CN112764171A - 光收发组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光收发组件，用于传输光纤信号，包含有第一端、第二端以及无线信号遮蔽件，第一端用于与光纤信号线连接，以取得光纤信号，第二端用于与光电转换芯片连接，无线信号遮蔽件对应于第一端而设置，以遮蔽来自外部的无线信号。

Description

光收发组件

技术领域

本发明涉及一种光收发组件，特别是一种用于光纤传输调制解调器的光收发组件。

背景技术

现有的无源光纤网络(Passive Optical Network，PON)装置、例如光纤调制解调器，通常会具备无线网络功能，使用户能够以无线的方式(例如Wi-Fi)来连网。为达成此目的，调制解调器通常会配置有天线，以将无线信号(RF信号)发射出去。然而，目前的调制解调器经常是放置于弱电箱之中，而其发射出去的无线信号有可能受到弱电箱的影响而部分反射回调制解调器。由于光纤调制解调器通常会具备光电转换组件，而光电转换组件会与光纤信号线连接，假如无线信号被反射回调制解调器，则无线信号很有可能会由光收发组件与光纤信号线的连接处进入光收发组件的内部，进而干扰光收发组件内部的运行，如此将导致信号处理错误，而造成用户体验不佳的问题。

目前解决无线信号干扰的方式是在电路板上使用体积(容积)大于光收发组件与光电转换芯片的一个金属遮蔽罩，以将光收发组件与光电转换芯片盖住来阻隔无线信号。然而金属遮蔽罩的体积较为庞大，必须占用较多的电路板空间才能有效地降低信号干扰；并且，金属遮蔽罩的造价成本较高，会连带使得调制解调器的生产成本被提高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种改良的光收发组件，来解决上述的问题。

本发明的目的是提供一种用于传输光纤信号的光收发组件。光收发组件包含第一端、第二端以及无线信号遮蔽件。第一端用于与光纤信号线连接，以取得光纤信号；第二端用于与光电转换芯片连接；无线信号遮蔽件对应于第一端而设置，以遮蔽来自外部的无线信号。

在一实施例中，无线信号遮蔽件为设置于第一端的金属延伸件，其中金属延伸件具有用于容纳光纤信号线的第一开口。

进一步地，第一开口与光纤信号线之间可设置有胶材。

进一步地，第一开口的孔径可介于0.1毫米(mm)至0.15毫米之间。

进一步地，沿着光纤信号的传输方向，金属延伸件可具有介于0.5厘米(cm)至1.5厘米之间的一长度。

进一步地，光收发组件还可包含有胶套，且胶套是套设于金属延伸件上。

在一实施例中，光收发组件还包含有设置于第一端的金属延伸件，其中金属延伸件具有用于容纳该光纤信号线的第一开口，并且无线信号遮蔽件是对应金属延伸件与光纤信号线的连接处而设置。

进一步地，无线信号遮蔽件的第一部分可贴覆于金属延伸件，且无线信号遮蔽件的第二部分可贴覆于光纤信号线。

进一步地，沿着该光纤信号的传输方向，无线信号遮蔽件的第二部分具有一长度，其中该长度至少为2毫米。

进一步地，无线信号遮蔽件为金属材质。

通过光收发组件的无线信号遮蔽件的特殊设计，可达到与目前使用金属遮蔽罩来阻隔无线信号的相似效果，并可无需使用高成本且大体积的金属遮蔽罩。换句话说，不需要体积(容积)大于光收发组件与光电转换芯片的金属遮蔽罩，只需要遮蔽“关键部分”，即可达到完全阻隔干扰的效果，且有实验佐证。因此，本发明可降低生产成本，并提升电路板的使用效率。

附图说明

图1是光纤调制解调器的范例示意图。

图2是光纤调制解调器内部的电路板的范例示意图。

图3是本发明一实施例的光收发组件的结构示意图。

图4是本发明第一实施例的无线信号遮蔽件的结构示意图。

图5是图4实施例的细部结构示意图。

图6是本发明第二实施例的无线信号遮蔽件的细部结构示意图。

图7是本发明第三实施例的无线信号遮蔽件的结构示意图。

图8是图7实施例的细部结构示意图。

图9是本发明第三实施例的一实验范例情境示意图。

图10是图9的实际实验情境及实验结果图。

(符号说明)

100…调制解调器 102…光纤接口

104…电话线接口 105…天线

106…电源线接口 107…指示灯

108…天线接口 109…重置按键

150…电路板 151…中央处理单元

10…光收发组件 11…无线信号遮蔽件

111…第一部分 112…第二部分

120…金属延伸件 121…第一延伸部

124…第二延伸部 13…组件主体

14…胶材 20…光电转换芯片

30…光纤信号线 f1…虚线框

L1…第一长度 L2…长度

L3…长度 P1…第一开口

R…孔径 S1…光纤信号

T1…第一端 T2…第二端

具体实施方式

以下将通过多个实施例说明本发明的测量设备的实施方式及工作原理。本领域的技术人员通过这些实施例可理解本发明的特征及效果，从而可基于本发明的精神进行组合、修饰、置换、或转用。

本文所指的“连接”一词可能包括直接连接或间接连接等方式，且并非限定。本文中关于“当……”、“……时”的一词表示“当下、之前、或之后”，且并非限定。值得注意的是，在本发明中，所谓的“第一”或“第二”等序数，只是用于区别具有相同名称的多个元件(Element)，并不表示它们的位阶、执行、排列、或制程的先后顺序。

本发明的光收发组件可用于光纤通讯装置之中，为了方便说明，以下将以调制解调器作为光纤通讯装置而举例。

图1是(光纤)调制解调器100的范例示意图，为使说明更清楚，调制解调器100的位置是以X、Y、Z方向来定义。如图1所示，调制解调器100可包含光纤接口102，光纤接口102用于与外部光纤缆线(未图示)连接，进而从调制解调器100外部接收由外部光纤缆线所传送的光纤信号(或光信号)。此外，调制解调器100的内部可设置有电路板150，用于处理调制解调器100所接收到的光纤信号。另外，光纤接口102能够通过设置于调制解调器100内部的光纤信号线(显示于图2中)而连接至本发明的光收发组件(显示于图2中)。

在一实施例中，调制解调器100可进一步包含多个电话线接口104、一天线105、一电源线接口106、多个指示灯107、一天线接口108、以及一重置按键109。电话线接口104可用于连接至有线网络通讯装置，例如路由器、家庭网络线接口等。指示灯107例如可以是LED灯具，用于指示调制解调器100的工作形态。电源线接口106用于与电源供应端连接，以取得调制解调器100工作时所需的能量。重置按键109可供用户进行控制，以使调制解调器100进行重置的行为。天线接口108用于与天线105连接，以使调制解调器100能够进行无线信号的通讯，其中，天线105可运行于Wi-Fi的工作频段，因此调制解调器100能够提供Wi-Fi通讯的功能。特别是，由于天线105传送的无线信号时常会干扰到调制解调器100内部的元件运行情况，必须通过本发明的光收发组件(显示于图2中)来减少此干扰。需注意的是，上述元件的种类、数量、及位置均仅是范例；实际上本发明所适用的调制解调器100也可以具备其它变化形态。

图2是调制解调器100内部的电路板150的范例示意图，其是沿着Z方向来俯视电路板150，以呈现出电路板150上的元件分布情况。如图2所示，电路板150至少可包含光收发组件10、光电转换芯片20、以及光纤信号线30。光纤信号线30的一端与光纤接口102连接，光纤信号线30的另一端则与光收发组件10连接，由此，信号能够通过光纤信号线30而在光纤接口102与光收发组件10之间进行传输。光收发组件10能够与光电转换芯片20连接，因此，由光纤接口102进入调制解调器100内部的光纤信号可从光信号转变为电信号；此外，若光收发组件10欲发送光信号，则光电转换芯片20也可以控制光收发组件10将电信号转变为光信号。

此外，电路板150也可以包含中央处理单元(CPU)151(或类似的控制器、处理器等)，用于控制电路板150上各元件的运行。光收发组件10能够与中央处理单元151连接，以将转换后的电信号传送至中央处理单元151，使中央处理单元151进行后续处理。另外，调制解调器100上的其它元件(例如电话线接口104、电源线接口106、指示灯107、天线接口108、或重置按键109等)也可以与中央处理单元151连接(图中未显示它们的连接状态)，以受中央处理单元151的控制；由于此部分属于调制解调器100的技术内容，因此不特别详述。

在一实施例中，光收发组件10可以是光发射组件(Transmitting Optical Sub-Assembly，TOSA)、光接收组件(Receiving Optical Sub-Assembly，ROSA)、或光双向收发组件(Bi-Directional Optical Sub-Assembly，BOSA)，但不限于此。

如图2所示，光收发组件10与光电转换芯片20是被虚线框f1所围绕，虚线框f1大于光收发组件10及光电转换芯片20。虚线框f1是现有技术的金属遮蔽罩的大小示意。在现有技术中，光收发组件10与光电转换芯片20通常须由庞大的金属遮蔽罩覆盖以降低天线105所发送的无线信号的干扰。由此可知，金属遮蔽罩将占用一部分电路板150空间，即虚线框f1中有部分空间将会被浪费掉。通过本发明光收发组件10的特殊设计，本发明能够实现降低无线信号干扰的问题，且无需使用金属遮蔽罩，能够提升电路板150的使用效率。

接着将详细说明光收发组件10的细节。图3是本发明一实施例的光收发组件10的结构示意图，其中，光纤信号S1进入光收发组件10的方向定义为X方向。如图3所示，光收发组件10可包含第一端T1和第二端T2。第一端T1用于与光纤信号线30连接，以取得光纤信号S1。第二端T2用于与光电转换芯片20(显示于图2中)连接，因此光收发组件10可将光纤信号S1转换为电信号。需注意的是，图3中关于第一端T1及第二端T2的相对位置仅是举例，并非限定。

此外，光收发组件10可进一步包含无线信号遮蔽件11和胶套50。无线信号遮蔽件11对应于第一端T1而设置，用于遮蔽来自外部的无线信号(例如图1中天线105所发射的Wi-Fi信号)。胶套50套设于第一端T1，以保护及固定光纤信号线30与光收发组件10的连接。在一实施例中，无线信号遮蔽件11是被胶套50所套设。另外，光收发组件10具有与第一端T1及第二端T2连接的组件主体13。组件主体13的内部可具有执行光电转换的部件，例如激光二极管(Laser Diode，LD)、光电二极管(Photo Diode，PD)等；由于此部分属于光收发的技术内容，故不特别详述。

接着将详细说明无线信号遮蔽件11的细节，请同时参考图4至图5。图4是本发明第一实施例的无线信号遮蔽件11的结构示意图，图5是图4实施例的细部结构示意图，其中，光纤信号S1进入光收发组件10的方向定义为X方向，且为了使说明更清楚，本实施例已将胶套50移除。

如图4所示，光收发组件10的第一端T1设置有自组件主体13处延伸向外的金属延伸件120(例如沿着光纤信号S1的相反方向延伸)。另外，金属延伸件120可具有用于容纳光纤信号线30的第一开口P1。

依照现有模具规格，金属延伸件120可能会有分段结构，例如，金属延伸件120可具有邻近组件主体13的第一延伸部121以及邻近光纤信号线30的第二延伸部124。在本实施例中，第二延伸部124即为无线信号遮蔽件11，并可取代现有技术中庞大的金属遮蔽罩的功能。

如图5所示，沿着该光纤信号的传输方向(即X方向)，该金属延伸件120的第二延伸部124具有第一长度L1。在一实施例中，第一长度L1介于0.5cm至1.5cm之间。在一实施例中，第一长度L1介于0.5cm至1cm之间。在一实施例中，第一长度L1介于1cm至1.5cm之间。作为第一比较例，在现有模具规格的一范例中，也具备金属延伸件120，且其金属延伸件120也具有分段结构的情况下，第二延伸部124的长度约为0.5cm。由此可知，第一长度L1较之第一比较例的第二延伸部124的长度长，因此可提供比第一比较例更好的信号遮蔽效果。

无线信号遮蔽件11(第二延伸部124)也具备其它实施方式。图6是本发明第二实施例的无线信号遮蔽件11的细部结构示意图，为了更清楚呈现本实施例的特征，图6是以立体图的方式呈现。

如图6所示，金属延伸件120的第一开口P1大于光纤信号线30，因此在第一开口P1处，光纤信号线30的周围会设置有胶材14，用于固定光纤信号线30，避免光纤信号线30与金属延伸件120的连接断开、或发生脱落。

需注意的是，假如第一开口P1与光纤信号线30之间并无法紧密接合，即便将胶材14填充于其中，仍无法完全阻隔外部的无线信号自第一开口P1处进入光收发组件10之中。因此，在本实施例中，第一开口P1被设计为小于光收发组件的开口大小，例如，当光收发组件的开口半径约为0.3mm时，第一开口P1的半径须小于0.3mm。在一实施例中，第一开口P1具有孔径(即开口半径)R，其中孔径R介于0.1mm至0.15mm之间。

此外，虽然在本实施例中第一开口P1为圆形，但实际上第一开口P1也可以为其它形状，只要能容纳光纤信号线30，并且孔径小于现有光收发组件的开口孔径即可。此时，孔径大小可改以面积来定义。

除了金属延伸件120以外，本发明的无线信号遮蔽件11也可以通过其它方式来实现。图7是本发明第三实施例的无线信号遮蔽件11的结构示意图。需强调的是，与第一实施例及第二实施例不同，在本实施例中，无线信号遮蔽件11并非指金属延伸件120的第二延伸部124。

如图7所示，无线信号遮蔽件11是对应于该金属延伸件120与该光纤信号线30的连接处(第一开口P1)而设置。此处“设置”是指无线信号遮蔽件11会包覆第一开口P1。在本实施例中，无线信号遮蔽件11可为各种金属材质的物件，例如铜箔、导电胶布、或导电漆等，且不限于此。当金属材质的无线信号遮蔽件11贴覆于第一开口P1处，其金属材质至少可将外部无线信号的一部份反射，因此可降低或甚至大量阻隔由第一开口P1进入光收发组件10内部的无线信号。

图8是图7实施例的细部结构示意图。如图8所示，无线信号遮蔽件11完全地包覆第一开口P1，并且该无线信号遮蔽件11的第一部分111包覆于金属延伸件120的第二延伸部124，该无线信号遮蔽件11的第二部分112包覆于光纤信号线30。在一实施例中，沿着该光纤信号S1的传输方向(即X方向)，无线信号遮蔽件11的第一部分111具有长度L2，其中长度L2至少为2mm(即2mm≤L2)。在一实施例中，沿着该光纤信号S1的传输方向(即X方向)，无线信号遮蔽件11的第二部分112具有长度L3，其中长度L3至少为2mm(即2mm≤L3)。在一实施例中，长度L2介于2mm至5mm之间。在一实施例中，长度L3介于2mm至5mm之间。

接着将以一实验范例来说明第三实施例的光收发组件10对于无线信号的遮蔽效果。请参考图9，图9是本发明第三实施例的一实验范例情境示意图。本实验范例是将天线105直接置放于光收发组件10旁边，并使其通电以输出无线信号的方式来进行，如此将使得无线信号的信号强度比天线105设置于天线接口108(如图1所示)时更为强大，而对光收发组件10的影响也会更大，在实验时，本发明所造成的效果差异将更为明显。

在此实验范例中，天线105连接至光网络终端(Optical Network Terminal)仪器，进而发出信号，而光收发组件10通过光纤线路终端(Optical Line Terminal)仪器来测量比特交织奇偶校验的错误率(BIP8 Error)。

图10是图9的实际实验情境及实验结果图，其中，图10上半部的(a)部分是显示光收发组件10(实验范例中为光双向收发组件(BOSA)未被无线信号遮蔽件11遮蔽的实际实验情境，图10上半部的(b)部分是显示光纤线路终端仪器所测量到的(a)部分的错误率(BIP8Error)的结果，图10下半部的(c)部分是显示当光收发组件10被无线信号遮蔽件11(实验范例中为铜箔)遮蔽至少2mm的实际实验情境，图10下半部的(d)部分是显示光纤线路终端仪器所测量到的(c)部分的错误率(BIP8 Error)的结果。如图10的(b)部分所示，当光收发组件10未被无线信号遮蔽件11遮蔽时，则光纤线路终端仪器所测量到的错误率趋近于100％(每秒将有数千个错误率(BIP8 Error)产生)；而如图10的(d)部分所示，当光收发组件10被无线信号遮蔽件11遮蔽时，则在天线105靠近本发明的光收发组件10、甚至两者物理接触的极端情况下，光纤线路终端仪器所测量到的错误率趋近于0％(没有错误率(BIP8 Error)产生，或不再增加)。通过上述对照实验，本发明确实已发现只需要遮蔽关键部分，即可达到完全阻隔干扰的效果。

由此可知，当具备无线信号遮蔽件11时，无线信号的影响可被降低，因此本发明的光收发组件10可成功地阻隔无线信号。

通过无线信号遮蔽件11的设计，本发明可使光电转换组件10本身能够阻隔外部的无线信号，使其无法从光收发组件10与光纤信号线30的连接处进入光收发组件10内部。并且，本发明可以无需使用传统的金属遮蔽罩，能够节省大量的电路板150空间。另外，由于无需使用金属遮蔽罩，整体调制解调器的制造成本也能够下降。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所请求保护的权利范围自应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种光收发组件，用于传输光纤信号，其特征在于，

包含：第一端、第二端以及无线信号遮蔽件，

所述第一端用于与光纤信号线连接，以取得光纤信号，

所述第二端用于与光电转换芯片连接，

所述无线信号遮蔽件对应于所述第一端而设置，以遮蔽来自外部的无线信号。

2.如权利要求1所述的光收发组件，其特征在于，

所述无线信号遮蔽件为设置于所述第一端的金属延伸件，其中所述金属延伸件具有用于容纳所述光纤信号线的第一开口。

3.如权利要求2所述的光收发组件，其特征在于，

所述光收发组件还包含有胶材，该胶材设置于所述第一开口与所述光纤信号线之间。

4.如权利要求3所述的光收发组件，其特征在于，

所述第一开口的孔径介于0.1毫米至0.15毫米之间。

5.如权利要求3所述的光收发组件，其特征在于，

沿着所述光纤信号的传输方向，所述金属延伸件具有第一长度，其中该第一长度介于0.5厘米至1.5厘米之间。

6.如权利要求2所述的光收发组件，其特征在于，

所述光收发组件还包含有胶套，该胶套套设于所述金属延伸件上。

7.如权利要求1所述的光收发组件，其特征在于，

所述光收发组件还包含有设置于所述第一端的金属延伸件，其中所述金属延伸件具有用于容纳所述光纤信号线的第一开口，并且所述无线信号遮蔽件对应于所述金属延伸件与所述光纤信号线的连接处而设置。

8.如权利要求7所述的光收发组件，其特征在于，

所述无线信号遮蔽件的第一部分包覆于所述金属延伸件，

所述无线信号遮蔽件的第二部分包覆于所述光纤信号线。

9.如权利要求8所述的光收发组件，其特征在于，

沿着所述光纤信号的传输方向，所述无线信号遮蔽件的所述第二部分具有一长度，其中该长度至少为2毫米。

10.如权利要求8所述的光收发组件，其特征在于，所述无线信号遮蔽件为金属材质。

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