CN105467531A - 光电转换模块 - Google Patents

Abstract

一种光电转换模块，其包括光耦合透镜组、电路板、光接收器及至少两个光发射器，光耦合透镜组与电路板相对设置，光接收器及光发射器设置于电路板，光耦合透镜包括输入部和输出部，输入部包括一光入射面、一与光入射面相对的第一反射面，光接收器与第一反射面相对应，光接收器用于接收自光入射面入射并经第一反射面反射的第一光信号并将其转化为电信号，电信号传递给至少两个光发射器，输出部包括下表面、至少两个反射面以及至少两个与反射面一一对应的出射面，至少两个反射面均与下表面相对应，每个反射面对应一光发射器，每个光发射器用于将电信号转换为第二光信号，第二光信号依次经下表面、输出部的反射面、出射面射出该光耦合透镜组。

Description

光电转换模块

技术领域

本发明涉及一种光电转换模块。

背景技术

在信号处理领域，利用光取代电作为信号传输媒介可以提升信号传输的频宽，但电信号相较于光信号更易处理，故通过印刷电路板（PCB板）和光耦合透镜结合形成一光电转换模块。但一般的装置都是一个电路板对应一个光耦合透镜，仅具有一个信号处理端和输出端，由于输出端过少，在实际产品中，无法满足工作的需要。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可解决上述问题的的光电转换模块。

一种光电转换模块，其包括一光耦合透镜组、一电路板、一光接收器及至少两个光发射器，所述光耦合透镜组与所述电路板相对设置，所述光接收器及光发射器设置于电路板上，所述光耦合透镜包括输入部和输出部，所述输入部包括一光入射面、一与光入射面相对的第一反射面，所述光接收器与所述第一反射面相对应，所述光接收器用于接收自所述光入射面入射并经所述第一反射面反射的第一光信号并将所述第一光信号转化为电信号，所述电信号传递给所述至少两个光发射器，所述输出部包括下表面、至少两个反射面以及至少两个与所述反射面一一对应的出射面，所述至少两个反射面均与所述下表面相对应，每个所述反射面对应一光发射器，每个所述光发射器用于将所述电信号转换为第二光信号，所述第二光信号依次经下表面、所述输出部的反射面、出射面射出该光耦合透镜组。

与现有技术相比，本发明实施例提供一包括光耦合透镜组、一电路板、一光接收器及至少两个光发射器的光电转换模块，其中，该光耦合透镜组包括输入部和输出部，所述输入部对应一个光接收器，所述输出部包括下表面、至少两个反射面以及至少两个与所述反射面一一对应的出射面，所述至少两个反射面均与所述下表面相对应，每个所述反射面对应一光发射器，光信号通过反射面传输至对应的出射面射出，藉此所述光电转换模块可以达到一机多用的目的，大大提高了产品的工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例中光耦合透镜组的立体图。

图2是图1中光耦合透镜组的另一视角的立体图。

图3是图1中光耦合透镜组的俯视图。

图4具有图1中光耦合透镜的光电转换模块结构示意图。

图5是图1中光电转换模块的分解示意图。

图6是图4中光电转换模块VI-VI方向的剖视图。

图7是图4中光电转换模块VII-VII方向的剖视图。

主要元件符号说明

光电转换模块	100
		电路板	10
第一表面	12
		控制单元	16
光耦合透镜组	20
		输出部	22
第一侧面	221
		第二侧面	222
第三侧面	223
		第四侧面	224
上表面	225
		下表面	226
凹槽	23
		第一侧壁	231
第二侧壁	232
		第三侧壁	233
输入部	24
		顶面	241
底面	242
		第一透镜	243
光入射面	244
		第二透镜	246
第一反射面	248
		第一输出端	26
第三透镜	264
		第四透镜	266
第二反射面	268
		第二输出端	27
第五透镜	274
		第六透镜	276
第三反射面	278
		第三输出端	28
第七透镜	284
		第八透镜	286
第四反射面	288
		光接收器	30
光发射器	40
		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1~3，本发明实施例提供一种光耦合透镜组20，所述光耦合透镜组20包括一输出部22及一输入部24。本实施例中，所述输出部22与输入部24为一体成型。所述输出部22及输入部24的材质为透光材料制成。

所述输入部24为一多棱柱体。所述输入部24包括一个底面242、一光入射面244、一顶面241及一个与所述光入射面244相对的第一反射面248。所述底面242上设有第二透镜246。所述顶面241与所述底面242平行。所述光入射面244垂直连接于所述底面242与顶面241之间。所述光入射面244上设置有一第一透镜243。所述输入部24用于接收光信号，光信号自所述光入射面244的所述第一透镜243进入光耦合透镜组20，经所述第一反射面248的反射至所述第二透镜246并射出，即所述第二透镜246位于自第一透镜243发出的光信号被第一反射面248反射后的光路上。优选地，所述第一反射面248与所述光入射面244及与所述上表面225的夹角均为45度。

所述输出部22包括至少两个出射面、至少两个与所述出射面一一对应的反射面。本实施例中，所述输出部22大致为长方体状。所述输出部22包括首尾相连的第一侧面221、第二侧面222、第三侧面223及第四侧面224，以及相对且平行设置的上表面225及下表面226。自所述第四侧面224垂直延伸出所述输入部22，且所述第一反射面248与所述第四侧面224及所述顶面241倾斜地连接。所述下表面226设有第三透镜264、第五透镜274及第七透镜284，所述第三透镜264、第五透镜274及第七透镜284依次排列。第一侧面221上设有一第四透镜266，所述第二侧面222上设置有第六透镜276，及第三侧面223设置有第八透镜。所述出射面为所述第一侧面221、第二侧面222及第三侧面223。

所述输出部22自所述上表面225向内形成一凹槽23，所述凹槽23在所述上表面225上的开口为长方形。所述凹槽23包括有第一侧壁231、第二侧壁232、第三侧壁233、第四侧壁234、第五侧壁235、第二反射面268、第三反射面278及第四反射面288。所述第二反射面268、第三反射面278及第四反射面288构成所述输出部22的反射面。所述第一侧壁231、第二侧壁232、第三侧壁233、第二反射面268、第三反射面278及第四反射面288均自所述上表面225向所述凹槽23底部延伸。所述第三侧壁233与所述第二侧面222及第四侧面平行，所述第一侧壁231及所述第二侧壁232共面且均与所述第三侧壁233相对且平行。所述第二反射面268与所述第四反射面288分别设于所述凹槽23的两端，所述第三反射面278位于所述第二反射面268与所述第四反射面288之间，即位于所述凹槽23的中段，所述第二反射面268、第三反射面278及第四反射面288均为长方形。所述第二反射面268与所述第一侧面221相对应，且相对所述第一侧面221倾斜，所述第二反射面268垂直连接所述第一侧壁231与所述第三侧壁233。所述第三反射面278与所述第二侧面222相对应，且相对所述第三侧面223倾斜，所述第三反射面278垂直连接所述第一侧壁231与所述第二侧壁232。所述第四反射面288与第三侧面相对应，且相对所述第三侧面223倾斜，所述第四反射面288垂直连接所述第二侧壁232与第三侧壁233。优选的，本实施例中，所述第二反射面268相对所述第一侧面221倾斜且倾斜角度为45度，所述第三反射面278相对所述第二侧面222倾斜且倾斜角度为45度，所述第四反射面288相对所述第三侧面223倾斜且倾斜角度为45度。

可以理解，在本实施例中，所述底面242与所述下表面226共面。所述第二透镜246位于所述第一反射面248在所述下表面226的投影范围内，优选地，所述所述第二透镜246位于所述第一反射面248在所述下表面226的投影的中心位置。在其他实施例中，所述入射面244也可以与所述第一反射面248相接，而不设置所述顶面241。

本实施例中，光信号自所述下表面226的所述第三透镜264进入光耦合透镜组20，经所述第二反射面268的反射进入所述第一侧面221的第四透镜266并射出，即所述第四透镜266位于自第三透镜264发出的光信号被第二反射面268反射后的光路上，所述第二反射面268、第三透镜264及第四透镜266共同形成一第一输出端26。光信号自所述下表面226的所述第五透镜274进入光耦合透镜组20，经所述第三反射面278的反射进入所述第二侧面222的第六透镜276并射出，即所述第六透镜276位于自第五透镜274发出的光信号被第三反射面278反射后的光路上，所述第三反射面278、第五透镜274及第六透镜276共同形成一第二输出端27。光信号自所述下表面226的所述第七透镜284进入光耦合透镜组20，经所述第四反射面288的反射进入所述第三侧面223的第八透镜286并射出，即所述第八透镜286位于自第七透镜284发出的光信号被第四反射面288反射后的光路上，所述第四反射面288、第七透镜284及第八透镜286共同形成一第三输出端28。所述第一输出端26和所述第三输出端28设置于所述第二输出端27相对两侧。

可以理解，所述第一输出端26、第二输出端27及第三输出端28用于导出光信号。

可以理解，本实施例中，所述第一反射面248、第二反射面268、第三反射面278及第四反射面288上均涂有反射介质以反射光线。

请参阅图4~5，一光电转换模块100，其包括电路板10、上述光耦合透镜组20、光接收器30及至少两个光发射器40。

所述电路板10包括第一表面12，所述第一表面12与所述光耦合透镜组20的下表面226相对。所述光接收器30和多个光发射器40均设置于所述电路板10的第一表面12上。所述电路板10包括一控制单元16，所述控制单元16包含有芯片，且所述控制单元16分别与所述光接收器30和光发射器20电性连接。所述控制单元16用于将光接收器30接收之电信号进行处理，再将所述电信号传输至光发射器20。

请参阅图6，所述光接收器30用于接收光信号并将其转换为电信号。本实施例中，所述光接收器30与所述第二透镜246相对准，用以接收来自所述输入部第二透镜246射出的第一光信号并将所述第一光信号转换为电信号。

请参阅图7，所述光发射器40用于将电信号转换为第二光信号并向外发出光线。所述至少两个光发射器40固设于所述电路板10上且与所述下表面226相对应。本实施例中，提供三个光发射器40，每个所述光发射器40分别对应于所述第一输出端26的第三透镜264、所述第二输出端27的第五透镜274及所述第三输出端28的第七透镜284。所述光发射器40用以将光接收器30发出的电信号转化为第二光信号并向外发出光线，使光线经第三透镜264射入第二反射面268、经第五透镜274射入第三反射面278以及经第七透镜284射入第四反射面288，即每个所述光发射器40对应一个反射面。本实施方式中，该光发射器40为垂直共振面激光二极管。

请参阅图5，本实施例中还提供多个光纤50，所述光纤50用于传输光信号。本实施例中，提供四个光纤50，每个所述光纤50分别与所述第一透镜224、第四透镜266、第六透镜276及第八透镜286中的一个相对准，且所述第一透镜224对应的光纤50为光输入端，用于将第一光信号传输至光电转换模块100，而所述第四透镜266、第六透镜276及第八透镜286所对应的光纤50为光输出端，用于将第二光信号传导出去。

可以理解，本实施例还可以将光耦合透镜组20固设于所述电路板10上。

请参阅图5~7，工作时，输入端光纤50发光线至光电转换模块100，光线自设置于所述光入射面244的第一透镜224射入输入部22，经第一反射面248反射改变90度至所述第二透镜246，经第二透镜246后射入光接收器30，所述光接收器30将第一光信号转化为电信号，此时，电路板10上的IC控制单元16对电信号进行信号处理，然后，将处理后的电信号发送至至少两个光发射器40，每个所述光发射器40将处理后的电信号转化为第二光信号并向外发出光线，每个所述光发射器40发出的光线分别经设置于下表面226的第三透镜264、第五透镜274及第七透镜284聚光，至与每个所述光发射器40相对应的第二反射面269、第三反射面279及第四反射面289反射改变90度，最后分别自对应的第一侧面221的第四透镜266、第二侧面222的第六透镜276及第三侧面223的第八透镜288射出，并射入每个输出端相对应的光纤50中，进行后续的光信号传导。

可以理解，本实施例中所述第一透镜242、第二透镜246、第三透镜264、第四透镜266、第五透镜274、第六透镜276、第七透镜284及第八透镜286均为凸透镜。

与现有技术相比，本发明实施例提供一包括光耦合透镜组20、一电路板10、一光接收器30及至少两个光发射器40的光电转换模块100，其中，该光耦合透镜组20包括输入部24和输出部22，所述输入部24对应一个光接收器30，所述输出部22包括下表面226、至少两个反射面以及至少两个与所述反射面一一对应的出射面，所述至少两个反射面均与所述下表面226相对应，每个所述反射面对应一光发射器40，光信号通过反射面传输至对应的出射面射出，藉此所述光电转换模块100可以达到一机多用的目的，大大提高了产品的工作效率。

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)

1.一种光电转换模块，其包括一光耦合透镜组、一电路板、一光接收器及至少两个光发射器，所述光耦合透镜组与所述电路板相对设置，所述光接收器及光发射器设置于电路板上，所述光耦合透镜包括输入部和输出部，所述输入部包括一光入射面、一与光入射面相对的第一反射面，所述光接收器与所述第一反射面相对应，所述光接收器用于接收自所述光入射面入射并经所述第一反射面反射的第一光信号并将所述第一光信号转化为电信号，所述电信号传递给所述至少两个光发射器，所述输出部包括下表面、至少两个反射面以及至少两个与所述反射面一一对应的出射面，所述至少两个反射面均与所述下表面相对应，每个所述反射面对应一光发射器，每个所述光发射器用于将所述电信号转换为第二光信号，所述第二光信号依次经下表面、所述输出部的反射面、出射面射出该光耦合透镜组。

2.如权利要求1所述的光电转换模块，其特征在于，所述输入部包括第一透镜及第二透镜，所述第一透镜设置于所述光入射面，所述第二透镜位于自第一透镜发出的光信号被第一反射面反射后的光路上。

3.如权利要求1所述的光电转换模块，其特征在于，所述光发射器的数目为3个；所述输出部的反射面包括与所述光发射器一一对应的第二反射面、第三反射面及第四反射面；所述出射面包括与所述第二反射面、第三反射面及第四反射面一一对应的第一侧面、第二侧面、及第三侧面，所述输出部还具有第四侧面和上表面，所述第一侧面、第二侧面、第三侧面、及第四侧面首尾相连，所述上表面与所述下表面相对且平行设置。

4.如权利要求3所述的光电转换模块，其特征在于，所述输出部还包括第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜，所述第四透镜设置于所述第一侧面，所述第六透镜设置于所述第二侧面，所述第八透镜设置于所述第三侧面，所述第三透镜、第五透镜及第七透镜依次排列的设置于所述下表面。

5.如权利要求4所述的光电转换模块，其特征在于，所述第四透镜位于自第三透镜发出的光信号被第二反射面反射后的光路上，所述第二反射面、第三透镜及第四透镜共同形成一第一输出端，所述第六透镜位于自第五透镜发出的光信号被第三反射面反射后的光路上，所述第三反射面、第五透镜及第六透镜共同形成一第二输出端，所述第八透镜位于自第七透镜发出的光信号被第四反射面反射后的光路上，所述第四反射面、第七透镜及第八透镜共同形成一第三输出端。

6.如权利要求3所述的光电转换模块，其特征在于，所述输出部和输入部为一体成型，所述输入部自所述输出部的第四侧面垂直延伸出。

7.如权利要求4所述的光电转换模块，其特征在于，所述输出部呈长方体状，所述输出部还包括一凹槽，所述凹槽在所述上表面的开口为长方形，且所述凹槽还包括第一侧壁、第二侧壁及第三侧壁，所述第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第二反射面、第三反射面及第四反射面均自所述上表面向所述凹槽底部延伸，所述第一侧壁及所述第二侧壁共面且均与所述第三侧壁相对且平行，所述第三侧壁与所述第二侧面及第四侧面平行。

8.如权利要求5所述的光电转换模块，其特征在于，所述第二反射面与所述第四反射面分别设于所述凹槽的两端，所述第三反射面位于所述第二反射面与所述第四反射面之间，即位于所述凹槽的中段，所述第二反射面与所述第一侧面相对应，且相对所述第一侧面倾斜，所述第二反射面垂直连接所述第一侧壁与所述第三侧壁，所述第三反射面与所述第二侧面，且相对所述第二侧面倾斜，所述第三反射面垂直连接所述第一侧壁与所述第二侧壁，所述第四反射面与第三侧面相对应，且相对所述第三侧面倾斜，所述第四反射面垂直连接所述第二侧壁与第三侧壁。

9.如权利要求5所述的光电转换模块，其特征在于，所述第二反射面与所述第一侧面倾斜连接的倾斜角度为45度，所述第三反射面与所述第二侧面倾斜连接的角度为45度，所述第四反射面与所述第三侧面倾斜连接的角度为45度。

10.如权利要求9所述的光电转换模块，其特征在于，所述电路板包括一控制单元，所述控制单元分别与所述光接收器和光发射器电性连接，所述光接收器发出的电信号由所述控制单元处理后发送至光发射器。