而可以适应更多的光器件。
21.在一种可选的实现方式中，所述滤波片位于所述反射镜和其中一个所述第一发光
元件对应的所述汇聚透镜之间；所述滤波片的至少部分位于所述其中一个所述第一发光元件对应的所述第一出射光的光路上；所述滤波片用于将所述其中一个所述第一发光元件对应的所述第一出射光从所述反射面透过，以使所述第一出射光在所述汇聚位置相聚。
22.本技术实施例提供的光学组件，通过将滤波片设置在反射镜和其中一个第一发光元件对应的汇聚透镜之间，以便接收第一反射光。由于第一发光元件对应的第一出射光的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角均小于或等于预设角度，第二发光元件对应的第二出射光的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角均大于预设角度。这样在汇聚位置不变的情况下第一发光元件相对于第二发光元件会更靠近光纤适配器的中心轴线，也就是说，第一发光元件位于第二发光元件的内侧。而通过将滤波片的至少部分设置在第一出射光的光路上，这样滤波片就更靠近第一出射光的光路，所以这样更容易将第一反射光向靠近第一出射光的方向反射，从而减小第二反射光的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角，进而提高耦合效率。
23.在一种可选的实现方式中，所述滤波片靠近所述光纤适配器的一面上设置有选择性透光膜，所述选择性透光膜作为所述反射面；所述选择性透光膜用于透射所述第一出射光，还用于反射所述第一反射光。
24.本技术实施例提供的光学组件，通过在滤波片靠近光纤适配器的一面上设置选择性透光膜，可以使特定波长的光透过滤波片，不能透过的光波则会在该选择性透光膜的表面发生反射，这样即使滤波片的一部分或者全部都位于第一出射光的光路上，也不会影响第一出射光射入光纤适配器的光功率，即不会影响第一出射光的耦合效率。也就是说，通过在滤波片上设置选择性透光膜可以保证第一发光元件对应的第一出射光的偶和效率，并且可以将第二发光元件对应的第二出射光反射至汇聚位置，保证第二发光元件对应光的偶和效率。
25.在一种可选的实现方式中，每组所述反射组件中的所述反射镜的数量和所述滤波片的数量均为一个。
26.本技术实施例提供的光学组件，通过将反射组件设计成包括一个反射镜和一个滤波片的结构，可以简化该光学组件，从而降低该光学组件的成本；另外，通过设置一个反射镜和一个滤波片，可以使第二出射光只需经过两次反射，就能使最终在汇聚位置进入光纤适配器中光线的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角小于或等于预设角度，反射次数较少，可以减小光的损耗，进而保证进入光纤适配器的入射端的光波的光功率可以满足光器件的需要。
27.在一种可选的实现方式中，每组所述反射组件中的所述反射镜的数量为多个，且为奇数个；其中，多个所述反射镜相对设置，且多个所述反射镜之间的连线呈折线型；所述滤波片的数量为一个。
28.本技术实施例提供的光学组件，通过将反射组件设计成包括多个反射镜，并且多个反射镜之间的连线呈折线型，这样可以使第二出射光经过多次反射后到达滤波片，这样可以使相对于光纤适配器的入射角较大的光波也以较高的耦合率耦合进光纤适配器。另外，通过设置多个反射镜，可以将第二出射光的光路经过多次改变后在进入到光纤适配器，这样可以增加该光学组件的设计灵活性。
29.在一种可选的实现方式中，所述反射组件的数量与所述第二发光元件的数量相
同。
30.本技术实施例提供的光学组件，通过将反射组件和第二发光元件的数量设计的相同，可以使每个第二发光元件对应的第二出射光均以较高的耦合率耦合进光纤适配器，这样可以保证耦合进光纤适配器中的每个波长的光波均符合光器件的使用要求。
31.在一种可选的实现方式中，所述第一发光元件的数量为多个；其中，多个所述第一发光元件以所述光纤适配器的中心轴线为对称轴对称设置。
32.本技术实施例提供的光学组件，通过将第一发光元件的数量设计为多个，从而实现将不同波长的光波耦合进光纤适配器中。另外，由于第一发光元件对应的第一出射光的光轴与光纤适配器中心轴线之间的夹角小于或等于预设角度，所以只需要在第一发光元件的发光面设置一个汇聚透镜就可以将第一出射光耦合进光纤适配器，这样可以使光学组件的结构更加简单，可以进一步降低成本。另外，通过将多个第一发光元件以光纤适配器入射端的端面上经过汇聚位置的法线为对称轴对称设置，这样可以提升光学组件的工业美感。
33.在一种可选的实现方式中，所述第一发光元件为多个，所述第二发光元件为多个；其中，多个所述第二发光元件以所述光纤适配器的中心轴线为对称轴对称设置；多个所述第一发光元件以所述光纤适配器的中心轴线为对称轴对称设置。
34.本技术实施例第二方面提供一种光模块，包括第一方面的光学组件。
35.本技术实施例中的光模块，通过设置第一方面的光学组件，从而能够实现将多路不同波长的光波合成一路光波，并且由于该光学组件的结构简单成本低，以使该光模块的结构也比较简单，成本也相应的要低一些。
附图说明
36.图1是一种光学组件的结构示意图；
37.图2是本技术一实施例提供的其中一种光学组件的结构示意图；
38.图3是本技术一实施例提供的另一种光学组件的结构示意图；
39.图4是本技术一实施例提供的又一种光学组件的结构示意图；
40.图5是本技术一实施例提供的再一种光学组件的结构示意图；
41.图6是本技术一实施例提供的再一种光学组件的结构示意图。
42.附图标记说明：
43.1-光源；2-准直透镜；3、132-滤波片；4、140-光纤适配器；
44.5-玻璃基座；6、120-汇聚透镜；
45.100-光学组件；110-发光元件；130-反射组件；150-汇聚位置；
46.111-第一发光元件；113-发光面；1111-第一出射光；112-第二发光元件；
47.1121-第二出射光；1122-第一反射光；1123-第二反射光；114-入射光；
48.115-出射光；131-反射镜；1321-反射面；141-光纤适配器的入射端；
49.142-光纤；143-光纤适配器的中心轴线。
具体实施方式
50.本技术的实施方式部分使用的术语仅用于对本技术的具体实施例进行解释，而非旨在限定本技术。
51.除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
52.此外，本技术中，“前”、“后”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
53.在本技术实施例中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
54.随着社会的发展，人们对于带宽的要求日益提高，现有技术中通常采用将多路波长不同的光合成一路光的方法来提高系统的带宽，以满足人们的需求。
55.现有技术中，通常采用薄膜滤波片的光学合波器(optical multiplexer，omux)来完成，将多路波长不同的光合成一路光。图1是一种集成光模块的结构示意图。如图1所示，现有技术中的集成光模块包括光源1、准直透镜2、滤波片3、光纤适配器4、四边平行的玻璃基座5和汇聚透镜6；其中，滤波片3设置在玻璃基座5靠近光源1的一侧，在每个光源1的发光面设置有一个准直透镜2，这样可以使光源1发出的光经过该准直透镜2后成为准直光。而通过设置多个光源1和准直透镜2就可以制造出一组准直平行光，准直平行光穿过滤波片3后进入玻璃基座5中，经过多次数的反射最终汇聚成一束光，然后在经过一个汇聚透镜6后进入光适配器4。在上述的光集成模块中，滤波片3和玻璃基座5就是一个光学合波器，使用该合波方式虽然可以大大提高系统的带宽。
56.但是，图1中的集成光模块的结构比较复杂，需要将滤波片3和玻璃基座5制成一个光学合波器，然后将整个光学合波器放置到光器件中使用，并且在使用过程中，需要将准直光输入，同时还需要将输出的准直光经过汇聚透镜汇聚后再进入光适配器。这样就会使整个集成光模块的结构复杂，而结构复杂就会使成本提高。因此现有技术中的这种集成光模块不利于降低成本。然而，由于光器件的广泛应用，特别是在域控制器(domain controller，dc)领域的大量应用，光器件对于成本具有更强烈的诉求。
57.为了解决现有的光合波系统成本较高的问题，本技术实施例中提供了一种结构简单且成本低的光学组件和光模块。
58.需要说明的是，由于现有激光器技术的进步，现有技术中激光器的出光功率已经远远超过了系统的规格，也就是说，现有的激光器的出光功率超出了现有光器件对光功率的需求。可以理解为，现有的激光器在满足光器件的需求的同时还有大量的余量不需要。换句话说就是只要将激光器发出的一部分光利用起来就能够满足现有光学器件的要求。因此，我们可以通过牺牲一定的耦合效率(即，牺牲掉激光器的部分光功率)，来降低合波系统的复杂度，从而获得更低的成本。
59.以下对本技术实施例的光学组件100的具体结构进行详细说明。
60.图2是本技术一实施例提供的光学组件100的结构示意图。如图2所示，本技术实施例提供一种光学组件100，该光学组件100可以包括两个发光元件110、两个汇聚透镜120和一个光纤适配器140。其中，每个发光元件110的一侧均可以设置一个汇聚透镜120，光纤适配器140设置在汇聚透镜120远离发光元件110的一侧，其中，两个汇聚透镜120的出射端均朝向光纤适配器140。当然在一些实施例中，发光元件110和汇聚透镜120的数量还可以为三个、四个、五个甚至更多，对于发光元件110和汇聚透镜120的数量在本实施例中是不限制的。
61.参见图2中的光的路径可知，汇聚透镜120的入射端与发光元件的发光面113相对，以使发光元件110发射的光能够进入到汇聚透镜120中。其中，两个发光元件110分别用于发出波长互不向同的入射光114，汇聚透镜120用于将发散的入射光114转换成汇聚的出射光；光纤适配器140与汇聚透镜120相对设置，光纤适配器140位于汇聚透镜120远离发光元件110的一侧，光纤适配器的入射端141端面上设有汇聚位置150，不同角度的出射光115以汇聚的形式在汇聚位置150射入光纤适配器140，其中，在汇聚位置150射入光纤适配器140的光线的光轴与光纤适配器的中心轴线143之间的夹角均小于或等于预设角度。
62.需要说明的是，图中光线中间的虚线代表光轴。
63.本技术实施例的光学组件100，通过在发光元件的发光面113设置汇聚透镜120，从而可以将发光元件110发射出来的发散的入射光114转换成汇聚的出射光115，然后就可以将不同波长的光直接耦合到光纤适配器140中。由于在汇聚位置150射入光纤适配器140的光线的光轴与光纤适配器的中心轴线143之间的夹角设计的小于或等于一个预设角度，在这个预设角度范围内射入光纤适配器140中的光的光功率较大，所以这样可以保证光的耦合效率较高，可以达到光器件对光功率的要求。而这种直接将光耦合如光纤适配器的技术方案，相对于现有技术中的薄膜滤波片132的合波方案，需要将滤波片132和玻璃块制程光学合波器，然后将光学合波器整体放置到光器件中使用，并且在使用过程中，需要将准直光输入，同时还需要将输出的准直光经过汇聚透镜120汇聚后再进入光适配器。本技术实施例中的光学组件100的结构更加简单，从而可以获得更低的成本。
64.在本技术实施例中，为了方便描述，将发光元件110发出的光作为入射光114，将经过汇聚透镜120后发出的光为出射光115。
65.需要说明的，不同的光器件需要的光功率不同，而输入到光器件中的光功率的大小可以理解为进入到光纤适配器140中的光波的多少。可以理解的是，垂直射入光纤适配器140中的光波的光功率最大，而以一定角度射入光纤适配器140中的光的光功率就会减小，那么相应的耦合效率就会降低。并且相对于光纤适配器射入的角度越大，光功率减小的越多，相应的耦合效率就越小。因此，通过控制光在光纤适配器140上的射入角度，就可以控制进入到光器件中的光功率，进而控制耦合效率。
66.需要说明的是，出射光115在光纤适配器140上的射入角度为出射光115的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角。由于出射光115和入射光114的光轴的方向相同，因此发光元件110在光纤适配器140上的射入角度即为出射光115的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角。
67.在本技术实施例中，可以通过控制发光元件110的出射光115在光纤适配器140上
的射入角度来控制进入到光器件中的光功率，进而控制耦合效率。
68.本技术实施例中的发光元件110可以为激光器。现有的激光器的出光功率已经远远大于光器件的系统规格，因此不需要将激光器发射的全部的光波耦合进光纤适配器140中就可以满足光器件的需求。也就是说，只要保证将激光器的一部分光耦合进光纤适配器140中就可以满足光器件的要求，所以可以让激光器以一定的角度射入光纤适配器140中，这样虽然牺牲了一部分耦合效率，但是也可以满足光器件的要求，然而这样却可以大大简化该光学组件100的结构，进而大大降低成本。
69.因此，在本实施例中，如图2所示，可以将发光元件110的出射光115的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角设置的大于0。示例性地，可以将出射光115的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角α设置的大于0且小于或等于预设角度，其中，该预设角度可以为10
°
。也就是说，发光元件110的出射光115的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角α小于或等于10
°
。这样出射光115的耦合效率会降低一些，但是完全可以满足多数光器件的需要，于此同时，还能简化光学组件100的结构，从而大大降低光学组件100的成本。
70.当然，在另外一些实施例中，预设角度也可以为其它值，例如还可以为11
°
、12
°
或者更大，在本技术实施例中，对于这个预设角度的数值是不限制的，具体可以根据光器件的需求设定。
71.在本实施例中，如图2所示，出射光115直接从汇聚位置150射入到了光纤适配器140中，也就是说，出射光115即为在汇聚位置150射入光纤适配器140的光线。
72.需要说明的是，光纤适配器140中设置有光纤142，如图2所示，光纤142的中心轴线与光纤适配器的中心轴线143位于同一直线上。多个发光元件110发出的光波经过耦合后进入到光纤适配器140中的光纤142中。
73.上述直接将发光元件110的对应的出射光115耦合进光纤适配器140中的技术方案，其发光元件110对应的出射光115在光纤适配器140上的射入角度需要小于或等于预设角度。当然，在一些实施例中，还可以有一些发光元件110对应的出射光115在光纤适配器140上的射入角度大于预设角度。如图3所示，在本实施例中，发光元件110包括第一发光元件111和第二发光元件112。
74.其中，第一发光元件111对应的出射光115作为第一出射光1111，且第一出射光1111的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角设置的小于或等于预设角度；第二发光元件112对应的出射光115为第二出射光1121，且第二出射光1121的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角θ设置的大于预设角度。
75.在本实施例中，第一出射光1111可以直接耦合进光纤适配器，而第二出射光1121则可以通过反射来改变第二出射光1121的初始光路，并使第二发光元件112发出的光最终以小于预设角度的角度在汇聚位置150射入光纤适配器140。这样就可以保证耦合效率，进而适应更多的光器件。
76.如图3所示，本技术实施例中的光学组件100包括四个发光元件110、四个汇聚透镜120、两组反射组件130和一个光纤适配器140，其中，四个发光元件110中包括两个第一发光元件111和两个第二发光元件112；每个第一发光元件111的发光面113设置一个汇聚透镜120，每个第二发光元件112的发光面113设置一个汇聚透镜120；在汇聚透镜120远离第二发光元件112的一面设置有光纤适配器140；在每个第二发光元件112对应的汇聚透镜120和光
纤适配器140之间设置有一组反射组件130；每组反射组件130均用于将一个第二发光元件112对应的第二出射光1121经过反射后到达汇聚位置150，并在汇聚位置150射入光纤适配器140。
77.在本实施例中，第二出射光1121经反射组件130至少两次反射后在汇聚位置150射入光纤适配器140，第二出射光1121经过反射组件130反射后得到反射光。反射光包括第一反射光1122和第二反射光1123；其中，第二出射光1121经过反射组件130第一次反射后得到第一反射光1122；第一反射光1122经过反射组件130第二次反射后得到第二反射光1123；第二反射光1123的光路延伸至汇聚位置150，并在汇聚位置150射入光纤适配器140，且第二反射光1123的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角θ1小于或等于预设角度。
78.在本实施例中，第一出射光1111和第二反射光1123均为在汇聚位置150射入光纤适配器140的光线，并且在汇聚位置150射入光纤适配器140的光线与光纤适配器的中心轴线143的夹角小于或等于预设角度。
79.本技术实施例提供的光学组件100，通过设置反射组件130，可以使第二出射光1121经过反射后改变方向，并且最终在汇聚位置150射入光纤适配器140，以使第二出射光1121经过反射后最终在汇聚位置150射入光纤适配器140的光线的光轴与光纤适配器的中心轴线143之间的夹角θ1均小于或等于预设角度。因此，通过设置反射组件130，可以将更多入射角度不同的发光元件110发出的光耦合进光纤适配器140，并且可以保证进入光纤适配140的耦合效率处于较高的水平。
80.需要说明的是，在一些特殊的情况下，第一出射光1111的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角α可以和第二发光元件112对应的最终在汇聚位置150进入到光纤适配器140中光的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角θ1的数值相同，如图4所示。但是α和θ1的数值包括但不局限于相同，只要是都小于或等于预设角度即属于本技术实施例保护的范围。
81.继续参见图3所示，在本实施例中，每组反射组件130均可以包括一个反射镜131和一个滤波片132；其中，反射镜131设置在一个第二发光元件112对应的第二出射光1121的光路上；滤波片132具有反射面1321，滤波片132位于第一反射光1122的光路上；滤波片132的反射面1321和反射镜131相对设置，且滤波片132的反射面1321朝向光纤适配器140；第二出射光1121经过反射镜131反射后得到第一反射光1122；第一反射光1122经过滤波片132的反射面1321反射后得到第二反射光1123。
82.本技术实施例提供的光学组件100，通过将反射组件130设计成包括反射镜131和滤波片132的结构，可以使第二出射光1121经过两次反射后在汇聚位置150进入光纤适配器140，进而完成多个光波的耦合。
83.通过将反射镜131设置在一个第二发光元件112对应的第二出射光1121的光路上，以使将第二出射光1121全部反射至滤波片132上，进而保证第二出射光1121的光功率，避免在反射过程中造成光损耗。
84.通过在滤波片132上设置反射面1321，可以使滤波片132具有反射功能，这样就可以将经过反射镜131反射的第一反射光1122进行第二次反射并得到第二反射光1123。第二出射光1121经过两次反射以后光路的方向发生改变，并且从与光纤适配器的中心轴线143的夹角θ大于预设角度，变成了与光纤适配器的中心轴线143的夹角θ1小于或等于预设角
度，也就是说，第二出射光1121经过两次反射后，光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角变小了，这样就可以保证更多以不同角度射入的光波耦合进光纤适配器140中，而且偶和效率较高，从而可以适应更多的光器件。
85.需要说明的是，反射组件130的结构包括但不限于图3中所示的结构，只要是其中一个可以反射光波，另外一个可以反射和通过光波即可。另外，对于反射组件130的设置位置也不限于图3中的设置位置，只要是每组反射组件130的部分结构位于一个第二发光元件112对应的第二出射光1121的光路上，每组反射组件130的部分结构位于第一反射光1122的光路上，第二反射光1123能够在汇聚位置150射入光纤适配器140，且第二反射光1123的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角θ1小于或等于预设角度即可。具体可以根据反射组件130的角度以及汇聚透镜120到光纤适配器140的距离确定，在本技术实施例中，对于反射组件130的结构以及设置位置及角度不作具体限定。
86.在一种可选的实现方式中，滤波片132位于反射镜131和其中一个第一发光元件111对应的汇聚透镜120之间；滤波片132的至少部分位于其中一个第一发光元件111对应的第一出射光1111的光路上；滤波片132用于将其中一个第一发光元件111对应的第一出射光1111从反射面1321透过，以使第一出射光1111在汇聚位置150相聚，另外，滤波片132还用于将第一反射光1122反射后在汇聚位置150射入光纤适配器140。
87.本技术实施例提供的光学组件100，通过将滤波片132设置在反射镜131和其中一个第一发光元件111对应的汇聚透镜120之间，以便接收第一反射光1122。由于第一发光元件111对应的第一出射光1111的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角α均小于或等于预设角度，第二发光元件112对应的第二出射光1121的光轴与光纤适配器的中心轴线143之间的夹角均大于预设角度。这样在汇聚位置150不变的情况下第一发光元件111相对于第二发光元件112会更靠近光纤适配器的中心轴线143，也就是说，第一发光元件111位于第二发光元件112的内侧。而通过将滤波片132的至少部分设置在第一出射光1111的光路上，这样滤波片132就更靠近光纤适配器的中心轴线143，这样整个光学组件100的结构会更紧凑一些。所以这样更容易将第一反射光1122向靠近第一出射光1111的方向反射，从而减小第二反射光1123的光路与光纤适配器的中心轴线143之间的夹角，进而提高耦合效率。
88.在一种可选的实现方式中，滤波片132靠近光纤适配器140的一面上设置有选择性透光膜，选择性透光膜作为反射面1321；选择性透光膜用于透射第一出射光1111，还用于反射第一反射光1122。
89.本技术实施例提供的光学组件100，通过在滤波片132靠近光纤适配器140的一面上设置选择性透光膜，可以使特定波长的光透过滤波片132，不能透过的光波则会在该选择性透光膜的表面发生反射，这样即使滤波片132的一部分或者全部都位于第一出射光1111的光路上，也不会影响第一出射光1111射入光纤适配器140的光功率，即不会影响第一出射光1111的耦合效率。也就是说，通过在滤波片132上设置选择性透光膜可以保证第一发光元件111发出的光的耦合效率，并且可以将第二发光元件112对应的第二出射光1121反射至汇聚位置150，保证第二发光元件112发出的光的偶和效率。
90.本技术实施例提供的光学组件100，通过将反射组件130设计成包括一个反射镜131和一个滤波片132的结构，可以简化该光学组件100的结构，从而降低该光学组件100的成本；另外，通过设置一个反射镜131和一个滤波片132，可以使第二出射光1121只需经过两
次反射，就能使最终在汇聚位置150进入光纤适配器150中光线的光轴与光纤适配器的中心轴线143之间的夹角小于或等于预设角度，反射次数较少，可以减小光的损耗，进而保证进入光纤适配器的入射端141的光波的光功率可以满足光器件的需要。
91.当然，在另外一些实施例中，每组反射组件130中的反射镜131的数量还可以为多个，且为奇数个；其中，多个反射镜131可相对设置，且多个反射镜131之间的连线呈折线型；滤波片132的数量为一个。示例性地，反射镜131的数量可以为三个，滤波片132为一个，这样第二出射光1121可以经过四次反射后到达光纤适配器140。
92.本技术实施例提供的光学组件100，通过将反射组件130设计成包括多个反射镜131，并且多个反射镜131之间的连线呈折线型，这样可以使第二出射光1121经过多次反射后到达滤波片132，这样可以使与光纤适配器140的中心轴线夹角较大的光波也以较高的耦合率耦合进光纤适配器140。另外，通过设置多个反射镜131，可以将第二出射光1121的光路经过多次改变后在进入到光纤适配器140，每次只需改变一个小角度，这样可以使反射组件130的各部件之间的偏移角度比较小，容易安装，并且这样可以增加该光学组件100的设计灵活性。
93.在一种可选的实现方式中，反射组件130的数量与第二发光元件112的数量相同。通过将反射组件130和第二发光元件112的数量设计的相同，可以使每个第二发光元件112对应的第二出射光1121均以较高的耦合率耦合进光纤适配器140，这样可以保证耦合进光纤适配器140中的每个波长的光波均符合光器件的使用要求。
94.在本技术实施例中，第一发光元件111和第二发光元件112均为两个，且第一发光元件111和第二发光元件112均以光纤适配器140的中心轴线为对称轴对称设置。
95.通过将多个第一发光元件111以光纤适配器140的中心轴线为对称轴对称设置，这样可以使分布在光纤适配器140两侧的光波耦合到该光纤适配器140中的耦合率相同，并且可以提升光学组件100的工业美感。
96.需要说明的是，在本实施例中，第一发光元件111的数量至少为一个，当然可以为两个、三个或者更多。第二发光元件112的数量至少为一个，当然可以为两个、三个或者更多。具体第一发光元件111和第二发光元件112的数量在本实施例中不作具体限定。
97.当然，在一些实施例中，第一发光元件111和第二发光元件112也可以不对称设置，如图5所示，可以将一个第一发光元件111和一个第二元件均设置在光纤适配器140的中心轴线的一侧，这样也可以将两个波长不同的光耦合进光纤适配器140中。当然，第一发光元件111和第二发光元件112的具体设置位置可以根据具体情况设置，在此不再赘述。
98.另外，上述实施例中均为包括第一发光元件111的实施例，在一些实施例中，也可以不设置第一发光元件111，如图6所示，光学组件100包括两个第二发光元件112、两个汇聚透镜120、两组反射组件130130以及一个光纤适配器140。其中，每个第二发光元件112的发光面113设置一个汇聚透镜120；在汇聚透镜120远离第二发光元件112的一面设置有光纤适配器140。在每个第二发光元件112对应的汇聚透镜120和光纤适配器140之间设置有一组反射组件130。
99.其中，反射组件130包括一个反射镜131和一个滤波片132，反射镜131设置在一个第二发光元件112对应的第二出射光1121的光路上；滤波片132具有反射面1321，滤波片132位于第一反射光1122的光路上；滤波片132的反射面1321和反射镜131相对设置，且滤波片
132的反射面1321朝向光纤适配器140；第二出射光1121经过反射镜131反射后得到第一反射光1122；第一反射光1122经过滤波片132的反射面1321反射后得到第二反射光1123，第二反射光1123的光路延伸至汇聚位置150，且第二反射光1123在汇聚位置150射入光纤适配器140。
100.在本实施例中，第二出射光1121的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角θ大于预设角度，经过反射组件130反射后得到的第二反射光1123的光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角θ1小于或等于预设角度，因此第二出射光1121的耦合效率也处于较高的水平。
101.在本技术实施例中的光学组件100可以将光轴与光纤适配器的中心轴线143的夹角θ大于预设角度的光耦合进光纤适配器中，且耦合效率较高。另外，该光学组件100的结构简单，可以大大的降低成本。
102.在本技术实施例中，光纤适配器140可以为多模光纤适配器140或单模光纤适配器140，以满足不同光器件的需求，当然在多模光纤适配器140中可以降低耦合的插损。具体使用哪种光纤适配器140在本技术实施例中不作进一步限定。
103.另外，本技术实施例提供的光学组件100在制备时，可以先将发光元件110、滤波片132和反射镜131做无源贴片直接镶嵌至光器件内，然后通过调节汇聚透镜120的位置和角度即可实现不同光波的耦合。该光学组件100制备工艺流程简单，也可以降低成本。
104.综上可知，本技术实施例中的光学组件100制作工艺流程短，工艺更简单的优点，再加上本技术实施例中的光学组件100结构简单，从而可以解决光器件被大量应用后的成本高问题。
105.本技术实施例的第二方面提供一种光模块，该光模块中设置有上述任一实施例中的光学组件100，该光模块通过设置本技术上述实施例中的光学组件100可以将多束波长不同的光波耦合成一路光波，并且结构简单可以降低成本。
106.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
107.本技术实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

技术特征：
1.一种光学组件，其特征在于，包括：多个发光元件，分别用于发出波长互不相同的入射光；多个汇聚透镜，分别与所述发光元件相对设置，所述汇聚透镜的入射端与所述发光元件的发光面相对，所述汇聚透镜用于将发散的入射光转换成汇聚的出射光；光纤适配器，与所述汇聚透镜相对设置，且所述光纤适配器位于所述汇聚透镜远离所述发光元件的一侧；所述光纤适配器的入射端端面上设有汇聚位置，不同角度的所述出射光以汇聚的形式在所述汇聚位置射入所述光纤适配器，其中，在所述汇聚位置射入所述光纤适配器的光线的光轴与所述光纤适配器的中心轴线之间的夹角均小于或等于预设角度。2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述预设角度为10
°
。3.根据权利要求1或2所述的光学组件，其特征在于，所述多个发光元件包括至少一个第一发光元件；其中，所述第一发光元件对应的所述出射光为第一出射光；所述第一出射光的光轴与所述光纤适配器的中心轴线之间的夹角小于或等于所述预设角度；所述第一出射光在所述汇聚位置射入所述光纤适配器。4.根据权利要求3所述的光学组件，其特征在于，所述多个发光元件还包括至少一个第二发光元件；其中，所述第二发光元件对应的所述出射光为第二出射光；所述第二出射光的光轴与所述光纤适配器的中心轴线之间的夹角大于所述预设角度；所述第二出射光经过反射后在所述汇聚位置射入所述光纤适配器。5.根据权利要求4所述的光学组件，其特征在于，还包括至少一组反射组件，所述反射组件设置在所述汇聚透镜和所述光纤适配器之间；每组所述反射组件用于将一个所述第二发光元件对应的所述第二出射光经过反射后到达所述汇聚位置；其中，所述第二出射光经过所述反射组件反射后得到反射光，所述反射光的光路延伸至所述汇聚位置，且在所述汇聚位置射入所述光纤适配器的所述反射光的光轴与所述光纤适配器的中心轴线之间的夹角小于或等于所述预设角度。6.根据权利要求5所述的光学组件，其特征在于，所述第二出射光经所述反射组件至少两次反射后在所述汇聚位置射入所述光纤适配器；所述反射光包括第一反射光和第二反射光；所述第二出射光经过所述反射组件第一次反射后得到所述第一反射光；所述第一反射光经过所述反射组件第二次反射后得到所述第二反射光；所述第二反射光的光路延伸至所述汇聚位置，并在所述汇聚位置射入所述光纤适配器，其中，所述第二反射光的光轴与所述光纤适配器中心轴线之间的夹角小于或等于所述预设角度。7.根据权利要求6所述的光学组件，其特征在于，每组所述反射组件的部分结构位于一个所述第二发光元件对应的所述第二出射光的光路上，每组所述反射组件的部分结构位于其中一个所述第一发光元件对应的所述第一出射光的光路上。
8.根据权利要求7所述的光学组件，其特征在于，每组所述反射组件均包括反射镜和滤波片；其中，所述滤波片具有反射面；所述反射镜设置在一个所述第二发光元件对应的所述第二出射光的光路上，所述第二出射光经过所述反射镜反射后得到所述第一反射光；所述滤波片位于所述第一反射光的光路上；所述滤波片的反射面和所述反射镜相对设置，且所述滤波片的反射面朝向所述光纤适配器；所述第一反射光经过所述滤波片的反射面反射后得到所述第二反射光。9.根据权利要求8所述的光学组件，其特征在于，所述滤波片位于所述反射镜和其中一个所述第一发光元件对应的所述汇聚透镜之间；所述滤波片的至少部分位于所述其中一个所述第一发光元件对应的所述第一出射光的光路上；所述滤波片用于将所述其中一个所述第一发光元件对应的所述第一出射光从所述反射面透过，以使所述第一出射光在所述汇聚位置相聚。10.根据权利要求9所述的光学组件，其特征在于，所述滤波片靠近所述光纤适配器的一面上设置有选择性透光膜，所述选择性透光膜作为所述反射面；所述选择性透光膜用于透射所述第一出射光，还用于反射所述第一反射光。11.根据权利要求8-10任一所述的光学组件，其特征在于，每组所述反射组件中的所述反射镜的数量和所述滤波片的数量均为一个。12.根据权利要求8-10任一所述的光学组件，其特征在于，每组所述反射组件中的所述反射镜的数量为多个，且为奇数个；其中，多个所述反射镜相对设置，且多个所述反射镜之间的连线呈折线型；所述滤波片的数量为一个。13.根据权利要求5-12任一所述的光学组件，其特征在于，所述反射组件的数量与所述第二发光元件的数量相同。14.根据权利要求3-13任一所述的光学组件，其特征在于，所述第一发光元件的数量为多个；其中，多个所述第一发光元件以所述光纤适配器的中心轴线为对称轴对称设置。15.根据权利要求4-13任一所述的光学组件，其特征在于，所述第一发光元件为多个，所述第二发光元件为多个；其中，多个所述第二发光元件以所述光纤适配器的中心轴线为对称轴对称设置；多个所述第一发光元件以所述光纤适配器的中心轴线为对称轴对称设置。16.一种光模块，其特征在于，包括权利要求1-15任一所述的光学组件。

技术总结
本申请实施例提供一种光学组件和光模块，该光学组件包括：多个发光元件，分别用于发出波长互不同的入射光；多个汇聚透镜，分别与发光元件相对设置，汇聚透镜的入射端与发光元件的发光面相对，汇聚透镜用于向外发散的入射光汇聚成像内汇聚的出射光；光纤适配器，与汇聚透镜相对设置，且光纤适配器位于汇聚透镜远离发光元件的一侧；光纤适配器的入射端端面上设有汇聚位置，不同角度的出射光以汇聚的形式在汇聚位置射入光纤适配器，其中，在汇聚位置射入光纤适配器的光线的光轴与光纤适配器的中心轴线之间的夹角均小于或等于预设角度。本申请实施例的光学组件能够将多路波长不同的光波合成一路光波，并且结构简单，成本低。成本低。成本低。


技术研发人员：曹龙贵 陈留勇 王峰 蒋艳锋
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2022.03.14
技术公布日：2023/9/23