CN215641959U - 一种光电耦合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光电耦合装置，其包括FA或PLC阵列，以及玻璃基板、玻璃盖板、折光聚焦透镜、PD阵列和热沉，玻璃基板设于玻璃盖板上，FA或PLC阵列穿设于玻璃基板和玻璃盖板之间，玻璃基板和玻璃盖板的前端设有第一抵接面；折光聚焦透镜的后端设有与第一抵接面抵接的第二抵接面，折光聚焦透镜上设有全反射面，折光聚焦透镜的底部设有球面阵列；PD阵列贴装在热沉上，PD阵列中的PD与球面阵列中的聚焦球面一一对应设置；FA或PLC阵列输出的光由第二抵接面进入折光聚焦透镜，进入折光聚焦透镜的光经过全反射面被反射至聚焦球面，聚焦球面将光聚焦至PD的光敏面，实现与PD的耦合。本实用新型具有结构简单、操作方便、耦合效率高、低损耗的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通信技术领域，特别涉及一种光电耦合装置。
背景技术
随着智能设备、云计算、物联网的出现，网络需求不断攀升，提高***传输速率迫在眉睫，100G及更高速率的传输***正逐渐得到应用。对于高速光模块，目前普遍采用多通芯片集成的形式提高器件的传输速率。高速率PD光敏面更小，为提高PD阵列的耦合效率，一种方法式是采用刻蚀有硅透镜的PD阵列，耦合效率及实际装配操作简单，但这种制作复杂成本高，另一种方法是在PD阵列前贴装透镜阵列，对入射光束进行汇聚来提高耦合效率，但光路结构复杂，装配步骤多，耗时长不易操作。在专利201310433022.X中，通过结构件将反射镜和聚焦透镜阵列固定在一起，将PLC出射光耦合进PD光敏面，其采用较多结构件用于固定及对准，结构件繁多复杂，且组装步骤多，操作起来非常繁琐。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、耦合效率高、低损耗的光电耦合装置。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种光电耦合装置，其包括：
FA或PLC阵列；
玻璃基板和玻璃盖板，所述玻璃基板设于玻璃盖板上，所述FA或PLC阵列穿设于所述玻璃基板和玻璃盖板之间，所述玻璃基板和玻璃盖板的前端设有第一抵接面；
折光聚焦透镜，所述折光聚焦透镜的后端设有与所述第一抵接面抵接的第二抵接面，所述折光聚焦透镜上设有全反射面，所述折光聚焦透镜的底部设有球面阵列；
PD阵列和热沉，所述PD阵列贴装在热沉上，所述PD阵列中的PD与所述球面阵列中的聚焦球面一一对应设置；
所述FA或PLC阵列输出的光由所述第二抵接面进入所述折光聚焦透镜，进入所述折光聚焦透镜的光经过所述全反射面被反射至聚焦球面，聚焦球面将光聚焦至PD的光敏面，实现与PD的耦合。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一抵接面和第二抵接面设有抗反射角。
作为本实用新型的进一步改进，所述抗反射角为4-6度。
作为本实用新型的进一步改进，所述折光聚焦透镜的成像比为1:1。
作为本实用新型的进一步改进，所述FA或PLC阵列输出的单模激光模场直径9um；PD的光敏面有效面积为14-20um，接收角度为0-14°，聚焦光斑直径9um。
作为本实用新型的进一步改进，所述玻璃基板上设有容纳所述FA或PLC阵列的V型槽，所述玻璃基板和玻璃盖板通过光学胶粘合，将所述FA或PLC阵列固定。
作为本实用新型的进一步改进，所述玻璃基板的后端延伸出所述玻璃基板并形成延伸部，所述FA或PLC阵列通过光学胶粘合于所述延伸部底部。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一抵接面和第二抵接面通过光学胶粘接。
作为本实用新型的进一步改进，所述全反射面的折光角度大于其材料的全反射角+8°，实现全反射。
作为本实用新型的进一步改进，所述折光聚焦透镜通过高折射率玻璃模压、硅基刻蚀或PC材料热加工获得。
本实用新型的有益效果：
本实用新型光电耦合装置通过设置折光聚焦透镜，并在折光聚焦透镜上设有全反射面和聚焦球面，使得FA或PLC阵列输出的光直接进入折光聚焦透镜，并经过全反射面被反射至聚焦球面，通过聚焦球面将光聚焦至PD的光敏面，实现与PD的耦合。具有结构简单、操作方便、耦合效率高、低损耗的优点。同时，利用全反射角，无需镀高反膜，节约了成本。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例中光电耦合装置的轴测图；
图2是本实用新型优选实施例中光电耦合装置的侧视图；
图3是本实用新型优选实施例中折光聚焦透镜的结构示意图；
图4是本实用新型优选实施例中折光聚焦透镜和PD的光路图。
标记说明：1、光学胶；10、FA或PLC阵列；20、玻璃基板；21、延伸部；30、玻璃盖板；40、折光聚焦透镜；41、第二抵接面；42、全反射面；43、聚焦球面；50、PD；60、热沉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1-3所示，为本实用新型优选实施例中的光电耦合装置，该光电耦合装置包括：FA或PLC阵列10、玻璃基板20、玻璃盖板30、折光聚焦透镜40、PD50和热沉60。
所述玻璃基板20设于玻璃盖板30上，所述FA或PLC阵列10穿设于所述玻璃基板20和玻璃盖板30之间，所述玻璃基板20和玻璃盖板30的前端设有第一抵接面；所述折光聚焦透镜40的后端设有与所述第一抵接面抵接的第二抵接面41，所述折光聚焦透镜40上设有全反射面42，所述折光聚焦透镜40的底部设有球面阵列；所述PD阵列贴装在热沉60上，所述PD阵列中的PD50与所述球面阵列中的聚焦球面43一一对应设置。
如图4所示，所述FA或PLC阵列10输出的光由所述第二抵接面41进入所述折光聚焦透镜40，进入所述折光聚焦透镜40的光经过所述全反射面42被反射至聚焦球面43，聚焦球面43将光聚焦至PD50的光敏面，实现与PD50的耦合。
本实用新型光电耦合装置通过设置折光聚焦透镜，并在折光聚焦透镜上设有全反射面和聚焦球面，使得FA或PLC阵列输出的光直接进入折光聚焦透镜，并经过全反射面被反射至聚焦球面，通过聚焦球面将光聚焦至PD的光敏面，实现与PD的耦合。具有结构简单、操作方便、耦合效率高、低损耗的优点。同时，利用全反射角，无需镀高反膜，节约了成本。
在一些实施例中，所述第一抵接面和第二抵接面41设有抗反射角，起到抗反射的作用。可选的，所述抗反射角为4-6度。所述抗反射角为抵接面与光路的垂直方向形成的角度。
在一些实施例中，所述折光聚焦透镜40的成像比为1:1，像方焦距约200um，可以保证贴装时聚焦球面43与PD50光敏面的相对位置容忍度大，便于贴片操作。可选的，所述FA或PLC阵列10输出的单模激光模场直径9um；PD50的光敏面有效面积为14-20um，接收角度为0-14°，聚焦光斑直径9um，PD贴装容差大，大约为±2.5um。
可选的，所述玻璃基板20上设有容纳所述FA或PLC阵列10的V型槽，所述玻璃基板20和玻璃盖板30通过光学胶1粘合，将所述FA或PLC阵列10固定。进一步的，所述玻璃基板20的后端延伸出所述玻璃基板20并形成延伸部21，所述FA或PLC阵列10通过光学胶1粘合于所述延伸部21底部，保证FA或PLC阵列10结构的稳定性。
可选的，所述第一抵接面和第二抵接面41通过光学胶1粘接，起到增透和固化作用。
在一些实施例中，所述全反射面42的折光角度大于其材料的全反射角+8°，实现全反射功能。
可选的，所述折光聚焦透镜40通过高折射率玻璃模压、硅基刻蚀或PC材料热加工获得。具有制备简单，集成度高、尺寸精度高的优点。
装配时，先通过玻璃基板20与玻璃盖板30将FA或PLC阵列10夹持，并通过光学胶粘接固定，得到结构一；然后，将结构一与折光聚焦透镜40贴装在一起，再通过光学胶1将第一抵接面和第二抵接面41粘接，形成结构二；然后，将PD阵列贴装在热沉60上，将结构二与PD50进行有源耦合，并通过光学胶1将玻璃基板20与热沉60粘接，装配完成。
以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种光电耦合装置，其特征在于，包括：
FA或PLC阵列；
玻璃基板和玻璃盖板，所述玻璃基板设于玻璃盖板上，所述FA或PLC阵列穿设于所述玻璃基板和玻璃盖板之间，所述玻璃基板和玻璃盖板的前端设有第一抵接面；
折光聚焦透镜，所述折光聚焦透镜的后端设有与所述第一抵接面抵接的第二抵接面，所述折光聚焦透镜上设有全反射面，所述折光聚焦透镜的底部设有球面阵列；
PD阵列和热沉，所述PD阵列贴装在热沉上，所述PD阵列中的PD与所述球面阵列中的聚焦球面一一对应设置；
所述FA或PLC阵列输出的光由所述第二抵接面进入所述折光聚焦透镜，进入所述折光聚焦透镜的光经过所述全反射面被反射至聚焦球面，聚焦球面将光聚焦至PD的光敏面，实现与PD的耦合。
2.如权利要求1所述的光电耦合装置，其特征在于，所述第一抵接面和第二抵接面设有抗反射角。
3.如权利要求2所述的光电耦合装置，其特征在于，所述抗反射角为4-6度。
4.如权利要求1所述的光电耦合装置，其特征在于，所述折光聚焦透镜的成像比为1:1。
5.如权利要求4所述的光电耦合装置，其特征在于，所述FA或PLC阵列输出的单模激光模场直径9um；PD的光敏面有效面积为14-20um，接收角度为0-14°，聚焦光斑直径9um。
6.如权利要求1所述的光电耦合装置，其特征在于，所述玻璃基板上设有容纳所述FA或PLC阵列的V型槽，所述玻璃基板和玻璃盖板通过光学胶粘合，将所述FA或PLC阵列固定。
7.如权利要求6所述的光电耦合装置，其特征在于，所述玻璃基板的后端延伸出所述玻璃基板并形成延伸部，所述FA或PLC阵列通过光学胶粘合于所述延伸部底部。
8.如权利要求1所述的光电耦合装置，其特征在于，所述第一抵接面和第二抵接面通过光学胶粘接。
9.如权利要求1所述的光电耦合装置，其特征在于，所述全反射面的折光角度大于其材料的全反射角+8°，实现全反射。
10.如权利要求1所述的光电耦合装置，其特征在于，所述折光聚焦透镜通过高折射率玻璃模压、硅基刻蚀或PC材料热加工获得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121706398.2U CN215641959U (zh) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 一种光电耦合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202121706398.2U CN215641959U (zh) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 一种光电耦合装置 |
Publications (1)
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| CN215641959U true CN215641959U (zh) | 2022-01-25 |
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| CN202121706398.2U Active CN215641959U (zh) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 一种光电耦合装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN215641959U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113568116A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-29 | 亨通洛克利科技有限公司 | 一种光电耦合装置 |
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2021
- 2021-07-26 CN CN202121706398.2U patent/CN215641959U/zh active Active
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