CN103901558A - 光耦合透镜及光通讯模组 - Google Patents

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Abstract

一种光耦合透镜，用来使光信号在光电单元与光纤之间耦合，所述光耦合透镜包括支撑单元和透镜单元，支撑单元用来支撑透镜单元，所述支撑单元具有第一卡合部和第二卡合部，所述第二卡合部位于第一卡合部的一端且基本垂直第一卡合部，所述第二卡合部的中间具有开口，所述透镜单元具有第一结合部和第二结合部，所述第二结合部上对应开口具有凸块，所述第一结合部与第一卡合部、所述第二结合部与第二卡合部以及所述凸块与所述开口之配合使所述透镜单元固定于所述支撑单元上。本发明还提供一种具有所述光耦合透镜之光通讯模组。

Description

光耦合透镜及光通讯模组
技术领域
本发明关于一种光耦合透镜及光通讯模组。
背景技术
传统之光通讯模组（包括光发射端、光耦合透镜和光接收端）于制程上皆采用被动式封装，由于被动式封装无法直接透过显微镜观察光耦合透镜与光发射端或光接收端对位之情况，使得点胶固化后之光发射端、光耦合透镜和光接收端之间只相对位置存在偏差，此对位偏差会使光通讯模组的耦合效率降低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种光信号耦合率高的光耦合透镜及光通讯模组。
一种光耦合透镜，用来使光信号在光电单元与光纤之间耦合，所述光耦合透镜包括支撑单元和透镜单元，所述支撑单元用来支撑所述透镜单元，所述支撑单元具有第一卡合部和第二卡合部，所述第二卡合部位于所述第一卡合部的一端且基本垂直所述第一卡合部，所述第二卡合部的中间具有开口，所述透镜单元具有第一结合部和第二结合部，所述第二结合部上对应所述开口具有凸块，所述第一结合部与所述第一卡合部、所述第二结合部与所述第二卡合部以及所述凸块与所述开口之配合使所述透镜单元固定于所述支撑单元上。
一种光通讯模组，包括上述光耦合透镜。
相较于现有技术，本实施例的光耦合透镜及光通讯模组藉助支撑单元来校正光电单元与透镜单元之间的对位状态，当设置有光电单元之承载板、支撑单元与透镜单元三者连接为一体时，光信号从光电单元/光纤经过透镜单元抵达光纤/光电单元，此时，光电单元、支撑单元和透镜单元无对位误差，光信号的传输可达理想之耦合效率。
附图说明
图1是本发明实施例光通讯模组的示意图。
图2是本发明实施例光通讯模组中光耦合透镜的分解示意图。
图3是本发明实施例光通讯模组中光耦合透镜的另一角度的分解示意图。
图4是本发明实施例光通讯模组的光路示意图。
主要元件符号说明
光通讯模组 100
光耦合透镜 200
承载板 10
发光元件 21
光电检测器 22
支撑单元 30
第一卡合部 31
第二卡合部 32
开口 33
第一通孔 34
第二通孔 35
透镜单元 40
第一结合部 41
第二结合部 42
凸块 43
反射面 44
第一透镜 410
第二透镜 420
第三透镜 430
第四透镜 440
光纤 50
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、图2、图3及图4所示，本发明实施例提供的光通讯模组100包括承载板10、发光元件21、光电检测器22、支撑单元30、透镜单元40和光纤50。
其中，发光元件21和光电检测器22合称光电组件，支撑单元30和透镜单元40之组合被称为光耦合透镜200，支撑单元30固定在承载板10，支撑单元30用来支撑并固定透镜单元40以使透镜单元40与光电单元、光纤50对位以实现光耦合。
承载板10用来承载发光元件21和光电检测器22，当然，也可以一并提供电能使发光元件21和光电检测器22工作。承载板10可以为电路板，例如，硬板或软板。发光元件21可以为发光二极管或者激光二极管，优选地，发光元件21为面型发光元件。
光耦合透镜200中之支撑单元30包括第一卡合部31和第二卡合部32，第二卡合部32位于第一卡合部31的一端且基本垂直第一卡合部31使得支撑单元30呈现字母L的形状，第二卡合部32的中间具有向第一卡合部31凹陷且终止于第一卡合部31的开口33，第一卡合部31在开口33的两侧分别具有第一通孔34和第二通孔35，第一通孔34对应承载板10的位置设置有发光元件21，第二通孔35对应承载板10的位置设置有光电检测器22。
透镜单元40为透光材质制成，包括第一结合部41、第二结合部42和凸块43，凸块43位于第二结合部42的中间位置且对应支撑单元30上的开口33。第一结合部41与第一卡合部31相卡合、第二结合部42与第二卡合部32相卡合以及凸块43伸入开口33中以使透镜单元40固定于支撑单元30上。第一结合部41对应第一通孔34的位置具有第一透镜410、对应第二通孔35的位置具有第二透镜420，从而使得发光元件21发出的光线穿过第一通孔34入射到第一透镜410、从第二透镜420出射的光穿过第二通孔35入射到光电检测器22上。第一透镜410的光轴与第二透镜420的光轴相互平行且基本垂直承载板10。
透镜单元40还具有一个反射面44、第三透镜430和第四透镜440，第三透镜430和第四透镜440的光轴相互平行且基本平行承载板10，且第一透镜410的光轴与第三透镜430的光轴垂直相交于反射面44上以及第二透镜420的光轴与第四透镜440的光轴垂直相交于反射面44上。发光元件21发出的光线穿过第一通孔34经第一透镜410出射后入射到反射面44上，被反射面44反射后进入第三透镜430，从第三透镜430出射后耦合进入光纤50；同理，从光纤50出射的光线经第四透镜440进入透镜单元40中并入射到反射面44上，被反射面44反射后依次经过第二透镜420和第二通孔35被设置在承载板10上光电检测器22所接收。反射面44与第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430以及第四透镜440的光轴之间均具有45度的夹角。
优选地，为了使透镜单元40稳固地固定在支撑单元30上，可以在第一结合部41与第一卡合部31以及第二结合部42与第二卡合部32之间涂布胶水或胶带等粘性物质。
在组装光通讯模组100时，先将支撑单元30置于承载板10上并使发光元件21和光电检测器22分别位于第一通孔34和第二通孔35内，藉助显微镜或放大镜等工具检测发光元件21和光电检测器22是否分别位于第一通孔34和第二通孔35的中心在线，调整支撑单元30的位置直至发光元件21和光电检测器22分别位于第一通孔34和第二通孔35的中心在线，此时于承载板10上作对位标记。然后，将透镜单元40的第一结合部41朝向第一卡合部31并使凸块43伸入开口33中，从第一通孔34和第二通孔35处藉助显微镜或放大镜等工具判断第一透镜410与第一通孔34的关系以及第二透镜420与第二通孔35的关系，直至第一透镜410的中心轴位于第一通孔34的中心在线以及第二透镜420的中心轴位于第二通孔35的中心在线，藉助点胶等方式将透镜单元40与支撑单元30加以固定。最后，根据承载板10上的对位标记，将支撑单元30置于承载板10上，另外，可采用点胶等方式将支撑单元30固定于承载板10上。
由上述组装过程可知，光耦合透镜200藉助支撑单元30来校正光电单元与透镜单元40之间的对位状态，当设置有光电单元的承载板10、支撑单元30和透镜单元40三者链接为一体时，光信号从发光元件21发出经过透镜单元40抵达光纤50，此时，发光元件21的中心光线、支撑单元30的第一通孔34的中心轴和透镜单元40的第一透镜410的光轴位于同一条直线上，或从光纤50出射的光信号进过透镜单元40被光电检测器22接收，此时，第二透镜420的光轴、第二通孔35的中心轴和光电检测器22的中心光线位于同一条直线上，无对位误差，光信号的传输可达理想之耦合效率。
可以理解的是，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。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 (10)

1.一种光耦合透镜，用来使光信号在光电单元与光纤之间耦合，所述光耦合透镜包括支撑单元和透镜单元，所述支撑单元用来支撑所述透镜单元，所述支撑单元具有第一卡合部和第二卡合部，所述第二卡合部位于所述第一卡合部的一端且基本垂直所述第一卡合部，所述第二卡合部的中间具有开口，所述透镜单元具有第一结合部和第二结合部，所述第二结合部上对应所述开口具有凸块，所述第一结合部与所述第一卡合部、所述第二结合部与所述第二卡合部以及所述凸块与所述开口之配合使所述透镜单元固定于所述支撑单元上。
2.如权利要求1所述的光耦合透镜，其特征在于，所述第一卡合部上具有位于所述开口两侧的第一通孔和第二通孔，所述第一结合部对应所述第一通孔和第二通孔的位置分别具有第一透镜和第二透镜。
3.如权利要求2所述的光耦合透镜，其特征在于，所述透镜单元进一步具有反射面、第三透镜和第四透镜，所述反射面用来将从所述第一透镜出射的光线反射至所述第三透镜以及将从所述第二透镜出射的光线反射至所述第四透镜。
4.如权利要求3所述的光耦合透镜，其特征在于，所述反射面与所述第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜的光轴之间均具有45度的夹角。
5.如权利要求1-4任一所述的光耦合透镜，其特征在于，所述第一卡合部与第一结合部以及所述第二卡合部与所述第二结合部之间涂布有胶水。
6.一种光通讯模组，包括用于光电单元、承载板、光耦合透镜和光纤，所述光电单元位于所述承载板上，所述光耦合透镜用来使光信号在所述光电单元与所述光纤之间进行耦合，所述光耦合透镜包括支撑单元和透镜单元，所述支撑单元用来支撑所述透镜单元，所述支撑单元具有第一卡合部和第二卡合部，所述第二卡合部位于所述第一卡合部的一端且基本垂直所述第一卡合部，所述第二卡合部的中间具有开口，所述透镜单元具有第一结合部和第二结合部，所述第二结合部上对应所述开口具有凸块，所述第一结合部与所述第一卡合部、所述第二结合部与所述第二卡合部以及所述凸块与所述开口之配合使所述透镜单元固定于所述支撑单元上。
7.如权利要求6所述的光通讯模组，其特征在于，所述第一卡合部上具有位于所述开口两侧的第一通孔和第二通孔，所述第一结合部对应所述第一通孔和第二通孔的位置分别具有第一透镜和第二透镜。
8.如权利要求7所述的光通讯模组，其特征在于，所述透镜单元进一步具有反射面、第三透镜和第四透镜，所述反射面用来将从所述第一透镜出射的光线反射至所述第三透镜以及将从所述第二透镜出射的光线反射至所述第四透镜。
9.如权利要求8所述的光通讯模组，其特征在于，所述反射面与所述第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜的光轴之间均具有45度的夹角。
10.如权利要求6-9任一所述的光通讯模组，其特征在于，所述第一卡合部与第一结合部以及所述第二卡合部与所述第二结合部之间涂布有胶水。
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