KR100299983B1 - 광 송수신 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 송수신용 모듈에 관한 것으로, 이 모듈은 발광소자와 수광소자를 동시에 내장하고, 발광 및 수광되어지는 광을 각각 집속하기 위해 렌즈고정홈으로 각각 고정되는 적어도 둘 이상의 렌즈와 일체를 이루는 플라스틱팩키지, 발광소자로부터 발광된 광을 출력단으로 전송하고, 외부로부터 수신받는 광을 수광소자로 전송하는 적어도 둘 이상의 파이버를 내장하는 일체형 광파이버커넥터 및 플라스틱팩키지와 광파이버커넥터를 결합하여 고정시키는 커넥터홀더를 구비한다. 이와 같은 광 송수신 모듈을 이용하면 공정상의 어려움이 해결되며 제작이 용이하고 모듈의 크기를 줄일 수 있는 잇점이 있다.

Description

광 송수신 모듈
본 발명은 발광소자(Laser Diode; LD) 및 수광소자(Photo Diode; PD)가 렌즈와 일체형을 이루고 있는 플라스틱 팩키지(plastic package) 내에 동시에 내장된 광 송수신 모듈에 관한 것이다.
광 송수신 모듈은 근거리 통신망(Local Area Network; LAN)구축을 위한 발광소자와 수광소자를 이용해 데이터의 고속전송을 가능케하는 핵심부품이다. 이러한 기능을 지니고 현재 제품화되어 판매되고 있는 모듈을 도 1에 도시한다.
도 1a는 광 송수신 모듈의 일체형 하우징팩키지(housing package; 2차 팩키지)를 도시한 것으로서, 그 내부에는 전기적인 신호를 발생하고 증폭하는 PCB(11)와 PCB(11)를 통한 전기적 신호에 따라 구동하여 광을 발광하는 발광소자(12) 그리고 파이버(미도시함)로부터 광을 수광하는 수광소자(13)를 구비한다. 발광소자(12)와 수광소자(13)는 2개의 별도 팩키지(To Can Package)를 사용하여 조립되어진 다음 2차 팩키지(housing package) 내에 장착된다. 발광소자(12)에서 발광된 광은 커넥터홀더(도 1b에 도시됨)에 연결된 파이버를 따라 전송되고, 수광소자(13)는 커넥터홀더를 통해 수광소자(13)쪽으로 연결된 파이버를 따라 전송되어지는 광을 수광한다. 수광소자(13)로 수광된 광은 전기적인 신호로 변환되고, 미약한 전기적 신호는 PCB(11)에서 증폭된다. 도 1c는 일체형 하우징팩키지의 측면도를 도시한다.
상술한 도 1에서는 발광소자(12)와 수광소자(13)가 2개의 별도 팩키지(To Can Package)를 사용하여 조립한 다음 2차 팩키지 내에 각각 장착되므로 개별적인 조립공정을 거쳐야하고, 조립되어진 1차 팩키지(To Can Package)를 2차 팩키지의 열린 공간(open space)에서 안쪽으로 각각 끼워넣어 홈에 고정하는 구조를 갖고 있으므로 작업공정상의 어려움을 지닌다. 또한, 커넥터홀더를 1차 팩키지와 결합하기위해 발광소자(12)와 수광소자(13)를 2차 팩키지 안쪽에서 바깥쪽으로 끼워넣어 고정하는 방법을 사용하므로 제품 완성단계의 공정상에 있어서 많은 시간이 소요되고, 제품의 크기가 커지는 문제점이 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 발광소자와 수광소자를 개별적인 1차 팩키지(To Can Package)를 사용하지 않고 렌즈 일체형 플라스틱 팩키지 내에 동시에 내장하여 고정하는 광 송수신 모듈을 제공하고자 한다.
도 1은 종래 광 송수신 모듈을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 광 송수신 모듈을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 다른 일 실시예의 광 송수신 모듈을 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
20 : 플라스틱팩키지 21 : 리드 프레임
22, 23 : 발광/수광소자 24, 25 : 렌즈
26 : 모니터 수광소자 27 : 간섭방지홈
28 : 렌즈고정홈 30 : 광파이버커넥터
31, 32 : 파이버 40 : 커넥터홀더
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 광 송수신용 모듈에 있어서, 발광소자와 수광소자를 동시에 내장하며, 발광 및 수광되어지는 광을 각각 집속하기 위해 렌즈고정홈으로 각각 고정되는 적어도 둘 이상의 렌즈와 일체를 이루는 플라스틱팩키지, 발광소자로부터 발광된 광을 출력단으로 전송하고, 외부로부터 수신받는 광을 수광소자로 전송하는 적어도 둘 이상의 파이버를 내장하는 일체형 광파이버커넥터 및 플라스틱팩키지와 광파이버커넥터를 결합하여 고정시키는 커넥터홀더를 구비하는 광 송수신 모듈에 있다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명을 구현한 바람직한 실시 예들을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 광 송수신 모듈이 적용된 도면이다. 도시한 바와 같이 도 2a의 광 송수신모듈은 플라스틱 팩키지(20)와 광파이버커넥터(30) 및 커넥터홀더(40)를 구비한다. 플라스틱팩키지(20)는 리드프레임(lead frame)(21)과 전기적인 신호를 광신호로 변환하는 발광소자(22)와 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 수광소자(23) 그리고 광을 효과적으로 집속하기 위한 두 개의 렌즈(24, 25)를 포함한다. 이 두 개의 렌즈(24, 25)는 렌즈고정홈(28)에 의해 고정되며, 사출을 이용한 플라스틱팩키지(20)와 일체형으로 결합하게 된다. 광파이버커넥터(30)는 광의 전송을 위한 두 개의 파이버(31, 32)를 내장하고 있다. 커넥터홀더(40)는 플라스틱팩키지(20)와 광파이버커넥터(30)의 결합을 고정시키고, 플라스틱팩키지(20)와 하나가 되는 형태로 결합된다.
여기에서 리드프레임(21)은 전기적인 신호를 전달하기위해 미도시한 메인보드(PCB)와 연결되고, 발광소자(22)와 수광소자(23)는 리드프레임(21) 위에 하나씩 동시에 내장되고 광축을 정렬하기위해 센터가 조정된 상태에서 정확하게 고정되어 있다.
이러한 구성을 이루는 광 송수신 모듈에서 플라스틱팩키지(20) 내의 발광소자(22)는 메인보드에 연결되는 리드프레임(21)을 통해 전달되어지는 파워에 의해 구동한다. 그래서, 발광소자(22)에서 발광된 빛의 광신호는 렌즈(24)를 통해 광파이버커넥터(30)의 파이버(31)를 따라 전송되어 출력된다. 그리고, 광파이버커넥터(30)의 파이버(32)로 수신되는 광신호는 렌즈(25)를 통해 플라스틱팩키지(20) 내의 수광소자(23)에 집속된다. 수광소자(23)는 입력된 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 리드프레임(21)을 통해 메인보드로 전달한다. 상술한 바와 같은 과정을 통해 광 송수신 모듈의 동작이 수행된다. 도 2b는 플라스틱팩키지(20)와 커넥터홀더(40)가 결합된 상태의 평면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 도 2의 광 송수신 모듈의 구성부를 모두 구비하고, 플라스틱팩키지(20) 내의 리드프레임(21) 위에 발광소자(22)의 광량을 감지하기위한 모니터 수광소자(monitor photo diode)(26)와, 발광소자(22) 및 수광소자(23)의 상호 간섭을 방지하기위한 간섭방지홈(27)을 발광소자(22)와 수광소자(23) 사이에 더 구비한다. 그래서, 모니터 수광소자(26)는 발광소자(22)에서 발광된 광이 렌즈(24)로부터 일부 반사되는 발광소자(22)의 광량을 감지하고, 간섭방지홈(27)은 발광소자(22)와 수광소자(23)에 집속되어지는 광이 렌즈(24, 25)로부터 반사되어 서로 간섭되어지는 현상을 방지한다. 그 외 도 2a와 동일 부호가 부가된 도 3a의 각 기능부는 도 2a의 기능부와 동일 동작을 수행한다. 도 3b는 플라스틱팩키지(20)와 커넥터홀더(40)가 결합된 상태의 평면도를 도시한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광 송수신 모듈을 사용하면 렌즈가 고정된 하나의 플라스틱팩키지 내에 발광소자와 수광소자가 동시에 내장되므로 개별적인 팩키지(To Can Package)를 이용해 조립해야하는 공정상의 어려움이 해결되고, 커넥터홀더가 렌즈를 결합한 하나의 플라스틱팩키지와 결합되므로 제작이 용이하며 렌즈일체형의 플라스틱팩키지를 하나만 사용해서 발광소자와 수광소자를 내장하므로 개별적인 팩키지를 사용하는 광 송수신 모듈에 비해 크기를 줄일 수 있는 잇점이 있다.

Claims (8)

  1. 광 송수신용 모듈에 있어서,
    발광소자와 수광소자를 동시에 내장하고, 발광 및 수광되어지는 광을 각각 집속하기 위해 렌즈고정홈으로 각각 고정되는 적어도 둘 이상의 렌즈와 일체를 이루는 플라스틱팩키지;
    상기 발광소자로부터 발광된 광을 출력단으로 전송하고, 외부로부터 수신받는 광을 상기 수광소자로 전송하는 적어도 둘 이상의 파이버를 내장하는 일체형 광파이버커넥터; 및
    상기 플라스틱팩키지와 광파이버커넥터를 결합하여 고정시키는 커넥터홀더를 구비하는 광 송수신 모듈.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 플라스틱팩키지는 리드프레임(lead frame)을 내장하는 것을 특징으로 하는 광 송수신 모듈.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 리드프레임은 메인보드(PCB)에 연결되는 것을 특징으로 하는 광 송수신 모듈.
  4. 제 1항 내지 제 2항에 있어서, 상기 발광소자와 수광소자는 상기 리드프레임위에 위치하는 것을 특징으로 하는 광 송수신 모듈.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 발광소자 및 수광소자는 상기 렌즈와 일대일 대응관계를 이루는 것을 특징으로 하는 광 송수신 모듈.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 각 렌즈는 상기 각 파이버와 일대일 대응관계를 이루는 것을 특징으로 하는 광 송수신 모듈.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 플라스틱팩키지는 상기 발광소자의 광량을 감지하기위한 모니터 수광소자(monitor photo diode)를 상기 리드프레임 위에 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 송수신 모듈.
  8. 제 1항에 있어서, 반사되는 광으로 인한 상호 간섭현상을 방지하기위한 간섭방지홈을 상기 발광소자와 수광소자 사이에 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 송수신 모듈.
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