CN104101958B - 光通讯装置 - Google Patents

Abstract

一种光通讯装置，其包括一平面光波导、一第一基板、一发光元件、及一收光元件。第一基板承载于平面光波导。发光元件与收光元件均承载于第一基板并与第一基板电性连接。发光元件包括一发光面，收光元件包括一收光面。平面光波导开设一第一导引孔和一第二导引孔。第一基板的一侧开设有一第一收容孔。第一基板的另一侧开设有一第二收容孔。光通讯装置还包括一第一光波导与第二光波导。第一光波导收容在第一导引孔及第一收容孔内。第一光波导包括一相对平面光波导的上表面倾斜的第一斜面。第二光波导收容在第二导引孔及第二收容孔内。第二光波导包括一相对平面光波导的上表面倾斜的第二斜面。该光通讯装置体积小。

Description

光通讯装置

技术领域

本发明涉及光学通讯领域，具体地，涉及一种光通讯装置。

背景技术

现有光通讯装置一般包括一电路板、一发光元件、一收光元件、一平面光波导(planar light wave circuit, PLC)。所述发光元件及所述收光元件间隔的设置于电路板上。所述平面光波导形成于电路板上并设置于发光元件及收光元件之间。如此增加光通讯装置的体积。不利于小型化。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可减小体积的光通讯装置。

一种光通讯装置，其包括一平面光波导、一第一基板、一发光元件、及一收光元件。所述平面光波导包括一上表面。所述平面光波导的内部形成有一导光部。所述第一基板包括一安装面及一与所述安装面相背的下表面。所述下表面承载于所述平面光波导的所述上表面。所述发光元件与收光元件均承载于所述安装面并与所述第一基板电性连接。所述发光元件包括一发光面，所述收光元件包括一收光面。所述平面光波导开设一第一导引孔和一第二导引孔。所述第一导引孔与所述第二导引孔均同时贯穿所述上表面与所述导光部。所述第一基板的一侧开设有一第一收容孔。所述第一收容孔与所述第一导引孔相对正。所述第一基板的另一侧开设有一第二收容孔。所述第二收容孔与所述第二导引孔相对正。所述光通讯装置还包括一第一导光组件和一第二导光组件。所述第一导光组件包括一第一光波导。所述第一光波导收容在所述第一导引孔及所述第一收容孔内。所述第一光波导收容在所述第一导引孔的一端包括一相对所述平面光波导的上表面倾斜的第一斜面。所述第二导光组件包括一第二光波导。所述第二光波导收容在所述第二导引孔及所述第二收容孔内。所述第二光波导收容在所述第二导引孔的一端包括一相对所述平面光波导的上表面倾斜的第二斜面。所述发光元件发出的光所述第一光波导射向所述第一斜面，然后经过所述第一斜面反射进入至所述平面光波导的导光部，由所述平面光波导导至所述第二斜面，并通过所述第二斜面反射至所述收光面。

相对于现有技术，由于所述第一基板承载于平面光波导，所述发光元件与收光元件均承载于第一基板，所述第一光波导收容在所述第一导引孔及所述第一收容孔内，所述第二光波导收容在所述第二导引孔及所述第二收容孔内，而非直接设置的所述平面光波导的上表面。因此，本发明的光通讯装置可以大大的减小体积，有利于小型化。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的光通讯装置的示意图。

主要元件符号说明

光通讯装置 100

平面光波导 10

第一基板 20

发光元件 30

第一控制器 40

处理器 50

收光元件 60

第二控制器 70

记忆体 80

上表面 11

导光部 12

第一导引孔 11a

第二导引孔 11b

第一焊垫 111

第二焊垫 112

第三焊垫 113

第四焊垫 114

安装面 21

下表面 22

第一收容孔 23

第一贯穿孔 24

第二贯穿孔 25

第二收容孔 26

第三贯穿孔 27

第四贯穿孔 28

导电材料 29

第五焊垫 211

第六焊垫 212

第七焊垫 213

第八焊垫 214

第九焊垫 215

第十焊垫 216

第十一焊垫 217

第十二焊垫 218

第一定位孔 22a

第二定位孔 22b

第一导光组件 35

第二导光组件 65

第一光波导 351

第一夹持件 352

第一定位柱 3520

第一斜面 3510

第二光波导 651

第二夹持件 652

第二定位柱 6520

第二斜面 6510

发光面 301

第一聚光部 302

收光面 601

第二聚光部 602

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

如图1所示，为本发明实施方式提供的一光通讯装置100，其包括一平面光波导10、一第一基板20、一发光元件30、一第一控制器40、一处理器50、一收光元件60、一第二控制器70、及一记忆体80。

所述平面光波导10包括一上表面11。所述平面光波导10的内部形成有一导光部12。所述平面光波导10开设一第一导引孔11a和一第二导引孔11b。所述第一导引孔11a与所述第二导引孔11b均同时贯穿所述上表面11与所述导光部12。所述上表面11上形成四个焊垫分别为第一焊垫111、第二焊垫112、第三焊垫113及第四焊垫114。所述第一焊垫111、第二焊垫112、第三焊垫113及第四焊垫114相互间隔设置，其中所述第一焊垫111与第二焊垫112设置在靠近所述第一导引孔11a的一侧，所述第三焊垫113及第四焊垫114设置在靠近所述第二导引孔11b的一侧。所述第一焊垫111与所述第三焊垫113相对设置。

本实施方式中，所述第一基板20采用硅材料制成，其包括一安装面21及一与所述安装面21相背的下表面22。所述下表面22承载于所述平面光波导10的所述上表面11。所述第一基板20一侧开设一第一收容孔23、一第一贯穿孔24及一第二贯穿孔25。所述第一贯穿孔24及所述第二贯穿孔25环绕所述第一收容孔23。所述第一收容孔23与所述第一导引孔11a相对正。所述第一基板20的另一侧开设有一第二收容孔26、一第三贯穿孔27及一第四贯穿孔28。所述第三贯穿孔27与所述第四贯穿孔28环绕所述第二收容孔26。所述第二收容孔26与所述第二导引孔11b相对正。所述第一贯穿孔24、所述第二贯穿孔25、所述第三贯穿孔27及所述第四贯穿孔28均收容有电连接至所述第一基板20内部电路的导电材料29。所述第一贯穿孔24与所述第三贯穿孔27相对设置。

所述安装面21的一侧形成有一第五焊垫211、一第六焊垫212、第七焊垫213与一第八焊垫214。所述安装面21的另一侧形成有一第九焊垫215、一第十焊垫216、第十一焊垫217与一第十二焊垫218。所述第五焊垫211与所述第九焊垫215相对设置。所述第一贯穿孔24内的导电材料29的一端与所述第一焊垫111相电性连接，所述第一贯穿孔24内的导电材料29的另一端与所述第五焊垫211相电性连接。所述第二贯穿孔25内的导电材料29的一端所述第二焊垫112相电性连接，所述第二贯穿孔25内的导电材料29的另一端与所述第七焊垫213相电性连接。所述第三贯穿孔27内的导电材料29的一端与所述第三焊垫113相电性连接，所述第三贯穿孔27内的导电材料29的另一端与所述第九焊垫215相电性连接。所述第四贯穿孔28内的导电材料29的一端与所述第四焊垫114相电性连接，所述第四贯穿孔28内的导电材料29的另一端与所述第十一焊垫217相电性连接。

所述第一基板20的下表面22开设两个第一定位孔22a及两个第二定位孔22b。所述两个第一定位孔22a环绕所述第一收容孔23。所述两个第二定位孔22b环绕所述第二收容孔26。

本实施方式中，所述光通讯装置100还包括一第一导光组件35和一第二导光组件65。所述第一导光组件35包括一第一光波导351和一用于夹持所述第一光波导351的第一夹持件352。所述第一夹持件352对应所述第一基板20的第一定位孔22a位置设置有两个第一定位柱3520。所述第一光波导351收容在所述第一导引孔11a及所述第一收容孔23内。所述两个第一定位柱3520分别通过过盈配合的方式定位于所述两个第一定位孔22a内，以将所述第一光波导351与所述第一基板20相固定。所述第一光波导351收容在所述第一导引孔11a的一端包括一相对所述平面光波导10的上表面11倾斜的第一斜面3510。所述第二导光组件65包括一第二光波导651和一用于夹持所述第二光波导651的第二夹持件652。所述第二夹持件652对应所述第一基板20的第二定位孔22b位置设置有两个第二定位柱6520。所述第二光波导651收容在所述第二导引孔11b及所述第二收容孔26内。所述两个第二定位柱6520分别通过过盈配合的方式定位于所述两个第二定位孔22b内，以将所述第二光波导651与所述第一基板20相固定。所述第二光波导651收容在所述第二导引孔11b的一端包括一相对所述平面光波导10的上表面11倾斜的第二斜面6510。本实施方式中，所述第一夹持件352与所述第二夹持件652均采用塑料制成。

所述发光元件30包括一发光面301，所述发光面301上形成一半球形的第一聚光部302。所述第一聚光部302在所述发光面301通过滴落胶体而形成。在其他实施方式中，所述第一聚光部302也可以通过成型制造而获得，然后粘结至所述发光面301。所述发光元件30为一激光二极管(laser diode, LD)。所述发光元件30通过倒装方式(flip chip)电性连接至所述第五焊垫211与所述第六焊垫212，其中所述发光面301与所述第一光波导351相对正，所述第一聚光部302的中心轴与所述第一斜面3510成45度角。

所述第一控制器40通过倒装方式(flip chip)电性连接至所述第七焊垫213与所述第八焊垫214。

所述处理器50设置在所述发光元件30与所述第一控制器40之间，并电性连接至所述发光元件30及第一控制器40。具体地，所述处理器50通过倒装方式(flip chip)电性连接至所述第六焊垫212与所述第七焊垫213。

所述收光元件60包括一收光面601，所述收光面601上形成一半球形的第二聚光部602。所述第二聚光部602在所述收光面601通过滴落胶体而形成。在其他实施方式中，所述第二聚光部602也可以通过成型制造而获得，然后粘结至所述收光面601。所述收光元件60为一光电二极管(photo diode, PD)。所述收光元件60通过倒装方式(flip chip)电性连接至所述第九焊垫215与所述第十焊垫216，其中所述收光面601与所述第二光波导651相对正，所述第二聚光部602的中心轴与所述第二斜面6510成45度角。

所述第二控制器70设置在所述收光元件60与所述记忆体80之间，并电性连接至所述收光元件60与所述记忆体80。具体地，所述第二控制器70通过倒装方式(flip chip)电性连接至所述第十焊垫216与所述第十一焊垫217，所述记忆体80通过倒装方式(flip chip)电性连接至所述第十一焊垫217与所述第十二焊垫218。

使用时，所述处理器50向第一控制器40发送一激发信号，所述第一控制器40收到激发信号后产生一相应的驱动信号并控制所述发光元件30从所述发光面301发出光。所述发光元件30所发出的光经所述第一聚光部302汇聚后通过所述第一光波导351射向所述第一斜面3510，经所述第一斜面3510反射然后进入至所述平面光波导10的导光部12，由所述平面光波导10导至所述第二斜面6510，并通过所述第二斜面6510反射至所述第二聚光部602，最后由所述第二聚光部602汇聚投射所述收光面601，所述收光元件60将光信号转化成为电信号并送到所述第二控制器70进行例如放大处理，所述记忆体80存储所述第二控制器70处理后的电信号。

在其他实施方式中，也可不设置第一聚光部302及第二聚光部602。

相对于现有技术，由于所述第一基板承载于平面光波导，所述发光元件与收光元件均承载于第一基板，所述第一光波导收容在所述第一导引孔及所述第一收容孔内，所述第二光波导收容在所述第二导引孔及所述第二收容孔内，而非直接设置的所述平面光波导的上表面。因此，本发明的光通讯装置可以大大的减小体积，有利于小型化。

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 (9)

1.一种光通讯装置，其包括一平面光波导、一第一基板、一发光元件、及一收光元件，所述平面光波导包括一上表面，所述平面光波导的内部形成有一导光部，所述第一基板包括一安装面及一与所述安装面相背的下表面，所述下表面承载于所述平面光波导的所述上表面，所述发光元件与收光元件均承载于所述安装面并与所述第一基板电性连接，所述发光元件包括一发光面，所述收光元件包括一收光面，所述平面光波导开设一第一导引孔和一第二导引孔，所述第一导引孔与所述第二导引孔均同时贯穿所述上表面与所述导光部，所述第一基板的一侧开设有一第一收容孔，所述第一基板的另一侧开设有一第二收容孔，所述光通讯装置还包括一第一导光组件和一第二导光组件，所述第一导光组件包括一第一光波导，所述第二导光组件包括一第二光波导，其特征在于：所述第一收容孔与所述第一导引孔相对正，所述第二收容孔与所述第二导引孔相对正，所述第一光波导收容在所述第一导引孔及所述第一收容孔内，所述第一光波导收容在所述第一导引孔的一端包括一相对所述平面光波导的上表面倾斜的第一斜面，所述第二光波导收容在所述第二导引孔及所述第二收容孔内，所述第二光波导收容在所述第二导引孔的一端包括一相对所述平面光波导的上表面倾斜的第二斜面，所述发光元件发出的光所述第一光波导射向所述第一斜面，然后经过所述第一斜面反射进入至所述平面光波导的导光部，由所述平面光波导导至所述第二斜面，并通过所述第二斜面反射至所述收光面。

2.如权利要求1所述的光通讯装置，其特征在于：所述光通讯装置还包括一第一控制器及一处理器，所述第一控制器与处理器均承载在所述安装面上，所述第一控制器电性连接至所述发光元件及所述处理器，所述处理器用于向所述第一控制器发送一激发信号，所述第一控制器收到激发信号后产生一相应的驱动信号并控制所述发光元件发出光。

3.如权利要求2所述的光通讯装置，其特征在于：所述上表面形成一第一焊垫与第二焊垫，所述第一基板还开设一第一贯穿孔及一第二贯穿孔，所述第一贯穿孔及所述第二贯穿孔环绕所述第一收容孔，所述第一贯穿孔与所述第二贯穿孔均收容有电连接至所述第一基板内部电路的导电材料，所述安装面的一侧形成有一第五焊垫、一第六焊垫、第七焊垫与一第八焊垫，所述第一贯穿孔内的导电材料的一端与所述第一焊垫相电性连接，所述第一贯穿孔内的导电材料的另一端与所述第五焊垫相电性连接，所述第二贯穿孔内的导电材料的一端所述第二焊垫相电性连接，所述第二贯穿孔内的导电材料的另一端与所述第七焊垫相电性连接，所述发光元件电性连接至所述第五焊垫与所述第六焊垫，所述第一控制器电性连接至所述第七焊垫与所述第八焊垫，所述处理器电性连接至所述第六焊垫与所述第七焊垫。

4.如权利要求2所述的光通讯装置，其特征在于：所述光通讯装置还包括一第二控制器、及一记忆体，所述第二控制器、及记忆体均承载在所述安装面上，所述第二控制器电性连接至所述收光元件与所述记忆体，所述收光元件用于将所述发光元件发出的光信号转化成为电信号并送到所述第二控制器进行处理，所述记忆体存储所述第二控制器处理后的电信号。

5.如权利要求4所述的光通讯装置，其特征在于：所述上表面形成一第三焊垫及一第四焊垫，所述第一基板的另一侧开设一第三贯穿孔及一第四贯穿孔，所述第三贯穿孔与所述第四贯穿孔环绕所述第二收容孔，所述第三贯穿孔及所述第四贯穿孔均收容有电连接至所述第一基板内部电路的导电材料，所述安装面的另一侧形成有一第九焊垫、一第十焊垫、第十一焊垫与一第十二焊垫，所述第三贯穿孔内的导电材料的一端与所述第三焊垫相电性连接，所述第三贯穿孔内的导电材料的另一端与所述第九焊垫相电性连接，所述第四贯穿孔内的导电材料的一端与所述第四焊垫相电性连接，所述第四贯穿孔内的导电材料的另一端与所述第十一焊垫相电性连接，所述收光元件电性连接至所述第九焊垫与所述第十焊垫，所述第二控制器电性连接至所述第十焊垫与所述第十一焊垫，所述记忆体电性连接至所述第十一焊垫与所述第十二焊垫。

6.如权利要求1所述的光通讯装置，其特征在于：所述第一基板的下表面开设两个第一定位孔及两个第二定位孔，所述第一导光组件还包括一用于夹持所述第一光波导的第一夹持件，所述第一夹持件对应所述第一基板的第一定位孔位置设置有两个第一定位柱，所述两个第一定位柱定位于所述两个第一定位孔内，以将所述第一光波导与所述第一基板相固定，所述第二导光组件还包括一用于夹持所述第二光波导的第二夹持件，所述第二夹持件对应所述第一基板的第二定位孔位置设置有两个第二定位柱，所述两个第二定位柱分别定位于所述两个第二定位孔内，以将所述第二光波导与所述第一基板相固定。

7.如权利要求6所述的光通讯装置，其特征在于：所述两个第一定位柱分别通过过盈配合的方式定位于所述两个第一定位孔内，所述两个第二定位柱分别通过过盈配合的方式定位于所述两个第二定位孔内。

8.如权利要求1所述的光通讯装置，其特征在于：所述发光面上形成一半球形的第一聚光部，所述收光面上形成一半球形的第二聚光部，所述第一聚光部的中心轴与所述第一斜面成45度角，所述第二聚光部的中心轴与所述第二斜面成45度角。

9.如权利要求1所述的光通讯装置，其特征在于：所述发光元件为一激光二极管，所述收光元件为一光电二极管。