[发明专利]基于VCSEL的自由空间有源光学收发组件

权利要求书

1.基于VCSEL的自由空间有源光学收发组件，其特征在于：其包括：

一发射端，所述的发射端包括多个VCSEL、至少一个光电二极管、第一聚焦透镜阵列和第一印刷电路板，所述的多个VCSEL和光电二极管呈阵列布设于第一印刷电路板上，所述的第一聚焦透镜阵列与多个VCSEL和光电二极管一一相对且用于将发射出的信号光准直或接收到的信号光聚焦；

一接收端，所述的接收端包括多个光电二极管、至少一个VCSEL、第二聚焦透镜阵列和第二印刷电路板，所述的多个光电二极管和VCSEL呈阵列布设于第二印刷电路板上，所述的第二聚焦透镜阵列与多个光电二极管和VCSEL一一相对且用于将接收到的信号光聚焦或发射出的信号光准直；

当发射端的多个VCSEL发出的信号光对应射入到第一聚焦透镜阵列上时，被准直成准直信号光，然后输入到接收端的第二聚焦透镜阵列上，继而被第二聚焦透镜阵列对应聚焦输入到接收端对应的多个光电二极管上，接收端上的VCSEL用于发射反馈信号光，且反馈信号光逆向输入到第二聚焦透镜阵列上并被准直传输至第一聚焦透镜阵列，然后被第一聚焦透镜阵列聚焦输入到发射端的光电二极管上；其还包括第一Z-block型棱镜和第二Z-block型棱镜，所述的第一Z-block型棱镜具有多个入射面和一出射端，且多个入射面上分别设有不同工作波长的WDM滤光片，其分别与第一聚焦透镜阵列相对并与发射端上的多个VCSEL和光电二极管一一对应，用于接收不同VCSEL发出的信号光并输入第一Z-block型棱镜中，然后经由出射端出射至接收端，第一Z-block型棱镜的出射端所在端面的对应区域设有增透膜，其余区域设有高反膜，第一Z-block型棱镜的其中一入射面与发射端的光电二极管对应且其接收到接收端的反馈信号光后，逆向穿过入射面并射入对应的第一聚焦透镜阵列上；所述的第二Z-block型棱镜具有多个出射面和一入射端，第二Z-block型棱镜的多个出射面上亦设有多个不同工作波长的WDM滤光片，其分别与第二聚焦透镜阵列相对并与接收端上的多个光电二极管和VCSEL一一对应，第二Z-block型棱镜的入射端用于接收第一Z-block型棱镜出射的信号光并将信号光从其多个出射面对应射入到第二聚焦透镜阵列中；第二Z-block型棱镜的入射端所在端面的对应区域设有增透膜，其余区域设有高反膜，第二Z-block型棱镜的其中一出射面与接收端的VCSEL对应且用于接收VCSEL发出的反馈信号光并逆向穿过出射面，继而从第二Z-block型棱镜的入射端逆向输出。

2.根据权利要求1所述的基于VCSEL的自由空间有源光学收发组件，其特征在于：其还包括带通滤光片阵列，所述的带通滤光片阵列设于接收端，带通滤光片阵列上设有不同工作波长的滤光片且与第二聚焦透镜阵列相对并将发射端输出的信号光分为不同波长并经由第二透镜阵列对应射入到位于接收端的不同光电二极管上，接收端上的VCSEL所发出的反馈信号光逆向穿过带通滤光片阵列并传输至发射端上的光电二极管上。

3.根据权利要求1所述的基于VCSEL的自由空间有源光学收发组件，其特征在于：所述发射端的多个VCSEL和至少一个光电二极管为并列布设于第一印刷电路板上，所述接收端的多个光电二极管和至少一个VCSEL为并列布设于第二印刷电路板上。

4.根据权利要求1所述的基于VCSEL的自由空间有源光学收发组件，其特征在于：所述的发射端具有3～14个VCSEL和至少一个光电二极管；所述的接收端具有3～14个光电二极管和至少一个VCSEL。

5.根据权利要求1所述的基于VCSEL的自由空间有源光学收发组件，其特征在于：所述的第一聚焦透镜阵列和第二聚焦透镜阵列的结构相同，其均包括直角三棱柱和若干第一非球面透镜，所述直角三棱柱的一直角面为入射面，另一直角面为出射面，斜面为反射面，若干非球面透镜并列设于其中一直角面上且用于接收发射端传输的准直光信号或将发射端的VCSEL输出的光信号准直，直角三棱柱的另一直角面与发射端上的多个VCSEL、至少一个光电二极管相对或与接收端上的多个光电二极管、至少一个VCSEL相对。

6.根据权利要求5所述的基于VCSEL的自由空间有源光学收发组件，其特征在于：所述直角三棱柱的另一直角面上对应发射端上的多个VCSEL、至少一个光电二极管或接收端上的多个光电二极管、至少一个VCSEL设有若干第二非球面透镜。