CN103852837B - 光电转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光电转换装置，其包括电路板、第一及第二发光模块、第一及第二收光模块以及光耦合透镜。发光模块及收光模块相互间隔地固设在电路板上。光耦合透镜包括与发光模块及收光模块相对的光入射面、与光入射面倾斜相连的第一反射面、第二至第三反射面及第一至第四会聚透镜。会聚透镜相互间隔地设置于光入射面上。第二反射面与第三反射面倾斜相连。第二发光模块发出的光信号依次经过第三会聚透镜、第二反射面、第三反射面、第四会聚透镜后以一预定强度值被第二收光模块接收，以使第一发光模块与第一会聚透镜对准，及使第一收光模块与第二会聚透镜对准。

Description

光电转换装置

技术领域

本发明涉及一种光电转换装置。

背景技术

光电转换装置通常包括电路板、发光模块、收光模块以及光耦合透镜。该发光模块与该收光模块设置在该电路板上。该光耦合透镜包括两个会聚透镜，该两个会聚透镜分别与该发光模块及该收光模块对准，以对该发光模块发射的光线及从外界传向该收光模块的光线进行会聚。其中，该两个会聚透镜与该发光模块及该收光模块的对准精度决定着光电转换装置的光信号的传输效率。因此，设计一种使会聚透镜与发光模块之间及会聚透镜与收光模块之间具有高对准精度的光电转换装置成为技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种光电转换装置，其能使会聚透镜与发光模块之间及会聚透镜与收光模块之间具有高对准精度，从而保证光信号的传输效率。

一种光电转换装置，其包括电路板、第一发光模块、第一收光模块、第二发光模块、第二收光模块以及光耦合透镜。该第一发光模块、该第一收光模块、该第二发光模块及该第二收光模块相互间隔地固设在该电路板上。该光耦合透镜包括与该第一发光模块、该第一收光模块、该第二发光模块及该第二收光模块相对的光入射面、与该光入射面倾斜相连的第一反射面、第一会聚透镜、第二会聚透镜、第三会聚透镜、第四会聚透镜、第二反射面及第三反射面。该第一会聚透镜、该第二会聚透镜、该第三会聚透镜及该第四会聚透镜相互间隔地设置在该光入射面上。该第一会聚透镜与该第一反射面及该第一发光模块对应。该第二会聚透镜与该第一反射面及该第一收光模块对应。该第三会聚透镜与该第二反射面及该第二发光模块对应。该第四会聚透镜与该第三反射面及该第二收光模块对应。该第二反射面与该第三反射面倾斜相连。该第二发光模块发出的光信号依次经过该第三会聚透镜、该第二反射面、该第三反射面、该第四会聚透镜后以一预定强度值被该第二收光模块接收，以使该第一发光模块与该第一会聚透镜对准，及使该第一收光模块与该第二会聚透镜对准。

相较于现有技术，该光电转换装置在组装时激发该第二发光模块使其发出光信号并检测该光信号依次经过该第三会聚透镜、该第二反射面、该第三反射面、该第四会聚透镜后以一预定强度值被该第二收光模块接收以使该第一发光模块与该第一会聚透镜之间具有高对准精度，及使该第一收光模块与该第二会聚透镜之间具有高对准精度，从而保证光信号的传输效率。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的光电转换装置的立体示意图。

图2是图1中的光电转换装置的另一视角的立体示意图。

图3是图1中的光电转换装置沿III-III线的剖面示意图。

图4是图2中的光电转换装置沿IV-IV线的剖面示意图。

主要元件符号说明

光电转换装置	100
		电路板	10
底面	12
		顶面	14
第一发光模块	20
		第一收光模块	30
第二发光模块	40
		第二收光模块	50
光耦合透镜	60
		本体部	61
凹槽	610
		底部	611
光入射面	612
		第一反射面	614
光出射面	616
		第一会聚透镜	62
第二会聚透镜	63
		第三会聚透镜	64
第四会聚透镜	65
		第五会聚透镜	66
第六会聚透镜	67
		对准部	68
第二反射面	682
		第三反射面	684
支撑部	69

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

下面结合附图将对本发明实施方式作进一步的详细说明。

请参阅图1，为本发明实施方式提供的光电转换装置100。该光电转换装置100包括一个电路板10、一个第一发光模块20、一个第一收光模块30、一个第二发光模块40、一个第二收光模块50以及一个光耦合透镜60。

该电路板10包括一个底面12及一个顶面14。该底面12及该顶面14位于该电路板10的相背两侧，且该底面12与该顶面14平行。

该第一发光模块20、该第一收光模块30、该第二发光模块40及该第二收光模块50相互间隔地固设于该顶面14上并与该电路板10电性连接。该第一发光模块20、该第二发光模块40、该第一收光模块30及该第二收光模块50依次排列成一条直线。本实施方式中，该第一发光模块20及该第二发光模块40可为垂直共振面激光二极管，其用于将电信号转换为光信号并向外发出光线。该第一收光模块30及该第二收光模块50用于接收外部的光信号并将该光信号转换为电信号。该第一发光模块20、该第二发光模块40、该第一收光模块30及该第二收光模块50依次排列成一条直线是指该第一发光模块20、该第二发光模块40、该第一收光模块30及该第二收光模块50的中心位于同一直线上，且该第二发光模块40及该第二收光模块50位于该第一发光模块20与该第一收光模块30之间。

请结合图2及图3，该光耦合透镜60包括一个本体部61、一个第一会聚透镜62、一个第二会聚透镜63、一个第三会聚透镜64、一个第四会聚透镜65、一个第五会聚透镜66、一个第六会聚透镜67、一个对准部68以及两个支撑部69。

该本体部61为直三棱柱结构且包括一个光入射面612、一个第一反射面614以及一个光出射面616。该光入射面612与该顶面14平行。该光入射面612与该光出射面616垂直。该第一反射面614倾斜地连接该光入射面612及该光出射面616。本实施方式中，该第一反射面614与该光入射面612之间的夹角为45度，该第一反射面614与该光出射面616之间的夹角为45度。该第一反射面614上开设有一个凹槽610，该凹槽610包括一个底部611，该底部611与该光入射面612及该顶面14均平行。

该第一会聚透镜62、该第三会聚透镜64、该第四会聚透镜65及该第二会聚透镜63相互间隔地形成在该光入射面612上并与该第一发光模块20、该第二发光模块40、该第二收光模块50及该第一收光模块30分别对应。该第五会聚透镜66及该第六会聚透镜67相互间隔地形成在该光出射面616上。

该对准部68位于该凹槽610内且包括一个第二反射面682及一个第三反射面684。该第二反射面682及该第三反射面684均自该凹槽610的底部611倾斜延伸。具体地，该第二反射面682与该底部611之间的夹角为45度，该第三反射面684与该底部611之间的夹角为45度，该第二反射面682与该第三反射面684之间的夹角为90度。

该两个支撑部69相互间隔地从该光入射面612上垂直延伸，且该第一会聚透镜62、该第三会聚透镜64、该第四会聚透镜65及该第二会聚透镜63位于该两个支撑部69之间。

本实施方式中，该本体部61与该第一会聚透镜62、该第二会聚透镜63、该第三会聚透镜64、该第四会聚透镜65、该第五会聚透镜66及该第六会聚透镜67为一体成形结构，该本体部61与该对准部68及该两个支撑部69为分体成形结构。可以理解，该本体部61与该第一会聚透镜62、该第二会聚透镜63、该第三会聚透镜64、该第四会聚透镜65、该第五会聚透镜66及该第六会聚透镜67还可为分体成形结构，该本体部61与该对准部68及该两个支撑部69还可为一体成形结构。

组装该光电转换装置100时，该光耦合透镜60通过粘胶胶合于该顶面14上。具体地，首先将该光耦合透镜60承载于该顶面14上并使该第一会聚透镜62、该第三会聚透镜64、该第四会聚透镜65及该第二会聚透镜63与该第一发光模块20、该第二发光模块40、该第一收光模块30及该第二收光模块50大致对准，此时，该两个支撑部69与该顶面14抵触；接着，工作人员一边移动该光耦合透镜60一边激发该第二发光模块40使其发出光信号并检测该第二收光模块50接收到的光信号的强度直至该第二收光模块50接收到的光信号强度为一预定值才停止移动该光耦合透镜60。此时，该第二发光模块40与该第三会聚透镜64完全对准，该第二收光模块50与该第四会聚透镜65完全对准，该第一发光模块20与该第一会聚透镜62完全对准，该第一收光模块30与该第二会聚透镜63完全对准。最后，在两个支撑部69的四周进行点胶以将该光耦合透镜60胶合于该顶面14上。

其中，该对准部68的光路传输如下：该第二发光模块40发出的光信号由该第三会聚透镜64转换为平行光信号后被该第二反射面682反射至该第三反射面684，再被该第三反射面684反射至该第四会聚透镜65，最后由该第四会聚透镜65会聚至该第二收光模块50。

请参阅图4，工作时，该电路板10给该第一发光模块20通电，该第一发光模块20将电信号转换成光信号并向外发出光线。该第一发光模块20发出的光信号先经该第一会聚透镜62进入该本体部61并以平行光信号的形态被该第一反射面614反射至该第五会聚透镜66，再被该第五会聚透镜66会聚至外部光纤(图未示)。相应地，外部光线经该第六会聚透镜67进入该本体部61并被该第一反射面614反射至该第二会聚透镜63，再被该第二会聚透镜63会聚至该第一收光模块30。该第一收光模块30将光信号转换为电信号以传输至后端进行处理。

本实施方式的光电转换装置100在电路板10上设置一个第二发光模块40及一个第二收光模块50，在光耦合透镜60上设置一个第二反射面682、一个第三反射面684、一个第三会聚透镜64及一个第四会聚透镜65，并在组装时激发该第二发光模块40使其发出光信号并检测该光信号依次经过该第三会聚透镜64、该第二反射面682、该第三反射面684、该第四会聚透镜65后以一预定强度值被该第二收光模块50以使该第一发光模块20与该第一会聚透镜62之间具有高对准精度，及使该第一收光模块30与该第二会聚透镜63之间具有高对准精度，从而保证光信号的传输效率。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光电转换装置，其包括电路板、第一发光模块、第一收光模块以及光耦合透镜，该第一发光模块及该第一收光模块相互间隔地固设在该电路板上，该光耦合透镜包括与该第一发光模块及该第一收光模块相对的光入射面、与该光入射面倾斜相连的第一反射面、相互间隔地形成于该光入射面上的第一会聚透镜及第二会聚透镜，该第一会聚透镜与该第一反射面及该第一发光模块对应，该第二会聚透镜与该第一反射面及该第一收光模块对应，其中，该光电转换装置还包括相互间隔地固设在该电路板上的第二发光模块及第二收光模块，该光耦合透镜还包括第二反射面、第三反射面、第三会聚透镜及第四会聚透镜，该第二反射面与该第三反射面相连，该第三会聚透镜及该第四会聚透镜相互间隔地设置在该光入射面，该第三会聚透镜与该第二反射面及该第二发光模块对应，该第四会聚透镜与该第三反射面及该第二收光模块对应，该第二发光模块发出的光信号依次经过该第三会聚透镜、该第二反射面、该第三反射面、该第四会聚透镜后以一预定强度值被该第二收光模块接收，以使该第一发光模块与该第一会聚透镜对准，及使该第一收光模块与该第二会聚透镜对准，该光耦合透镜包括对准部，该第一反射面开设有凹槽，该对准部位于该凹槽内且包括该第二反射面及该第三反射面，该第二反射面及该第三反射面均自该凹槽的底部倾斜延伸。

2.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，该光耦合透镜还包括本体部以及两个支撑部，该本体部包括该光入射面、该第一反射面及一个光出射面，该光入射面与该光出射面垂直，该第一反射面倾斜地连接该光入射面及该光出射面，该两个支撑部相互间隔地从该光入射面上垂直延伸。

3.如权利要求2所述的光电转换装置，其特征在于，该第一反射面与该光入射面之间的夹角为45度，该第一反射面与该光出射面之间的夹角为45度。

4.如权利要求2所述的光电转换装置，其特征在于，该凹槽的底部平行于该光入射面，该第二反射面与该凹槽的底部之间的夹角为45度，该第三反射面与该凹槽的底部之间的夹角为45度，该第二反射面与该第三反射面之间的夹角为90度。

5.如权利要求4所述的光电转换装置，其特征在于，该电路板包括平行相背的底面及顶面，该第一发光模块、该第一收光模块、该第二发光模块及该第二收光模块均相互间隔地固设于该顶面上，该光入射面平行于该顶面。

6.如权利要求5所述的光电转换装置，其特征在于，该第一发光模块、该第二发光模块、该第一收光模块及该第二收光模块排列成一条直线并位于该两个支撑部之间。

7.如权利要求5所述的光电转换装置，其特征在于，该光耦合透镜还包括一个第五会聚透镜及一个第六会聚透镜，该第五会聚透镜及该第六会聚透镜相互间隔地设置在该光出射面上，该第一发光模块发出的光信号经该第一会聚透镜后进入该本体部并被该第一反射面反射至该第五会聚透镜，外部光线经该第六会聚透镜进入该本体部并被该第一反射面反射至该第二会聚透镜后出射至该第一收光模块。

8.如权利要求5所述的光电转换装置，其特征在于，该光耦合透镜通过胶合方式固设在该顶面上。

9.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，该第一发光模块、该第二发光模块、该第一收光模块及该第二收光模块均与该电路板电性连接。

10.如权利要求7所述的光电转换装置，其特征在于，该第一会聚透镜、该第二会聚透镜、该第三会聚透镜、该第四会聚透镜、该第五会聚透镜及该第六会聚透镜均为凸透镜。