[发明专利]一种透镜阵列及光发射组件、光收发组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学元件，具体地说，是涉及一种透镜阵列及具备该透镜阵列的光发射组件、光收发组件。

背景技术

随着光通信产品在4G、5G及云服务推广及深入应用，对并行光电转换模块的需求与日剧增，市场需求也朝着不断小型化、高速率、高密度、低功耗方向发展，但在各式各样光模块产品中，对芯片光功率的闭环监控成为产品的重要一环，同时，也为客户及时了解产品性能提供了一种途径。

光芯片做为并行光电转换模块的重要部件，其性能直接决定着产品是否正常工作，而光功率做为判断芯片是否正常工作最有效的方法，被多数厂家用来监控光电转换模块的性能。目前市场上对于并行光电模块的光功率的监控基本采用开模的塑料件实现，但是普遍存在在分光结构的设计上，对光路进行部分切割，这样破坏了光路的整体性及对称型。同时，由于开模公差的影响，造成分光比例的波动较大，导致产品在使用过程中，检测比例的不稳定，出现误诊断。

申请号为201080058695.9的中国专利申请公开了一种透镜阵列，通过填充不同材料的介质及改变填充介质的结构，实现光路上光束的分光，该专利的通过棱镜及透射/反射层进行分光，加工制作比较困难，且在分光上，是对高斯光束整体面积上的主光路能量进行削弱，不可避免的影响到高斯光束承载的信息。

发明内容

本发明为了解决现有具有光功率检测功能的透镜阵列对光路上的光束分光结构加工制作困难的技术问题，提出了一种透镜阵列，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种其配置在光电变换装置和光传输体之间，该光电变换装置上排列形成有多个发光元件，同时形成有至少一个受光元件，该受光元件用于接收监视光从而监视从所述多个发光元件的至少一个发光元件发射的光，该透镜阵列能够将所述多个发光元件和所述光传输体的端面光学性耦合，所述透镜阵列包括本体，所述本体面向所述光电变换装置的底面上形成有多个第一透镜面，所述多个第一透镜面与所述多个发光元件一一对应，所述本体的内侧具有第一全反射面和第二全反射面，所述第一全反射面位于所述多个发光元件发射的光射入所述第一透镜面后的光路上，所述第一全反射面将分别射入所述多个第一透镜面的所述多个发光元件各自的光全反射到所述第二全反射面上，所述第二全反射面的外侧沿所述第一全反射面反射光方向延伸形成有多个凸柱，该多个凸柱与所述多个发光元件一一对应，所述凸柱的端部具有第二透镜面，所述第二透镜面用于将所述第一全反射面反射的发光元件发射光汇聚至与其对应的光传输体的端面，各发光元件发射的光射入与其对应的第一透镜面后形成平行光，所述凸柱的横截面积不大于射入其平行光的横截面积，所述透镜阵列还包括至少一个第三透镜面，所述第三透镜面与所述受光元件一一对应，所述第三透镜面与所述第一透镜面位于同一平面上，所述第三透镜面用于将所述第二全反射面反射的光汇聚至与其对应的受光元件上。

进一步的，所述第一全反射面与所述第二全反射面垂直相交。

进一步的，所述凸柱的横截面积为射入其平行光的横截面积的60%～75%。

进一步的，所述发光元件的发散角为，所述发光元件距离所述第一透镜面的距离为a，发光元件发射的光射入与其对应的第一透镜面后形成平行光的直径b∈a*tan±10。

进一步的，所述凸柱为圆柱体、棱柱体、扇面柱体中的一种。

进一步的，所述凸柱的长度为100微米～300微米。

进一步的，所述第一全反射面和/或第二全反射面与所述本体的底面之间的夹角为45°

基于上述的透镜阵列，本发明同时提出了一种光发射组件，包括前面任一项所述的透镜阵列。

基于上述的透镜阵列，本发明同时提出了一种光收发组件，包括前面任一项所述的透镜阵列。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的透镜阵列在第二全反射面的外侧沿第一全反射面反射光方向延伸形成有多个凸柱，通过设计该凸柱的横截面积不大于平行光的横截面积，使得平行光正对凸柱的中心射入时，位于凸柱的横截面范围之内的平行光进入凸柱，并经过凸柱端部的第二透镜面汇聚至光传输体的端面，而位于凸柱的横截面范围之外的平行光被第二全反射面进行全反射，经过第三透镜汇聚至与其对应的受光元件上，受光元件对接收的光进行功率检测，进而可以实现对发光元件发射光的功率检测，本透镜阵列结构简单易于实现，而且，通过控制调整凸柱横截面积的大小可以实现对检测用分光比例的精确控制，提高光功率检测的精度。