CN103869429B - 光电耦合件及其使用的光电转换装置 - Google Patents
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Abstract
一种光电耦合件，用于光电转换装置中。光电耦合件包括一第一端面、一下表面、以及一反射面。下表面上形成有至少一第一入光耦合透镜和至少一第一出光耦合透镜。第一入光耦合透镜用于与一光发射元件相耦合。第一出光耦合透镜用于与一光接收元件相耦合。第一端面上形成有至少一第二入光耦合透镜和至少一第二出光耦合透镜。反射面用来将经第一入光耦合透镜出射的光反射至第二出光耦合透镜、以及将经过所述第二入光耦合透镜出射的光反射至所述第一出光耦合透镜。第一入光耦合透镜的直径大于所述第二出光耦合透镜，且第二入光耦合透镜的直径为大于所述第一出光耦合透镜的直径。本发明还涉及一种光电转换装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种光电耦合件及其使用的光电转换装置。
背景技术
光电转换装置用于将光发射装置与光纤之间或者光纤与光接收装置之间进行连接，实现光的耦合以及光与电信号之间的相互转换。现有的光电转换装置一般包括一电路板、多个设置在电路板上的光电元件、及一光电耦合件。所述光电耦合件的底部对应多个所述光电元件位置设置有多个耦合透镜。现有的光电转换装置由于所述光电耦合件的出光耦合透镜的直径与所述光电耦合件的入光耦合透镜的直径大小相同，如此容易造成入光耦合透镜无法收集更多的光，而出光耦合透镜无法使光能量较集中。因此，光电转换装置将光转化成电信号、或将电信号转化成光往往会出现误码。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够降低误码率的光电耦合件及其使用的光电转换装置。
一种光电耦合件，用于光电转换装置中。所述光电耦合件包括一第一端面、一与所述第一端面相连接的下表面、以及一反射面。所述下表面上形成有至少一第一入光耦合透镜和至少一第一出光耦合透镜。所述第一入光耦合透镜用于与一光发射元件相耦合。所述第一出光耦合透镜用于与一光接收元件相耦合。所述第一端面上形成有至少一第二入光耦合透镜和至少一第二出光耦合透镜。所述反射面用来将经所述第一入光耦合透镜出射的光反射至所述第二出光耦合透镜、以及将经过所述第二入光耦合透镜出射的光反射至所述第一出光耦合透镜。所述第一入光耦合透镜的直径大于所述第二出光耦合透镜，且所述第二入光耦合透镜的直径为大于所述第一出光耦合透镜的直径。
一种光电转换装置，其包括一电路板及一光电耦合件。所述电路板包括一承载面。所述承载面上设置有至少一光发射元件以及至少一光接收元件。所述光电耦合件固定在所述承载面上。所述光电耦合件包括一第一端面、一与所述第一端面相连接的下表面、以及一反射面。所述下表面上形成有至少一第一入光耦合透镜和至少一第一出光耦合透镜。所述至少一第一入光耦合透镜与所述至少一光发射元件相对正，所述至少一第一出光耦合透镜与所述至少一光接收元件相对正。所述第一入光耦合透镜用于与所述光发射元件相耦合。所述第一出光耦合透镜用于与所述光接收元件相耦合。所述第一端面上形成有至少一第二入光耦合透镜和至少一第二出光耦合透镜。所述反射面用来将经所述第一入光耦合透镜出射的光反射至所述第二出光耦合透镜、以及将经过所述第二入光耦合透镜出射的光反射至所述第一出光耦合透镜。所述第一入光耦合透镜的直径大于所述第二出光耦合透镜，且所述第二入光耦合透镜的直径为大于所述第一出光耦合透镜的直径。
相对于现有技术，由于所述第一入光耦合透镜的直径大于所述第二出光耦合透镜，且所述第二入光耦合透镜的直径为大于所述第一出光耦合透镜的直径，因此，所述第一入光耦合透镜可以收集所述光发射元件发射的更多的光，所述第二出光耦合透镜可以将所述第二出光耦合透镜出射的光更集中；同时，所述第二入光耦合透镜可以收集所述光纤发射的更多的光，所述第一出光耦合透镜可以将所述第一出光耦合透镜出射的光更加集中地照射在所述光接收元件上，以降低所述光电转换装置的误码率。
附图说明
图1是本发明实施方式的光电转换装置的立体组装结构图。
图2是图1的光电转换装置的分解图。
图3是图2的光电转换装置中的光电耦合件的另一角度视图。
图4是图1的光电转换装置沿IV-IV的剖视图。
图5是图1的光电转换装置沿V-V的剖视图。
主要元件符号说明
| 光电转换装置 | 100 |
| 电路板 | 10 |
| 光电耦合件 | 20 |
| 承载面 | 101 |
| 底面 | 102 |
| 光电元件 | 1a |
| 驱动芯片 | 1b |
| 光发射元件 | 104 |
| 光接收元件 | 105 |
| 第一端面 | 21 |
| 上表面 | 22 |
| 下表面 | 23 |
| 第一凹槽 | 231 |
| 底部 | 2311 |
| 第一入光耦合透镜 | 24 |
| 第一出光耦合透镜 | 25 |
| 收容槽 | 221 |
| 槽平面 | 2210 |
| 反射面 | 2211 |
| 定位凸柱 | 210 |
| 槽底 | 2110 |
| 第二出光耦合透镜 | 26 |
| 第二入光耦合透镜 | 27 |
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
下面将结合附图对本发明作一具体介绍。
请一并参阅图1至图5，本发明实施方式提供的光电转换装置100，其用于光纤传输。所述光电转换装置100包括一电路板10及一光电耦合件20。所述光电耦合件20固定在所述电路板10上。
所述电路板10包括一承载面101及一与所述承载面101相背离的底面102。所述承载面101上设置有四个光电元件1a及一驱动芯片1b。四个所述光电元件1a包括两个光发射元件104以及两个光接收元件105。本实施方式中，所述两个光发射元件104以及所述两个光接收元件105并列设置。所述光发射元件104可以为激光二极管（laser diode），所述光接收元件105可以为光电二极管（photodiode）。所述驱动芯片1b用于驱动所述光电元件1a。
所述光电耦合件20包括一第一端面21、一上表面22、以及一与所述上表面22相背的下表面23。所述上表面22与所述下表面23相互平行并且均与所述第一端面21垂直相连。
所述下表面23上开设有一个第一凹槽231，所述第一凹槽231的底部2311设置有两个第一入光耦合透镜24及两个第一出光耦合透镜25。两个所述第一入光耦合透镜24分别与两个所述光发射元件104相对正，两个所述第一出光耦合透镜25分别与两个所述光接收元件105相对正。所述第一入光耦合透镜24的直径为d1，第一出光耦合透镜25的直径为d2。本实施方式中，d1大于d2。
所述上表面22上开设有一个收容槽221。所述收容槽221包括一个平行于所述上表面22的槽平面2210及一个与所述槽平面2210成45度夹角设置的反射面2211。两个所述第一入光耦合透镜24及两个所述第一出光耦合透镜25的光轴所述反射面2211成45度夹角。
所述第一端面21上延伸有一对定位凸柱210，同时开设有一第二凹槽211。所述第二凹槽211包括一槽底2110。所述槽底2110上设置有两个第二出光耦合透镜26和两个第二入光耦合透镜27。本实施方式中，所述第二出光耦合透镜26和所述第二入光耦合透镜27均为凸透镜，并且一体成型于所述槽底2110上。每一个所述第二出光耦合透镜26和所述第二入光耦合透镜27均设置于对应所述光电元件1a的光经所述反射面2211转折后的光路上。本实施方式中，每一个所述第二出光耦合透镜26的光轴与所述反射面2211的夹角均为45度且与对应一个所述第一入光耦合透镜24的光轴相交于所述反射面2211上。每一个所述第二入光耦合透镜27的光轴与所述反射面2211的夹角均为45度且与对应一个所述第一出光耦合透镜25的光轴相交于所述反射面2211上。所述第二出光耦合透镜26的直径为d3，第二入光耦合透镜27的直径为d4。本实施方式中，d4大于d3。
本实施方式中，所述第一入光耦合透镜24的直径为d1大于所述第二出光耦合透镜26的直径为d3，且所述第二入光耦合透镜27的直径为d4大于所述第一出光耦合透镜25的直径为d2。
使用时，所述光电元件1a的所述光发射元件104发射的光，经所述第一入光耦合透镜24照射至所述反射面2211。所述反射面2211用于将照射在所述反射面2211的光反射以使将经过所述第一入光耦合透镜24光偏折90度至对应的第二出光耦合透镜26，并经对应的所述第二出光耦合透镜26进入对应的一根光纤（图未示）。由于所述第一入光耦合透镜24的直径为d1大于所述第二出光耦合透镜26的直径为d3，因此，所述第一入光耦合透镜24可以收集所述光发射元件104发射的更多的光，同时所述第二出光耦合透镜26可以将所述第二出光耦合透镜26出射的光更集中，以降低所述光电转换装置100的误码率。
所述光接收元件105接收光的过程与所述光发射元件104相反，所述光纤的光传输经所述第二入光耦合透镜27照射至所述反射面2211。所述反射面2211将照射在所述反射面2211的光反射以使将经过所述第二入光耦合透镜27光偏折90度至对应的第一出光耦合透镜25，并经对应的所述第一出光耦合透镜25进入对应的一所述光接收元件105。由于所述第二入光耦合透镜27的直径为d4大于所述第一出光耦合透镜25的直径为d2，因此，所述第二入光耦合透镜27可以收集所述光纤发射的更多的光，同时所述第一出光耦合透镜25可以将所述第一出光耦合透镜25出射的光更加集中地照射在所述光接收元件105上，以降低所述光电转换装置100的误码率。
上述实施方式中，所述光发射元件104以及所述光接收元件105的数量均为两个，因此所述光电转换装置100可实现光的二进二出。当然，依据不同需求，所述光发射元件104及所述光接收元件105的数量也可以均为一个或者两个以上，而所述第一入光耦合透镜24或所述第二出光耦合透镜26的数量均对应于所述光发射元件104的数量，而所述第二入光耦合透镜27或所述第一出光耦合透镜25的数量均对应于所述光接收元件105的数量。
在其他实施方式中，所述下表面23也可不开设所述第一凹槽231，而将所述第一入光耦合透镜24和第一出光耦合透镜25直接形成在所述下表面23上。
在其他实施方式中，所述第一端面21也可不开设第二凹槽211，而将所述第二入光耦合透镜27和第二出光耦合透镜26直接形成在所述第一端面21上。
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之内。
Claims (9)
1.一种光电耦合件，用于光电转换装置中，所述光电耦合件包括一第一端面、一与所述第一端面相连接的下表面、以及一反射面，所述下表面形成有至少一第一入光耦合透镜和至少一第一出光耦合透镜，所述第一入光耦合透镜用于与一光发射元件相耦合.所述第一出光耦合透镜用于与一光接收元件相耦合，所述第一端面形成有至少一第二入光耦合透镜和至少一第二出光耦合透镜，所述反射面用来将经所述第一入光耦合透镜出射的光反射至所述第二出光耦合透镜、以及将经所述第二入光耦合透镜出射的光反射至所述第一出光耦合透镜，其特征在于，所述第一入光耦合透镜的直径大于所述第二出光耦合透镜，且所述第二入光耦合透镜的直径为大于所述第一出光耦合透镜的直径。
2.如权利要求1所述的光电耦合件，其特征在于：所述下表面开设有一个第一凹槽，所述第一凹槽的底部设置有所述第一入光耦合透镜及所述第一出光耦合透镜。
3.如权利要求1所述的光电耦合件，其特征在于：所述第一入光耦合透镜的直径大于所述第一出光耦合透镜的直径。
4.如权利要求1所述的光电耦合件，其特征在于：所述第二入光耦合透镜的直径大于所述第二出光耦合透镜的直径。
5.如权利要求1所述的光电耦合件，其特征在于：所述光电耦合件还包括一与所述下表面相背的上表面，所述上表面上开设有一个收容槽，所述收容槽包括一个平行于所述上表面的槽平面，所述反射面位于所述收容槽内且与所述槽平面成45度夹角设置，所述第一入光耦合透镜及所述第一出光耦合透镜的光轴所述反射面成45度夹角，所述第二入光耦合透镜及所述第二出光耦合透镜的光轴所述反射面也成45度夹角。
6.如权利要求1所述的光电耦合件，其特征在于：所述第一端面开设有一第二凹槽，所述第二凹槽包括一槽底，所述第二出光耦合透镜和两个第二入光耦合透镜设置在所述槽底上。
7.如权利要求1所述的光电耦合件，其特征在于：所述第一、二入光耦合透镜、所述第一、二出光耦合透镜均为凸透镜。
8.一种光电转换装置，其包括一电路板及一如权利要求1-7任一项所述光电耦合件，所述电路板包括一承载面，所述承载面上设置有至少一光发射元件以及至少一光接收元件，所述光电耦合件固定在所述承载面上，所述至少一第一入光耦合透镜与所述至少一光发射元件相对正，所述至少一第一出光耦合透镜与所述至少一光接收元件相对正。
9.如权利要求8所述的光电转换装置，其特征在于：所述光电转换装置还包括一驱动芯片，所述驱动芯片承载在所述承载面上，用于驱动所述光发射元件以及所述光接收元件。
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