CN115826156A - 光通讯装置 - Google Patents
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Abstract
一种光通讯装置,包括:基板;光分复用器,设置于上述基板上;光信号发射器,设置于上述基板上,且用以射出第一光束至上述光分复用器;光信号接收器,设置于上述基板上,且用以感测从上述光分复用器所射出的第二光束;以及光学适配器,设置于上述基板上,且用以连接一光纤。上述光纤用以射出上述第二光束至上述光分复用器,且上述光分复用器用以射出上述第一光束至上述光纤。
Description
技术领域
本发明有关于一种光通讯装置,尤指一种单纤双向的光通讯装置。
背景技术
光纤通讯网路具有低传输损失、高数据保密性、优秀的抗干扰性,以及超大频宽等特性,已是现代主要的资讯通讯方式,其中,用于接受来自光纤网路的光信号并将其转换成电信号传输,及/或将电信号转换成光信号再藉由光纤网路向外传输的光通讯装置是光纤通讯技术中最重要的基础组件之一。
为了要使光通讯装置具有双向传输的功能,于习知技术中可将光信号发射器、光信号接收器、以及透镜、滤光片、与分光片等多个光学元件进行组装后成为光通讯装置。
然而,上述光通讯装置的零件较多,组装步骤较为繁复,且多个光学元件之间需要精准对位,进而增加了光通讯装置的制作时间与制作成本。
发明内容
有鉴于此,在本发明中,光通讯装置本身具有双向传输功能,且利用光分复用器来减少独立的光学元件,因此可以简化光学元件之间精准对位,进而可减少光通讯装置的制作成本与制作时间。
本发明一实施例揭露一种光通讯装置,包括:基板;光分复用器,设置于上述基板上;光信号发射器,设置于上述基板上,且用以射出第一光束至上述光分复用器;光信号接收器,设置于上述基板上,且用以感测从上述光分复用器所射出的第二光束;以及光学适配器,设置于上述基板上,且用以连接一光纤。上述第二光束从上述光纤射出至上述光分复用器,且上述第一光束从上述光分复用器射出至上述光纤。
根据本发明一实施例,上述第一光束的波长不等于上述第二光束的波长。
根据本发明一实施例,上述光信号发射器更包括光发射元件,用以发射上述第一光束;以及第一侧透镜固定于上述光发射元件。
根据本发明一实施例,上述光信号接收器更包括光感测元件,用以感测上述第二光束;以及第二侧透镜固定于上述光感测元件。
根据本发明一实施例,上述光分复用器包括:上述光分复用器包括:透光元件第一透光元件,具有第一平面,朝向上述光信号发射器;以及第一斜面,连接于上述第一平面;以及第二透光元件,具有第二平面,朝向上述光信号发射器;以及第二斜面,连接于上述第二平面。
根据本发明一实施例,上述第一透光元件以及上述第一透光元件为三角柱状结构。
根据本发明一实施例,上述光分复用器更包括第一中央透镜,连接于上述第一平面;以及第二中央透镜,连接于上述第二平面。
根据本发明一实施例,上述光分复用器更包括分光元件,贴附于上述第一斜面以及上述第二斜面。
根据本发明一实施例,上述分光元件为镀膜。
根据本发明一实施例,上述镀膜为金属镀膜。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的光通讯装置的示意图。
图2为根据本发明一实施例的光分复用器的示意图。
主要元件符号说明
光通讯装置 1
壳体 10
基板 20
光分复用器 30
第一透光元件 31
第一平面 311
第一斜面 312
第二透光元件 32
第二平面 321
第二斜面 322
第一中央透镜 33
第二中央透镜 34
分光元件 35
光信号发射器 40
光发射元件 41
第一侧透镜 42
第一端子 43
光信号接收器 50
光感测元件 51
第二侧透镜 52
第二端子 53
光学适配器 60
光纤 F1
第一光束 L1
第二光束 L2
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
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明,下面结合附图与实施例对本发明进一步的详细描述,应当理解,本发明提供许多可供应用的创作概念,其可以多种特定型式实施。文中所举例讨论的特定实施例仅为制造与使用本发明的特定方式,非用以限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属本发明保护的范围。
此外,在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明,不代表所讨论的不同实施例及/或结构的间具有任何关连性。需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1为根据本发明一实施例的光通讯装置1的示意图。图2为根据本发明一实施例的光分复用器30的示意图。光通讯装置1可用以安装于电子设备(图未示)内,以使得电子设备可发送及/或接收光信号。电子设备可为个人电脑、服务器(server)、或路由器(router),但并不于以限制。光通讯装置1可为光收发模块,用以接收电子设备的电信号转换为光信号,且将光信号经由光纤F1传送至远端。此外,光收发模块可用以经由光纤F1接收光信号,并可将光信号转换为电信号传送于电子设备。
于本实施中,光通讯装置1可为光收发组件(Bi-directional Optical sub-assembly,BOSA)。光通讯装置1可包括壳体10、基板20、光分复用器30、光信号发射器40、光信号接收器50、以及光学适配器60。壳体10可为金属壳体10。基板20设置于金属壳体10内。于一实施例中,基板20可为电路板。
光分复用器(Wavelength Division Multiplexing,WDM)30位于壳体10内,且设置于基板20上。于本实施例中,光分复用器30位于基板20的中央区域。
光信号发射器40穿过壳体10,且设置于基板20上。光信号发射器40用以射出第一光束L1至光分复用器30。于本实施例中,光信号发射器40可为电晶体外形罐(transistoroutline can,TO-CAN)封装。光信号发射器40可为激光发射器,例如垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser),用以发射激光。换句话说,第一光束L1可为激光。光信号发射器40更包括光发射元件41、第一侧透镜42、以及多个第一端子43。光发射元件41用以发射第一光束L1。于一些实施例中,光发射元件41可为发光二极管(LED)。
第一侧透镜42固定于光发射元件41,用以将第一光束L1聚光。第一侧透镜42可为半球型结构,且可为聚光透镜。第一端子43连接于光发射元件41。于一些实施例中,光信号发射器40可不包括第一侧透镜42。第一端子43突出于壳体10。第一端子43可电性连接电子设备,并提供电流于光发射元件41。
光信号接收器50穿过壳体10,且设置于基板20上。光信号接收器50用以感测从光分复用器30所射出的第二光束L2。于本实施例中。光信号接收器50可为电晶体外形罐(transistor outline can,TO-CAN)封装。光信号接收器50可为光电二极管(positive-intrinsic-negative diode,PIN diode),但并不以此为限。光信号接收器50更包括光感测元件51、第二侧透镜52、以及第二端子53。光感测元件51用以感测第二光束L2,并转换为电信号。第二侧透镜52固定于光感测元件51,用以将第二光束L2聚光。第二侧透镜52可为半球型结构,且可为聚光透镜。第二端子53连接于光感测元件51。于一些实施例中,光信号接收器50可不包括第二侧透镜52。第二端子53突出于壳体10。第二端子53可电性连接电子设备,并光感测元件51所产生的电性号传输于电子设备。
光学适配器(Receptacle)60设置于基板20上,用以连接光纤F1。第二光束L2从光纤F1射出至光分复用器30,且第一光束L1从光分复用器30射出至光纤F1。
如图2所示,光分复用器30包括第一透光元件31、第二透光元件32、第一中央透镜33、第二中央透镜34、以及分光元件35。于本实施例中,第一透光元件31以及第二透光元件32为三角柱状结构。
第一透光元件31具有第一平面311、以及第一斜面312。第一平面311朝向光信号发射器40,且光信号发射器所发射的第一光束L1的方向垂直于第一平面311。第一斜面312连接于第一平面311,且光信号发射器40所发射的第一光束L1的方向与第一斜面312形成一锐角。如本实施例中,上述锐角可为45度。
第二透光元件32具有第二平面321、以及第二斜面322。第二平面321朝向光信号发射器40,且照射于光信号接收器50的第二光束L2的方向垂直于第二平面321。第二斜面322连接于第二平面321,且照射于光信号接收器50的第二光束L2的方向与第二斜面322形成一锐角。如本实施例中,上述锐角可为45度。
第一中央透镜33连接于第一平面311,且邻近于第一侧透镜42。第一中央透镜33可为半球型结构,且可为聚光透镜。第二中央透镜34连接于第二平面312,且邻近于第二侧透镜52。第一中央透镜33可为半球型结构,且可为聚光透镜。
分光元件35为板状结构,贴合于第一斜面312以及第二斜面322,且平行型于第一斜面312以及第二斜面322。换句话说,分光元件35位于第一透光元件31以及第二透光元件32之间。分光元件35可为镀膜,涂布于上述第一斜面312以及第二斜面322。于本实施例中,镀膜可为金属镀膜。镀膜的厚度可小于100奈米(nm)。然而,镀膜的材质与厚度,并不予以限制,本领域技术人员可依据分光元件的功能选用镀膜的适当的材质与厚度。光信号发射器40所发射的第一光束L1的方向与分光元件35形成一锐角。如本实施例中,上述锐角可为45度。
于本实施例中,藉由第一透光元件31、第二透光元件32、第一中央透镜33、第二中央透镜34、以及分光元件35整合为一个光学元件,因此可减少光学元件之间对位的时间,进而减少了光通讯装置的制作时间。
上述第一光束L1的波长不同于第二光束L2的波长。于本实施例中,第一光束L1的波长小于第二光束L2的波长。第一光束L1的波长可为1250nm至1370nm的范围之间。第二光束L2的波长可为1430nm至1550nm的范围之间。举例而言,于本实施例中,第一光束L1的波长可为1310nm。第二光束L2的波长可为1490nm。于一些实施例中,第一光束L1的波长与第二光束L2的波长的差值可约为60nm至200nm的范围之间。于本实施例中,分光元件35允许第一光束L1通过,且分光元件35反射第二光束L2。分光元件35的折射率大于第一透光元件31以及第二透光元件32的折射率。
如图1以及图2所示,当光信号发射器40发射第一光束L1后,经由第一侧透镜42以及第一中央透镜33聚焦,并依序穿过第一透光元件31、分光元件35、以及第二透光元件32后照射至光学适配器60,最后进入光纤F1内传输。
需注意的是,于图1以及图2所绘制的第一光束L1以及第一光束L2的光学路径仅为示意,第一光束L1以及第一光束L2的真实的光学路径并不受限于图1以及图2。
当光纤F1内的第二光束L2照射至光分复用器30后,第二光束L2穿过第二透光元件32并经由分光元件35反射。反射后的第二光束L2穿过第二透光元件31,并经由第二中央透镜34以及第二侧透镜52聚光后照射至光感测元件51。
综上所述,本发明的光通讯装置可利用光分复用器简化光通讯装置的元件,进而可降低光通讯装置的制作成本。
对本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的创作方案和创作构思结合生成的实际需要做出其他相应的改变或调整,而这些改变和调整都应属本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一光通讯装置,其特征在于,包括:
基板;
光分复用器,设置于上述基板上;
光信号发射器,设置于上述基板上,且用以射出第一光束至上述光分复用器;
光信号接收器,设置于上述基板上,且用以感测从上述光分复用器所射出的第二光束;以及
光学适配器,设置于上述基板上,且用以连接一光纤;
其中上述第二光束从上述光纤射出至上述光分复用器,且上述第一光束从上述光分复用器射出至上述光纤。
2.如权利要求1所述的光通讯装置,其特征在于,上述第一光束的波长不等于上述第二光束的波长。
3.如权利要求1所述的光通讯装置,其特征在于,上述光信号发射器更包括光发射元件,用以发射上述第一光束;以及第一侧透镜固定于上述光发射元件。
4.如权利要求1所述的光通讯装置,其特征在于,上述光信号接收器更包括光感测元件,用以感测上述第二光束;以及第二侧透镜固定于上述光感测元件。
5.如权利要求1所述的光通讯装置,其特征在于,上述光分复用器包括:
第一透光元件,具有第一平面,朝向上述光信号发射器;以及第一斜面,连接于上述第一平面;以及
第二透光元件,具有第二平面,朝向上述光信号发射器;以及第二斜面,连接于上述第二平面。
6.如权利要求5所述的光通讯装置,其特征在于,其中上述第一透光元件以及上述第一透光元件为三角柱状结构。
7.如权利要求5所述的光通讯装置,其特征在于,上述光分复用器更包括第一中央透镜,连接于上述第一平面;以及第二中央透镜,连接于上述第二平面。
8.如权利要求5所述的光通讯装置,其特征在于,上述光分复用器更包括分光元件,贴附于上述第一斜面以及上述第二斜面。
9.如权利要求8所述的光通讯装置,其特征在于,上述分光元件为镀膜。
10.如权利要求9所述的光通讯装置,其特征在于,上述镀膜为金属镀膜。
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