CN108181687A - 一种光电转换装置的光电转换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光电转换装置的光电转换方法，光电转换装置包括电路板、发光模块、收光模块以及光耦合透镜。电路板上包括两个间隔设置的定位柱。发光模块及收光模块相互间隔地固设于电路板上。光耦合透镜包括与发光模块及收光模块相对的光入射面、与光入射面倾斜相连的反射面、相互间隔地形成于光入射面上的第一会聚透镜及第二会聚透镜以及两个对位柱。第一会聚透镜及第二会聚透镜与反射面对应。反射面上开设有凹槽，两个对位柱相互间隔地固设于凹槽的底部。两个对位柱的中心与两个定位柱的中心分别对准以使发光模块与第一会聚透镜对准，及使收光模块与该第二会聚透镜对准。

Description

一种光电转换装置的光电转换方法
本申请是申请号为：201210497383.9，申请日：2012年11月29日，发明名称为“光电转换装置”的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种光电转换装置。
背景技术
光电转换装置通常包括电路板、发光模块、收光模块以及光耦合透镜。该发光模块与该收光模块设置在该电路板上。该光耦合透镜包括两个会聚透镜，该两个会聚透镜分别与该发光模块及该收光模块对准，以对该发光模块发射的光线及从外界传向该收光模块的光线进行会聚。其中，该两个会聚透镜与该发光模块及该收光模块的对准精度决定着光电转换装置的光信号的传输效率。因此，设计一种使会聚透镜与发光模块之间及会聚透镜与收光模块之间具有高对准精度的光电转换装置成为技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种光电转换装置，其能使会聚透镜与发光模块之间及会聚透镜与收光模块之间具有高对准精度，从而保证光信号的传输效率。
一种光电转换装置，其包括电路板、发光模块、收光模块以及光耦合透镜。该电路板上包括两个间隔设置的定位柱。该发光模块及该收光模块相互间隔地固设在该电路板上。该光耦合透镜包括与该发光模块及该收光模块相对的光入射面、与该光入射面倾斜相连的反射面、相互间隔地形成在该光入射面上的第一会聚透镜及第二会聚透镜以及两个对位柱。该第一会聚透镜及该第二会聚透镜与该反射面对应。该反射面上开设有凹槽，该两个对位柱相互间隔地固设在该凹槽的底部。该两个对位柱的中心与该两个定位柱的中心分别对准以使该发光模块与该第一会聚透镜对准，及使该收光模块与该第二会聚透镜对准。
相较于现有技术，该光电转换装置在该电路板上设置两个定位柱，在该光耦合透镜上上设置两个对位柱，并在组装时利用该两个对位柱的中心与该两个定位柱的中心分别对准以使该发光模块与该第一会聚透镜之间具有高对准精度，及使该收光模块与该第二会聚透镜之间具有高对准精度，从而保证光信号的传输效率。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的光电转换装置的立体示意图。
图2是图1中的光电转换装置的另一视角的立体示意图。
图3是图1中的光电转换装置沿III-III线的剖面示意图。
主要元件符号说明
光电转换装置100
电路板10
底面12
顶面14
定位柱16
发光模块20
收光模块30
光耦合透镜40
本体部42
凹槽420
底部421
光入射面422
光出射面426
第一会聚透镜43
第二会聚透镜44
第三会聚透镜45
第四会聚透镜46
对位柱48
支撑部49
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明实施方式作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明实施方式提供的光电转换装置100。该光电转换装置100包括一个电路板10、一个发光模块20、一个收光模块30以及一个光耦合透镜40。
该电路板10包括一个底面12及一个顶面14。该底面12及该顶面14位于该电路板10的相背两侧，且该底面12与该顶面14平行。两个定位柱16垂直该顶面14延伸。本实施方式中，该两个定位柱16为圆柱体结构，即各定位柱16沿平形于该顶面14的方向所截得的截面形状均为圆形。
该发光模块20及该收光模块30相互间隔地固设在该顶面14上并与该电路板10电性连接。该发光模块20、该收光模块30及该两个定位柱16排列成一条直线，且该两个定位柱16分布在该发光模块20及该收光模块30之间。本实施方式中，该发光模块20可为垂直共振面激光二极管，其用于将电信号转换为光信号并向外发出光线。该收光模块30用于将光信号转换为电信号并接收来自外部的光线。该发光模块20、该收光模块30及该两个定位柱16排列成一条直线是指该发光模块20、该收光模块30及该两个定位柱16的中心位于同一直线上。
请结合图2，该光耦合透镜40包括一个透明的本体部42、一个第一会聚透镜43、一个第二会聚透镜44、一个第三会聚透镜45、一个第四会聚透镜46、两个对位柱48以及两个支撑部49。
该本体部42为直三棱柱结构且包括一个光入射面422、一个反射面424以及一个光出射面426。该光入射面422与该顶面14平行。该光出射面426与该光入射面422垂直。该反射面424倾斜地连接该光入射面422及该光出射面426。本实施方式中，该反射面424与该光入射面422及该光出射面426之间的夹角均为45度。该反射面424上开设有一个凹槽420，该凹槽420包括一个底部421，该底部421与该光入射面422及该顶面14均平行。
该第一会聚透镜43及该第二会聚透镜44相互间隔地形成在该光入射面422上。该第三会聚透镜45及该第四会聚透镜46相互间隔地形成在该光出射面426上。该两个对位柱48相互间隔地固设在该底部421。本实施方式中，该两个对位柱48为圆柱体结构，即各对位柱48沿平形于该底部421的方向所截得的截面形状均为圆形，且各对位柱48的该截面的尺寸与各定位柱16的该截面的尺寸相同，且该尺寸相对该第一会聚透镜43及该第二会聚透镜44的尺寸要大得多。该两个支撑部49相互间隔地从该光入射面422上垂直延伸。由于该本体部42是透明的，则在该光电转换装置100的正上方可以观测到该第一会聚透镜43、该第二会聚透镜44及该两个对位柱48。此时，观测到的该第一会聚透镜43、该第二会聚透镜44及该两个对位柱48排列成一条直线，且该两个对位柱48分布在该第一会聚透镜43及该第二会聚透镜44之间。该第一会聚透镜43及该两个对位柱48之间的位置关系与该发光模块20及该两个定位柱16之间的位置关系相同。该第二会聚透镜44及该两个对位柱48之间的位置关系与该收光模块30及该两个定位柱16之间的位置关系相同。具体地，该第一会聚透镜43的中心分别到该两个对位柱48的中心之间的距离与该发光模块20的中心分别到该两个定位柱16的中心之间的距离均相同，该第二会聚透镜44的中心分别到该两个对位柱48的中心之间的距离与该收光模块30的中心分别到该两个定位柱16的中心之间的距离均相同。
可以理解，该两个对位柱48并不局限于本实施方式中的为圆柱体结构，该两个定位柱16也不局限于本实施方式中的圆柱体结构。该两个对位柱48的沿平形于该底部42的方向所截得的截面的形状可为三角形、长方形或椭圆形，相应地，该两个定位柱16的沿平形于该顶面14的方向所截得的截面的形状与该两个对位柱48的形状相同，也为三角形、长方形或椭圆形。
组装该光电转换装置100时，该光耦合透镜40通过粘胶胶合在该顶面14上。具体地，首先将该光耦合透镜40承载于该顶面14上，此时，该两个支撑部49与该顶面14抵触；接着，工作人员一边移动该光耦合透镜40一边在该光耦合透镜40的正上方观测该两个对位柱48与该两个定位柱16的相对位置直至观测到该两个对位柱48的中心与该两个定位柱16的中心分别对准才停止移动该光耦合透镜40，此时，该两个定位柱16与该两个对位柱48完全重合，该发光模块20与该第一会聚透镜43对准，该收光模块30与该第二会聚透镜44对准。最后，在两个支撑部49的四周进行点胶以将该光耦合透镜40胶合在该顶面14上。
可以理解，该两个对位柱48的沿平形于该底部421的方向所截得的截面尺寸与该两个定位柱16的沿平形于该顶面14的方向所截得的截面的尺寸还可为不相同，只需要满足该两个对位柱48的中心与该两个定位柱16的中心分别对准，且该尺寸相对该第一会聚透镜43及该第二会聚透镜44的尺寸要大得多以便于工作人员观测即可。
请参阅图3，工作时，该电路板10给该发光模块20通电，该发光模块20将电信号转换成光信号并向外发出光线。该发光模块20发出的光线先经该第一会聚透镜43进入该本体部42并以平行光的形态被该反射面424反射至该第三会聚透镜45，再被该第三会聚透镜45会聚至外部光纤(图未示)。相应地，外部光线经该第四会聚透镜46进入该本体部42并被该反射面424反射至该第二会聚透镜44，再被该第二会聚透镜44会聚至该收光模块30。该收光模块30将光信号转换为电信号以传输至后端进行处理。
本实施方式的光电转换装置100在电路板10上设置两个定位柱16，在光耦合透镜40上设置两个对位柱48，并在组装时利用该两个对位柱48的中心与该两个定位柱16的中心分别对准以使该发光模块20与该第一会聚透镜43之间具有高对准精度，及使该收光模块30与该第二会聚透镜44之间具有高对准精度，从而保证光信号的传输效率。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光电转换装置的光电转换方法，其特征在于，所述光电转换装置包括电路板、发光模块、收光模块以及光耦合透镜，该发光模块及该收光模块相互间隔地固设在该电路板上，该光耦合透镜包括一个透明的本体部、一个第一会聚透镜、一个第二会聚透镜、一个第三会聚透镜、一个第四会聚透镜、两个对位柱以及两个支撑部；所述本体部包括一个光入射面、一个反射面以及一个光出射面；该第一会聚透镜及该第二会聚透镜相互间隔地形成在该光入射面上，该第三会聚透镜及该第四会聚透镜相互间隔地形成在该光出射面上，该电路板上包括两个间隔设置的定位柱，该反射面上开设有凹槽，该两个对位柱相互间隔地固设在该凹槽的底部，该两个对位柱的中心与该两个定位柱的中心分别对准以使该发光模块与该第一会聚透镜对准，及使该收光模块与该第二会聚透镜对准；
所述光电转换装置的光电转换方法包括：该电路板给该发光模块通电，该发光模块将电信号转换成光信号并向外发出光线；该发光模块发出的光线先经该第一会聚透镜进入该本体部并以平行光的形态被该反射面反射至该第三会聚透镜，再被该第三会聚透镜会聚至外部光纤，外部光线经该第四会聚透镜进入该本体部并被该反射面反射至该第二会聚透镜，再被该第二会聚透镜会聚至该收光模块，该收光模块将光信号转换为电信号以传输至后端进行处理。
2.如权利要求1所述的光电转换方法，其特征在于，所述光入射面与该发光模块及该收光模块相对，该光入射面与该光出射面垂直，该反射面倾斜地连接该光入射面及该光出射面，该两个支撑部相互间隔地从该光入射面上垂直延伸。
3.如权利要求1所述的光电转换方法，其特征在于，该电路板包括平行相背的底面及顶面，该发光模块及该收光模块相互间隔地固设在该顶面上，该凹槽的该底部平行该光入射面及该顶面。
4.如权利要求1所述的光电转换方法，其特征在于，该光耦合透镜通过胶合方式固设在该顶面上。
5.如权利要求1所述的光电转换方法，其特征在于，该发光模块、该收光模块及该两个定位柱排列成一条直线，该两个定位柱位于该发光模块与该收光模块之间。
6.如权利要求1所述的光电转换方法，其特征在于，各定位柱沿平行于该电路板的方向所截得的截面的形状与各对位柱沿平行该底部的方向所截得的截面的形状相同。
7.如权利要求6所述的光电转换方法，其特征在于，各定位柱的该截面的尺寸与各对位柱的该截面的尺寸相同。
8.如权利要求6所述的光电转换方法，其特征在于，定位柱为圆柱体，该对位柱为圆柱体。
9.如权利要求6所述的光电转换方法，其特征在于，该两个对位柱的沿平形于该底部的方向所截得的截面的形状可为三角形、长方形或椭圆形，该两个定位柱的沿平形于该顶面的方向所截得的截面的形状与该两个对位柱的形状相同，也为三角形、长方形或椭圆形。
10.如权利要求1所述的光电转换方法，其特征在于，该发光模块及该收光模块与该电路板电性连接。
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