具体实施方式

在下文中，将参考附图描述示例实施例。应当注意，在示例实施例中，相同或基本相同的元件可以用相同的标记表示，并且在一些情况下可以省略此类元件的重复描述。

<第一示例实施例>

将参考图1描述根据第一示例实施例的单光纤双向光学收发器子组件。图1是图示根据第一示例实施例的单光纤双向光学收发器子组件的示例配置的示意图。单光纤双向光学收发器子组件也可以称为双向光学子组件(BOSA)，并且在下文中将称为BOSA。

如图1中所示，根据本示例实施例的BOSA 1可以设置有壳体10、光学插座11、复用/解复用滤波器12、接收侧光电转换单元13、发送侧光电转换单元14、隔离器15和准直透镜16。

根据本示例实施例的BOSA 1可以安装在单光纤双向光学收发器中。BOSA 1能够通过借助于光纤与另一设备进行波分复用(WDM)执行光学通信，其中光纤的端部例如包括在光学插座11中。

在下文中，将描述BOSA 1的每个部件。

壳体10可以采用任何形状，但通常具有形成大致长方体形状的轮廓。当描述其他部件时，将进一步描述壳体10的形状。附加地，壳体10可以是任何材料，但通常使用金属材料。

虽然图中未图示细节，但是光学插座11是用于在充当光学通信的传输线的光纤与BOSA 1之间进行光学连接的零件，并且能够在内部容纳光纤。光学插座11被布置在壳体10中，使得其中包含的光纤(下文中，内部光纤)可以使光从复用/解复用滤波器12侧进入，并且使光离开到复用/解复用滤波器12侧。

例如，如图1中所示，壳体10可以包括开口，光学插座11的至少前部插入到该开口中。然而，如以上描述所澄清的，与光学插座11连接的壳体10的连接部分的形状足以确保光学插座11与复用/解复用滤波器12之间的光学路径的任何形状。例如，连接部分也可以具有使得光学插座11的全部安装在壳体10的外部上的形状。

复用/解复用滤波器12是对光学信号进行复用和解复用的滤波器，并且虽然例如可以应用电介质多层滤波器，但是复用/解复用滤波器12不限于此。而且，复用/解复用滤波器12可以在容纳在壳体10内的同时由未图示的保持器保持。复用/解复用滤波器12被布置在面向光学插座11的内部光纤的位置处。特别地，复用/解复用滤波器12放置在光学插座11与发送侧光电转换单元14之间的光学路径上，以及在光学插座11与接收侧光电转换单元13之间的光学路径上。

在这种安排的情况下，复用/解复用滤波器12可以对从发送侧光电转换单元14输出的具有发送波长的光学信号进行复用，并将经复用的光学信号输入到光学插座11的内部光纤中。另外，复用/解复用滤波器12可以对从光学插座11的内部光纤输出的具有接收波长的光学信号进行解复用，并将经解复用的光学信号输出到接收侧光电转换单元13。

接收侧光电转换单元13是将光学信号转换成电信号的零件，并且例如可以是光电二极管(PD)模块。在下文中，接收侧光电转换单元13将被称为PD模块13。发送侧光电转换单元14是将电信号转换成光学信号的零件，并且例如可以是激光二极管(LD)模块。在下文中，发送侧光电转换单元14将被称为LD模块14。应当注意，此种PD模块13和LD模块14也可以分别被称为PD-CAN和LD-CAN。

PD模块13和LD模块14两者都可以被布置在壳体10的外部上，但是每个模块的全部或一些也可以被容纳在壳体10内。在PD模块13和LD模块14以至少部分暴露的状态放置在壳体10的外部上的情况下，壳体10可以具有用于放置的外部形状，诸如凹入的形状。

隔离器15使从LD模块14输出的光学信号通过并且阻挡行进到LD模块14的光学信号。通过此种隔离器15，LD模块14稳定地操作。如图1中所示，隔离器15例如可以被定位在LD模块14与复用/解复用滤波器12之间的光学路径上，但不限于此。

作为本示例实施例的主要特征的准直透镜16是能够准直进入复用/解复用滤波器12的光(入射光)的透镜，由此改善复用/解复用滤波器12的波长分离特性。

此外，准直透镜16被布置在适合壳体10的外部尺寸的位置处。换言之，准直透镜16被定位成使得准直透镜16的任何部分都没有从外部尺寸突出。图1中所示的准直透镜16的位置仅是示例，并且在根据本示例实施例的BOSA 1中，将至少一个准直透镜被布置在适合壳体10的外部尺寸的位置处就足够了。准直透镜16可以是任何类型，并且例如可以应用GRIN(GRaded INdex)透镜、球面透镜、非球面透镜等。

如上所述，根据本示例实施例的BOSA 1采用存储至少一个准直透镜以适合壳体10的外部尺寸(即，壳体10内)的配置。因此，根据本示例实施例的BOSA 1不仅能够由于添加了准直透镜而改善复用/解复用滤波器12的波长分离特性，而且还可以抑制由于添加了准直透镜而导致的BOSA的尺寸增大。

<第二示例实施例>

在第二示例实施例中，将主要参考图2至图7来描述与第一示例实施例的不同之处，但是第一示例实施例中描述的各种示例是适用的。图2是图示根据第二示例实施例的BOSA的示例配置的横截面图，并且图3是图2中的BOSA的一部分的放大横截面图。

如图2中所示，根据本示例实施例的BOSA 2可以设置有壳体20、光学插座21、复用/解复用滤波器22、PD模块23、LD模块24、隔离器25以及第一准直透镜26至第三准直透镜28。

在此，壳体20、光学插座21和复用/解复用滤波器22是分别对应于图1中的壳体10、光学插座11和复用/解复用滤波器12的具体部件的示例。而且，PD模块23、LD模块24、隔离器25以及第一准直透镜26是分别对应于图1中的PD模块13、LD模块14、隔离器15和准直透镜16的具体部件的示例。应当注意，第二准直透镜27和第三准直透镜28可以是任何类型，并且例如可以应用GRIN透镜、球面透镜、非球面透镜等。

如图2的示例中所示，根据本示例实施例的BOSA 2可以设置有保持第一准直透镜26的保持器31。保持器31被布置在其中保持器31的至少一部分适合壳体20的外部尺寸的位置处。另外，BOSA 2可以设置有分别保持第二准直透镜27和第三准直透镜28的保持器32和33。

壳体20可以包括与PD模块23的一部分和保持器33的一部分接合的凹入部分20a、与LD模块24的一部分和保持器32的一部分接合的凹入部分20b，以及与保持器31的一部分接合的凹入部分20c。应当注意，在这些零件彼此接合之后，可以将所述零件对准，并且然后通过焊接等进行固定。而且，壳体20具有允许光学插座21的壳体部分连接在凹入部分20c的外部上的形状。应当注意，例如可以在使单元对准之后通过焊接等进行连接。以这种方式，壳体20包括能够连接LD模块24、PD模块23和连接来自传输线的光纤的光学插座21的结构。

另外，保持复用/解复用滤波器22的保持器和保持隔离器25的保持器设置在壳体20内。换言之，壳体20被配置成使得复用/解复用滤波器22和隔离器25可以安装在内部。如图2的示例中所示，复用/解复用滤波器22例如相对于来自光学插座11侧的入射光的光学轴线以及相对于行进到PD模块23的反射光的光学轴线分别以45度和135度的角度安装。

光学插座21是用于将来自传输线的光纤(未图示)连接到壳体20的零件，并且可以包括在内部连接到来自传输线的光纤(未图示)的内部光纤21a，如上所述。

复用/解复用滤波器22包括使入射光之中的具体波长段通过并且反射所有其他波长段的功能。换言之，复用/解复用滤波器22使从LD模块24行进到内部光纤21a的光通过，并且反射从内部光纤21a(换言之，从传输线)行进到PD模块23的光。应当注意，后者的光与来自LD模块24的光处于不同的波长段中。在这种安排的情况下，复用/解复用滤波器22可以复用从LD模块24输出的光学信号并且将经复用的信号输入到内部光纤21a中，并且还对从内部光纤21a输出的光学信号进行解复用以及将经解复用的信号输出到PD模块23。

PD模块23可以包括诸如PD芯片等光接收元件(未图示)。LD模块24可以包括诸如充当光源的LD芯片的发光元件(未图示)；以及将来自发光元件的光会聚到预定位置上的透镜24a。

要使LD模块24稳定地操作，隔离器25防止来自复用/解复用滤波器22的LD模块24以及来自内部光纤21a的端面等的反射光返回LD模块24。因此，隔离器25可以被布置在LD模块24与复用/解复用滤波器22之间的光学轴线上。

在本示例实施例中，被布置成适合壳体20的外部尺寸的至少一个准直透镜被布置在适合PD模块23在第一方向上的宽度L1(沿着第一方向的宽度)的位置处。在此，第一方向是指光学插座21的光学轴线方向。显然，适合宽度L1的位置是指在PD模块23外部的位置。被布置的至少一个准直透镜是指图2的示例中的第一准直透镜26。

第一准直透镜26将来自复用/解复用滤波器22的准直光束会聚到内部光纤21a上。因此，第一准直透镜26可以被布置在复用/解复用滤波器22与光学插座21的内部光纤21a之间的光学路径上。

而且，第二准直透镜27将来自LD模块24的光准直成准直光束。因此，例如，第二准直透镜27可以被布置在LD模块24与隔离器25之间的光学路径上。然而，在LD模块24与复用/解复用滤波器22之间的光学轴线上布置第二准直透镜27就足够了，并且隔离器25也可以被布置在LD模块24与第二准直透镜27之间的光学轴线上。如图2的示例中所示，第二准直透镜27不必完全适合壳体20的外部尺寸。然而，诸如通过改变壳体20的尺寸和形状，BOSA 2可以被配置成使得第二准直透镜27也被布置在适合壳体20的外部尺寸的位置处。

第三准直透镜28将来自复用/解复用滤波器22的准直光束会聚到PD模块23的光接收元件上。因此，第三准直透镜28可以被布置在复用/解复用滤波器22与PD模块23之间的光学路径上。如图2的示例中所示，第三准直透镜28不必完全适合壳体20的外部尺寸。然而，诸如通过改变壳体20的尺寸和形状，BOSA 2可以被配置成使得第三准直透镜28也被布置在适合壳体20的外部尺寸的位置处。在这种情况下，如果垂直于图2中的第一方向的方向被设计为第二方向，则第三准直透镜28被布置在适合第二方向上的宽度的位置。

以这种方式，在BOSA 2中，可以在复用/解复用滤波器22的光学插座21侧上、复用/解复用滤波器22的LD模块24侧上以及复用/解复用滤波器22的PD模块23侧上布置总计三个准直透镜。

接着，将描述BOSA 2中的操作。

使从LD模块24发出的光通过LD模块24内的透镜24a在第二准直透镜27的前方会聚一次，并且然后在漫射的同时入射到第二准直透镜27上。通过第二准直透镜27使来自LD模块24的发出的光成为准直光束，并且在保持准直光束的同时通过隔离器25和复用/解复用滤波器22。之后，通过第一准直透镜26使透射的光会聚到内部光纤21a上。

另一方面，来自传输线的光进入内部光纤21a，在漫射的同时从内部光纤21a入射到第一准直透镜26上，通过第一准直透镜26成为准直光束，并且入射到复用/解复用滤波器22上。通过复用/解复用滤波器22反射来自传输线的光，并通过第三准直透镜28将所述光会聚到PD模块23内的光接收元件(未图示)上。

通过第一准直透镜26至第三准直透镜28，使从LD模块24和内部光纤21a(换言之，从传输线)入射到复用/解复用滤波器22上的光成为准直光束。因此，即使从LD模块24发出的光(发送光)和入射到PD模块23的光接收元件上的光(接收光)的波长段彼此接近，也可以确保必要的波长分离特性。

而且，如上述示例配置所示范的，BOSA 2采用以下配置(1)至(3)以抑制由于添加了第一准直透镜26至第三准直透镜28而可能发生的壳体20的外部尺寸的增大。

(1)在BOSA 2中，将隔离器25安装在壳体20之内而不是之外，并且将来自LD模块24的光准直成准直光束的第二准直透镜27安装在所创建的空的空间中。通过第二准直透镜27使来自LD模块24的发出的光成为准直光束，并且因此可以缩短隔离器25与复用/解复用滤波器22之间的距离。另外，第二准直透镜27安装在LD模块24与隔离器25之间的光学轴线上。

(2)透镜24a具有固定的焦距长度，并且因此在未布置准直透镜的情况下，有必要将内部光纤21a的端面定位在透镜24a的焦点处。因此，在未布置准直透镜的情况下，可能有必要将内部光纤21a定位在壳体20内紧邻复用/解复用滤波器22的位置。然而，在本示例实施例中，第一准直透镜26和第二准直透镜27被布置成将来自透镜24a侧的光准直成准直光束，并且因此放松了对内部光纤21a的端面的位置的约束。在这种安排的情况下，在本示例实施例中，可以在保持PD模块23在第一方向上相同宽度的同时，在远离复用/解复用滤波器22的方向上将内部光纤21a移动回到壳体20的端部。应当注意，第一准直透镜26安装在由该回移创建的空的空间中。

(3)第三准直透镜28的一部分也安装在壳体20的外部尺寸内。

接着，将参考图4至图6描述准直透镜的保持器(透镜保持器)31至33的示例。图4是图示BOSA 2的第一准直透镜26以及其保持器31的示意性横截面图。而且，图5是图示第二准直透镜27以及其保持器32的示例的示意性横截面图，并且还是图示根据本示例实施例的可以安装在BOSA 2中的第一准直透镜26以及其保持器的另一示例的示意性横截面图。图6是图示第三准直透镜28以及其保持器33的示例的示意性横截面图，并且还是图示了根据本示例实施例的可以安装在BOSA 2中的第一准直透镜26以及其保持器的另一示例的示意性横截面图。

如图4中示意性地图示的，要将第一准直透镜26安装在壳体20内，保持器31可以具有使第一准直透镜26的焦点侧(图4的下侧)上的透镜镜筒表面邻接保持器31的内圆周表面的形状。在此，透镜镜筒表面是指金属透镜镜筒26b的覆盖第一准直透镜26中的透镜零件26a的外圆周表面。换言之，保持器31具有在第一准直透镜26向准直侧(图4的上侧)突出的状态下保持透镜镜筒表面的焦点侧的形状。这种形状的原因在于，为了减小BOSA 2的总体尺寸，有必要使准直侧(图4的上侧)尽可能靠近壳体20内的部件。

具体地，保持器31可以包括设置在圆柱形主体的端面上的圆周边缘31a，以及设置在主体的内圆周表面上的圆周突出部31b。边缘31a是附接到壳体20的外壁的部分，并且突出部31b是其上放置有第一准直透镜26的部分。突出部31b设置在主体的边缘31a与端面之间，该端面在与边缘31a相对的侧面上。应当注意，在通过将图4向左旋转90度获得的状态下，保持器31可以附接到壳体20的外壁上的凹入部分20a。

如图5中示意性地图示的，保持器32可以具有使第二准直透镜27的整个透镜镜筒表面邻接保持器32的内圆周表面的形状。在此，透镜镜筒表面是指金属透镜镜筒27b的覆盖第二准直透镜27中的透镜零件27a的外圆周表面。

具体地，保持器32可以包括设置在圆柱形主体的端面上的圆周边缘32a。边缘32a是附接到壳体20的外壁的部分。应当注意，在通过将图5向右旋转90度获得的状态下，保持器32可以附接到壳体20的外壁上的凹入部分20b。

如图6中示意性地图示的，保持器33可以具有使准直侧(图6的上侧)上的透镜镜筒表面邻接保持器33的内圆周表面的形状。在此，透镜镜筒表面是指金属透镜镜筒28b的覆盖第三准直透镜28中的透镜零件28a的外圆周表面。

具体地，保持器33可以包括设置在圆柱形主体的端面上的圆周边缘33a，以及设置在主体的端面的内圆周表面上的圆周突出部33b，该端面在与边缘33a相对的侧面上。边缘33a是附接到壳体20的外壁的部分，并且突出部33b是其上放置有第三准直透镜28的部分。应当注意，在通过将图6垂直倒置获得的状态下，保持器33可以附接到壳体20的外壁上的凹入部分20c。

另外，也可以采用形状像保持器32或保持器33的保持器作为保持第一准直透镜26的保持器。然而，因为有必要使准直侧尽可能靠近内部部件以减小BOSA 2的总体尺寸，像图4中的保持器31的形状被认为优选的作为保持第一准直透镜26的保持器。

在此，将参考图7简要描述不包括第二准直透镜27的示例配置。图7是图示根据本示例实施例的BOSA的另一示例配置的横截面图。通过移除第二准直透镜27以及其保持器32并在图2中所图示的BOSA 2中安装LD模块24b而不是LD模块24来获得图7中图示的BOSA 2a。在此，LD模块24b可以是例如包括第二准直透镜24ba的金盒型模块。应当注意，凹入部分20b具有与LD模块24b的一部分接合的形状。

如上所述，根据本示例实施例，可以提供能够在改善复用/解复用滤波器22的波长分离特性的同时还实现紧凑尺寸的BOSA 2或BOSA2a。具体地，在本示例实施例中，第一准直透镜26至第三准直透镜28或26、24ba和28被安装成使得准直光束可以入射在复用/解复用滤波器22上，并且改善了复用/解复用滤波器22的波长分离特性。此外，在本示例实施例中，壳体20的外部尺寸可以保持与未安装第一准直透镜26至第三准直透镜28或26、24ba和28的情况基本相同的外部尺寸。

将给出对波长分离特性的改善的补充解释。复用/解复用滤波器的波长分离特性在复用/解复用滤波器上的入射光为准直光束的情况下趋于最佳，并且在复用/解复用滤波器上的入射光在被会聚或漫射的同时入射的情况下趋于劣化。在后一种情况下，也就是在复用/解复用滤波器上的入射光不是准直光束的情况下，有必要将来自LD模块的光(发送光)的波长段与到PD模块的光(接收光)的波长段充分地分开。因此，例如通过执行波长复用来使用波长为1.27μm的光学信号和波长为1.33μm的光学信号。

本示例实施例被配置成使得准直光束可以入射到复用/解复用滤波器22上，由此使得在发送光的波长段与接收光的波长段很接近的情况下能够改善波长分离特性。例如，根据本示例实施例，可以使用波长为1.27μm的光学信号和更接近零色散波长段的波长为1.31μm的光学信号，从而使得能够获得更快的传输速度。例如，包括上述结构的BOSA2可以安装在单光纤双向光学收发器中，并且用作一种用于将传输速度从10Gb/s或更低提高到25Gb/s的技术。

而且，如第一准直透镜26的示例所图示的，可以将被布置在复用/解复用滤波器22与光学插座21的内部光纤21a之间的光学路径上的准直透镜布置成适合壳体20的外部尺寸。在这种配置的情况下，在固定LD模块24侧之后，能够固定第一准直透镜26，并且然后当此后附接光学插座21时可以容易地执行内部光纤21a的对准。

<其他示例实施例>

以上示例实施例描述了BOSA的示例配置，但是形状和配置不限于所图示的示例。例如，在第二示例实施例中，如上所述，给出了这样的示例，其中安装在BOSA 2或BOSA 2a中的准直透镜中只有第一准直透镜26适合壳体20的外部尺寸。然而，BOSA 2可以采用一种配置，使得仅第二准直透镜27适合壳体20的外部尺寸。而且，BOSA 2或BOSA 2a还可以采用一种配置，使得仅第三准直透镜28适合壳体20的外部尺寸(在这种情况下，图2的垂直方向上的尺寸)。此外，BOSA2或BOSA 2a还可以采用一种配置，使得第一准直透镜至第三准直透镜中的两个或三个适合壳体20的外部尺寸。显然，第一示例实施例和第二示例实施例也可以采用设置有两个准直透镜的配置，或者设置有四个或更多个准直透镜的配置。此外，可以适当地组合第一示例实施例和第二示例实施例中描述的各种示例。

应当注意，本公开不限于上述各种示例实施例，并且在不脱离主旨的范围内可以进行适当的修改。此外，还可以通过适当组合相应示例实施例来实施本公开。

已经参考示例实施例描述了本发明，但是本发明不限于前述内容。本发明的配置和细节可以在本发明的范围内进行本领域技术人员会想到的各种修改。

本申请要求于2019年3月27日向日本专利局提交的日本专利申请No.2019-061894的优先权，所述日本专利申请的公开内容以全文引用的方式并入。

附图标记列表

1、2、2a BOSA

10、20 壳体

11、21 光学插座

12 复用/解复用滤波器

13 接收侧光电转换单元(PD模块)

14 发送侧光电转换单元(LD模块)

15、25 隔离器

16 准直透镜

20a、20b、20c 凹入部分

21a 内部光纤

22 复用/解复用滤波器

23 PD模块

24、24b LD模块

24a 透镜

26 第一准直透镜

26a、27a、28a 透镜零件

26b、27b、28b 透镜镜筒

27、24ba 第二准直透镜

28 第三准直透镜

31、32、33 保持器

31a、32a、33a 边缘

31b、33b 突出部