KR100820004B1 - Bi-directional optical signal transmitting and receiving device - Google Patents

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Abstract

A bidirectional optical signal transceiver is provided to reduce the size of a shell and solve problems in determining the location of an optical distribution filter by forming an optical distribution filter in a TO(Transistor Outline)-can so that the optical distribution filter can become part of the optical transmitter. A bidirectional optical signal transceiver comprises a shell(21), an optical transmitter(22), and an optical receiver(23). The shell, T-shaped, has two straight-through sides and the third side. As an optical fiber(3) is connected to one of the straight-through sides through a sleeve(24) and the optical transmitter is fixed to the other straight-through side, the beam path of the optical transmitter is matched with the beam path of the optical fiber. The optical transmitter has a cup-shaped cover(221) which forms a TO-can structure. An optical distribution filter(222) is arranged at the lower surface(225) of the cover. The lower surface forms an inclination of 45° for the beam path between the optical transmitter and the optical fiber. The optical receiver, arranged corresponding to the optical distribution filter, is fixed to the third side of the shell, and its beam path is perpendicular to the beam path between the optical transmitter and the optical fiber.

Description

양방향 광 신호 송수신 장치{Bi-directional Optical Signal Transmitting and Receiving Device}Bi-directional Optical Signal Transmitting and Receiving Device

도 1은 종래 기술에 따른 양방향 광 신호 송수신 장치의 구조적 조립체의 단면도. 1 is a cross-sectional view of a structural assembly of a bidirectional optical signal transmitting and receiving device according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 광 신호 송수신 상태의 양방향 광 신호 송수신 장치를 나타내는 도면.2 is a view showing a bidirectional optical signal transmission and reception apparatus of the optical signal transmission and reception state according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 구조적 조립체의 단면도. 3 is a cross-sectional view of the structural assembly of one embodiment according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 광 신호 송수신 상태의 일실시예를 나타내는 도면. 4 is a view showing an embodiment of an optical signal transmission and reception state according to the present invention.

본 발명은 광 신호 송수신 장치에 관한 것으로, 특히 광 분산형의 양방향 송수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical signal transmission and reception apparatus, and more particularly, to an optical dispersion type bidirectional transmission and reception apparatus.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 양방향 광 신호 송수신 장치(1)는 주로 T형 쉘 내에 광 송신기(11) 및 광 수신기(12)를 결합시키며, 상기 쉘의 한 면은 광섬유(13)와 연결되며, 다른 두 면은 각각 상기 광 송신기(11) 및 광 수신기(12)를 수용하는 반면에, 상기 광 송신기(11)의 광 송신 면 및 상기 광 수신기(12)의 광 수신 면에 각각 배열된 두 개의 포커싱 렌즈들(15, 16)이 있다. 상기 광 송신기(11), 광 수신기(12) 및 광섬유(13) 사이에 형성된 두 개의 빔 경로들의 교점에 고정된 광 분산 필터(14)는 상기 빔 경로들과 45도의 경사를 이룬다. 상기 광 수신기(12) 및 광섬유(13)와 마주하는 광 분산 필터(14)의 한 면에는 반사 코팅재가 코팅되어 있어 상기 광섬유(13)로부터 나오는 광 빔이 상기 광 분산 필터(14)의 반사 코팅재에 의해 상기 광 수신기(12)를 향해 아래로 반사될 수 있고, 반면에 상기 광 송신기(11)로부터 나온 광 빔은 상기 광 분산 필터(14)를 통과하여 상기 광섬유(13)로 직접 전송될 수 있다.1 and 2, the bidirectional optical signal transceiver 1 according to the prior art mainly combines the optical transmitter 11 and the optical receiver 12 in a T-shaped shell, one side of which is Connected to an optical fiber 13, the other two sides receiving the optical transmitter 11 and the optical receiver 12, respectively, while the optical transmission side of the optical transmitter 11 and the optical of the optical receiver 12 There are two focusing lenses 15, 16 arranged respectively on the receiving side. The light dispersion filter 14 fixed at the intersection of the two beam paths formed between the optical transmitter 11, the optical receiver 12 and the optical fiber 13 is inclined at 45 degrees with the beam paths. One surface of the optical dispersion filter 14 facing the optical receiver 12 and the optical fiber 13 is coated with a reflective coating so that the light beam emitted from the optical fiber 13 is a reflective coating of the optical dispersion filter 14. Can be reflected down towards the optical receiver 12, while the light beam from the optical transmitter 11 can be transmitted directly through the optical dispersion filter 14 to the optical fiber 13. have.

광 송신기, 광 수신기 및 광섬유 사이에서의 광 신호 송수신 경로들의 분포를 위한 광 동작 관계를 발생하기 위해 쉘 내에 배열된 종래의 광 분산형 필터의 다수의 조립 양태들이 있는데, 예를 들어, 대만 특허 출원 제 246900 호, 제 241892 호, 제 224117 호, 및 제 207325 호뿐 아니라, 미국 특허 제 6,075,635 호, 제 5,841,562 호, 제 5,838,859 호, 제 5,408,559 호, 제 5,347,605 호, 및 제 5,127,075 호에서 상기 광 분산 필터(14)는 쉘의 내부에 형성 또는 배열된 고정 시트(fixative seat)에 직접 배열된다.There are a number of assembly aspects of a conventional light dispersive filter arranged in a shell to generate an optical operating relationship for the distribution of optical signal transmission and reception paths between the optical transmitter, optical receiver and optical fiber, for example, in a Taiwan patent application. The light scattering filter in US Pat. Nos. 6,075,635, 5,841,562, 5,838,859, 5,408,559, 5,347,605, and 5,127,075, as well as in US Pat. 14 is arranged directly on a fixed seat formed or arranged inside the shell.

상기 종래 기술에 의해 공개된 양방향 광 신호 송수신 장치의 광 분산 필터는 특수한 배치 및 패키지 과정을 통해 상기 쉘 내에 고정되어야 하는 개별 구성 요소이어서 그 제작 과정은 더욱 복잡하고 정밀하다. 그 결과, 상기 광 분산 필터의 가공 과정은 더욱 복잡하고 전용이기 때문에 제작비용이 많이 들고 쉘의 부피를 줄이기 어려우며, 상기 쉘의 부피가 더 줄어들수록 광 분산 필터의 위치 결정 및 가공이 더 불리해 지는 문제점이 있다. The optical dispersion filter of the bidirectional optical signal transmitting and receiving device disclosed by the prior art is an individual component to be fixed in the shell through a special arrangement and packaging process, so that the manufacturing process is more complicated and precise. As a result, the processing of the optical dispersion filter is more complicated and dedicated, which makes manufacturing costly and difficult to reduce the volume of the shell, and the smaller the volume of the shell, the more disadvantageous positioning and processing of the optical dispersion filter are. There is a problem.

본 발명의 목적은, 광 분산 필터에 필요한 부가적인 위치 결정 구조 및 제작 과정이 없도록 하기 위해, 광 분산 필터가 광 송신기의 일부분이 되도록 광 분산 필터와 광 송신기의 덮개를 통합한 단순화된 TO-can 구조를 채택한 광 송신기를 제공함으로써, 상기 종래 기술에서 언급된 단점들을 극복하는 것이다. 결과적으로, 쉘의 크기가 감소되고, 광 분산 필터의 위치 결정 구조에 의해 야기되는 제한이 없다.It is an object of the present invention to simplify the TO-can integrating the optical dispersion filter and the cover of the optical transmitter such that the optical dispersion filter is part of the optical transmitter so that there is no additional positioning structure and manufacturing process required for the optical dispersion filter. By providing an optical transmitter employing the structure, it is to overcome the disadvantages mentioned in the prior art. As a result, the size of the shell is reduced, and there is no limitation caused by the positioning structure of the light dispersion filter.

신규성이 있는 본 발명의 특징이 특히 첨부된 특허 청구 범위에 기재되어 있다. 본 발명은 첨부된 도면과 함께 본 발명의 실시예들을 설명하는 하기의 본 발명의 상세한 설명을 참조하여 가장 잘 이해되어 질 수 있다. Features of the invention which are novel are described in particular in the appended claims. The invention can be best understood with reference to the following detailed description of the invention which describes embodiments of the invention in conjunction with the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 내용 및 상세한 내용은 아래와 같이 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the technical content and details of the present invention will be described as follows.

본 발명의 조립 단면도인 도 3을 참조한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 양방향 광 신호 송수신 장치(2)는 주로 T형 쉘(21), 광 송신기(22) 및 광 수신기(23)로 구성되어 있다. 상기 쉘(21)의 두 개의 직선 면들 중 한 면은 슬리브(24)를 통해 광섬유(3)와 연결되는 반면, 상기 광 송신기(22)는 다른 면에 고정됨으로써, 상기 광 송신기(22)의 빔 경로가 상기 광섬유(3)의 빔 경로와 일치하게 된다. 광 수신기(23)는 상기 쉘(21)의 제 3 면에 고정됨으로써, 상기 광 수신기(23)의 빔 경로가 상기 광섬유(3)와 상기 광 송신기(22) 사이의 빔 경로와 수직이 된다.Reference is made to FIG. 3, which is an assembled cross sectional view of the present invention. As shown in FIG. 3, the bidirectional optical signal transmitting and receiving device 2 mainly includes a T-type shell 21, an optical transmitter 22, and an optical receiver 23. One of the two straight sides of the shell 21 is connected with the optical fiber 3 via the sleeve 24, while the optical transmitter 22 is fixed to the other side, thereby providing a beam of the optical transmitter 22. The path coincides with the beam path of the optical fiber 3. The optical receiver 23 is fixed to the third side of the shell 21 so that the beam path of the optical receiver 23 is perpendicular to the beam path between the optical fiber 3 and the optical transmitter 22.

상기 광 송신기(22)는 베이스 시트(220), 및 예컨대 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD)일 수 있는 상기 베이스 시트(220) 상에 배열되는 발광 요소(224)로 구성된다. 광 검출기(226)가 상기 발광 요소(224) 아래에 배열되고, 컵형 덮개(221)에 의해 상기 베이스 시트(220)에 밀폐되어 있고, 컵형 덮개(221)는 상기 발광 요소(224) 및 상기 광 검출기(226)를 에워싸 TO-can(Transistor Outline can) 구조를 형성한다. 상기 덮개(221)의 하부 면(225)은 상기 광 송신기(22)와 상기 광섬유(3) 사이의 빔 경로와 45도의 경사를 이룬다. 상기 덮개(221)의 중심 부분은 빈 창이며, 이 창에는 광 분산 필터(222)가 고정되어 있다. 상기 광 수신기(23)와 마주보는 상기 광 분산 필터(222)의 한 면에는 상기 광섬유(3)로부터 나오는 빛을 상기 광 수신기(23) 방향으로 수직으로 반사되도록 반사 코팅재(227)가 코팅되어 있다. 상기 광 송신기(22)와 마주보는 상기 광 분산 필터(222)의 다른 면에는 또한 코팅재(228)가 배열되고, 이 코팅재(228)는 상기 광 송신기(22)로부터 나오는 광 빔이 상기 코팅재(228)에 의해 설정된 투과율에 따라 직접 상기 광 분산 필터(222)를 통과하여 상기 광섬유(3)에 들어가게 할 수 있으며, 반면에 코팅재(228)에 의해 반사되는 상기 광 빔의 부분은 레이저 광이 정상적으로 투과되는지를 체크하기 위해 상기 광 검출기(226)에 의해 수신된다. 상기 발광 요소(224)와 마주보는 상기 광 분산 필터(222)의 면에는, 상기 발광 요소(224)로부터 방출되는 광 빔을 더욱 잘 집속되도록 하기 위해 포커싱 렌즈(223)가 배열되는 것이 바람직하다. 같은 방법으로, 포커싱 렌즈(22)에 의해 기능하는 광 빔의 부분은 검사를 위 해 상기 코팅재(228)에 의해 상기 광 검출기(226)로 다시 반사된다.The light transmitter 22 consists of a base sheet 220 and a light emitting element 224 arranged on the base sheet 220, which may be for example a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD). A photo detector 226 is arranged below the light emitting element 224, and is sealed to the base sheet 220 by a cup lid 221, and the cup lid 221 is the light emitting element 224 and the light. The detector 226 is surrounded to form a transistor outline can (TO-can) structure. The lower surface 225 of the cover 221 is inclined at 45 degrees with the beam path between the optical transmitter 22 and the optical fiber 3. The central portion of the cover 221 is an empty window, in which a light dispersing filter 222 is fixed. One surface of the optical dispersion filter 222 facing the optical receiver 23 is coated with a reflective coating material 227 to reflect light emitted from the optical fiber 3 vertically in the direction of the optical receiver 23. . A coating material 228 is also arranged on the other side of the optical dispersion filter 222 facing the optical transmitter 22, in which the coating 228 is provided with a beam of light exiting from the optical transmitter 22. Depending on the transmittance set by), it is possible to directly pass through the light dispersion filter 222 to enter the optical fiber 3, while the portion of the light beam reflected by the coating material 228 is normally transmitted through the laser light It is received by the photo detector 226 to check if it is. On the surface of the light dispersion filter 222 facing the light emitting element 224, a focusing lens 223 is preferably arranged to better focus the light beam emitted from the light emitting element 224. In the same way, the portion of the light beam functioning by the focusing lens 22 is reflected back to the photo detector 226 by the coating material 228 for inspection.

또한, 상기 광 수신기(23)는 TO-can 구조로 형성되는 것이 바람직하며, 그 광 수신 면에는 하나의 포커싱 렌즈(231)가 배열되는 것이 바람직하다. In addition, the optical receiver 23 is preferably formed in a TO-can structure, it is preferable that one focusing lens 231 is arranged on the light receiving surface.

양방향 광 신호 송수신 상태의 본 발명에 따른 광 신호 송수신 장치를 나타내는 도 4를 참조한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광 신호 송수신 장치가 상기 구성 요소들에 따라 조립된 후, 광 송신기(22)에 의해 송신되는 광 신호가 상기 덮개(221)의 광 분산 필터(222) 및 그 코팅재(228)에 의해 투과된 다음에, 동축으로 배열된 상기 광섬유(3)로 들어가며, 상기 광섬유는 광 신호를 외부로 전송한다. 상기 광섬유(3)로부터 상기 광 송수신 장치(2)쪽으로 전송되는 광 신호는 상기 반사 코팅재(227)에 의해 상기 광 수신기(23)쪽으로 수직으로 반사되어 상기 광 수신기에 수신된다. Reference is made to Figure 4 which shows an optical signal transmission and reception apparatus according to the present invention in a two-way optical signal transmission and reception state. As shown in FIG. 4, after the optical signal transmitting and receiving device of the present invention is assembled according to the above components, the optical signal transmitted by the optical transmitter 22 is transmitted to the light dispersion filter 222 of the cover 221. And transmitted by the coating material 228, and then enters the optical fiber 3 arranged coaxially, wherein the optical fiber transmits an optical signal to the outside. The optical signal transmitted from the optical fiber 3 to the optical transceiving device 2 is vertically reflected by the reflective coating 227 toward the optical receiver 23 and received by the optical receiver.

상기 광 송신기(22) 및 광 분산 필터(222)의 덮개(221)가 종래 기술의 개별적인 광 분산 필터 대신에 TO-can 구조로 통합되기 때문에, 광 분산 필터, 광 송신기, 광 수신기 및 광섬유 사이의 거리들이 단축된다. 쉘의 전체 크기가 효과적으로 감소될 뿐 아니라, 제작 과정을 단순화되고 제조비용이 감소된다. 아울러, 양방향 광 송수신 장치의 설계는 더욱 탄력적으로 된다. Since the cover 221 of the optical transmitter 22 and the optical dispersion filter 222 is integrated into a TO-can structure instead of the individual optical dispersion filter of the prior art, the optical dispersion filter, optical transmitter, optical receiver and optical fiber between The distances are shortened. Not only is the overall size of the shell effectively reduced, but the manufacturing process is simplified and manufacturing costs are reduced. In addition, the design of the bidirectional optical transceiver is more flexible.

상기 구조는 본 발명의 바람직한 실시예에 불과하고 본 발명의 실행 범위를 한정하는데 이용되지 않는다. 첨부된 특허 청구 범위에 따라 행해지는 균등한 변형 및 수정은 본 발명의 특허 청구 범위에 모두 포함된다.The above structure is only a preferred embodiment of the present invention and is not used to limit the implementation scope of the present invention. Equivalent modifications and variations made in accordance with the appended claims are all included in the claims of the present invention.

본 발명에 의하면, 쉘의 크기가 감소되고, 광 분산 필터의 위치 결정 구조에 의해 야기되는 제한이 없어지는 효과가 얻어진다.According to the present invention, an effect of reducing the size of the shell and eliminating the limitation caused by the positioning structure of the light dispersion filter is obtained.

Claims (3)

양방향 송신 광섬유를 연결하기 위한 양방향 광 신호 송수신 장치에 있어서,In the bidirectional optical signal transmission and reception device for connecting a bidirectional transmission optical fiber, T 형으로 형성되고, 두 개의 직선 면(straight-through side)과 제 3 면을 가지며, 광섬유가 하나의 직선 면에 연결된 쉘;A shell formed in a T shape, the shell having two straight-through sides and a third side, wherein the optical fiber is connected to one straight side; 상기 쉘의 다른 직선 면에서 상기 광섬유를 향한 빔 경로와 일치하게 배열되고, 컵형 덮개를 가진 TO-can(Transistor Outline can) 구조를 가지며, 광 송신기와 상기 광섬유 사이에서 상기 빔 경로에 대해 45도로 경사져 있고 광 분산 필터가 배열된 하부 면을 가진 광 송신기; 및Arranged to coincide with the beam path towards the optical fiber on the other straight side of the shell, it has a TO-can (Transistor Outline can) structure with a cup-like cover and is inclined at 45 degrees to the beam path between the optical transmitter and the optical fiber. An optical transmitter having a bottom surface with an optical dispersion filter arranged thereon; And 상기 쉘의 제 3 면에 상기 광 분산 필터에 대응하여 배열된 광 수신기를 포함하고, 상기 광 송신기에서부터 방출되는 광 빔은 상기 광 분산 필터를 통과하여 상기 광섬유로 들어가고, 상기 광섬유로부터 나오는 광 빔은 상기 광 분산 필터의 반사를 통해 상기 광 수신기를 향해 수직으로 반사되는 양방향 광 신호 송수신 장치.An optical receiver arranged on a third side of the shell corresponding to the optical dispersion filter, wherein the light beam emitted from the optical transmitter passes through the optical dispersion filter into the optical fiber, and the optical beam exiting from the optical fiber Bidirectional optical signal transmission and reception device that is reflected vertically toward the optical receiver through the reflection of the optical dispersion filter. 제 1 항에 있어서, 상기 광 송신기와 마주보는 상기 광 분산 필터의 한 면에는 포커싱 렌즈가 배열된 양방향 광 신호 송수신 장치.The apparatus of claim 1, wherein a focusing lens is arranged on one surface of the optical dispersion filter facing the optical transmitter. 제 1 항에 있어서, 상기 덮개의 하부 면에는 빈 창이 배열되고, 상기 창에는 상기 광 분산 필터가 고정된 양방향 광 신호 송수신 장치. The apparatus of claim 1, wherein an empty window is arranged on a lower surface of the cover, and the light dispersion filter is fixed to the window.
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