CN101639555B - 光收发组件及具有该光收发组件的双向光次模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光收发组件，包含基座、设置于该基座上的检光芯片、盖设于该基座上并容置该检光芯片的内盖、设置于该内盖上的激光芯片、盖设于该内盖上并容置该激光芯片的外盖、以及分光片；该内盖具有位于该检光芯片上方的通孔，该分光片设于该内盖的通孔上方，该外盖具有位于该通孔上方的透镜，该检光芯片可通过该通孔、该分光片及该透镜接收第一激光光线，该激光芯片则可借由该分光片的反射朝该透镜发射第二激光光线。本发明还涉及一种具有该光收发组件的双向光次模块。本发明具有较小的体积，以及较低的制作成本，并且组装操作简单。
Description
技术领域
本发明提供一种光电组件，尤其是指一种光纤通信用的光收发组件及具有该光收发组件的双向光次模块。
背景技术
双向光通信系统的系统端或使用者端各具有双向光次模块(BOSA，Bidirectional Optical Subassembly)，各别经由光纤相互发射及接收光信号，借以实现双向光通信。
公知双向光次模块大致包括倾斜地面对光纤的端面的分光片、经过该分光片接收光纤传送的光线的检光组件、经过该分光片朝光纤发射激光光线的激光组件，以及用以固定上述各构件的壳体。
由于上述的激光组件以及检光组件都是各别以金属罐(TO-can)进行封装，造成整体双向光次模块的体积较大，伴随的材料成本也较高。因此，如何缩小体积并降低制作成本，成为各业内人士重要的开发方向。
此外，在组装上述双向光次模块时，需以主动对准(Active Alignment)方式，在激光光线的辅助下，校正分光片、检光组件，以及激光组件等各构件之间的相对位置，操作繁复且耗时较长，不利大量生产。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种光收发组件，可使具有该光收发组件的光接收次模块具有较小的体积，以及较低的制作成本，并且组装操作简单。
本发明的另一个目的在于提供一种具有上述光收发组件的双向光次模块，可有较小的体积，以及较低的制作成本，并且组装操作简单。
为达到上述目的，本发明提供一种光收发组件，包含基座、检光芯片、内盖、激光芯片、外盖，以及分光片；该检光芯片设置于该基座上；该内盖盖设于该基座上并容置该检光芯片，该内盖具有位于该检光芯片上方的通孔；该激光芯片设置于该内盖上；该外盖盖设于该内盖上并容置该激光芯片，该外盖具有位于该通孔上方的透镜；该分光片倾斜地设于该内盖的通孔上方；其中，该检光芯片通过该通孔、该分光片及该透镜接收第一激光光线，该激光芯片则借由该分光片的反射朝该透镜发射第二激光光线。
为达到上述目的，本发明还提供一种具有光收发组件的双向光次模块，光学连接于光纤，该双向光次模块包含光收发组件以及壳体；该光收发组件包含基座、检光芯片、内盖、激光芯片、外盖，以及分光片；该检光芯片设置于该基座上；该内盖盖设于该基座上并容置该检光芯片，且具有位于该检光芯片上方的通孔；该激光芯片设置于该内盖上；该外盖盖设于该内盖上并容置该激光芯片，且具有位于该通孔上方的透镜；该分光片倾斜地设于该内盖的通孔上方；其中，该检光芯片通过该通孔、该分光片及该透镜接收第一激光光线，该激光芯片则借由该分光片的反射朝该透镜发射第二激光光线；该壳体用以固定该光收发组件与该光纤的相对位置，使该光收发组件的透镜光学连接于该光纤。
本发明借由将该分光片设置于该内盖上，可使该检光芯片通过该滤光片、该通孔、该分光片，以及该透镜而接收第一激光光线，并使该激光芯片可借由该分光片的反射朝该透镜发射第二激光光线，以将检光芯片及激光芯片整合于一个封装之中，并可缩小整体双向光次模块的体积，制作成本较低，并且不需以主动对准校正各构件之间的相对位置。
附图说明
图1为本发明光收发组件的较佳实施例的立体分解图；
图2为图1所示光收发组件的截面图；
图3为本发明双向光次模块的较佳实施例的截面图。
附图标记说明
10光收发组件 11基座
110座体 111电极引脚
112电极引脚 12第一次基座
13检光芯片 130第一激光光线
14转阻放大器 15内盖
150通孔 151倾斜设置面
152止挡部 153穿孔
16第二次基座 17激光芯片
170第二激光光线 18分光片
19滤光片 20外盖
21透镜 30光纤
40壳体 50套管
具体实施方式
有关本发明的技术内容，在以下配合参考附图的较佳实施例中，将可清楚地说明：
如图1及图2所示，为本发明的光收发组件的较佳实施例，该光收发组件10主要包含基座11、设于该基座11上的第一次基座12、设于该第一次基座12上的检光芯片13、对应盖设于该基座11的内盖15、设于该内盖15上的第二次基座16、设于第二次基座上16的激光芯片17、倾斜地设于该内盖15上的分光片18、设于该内盖15下方的滤光片19、以及对应盖设于该内盖15上的外盖20。
该基座11具有座体110以及两个或两个以上由该座体110朝该内盖15延伸的电极引脚111、112。在本实施例中，该基座11为TO 46型式的TO基座(TOHeader)，实际实施时则不以此为限。
第一次基座12设于该基座11上，用以调整该检光芯片13位于该基座11上的高度。第一次基座12可为绝缘或导电材质所制成。
该检光芯片13借着该第一次基座12设置于该基座11上，并借由两条或两条以上焊线(图中未示出)与这些电极引脚111电连接。该检光芯片13可接收第一激光光线130并将其转换为电信号。该检光芯片13可为半导体材质所制成的PIN二极管检光芯片或雪崩光电二极管(APD，Avalanche Photo Diode)检光芯片。
此外，在实际应用时，还会在该基座11上设置与该检光芯片13电连接的转阻放大器(Trans-impedance Amplifier)14，用以放大该检光芯片13所转换的电信号。
该内盖15与该基座11配合容置该第一次基座12、该检光芯片13及该转阻放大器14，该内盖15具有位于该检光芯片13上方的通孔150，供该检光芯片13经由该通孔150接收光线。并且，该内盖15具有两个或两个以上分别供电极引脚112穿过的穿孔153。此外，该内盖15的上表面形成供该通孔150通过的倾斜设置面151，以及由该倾斜设置面151下缘向上突伸的止挡部152。
第二次基座16设于该内盖15上并抵靠于该止挡部152的一侧，用以调整该激光芯片17位于该内盖15上的高度。第二次基座16可为绝缘或导电材质所制成。借由止挡部152供第二次基座16抵靠，可增加第二次基座16的安装便利性。
该激光芯片17借着该第二次基座16设置于该内盖15上。该激光芯片17借由两条或两条以上焊线(图中未示出)与这些穿过穿孔153的电极引脚112电连接。该激光芯片17可为半导体材质制成的边射型激光芯片，且用以发射波长不同于第一激光光线130的第二激光光线170。
该分光片18设于该倾斜设置面151的通孔150上方并受该止挡部152配合固定。借此，该分光片18具有分别倾斜地面对该检光芯片13及该激光芯片17的两个相反表面。在本实施例中，该分光片18的两个相反表面大致分别以45度倾斜面对该检光芯片13及该激光芯片17。该分光片18可为低通滤光片或高通滤光片，可视第一激光光线130及第二激光光线170的波长而定。
该滤光片19大致水平地设于该内盖15的通孔150下方，并且位于该检光芯片13与该分光片18之间。该滤光片19可为带通滤光片，供该检光芯片13所接收的第一激光光线通过，并过滤掉其它波长的光线。
该外盖20与该内盖15配合容置该第二次基座16、该激光芯片17及该分光片18，该外盖20具有位于该通孔150上方的透镜21。在本实施例中，该外盖20为TO 46型式的TO封盖(TO Cap)，实际实施时则不以此为限。
借由上述配置，使该检光芯片13可依序通过该滤光片19、该通孔150、该分光片18，以及该透镜21而接收第一激光光线130，该激光芯片17则可借由该分光片18的反射朝该透镜21发射第二激光光线170。并且，借由预先设计该倾斜设置面151与该止挡部152的位置及倾斜角度，使该分光片18可轻易地安装于该内盖15上的预定位置，不需采取以激光光线辅助的主动对准方式，可简化操作步骤且节省操作时间，有利于大量生产。
如图3所示，为本发明的双向光次模块的较佳实施例，光学连接于光纤30，该光纤30的一端具有套管50，该双向光次模块包含上述本发明的光收发组件10，以及用以固定该光收发组件10与套于该光纤30一端的套管50的相对位置的壳体40，使该光收发组件10的透镜21可稳固地光学连接于该光纤30。其中，该光收发组件10的构造已在前述详细说明，不在此处重复。
综上所述，本发明借由将该分光片18设置于该内盖15上，可使该检光芯片13通过该滤光片19、该通孔150、该分光片18、以及该透镜21而接收第一激光光线130，并使该激光芯片17可借由该分光片18的反射朝该透镜21发射第二激光光线170，以将检光芯片13及激光芯片17整合于TO封装之中，并可缩小整体双向光次模块的体积。
并且，借由该倾斜设置面151与该止挡部152的设计，不需以主动对准方式来安装该分光片18，可简化操作步骤且节省操作时间，有利于大量生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的实施范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化与修饰，均仍属于本发明权利要求书所涵盖的范围内。
Claims (16)
1.一种光收发组件，其特征在于，包含：
基座；
检光芯片，设置于该基座上；
内盖，盖设于该基座上并与该基座配合容置该检光芯片，该内盖具有位于该检光芯片上方的通孔；
激光芯片，设置于该内盖上；
外盖，盖设于该内盖上并与该内盖配合容置该激光芯片，该外盖具有位于该通孔上方的透镜；以及
分光片，倾斜地设于该内盖的通孔上方，
其中，该检光芯片通过该通孔、该分光片及该透镜接收第一激光光线，该激光芯片则借由该分光片的反射朝该透镜发射第二激光光线，所述内盖的上表面形成供所述分光片设置且所述通孔通过的倾斜设置面，以及由该倾斜设置面下缘向上突伸以配合固定该分光片的止挡部；
所述光收发组件还包含设于所述内盖上且抵靠所述止挡部的第二次基座，该激光芯片设置于该第二次基座上，且该第二次基座的顶端高于该分光片的底端。
2.如权利要求1所述的光收发组件，其特征在于，所述检光芯片为半导体材质所制成的PIN二极管检光芯片或雪崩光电二极管检光芯片。
3.如权利要求1所述的光收发组件，其特征在于，所述光收发组件还包含设于所述基座与所述检光芯片之间的第一次基座。
4.如权利要求1所述的光收发组件，其特征在于，所述内盖具有两个或两个以上穿孔，且所述基座具有两个或两个以上朝所述内盖延伸并分别穿过该穿孔的电极引脚。
5.如权利要求1所述的光收发组件，其特征在于，所述激光芯片为半导体材质制成的边射型激光芯片。
6.如权利要求1所述的光收发组件，其特征在于，所述分光片为低通滤光片或高通滤光片。
7.如权利要求1所述的光收发组件，其特征在于，所述光收发组件还包含设于所述内盖的通孔下方且位于所述检光芯片与所述分光片之间的滤光片。
8.如权利要求7所述的光收发组件，其特征在于，所述滤光片是带通滤光片。
9.一种具有光收发组件的双向光次模块，光学连接于光纤，其特征在于，该双向光次模块包含：
光收发组件，包含：
基座；
检光芯片，设置于该基座上；
内盖，盖设于该基座上并与该基座配合容置该检光芯片，该内盖具有位于该检光芯片上方的通孔；
激光芯片，设置于该内盖上；
外盖，盖设于该内盖上并与该内盖配合容置该激光芯片，该外盖具有位于该通孔上方的透镜；及
分光片，倾斜地设于该内盖的通孔上方，
其中，该检光芯片通过该通孔、该分光片及该透镜接收第一激光光线，该激光芯片则借由该分光片的反射朝该透镜发射第二激光光线，所述内盖的上表面形成供所述分光片设置且所述通孔通过的倾斜设置面，以及由该倾斜设置面下缘向上突伸以配合固定所述分光片的止挡部；以及
壳体，固定该光收发组件与该光纤的相对位置，该光收发组件的透镜通过该壳体光学连接于该光纤；
所述光收发组件还包含设于所述内盖上且抵靠所述止挡部的第二次基座，该激光芯片设置于该第二次基座上，且该第二次基座的顶端高于该分光片的底端。
10.如权利要求9所述的具有光收发组件的双向光次模块，其特征在于，所述检光芯片为半导体材质所制成的PIN二极管检光芯片或雪崩光电二极管检光芯片。
11.如权利要求9所述的具有光收发组件的双向光次模块，其特征在于，所述光收发组件还包含设于所述基座与所述检光芯片之间的第一次基座。
12.如权利要求9所述的具有光收发组件的双向光次模块，其特征在于，所述内盖具有两个或两个以上穿孔，且所述基座具有两个或两个以上朝所述内盖延伸并分别穿过该穿孔的电极引脚。
13.如权利要求9所述的具有光收发组件的双向光次模块，其特征在于，所述激光芯片为半导体材质制成的边射型激光芯片。
14.如权利要求9所述的具有光收发组件的双向光次模块，其特征在于，所述分光片为低通滤光片或高通滤光片。
15.如权利要求9所述的具有光收发组件的双向光次模块，其特征在于，所述光收发组件还包含设于所述内盖的通孔下方且位于所述检光芯片与所述分光片之间的滤光片。
16.如权利要求15所述的具有光收发组件的双向光次模块，其特征在于，所述滤光片是带通滤光片。
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