CN104133271B - 光纤传输接头 - Google Patents

Abstract

一种光纤传输接头，包括电路板、光电元件、驱动芯片、光纤连接件以及耦合件。所述电路板包括基底以及形成于所述基底上的电路，所述光电元件以及所述驱动芯片通过所述电路电连接地设置于所述电路板上。所述基底包括一个第一表面以及一个与所述第一表面相背的第二表面。所述第二表面上开设有一个向所述第一表面凹陷的收容槽以及对应于所述光电元件且贯穿所述第一表面及所述收容槽底面的通光孔。所述光电元件以及所述驱动晶片电连接地设置于所述收容槽底面上，所述光电元件对准所述通光孔，所述耦合件以及所述光纤连接件相互连接并且承靠于所述第一表面上，所述耦合件透过所述通光孔与所述光电元件光学对准。

Description

光纤传输接头

技术领域

本发明涉及一种接头，尤其涉及一种光纤传输接头。

背景技术

由于光通讯具有传输速度快、传输量大的特点，正在越来越多的应用于社会生活的诸多方面。光学通讯装置中，通常采用光纤作为传输媒介，所述光纤与电子装置之间采用光纤传输接头相互连接，实现信号的光电或者电光转换。现有的光纤传输接头一般包括电路板、光信号发射元件、光信号接收元件、驱动芯片、耦合件以及光纤连接件等元件。所述光信号发射元件、所述光信号接收元件以及所述转阻放大器电连接地设置于所述电路板表面上，所述耦合件覆盖所述光信号发射元件以及所述光信号接收元件设置于所述电路板上，所述光纤连接件连接于所述耦合件一侧。所述电路板上表面上除了设置所述光信号发射元件、所述光信号接收元件以及所述驱动晶片外，还要设计电连接所述光信号发射元件、所述光信号接收元件以及所述驱动晶片的电路以及与电子装置电连接的接触片，这将严重限制所述电路板表面元件布置的自由度，因此，现有的光纤连接件一般设置于所述电路板范围外，然而，所述光纤连接件设置于所述电路板范围外，将额外占用一定空间，不利于所述光纤传输接头的小型化，并且不利于所述光纤连接件连接的稳定性。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种小型化的光纤传输接头。

一种光纤传输接头，包括电路板、用于发射/接收光信号的光电元件、用于驱动所述光电元件的驱动芯片、用于连接光纤的光纤连接件以及将光纤与所述光电元件光学耦合的耦合件。所述电路板包括基底以及形成于所述基底上的电路，所述光电元件以及所述驱动芯片通过所述电路电连接地设置于所述电路板上。所述基底包括一个第一表面以及一个与所述第一表面相背的第二表面。所述第二表面上开设有一个向所述第一表面凹陷的收容槽以及对应于所述光电元件且贯穿所述第一表面及所述收容槽底面的通光孔。所述光电元件以及所述驱动晶片电连接地设置于所述收容槽底面上，所述光电元件对准所述通光孔，所述耦合件以及所述光纤连接件相互连接并且承靠于所述第一表面上，所述耦合件透过所述通光孔与所述光电元件光学对准。

相较于现有技术，所述的光纤传输接头将所述光电元件以及所述驱动芯片设置于凹槽内，避免了所述电路板第一表面复杂的电路以及元件设计，因此所述耦合件以及所述光纤连接件得以直接置于所述第一表面，因此，能够在空间上缩减所述光纤传输接头，有利于光纤传输接头的小型化。另外，由于避免了光电元件以及所述驱动芯片对所述耦合件以及所述光纤连接件组装的影响，因此可以保证光纤传输接头的组装精度以及光学传输效率。

附图说明

图1是本发明实施方式的光纤传输接头的立体图。

图2是图1的光纤传输接头的分解图。

图3是图2的光纤传输接头的另一角度视图。

图4是图1的光线传输接头沿IV-IV的剖视图。

图5是图4的光线传输接头V部分的放大图。

主要元件符号说明

光纤传输接头	100
		电路板	10
基底	11
		第一表面	111
第二表面	112
		收容槽	113
通光孔	114
		电路	12
接触片	121
		焊片	122
第一焊片	1221
		第二焊片	1222
连接部	123
		第一连接部	1231
第二连接部	1232
		光电元件	20
基体	21
		底面	211
顶面	212
		第一导电引脚	214
光学部	22
		驱动芯片	30
第二导电引脚	31
		耦合件	40
第一界面	41
		第一透镜部	411
插接孔	412
		第二界面	42
第二透镜部	421
		凹槽	43
侧壁	431
		光纤连接件	50
本体	51
		结合面	511
固定孔	512
		插接柱	52
光纤	60
		第一焊球	70
第二焊球	80

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至图5，本发明实施方式的光纤传输接头100包括电路板10、光电元件20、对应于所述光电元件20的驱动芯片30、耦合件40、光纤连接件50以及对应于所述光电元件20的光纤60。

所述电路板10包括基底11以及形成于所述基底11上的电路12。所述基底11包括一个第一表面111以及一个与所述第一表面111相背的第二表面112。本实施方式中，所述基底11的材料为硅。所述基底11上开设有一个收容槽113以及多个与所述收容槽113相连通的通光孔114。所述收容槽113开设于所述第二表面112上并且朝向所述第一表面111凹陷。所述通光孔114贯穿所述第一表面111以及所述收容槽113的底面。所述电路12用于电连接所述光电元件20及所述驱动芯片30并且将所述光电元件20及驱动芯片30电连接至电子装置（图未示）。所述电路12包括多个接触片121、多个焊片122以及连接所述接触片121与所述焊片122的连接部123。所述接触片121形成于所述第一表面111上，为将所述光纤传输接头100与电子装置电连接的接触部分。本实施方式中，所述接触片121位于所述第一表面111靠近所述基底11的一端端面处。所述焊片122形成于所述收容槽113的底面上，为所述光电元件20以及所述驱动芯片30与所述电路12电连接的接触部分。所述焊片122包括对多个应于所述光电元件20的第一焊片1221以及多个对应于所述驱动芯片30的第二焊片1222。所述连接部123埋设于所述基底11内，具体的，所述连接部123可以采用多层板以及硅通孔（throughsilicon via: TSV）技术形成于所述基底11。所述连接部123包括连接所述驱动芯片30以及所述接触片121的第一连接部1231以及连接所述光电元件20以及所述驱动芯片30的第二连接部1232。

所述光电元件20可以为光信号发射元件或者光信号接收元件，也可以包含光信号发射元件以及光信号接收元件，其中，所述光信号发射元件可以为激光二极管（laserdiode），所述光信号接收元件可以为光电二极管（photodiode）。本实施方式中，所述光电元件20包括一个光信号发射元件以及一个光信号接收元件，所述光信号接收元件以及所述光信号接收元件并排排列。每一个所述光电元件20包括一个基体21以及一个形成于所述基体21上的光学部22。所述基体21包括一个底面211以及一个与所述底面211相背的顶面212。所述顶面212上形成有多个对应于所述第一焊片1221的第一导电引脚214。所述光学部22包括一个用于发射/接收光信号的光学面221，光信号自所述光学面221射出/射入所述光学部22。所述光电元件20以覆晶（flip chip）方式设置于所述收容槽113的底面上，具体的，所述顶面212朝向所述收容槽113的底面，所述光学部22与对应的通光孔114相对准，所述第一导电引脚214分别与所述对应的所述第一焊片1221焊接相连，本实施方式中，每一个所述第一导电引脚214通过一个第一焊球70与对应的第一焊片1221焊接相连。

所述驱动芯片30用于驱动所述光电元件20发射/接收光信号。具体的，对应所述光电元件20，所述驱动芯片30可以为驱动光讯号发射元件的芯片，也可以为驱动光信号接收元件的芯片。本实施方式中，所述驱动芯片30包括一个光信号发射元件驱动芯片以及一个光信号接收元件驱动芯片。所述驱动芯片30的包括多个对应于所述第二焊片1222的第二导电引脚31。所述驱动芯片30具有所述第二导电引脚31的一侧表面朝向所述收容槽113的底面，并且以覆晶（flip chip）方式设置于所述基底11上。具体地，所述第二导电引脚31通过多个第二焊球80分别与对应的第一焊片1221焊接相连。所述驱动芯片30以及所述光电元件20通过所述第二连接部1232互相电连接。

所述耦合件40将光讯号在所述光电元件20与所述光纤60之间作光学耦合。所述耦合件40大致呈方形，其包括一个第一界面41以及一个与所述第一界面41垂直的第二界面42。所述耦合件40包括对应于所述光元件的第一透镜部411以及第二透镜部421，所述第一透镜部411所述第一界面41上，所述第二透镜部421形成于所述第二界面42上。本实施方式中，所述第一透镜部411以及所述第二透镜部421的数量均为两个，且与所述耦合件40一体成型。所述第一界面41上开设有两个插接孔412。所述耦合件40开设有一个凹槽43，所述凹槽43包括一个靠近所述第一界面41的侧壁431，所述侧壁431相对于所述第一透镜部411以及所述第二透镜部421的光轴均大致呈45度角。本实施方式中，所述凹槽43为长型，且长度方向与所述第一界面41平行，所述侧壁431的长度大于所述光电元件20之间的距离。当然，所述凹槽43也可以做其它形式的变化，例如，在所述耦合件上开设多个独立的分别对应所述光电元件20的凹槽。所述耦合件40设置于所述基底11的第一表面111上，所述第二界面42与所述第一表面111相互贴合，所述第二透镜部421分别与对应的所述光电元件20光学对准。

本实施方式中，所述凹槽43开设于所述耦合件40与所述第二界面42相背离的一侧表面上，当然所述凹槽43也可以开设于所述耦合件40的其他表面，只要能够在预定位置形成预定角度的侧壁431即可。

所述光纤连接件50用于固定所述光纤60以及将所述光纤60与所述耦合件40光学对准。所述光纤连接件50包括一个本体51以及两个对应于所述插接孔412的插接柱52。所述本体51大致呈方形，其包括一个用于与所述耦合件40结合的结合面511。所述插接柱52位于所述结合面511上，且与所述本体51一体成型。所述光纤连接件50设有对应于所述光纤60的固定孔512，所述固定孔512贯穿所述结合面511。所述光纤连接件50承靠于基底11的第一表面111上并与所述耦合件40相连接，具体地，所述插接柱52分别插入对应的所述插接孔412内，所述结合面511与所述第一界面41相对，所述固定孔512分别与所述第一透镜部411对准。由于所述光纤连接件50直接承靠于所述第一表面111，因此能够保证组装的稳定性。

所述光纤60用于传输光信号。本实施方式中，所述光纤60的数量为两个，分别为包括对应光讯号发射元件的输出光纤以及对应光讯号接收元件的输入光纤。所述光纤60的端部分别收容并固定于所述固定孔512内。

所述的光纤传输接头将所述光电元件以及所述驱动芯片设置于凹槽内，并将电连接所述光电元件以及所述驱动芯片的电路设置于所述电路板的基底内，因此避免了在所述电路板第一表面作复杂的电路设计，因此所述耦合件以及所述光纤连接件得以直接置于所述第一表面，因此，能够在空间上缩减所述光纤传输接头，有利于光纤传输接头的小型化。另外，由于避免了光电元件、驱动芯片以及电路对所述耦合件以及所述光纤连接件组装的影响，因此可以保证光纤传输接头的组装精度以及光学传输效率。

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 (10)

1.一种光纤传输接头，包括电路板、用于发射/接收光信号的光电元件、用于驱动所述光电元件的驱动芯片、用于连接光纤的光纤连接件以及将光纤与所述光电元件光学耦合的耦合件，所述电路板包括基底以及形成于所述基底上的电路，所述光电元件以及所述驱动芯片通过所述电路电连接地设置于所述电路板上，其特征在于：所述基底包括一个第一表面以及一个与所述第一表面相背的第二表面，所述第二表面上开设有一个向所述第一表面凹陷的收容槽以及对应于所述光电元件且贯穿所述第一表面及所述收容槽底面的通光孔，所述光电元件以及所述驱动晶片电连接地设置于所述收容槽底面上，所述光电元件对准所述通光孔，所述耦合件以及所述光纤连接件相互连接并且承靠于所述第一表面上，所述耦合件透过所述通光孔与所述光电元件光学对准。

2.如权利要求1所述的光纤传输接头，其特征在于：所述电路包括多个接触片、多个焊片以及连接所述接触片与所述焊片的连接部，所述接触片形成于所述第一表面上，所述焊片形成于所述收容槽的底面上，所述连接部埋设于所述基底内，所述光电元件以及所述驱动芯片通过所述焊片与所述电路电连接。

3.如权利要求2所述的光纤传输接头，其特征在于：所述光电元件包括多个第一导电引脚，所述驱动芯片包括多个第二导电引脚，所述焊片包括对多个应于所述第一导电引脚的第一焊片以及多个对应于所述第二导电引脚的第二焊片，所述第一导电引脚分别与对应的第一焊片焊接相连，所述第二导电引脚分别与对应的第二焊片焊接相连。

4.如权利要求2所述的光纤传输接头，其特征在于：所述连接部包括连接所述驱动芯片与所述接触片的第一连接部以及连接所述光电元件与所述驱动芯片的第二连接部。

5.如权利要求1所述的光纤传输接头，其特征在于：所述光电元件包括一个基体以及一个形成于所述基体上的光学部，所述光学部朝向所述通光孔并透过所述通光孔与所述耦合件光学对准。

6.如权利要求1所述的光纤传输接头，其特征在于：所述耦合件包括一 个第一界面、一个与所述第一界面垂直的第二界面、形成于所述第一界面上的第一透镜部、形成于所述第二界面上且对应于所述第一透镜部的第二透镜部以及一个在所述第一透镜部与第二透镜部之间反射光信号的侧壁，所述第二界面贴设于所述第一表面上，所述第二透镜部透过所述通光孔与所述光电元件光学对准。

7.如权利要求6所述的光纤传输接头，其特征在于：所述第一界面上开设有两个插接孔，所述光纤连接件两个对应于所述插接孔的插接柱，所述插接柱分别插入对应的所述插接孔内。

8.如权利要求6所述的光纤传输接头，其特征在于：所述侧壁相对于所述第一透镜部以及所述第二透镜部的光轴均大致呈45度角。

9.如权利要求6所述的光纤传输接头，其特征在于：所述耦合件上开设有一个凹槽，所述侧壁为所述凹槽在所述耦合件内形成的侧面。

10.如权利要求6所述的光纤传输接头，其特征在于：所述光纤连接件包括一个用于朝向所述第一界面的结合面，所述光纤连接件上设有对应于所述第一透镜部、用于固定光纤的固定孔，所述固定孔贯穿所述结合面。