CN103185931A - 光电转换器 - Google Patents

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Abstract

一种光电转换器，包括支撑板、光传输主体、多个第一透镜、多个第二透镜及与该多个第二透镜耦合的多根光纤，该光传输主体包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面，该多个第一透镜凸设于该第一表面上，该第二表面开设有反射槽，该多个第二透镜凸设于该光传输主体靠近该反射槽用于反射光信号的一侧，该第二表面上开设多个分光孔，该分光孔设置于该反射槽与该多个第二透镜之间，该光电转换器还包括设置于该第一表面下方并于该多个分光孔相对应的多个光感应器，该分光孔将一部分由该反射槽反射的光信号反射至相应光感应器。所述光电转换器能精确监控由激光二极管发射的激光能量状态。

Description

光电转换器
技术领域
本发明涉及光电转换领域，尤其涉及一种光电转换器。
背景技术
一般光电转换器包括激光二极管(Laser Diode)、光传输元件及光电二极管(Photo Diode)。激光二极管发射出光信号后，该光信号进入光传输元件进行传输，最终进入光电二极管，光信号通过光电二极管转换成电信号，从而达到光电转换的目的。
一般通过检测该光电转换器的传输眼图来了解该信号传输系统的性能。然而，当对光信号的频宽要求较大，即对激光二极管出射的激光能量要求较大时，导致激光能量时域分布较为不稳定，因此光电转换器的传输眼图的可分辨性较差，从而无法从传输眼图中获得信号传输系统的性能。
发明内容
鉴于上述情况，有必要提供一种能精确监控激光二极管发射的激光能量状态的光电转换器。
一种光电转换器，包括支撑板、光传输主体、多个第一透镜、多个第二透镜及与该多个第二透镜耦合的多根光纤，该光传输主体包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面，该多个第一透镜凸设于该第一表面上，该第二表面开设有反射槽，该多个第二透镜凸设于该光传输主体靠近该反射槽用于反射光信号的一侧，该第二表面上开设多个分光孔，该分光孔设置于该反射槽与该多个第二透镜之间，该光电转换器还包括设置于该第一表面下方并于该多个分光孔相对应的多个光感应器，该分光孔将一部分由该反射槽反射的光信号反射至相应光感应器。
上述光电转换器，由于在反射槽与第二透镜之间开设有分光孔，使经反射槽全反射的光信号大部分传输至第二透镜并通过光纤传输至光电转换器的其它功能部件，也有一部分光信号经分光孔反射传输至光感应器，以使光感应器能准确监控并及时反馈激光二极管出射的激光能量时域分布，从而以利于后续通过控制电压来控制激光二极管出射的激光能量的稳定性，以保证光电转换器的传输眼图的可分辨性。
附图说明
图1是本发明实施方式的光电转换器的立体示意图。
图2是图1所示光电转换器的另一方向示意图。
图3是图1所示光电转换器沿Ⅲ-Ⅲ方向的剖示图。
图4是图3所示光电转换器在Ⅳ处的局部放大示意图。
主要元件符号说明
光电转换器 20
支撑板 21
光传输主体 23
第一透镜 24
第二透镜 25
光纤 26
第一表面 231
第二表面 233
反射槽 235
光纤安装槽 237
分光孔 239
第一侧壁 2351
第二侧壁 2353
底面 2371
侧面 2373
光纤固定部 2375
收容槽 2377
底壁 2391
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
请参阅图1及图2，本发明实施方式的光电转换器20包括支撑板21、光传输主体23、多个第一透镜24、多个第二透镜25、多根光纤26及多个光感应器27。多个第一透镜24及多个第二透镜25嵌入设置于光传输主体23上，多根光纤26插设于光传输主体23中。支撑板21呈“ㄈ”体状，且支撑板21设置于光传输主体23的底部，以支撑光传输主体23设置于激光二极管（图未示）上方，使光传输主体23接收并传输激光二极管出射的光信号。光感应器27设置于光传输主体23的下方。光电转换器20用于传输及转换光信号，其包括各种功能模块用于实现各种相应的功能，如包括用于将电信号转换成光信号的激光二极管及用于将光信号转换成电信号的光电二极管，然而，为节省篇幅，本实施方式中未予详细说明。
请同时参阅图3及图4，光传输主体23包括与支撑板21连接的第一表面231及与第一表面231相对的第二表面233。多个第一透镜24间隔凸设于第一表面231上，用于准直入射光传输主体23的光信号。
第二表面233上开设有反射槽235、光纤安装槽237及开设于反射槽235与光纤安装槽237之间的多个分光孔239。反射槽235位于第二表面233中部，与多个第一透镜24相对应，使由多个第一透镜24传输的光信号于反射槽235处发生全反射。反射槽235为长条形凹槽且横截面为三角形，其包括第一侧壁2351及与第一侧壁2351相连的第二侧壁2353。本实施方式中，第一侧壁2351沿垂直第一表面231的方向延伸，第二侧壁2353沿与第一侧壁2351夹角为45°方向延伸。本实施方式中，光传输主体23采用高折射率材料制成，以使光信号于第二侧壁2353处能发生全反射。
光纤安装槽237为矩形开口槽，其开设于第二表面233的靠近第二侧壁2353处，且光纤安装槽237朝远离第二侧壁2353的一端开口。光纤安装槽237包括底面2371及靠近第二侧壁2353的侧面2373。多个第二透镜25间隔凸设于侧面2373上，用于准直反射槽235全反射的光信号。本实施方式中，侧面2373与第一侧壁2351平行。
底面2371上凸设有光纤固定部2375，其设置于底面2371远离侧面2373的一端。光纤固定部2375大致呈块状，其远离底面2371的端面上开设有多个V型收容槽2377，用于收容多根光纤26。可以理解，收容槽2377也可为其它形状，如梯形，仅需可稳定收容光纤26即可。
多个分光孔239开设于第二表面233上且位于第二侧壁2353与多个第二透镜25之间，用于将由第二侧壁2353全反射的光信号分出一微小部分进行激光能量监控。分光孔239呈细长狭孔状，其包括远离第二表面233的底壁2391。底壁2391朝向第二侧壁2353与第二表面233倾斜设置，以使由第二侧壁2353全反射的光信号的一微小部分可经底壁2391反射从而实现分光，且底壁2391的面积远小于第二透镜25的聚光面积，以确保经底壁2391分光的光信号仅占经第二侧壁2353全反射的光信号的微小部分，而不会使光信号产生较大损耗。
本实施方式中，底壁2391与第二侧壁2353呈90°夹角设置，以使经底壁2391反射的光信号与第一透镜24准直的光信号平行射出光传输主体23。可以理解，底壁2391与第二侧壁2353的夹角可为大于45°且小于135°中的任一角度。
光纤26容纳于收容槽2377中，通过光学胶粘剂固定于收容槽2377内，从而使光纤26与相应第二透镜25耦合以进行光信号传输。
光感应器27设置于电路板（图未示）上，电路板位于光传输主体23的第一表面231下方，用于接收分光孔239的底壁2391反射的光信号，以监控并及时反馈激光能量时域分布。
本发明实施方式中，每一第二透镜25的光轴与一第一透镜24的光轴位于与第一表面231垂直的同一平面上。第一透镜24及第二透镜25均为单凸球面聚光透镜，第一透镜24、第二透镜25及分光孔239的个数均为四个。
光电转换器20使用时，激光二极管（图未示）发射出光信号，光信号从第一透镜24聚光后传输至光传输主体23，直至光信号传输至第二侧壁2353，光信号于第二侧壁2353处经全反射，一微小部分光信号经分光孔239的底壁2391反射至光感应器27，其余光信号传输至第二透镜25，光信号经第二透镜25准直后传输至与第二透镜25耦合的光纤26，再由光纤26传输至光电转换器20的其它功能元件，以实现后续光电转换。
可以理解，第二侧壁2353处也可以涂覆一层反射膜或反射镜，以使光线于第二侧壁2353处发生全反射。
可以理解，光纤安装槽237的侧面2373也可不与第一侧壁2351平行，则为使光线由第一透镜24传输至第二侧壁2353并全反射至第二透镜25，第二侧壁2353与第一侧壁2351的夹角根据侧面2373与第一侧壁2351的夹角变化而变化。
可以理解，该光纤安装槽237也可不开设于该光传输主体23上，即光传输主体23上仅设置多个第一透镜24及多个第二透镜25，光纤26设置于光电转换器20的其它部件中，再使该部件与光传输主体23配合连接且光纤26与第二透镜25耦合，以进行光信号的传输。
本实施方式的光电转换器20，由于在反射槽235与第二透镜25之间开设有分光孔239，使经反射槽235全反射的光信号大部分传输至第二透镜25并通过光纤26传输至光电转换器的其它功能部件，也有一部分光信号经分光孔239反射至光感应器27，使光感应器27能监控并及时反馈激光二极管出射的激光能量时域分布，从而通过控制电压来控制激光二极管出射的激光能量的稳定性，以保证光电转换器20的传输眼图的可分辨性。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种光电转换器，包括支撑板、光传输主体、多个第一透镜、多个第二透镜及与该多个第二透镜耦合的多根光纤，该光传输主体包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面，该多个第一透镜凸设于该第一表面上，该第二表面开设有反射槽，该多个第二透镜凸设于该光传输主体靠近该反射槽用于反射光信号的一侧，其特征在于：该第二表面上开设多个分光孔，该分光孔设置于该反射槽与该多个第二透镜之间，该光电转换器还包括设置于该第一表面下方并于该多个分光孔相对应的多个光感应器，该分光孔将一部分由该反射槽反射的光信号反射至相应光感应器。
2.如权利要求1所述的光电转换器，其特征在于：该反射槽包括第一侧壁及与第一侧壁倾斜相连的第二侧壁，光信号经该第二侧壁进行全反射。
3.如权利要求2所述的光电转换器，其特征在于：该分光孔呈细长狭孔状，该分光孔包括远离该第二表面的底壁，该底壁朝向该第二侧壁与该第二表面倾斜设置，以使经第二侧壁反射这光信号的一部分经该底壁发生反射。
4.如权利要求3所述的光电转换器，其特征在于：该底壁的面积小于该第二透镜的聚光面积。
5.如权利要求3所述的光电转换器，其特征在于：该底壁与该第二侧壁呈90°夹角设置。
6.如权利要求2所述的光电转换器，其特征在于：该第二表面上靠近该第二侧壁开设有光纤安装槽，该光纤安装槽朝向靠近该第二侧壁的光传输主体一端开口，该光纤安装槽包括朝向该第二侧壁的侧面及与该侧面相连的底面，该多个第二透镜凸设于该侧面上。
7.如权利要求6所述的光电转换器，其特征在于：该底面上凸设有光纤固定部，该光纤固定部远离该底面的端面上开设有多个收容槽。
8.如权利要求7所述的光电转换器，其特征在于：该收容槽为V型槽。
9.如权利要求1所述的光电转换器，其特征在于：该反射槽的截面为三角形。
10.如权利要求2所述的光电转换器，其特征在于：该第一侧壁沿与该第一表面垂直的方向延伸，该第二侧壁沿与该第一侧壁夹角为45°方向延伸。
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