CN1908715A

CN1908715A - 光电转换装置

Info

Publication number: CN1908715A
Application number: CN 200510089813
Authority: CN
Inventors: 林义雄; 郑耀龄; 萧正达; 王明传; 余昱辰; 李顺天
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2025-08-05
Also published as: CN100410709C

Abstract

一种光电转换装置包括具有上盖及下盖的壳体；信号处理模块，结合在该壳体中，且具有光电转换组件，处理及传递光电信号以及弹性接口单元，具有导电性，弹性地夹持在该光电转换组件与该上、下盖之间，形成该光电转换组件与壳体的接地回路与弹性的固定；本发明的光电转换装置借由具有导电性的弹性接口单元可形成该光电转换组件与壳体的接地回路与弹性的固定，有效地屏蔽该光电转换组件产生的电磁辐射，并防止该光电转换组件脱落，因此，本发明可有效抑制电磁干扰、提高抗震性与导热性，相对提高了光电转换装置的可靠性。

Description

光电转换装置

技术领域

本发明是关于一种光电信号的转换技术，特别是关于一种光电转换装置。

背景技术

使用铜导线传输数据是通过电信号的形式传递，由于电磁辐射以及热损耗等诸多因素的影响，电信号无法直接传输很长的距离，在此需要设置许多中继站不断地将信号放大。再有电信号的传输方式也不利于数据的保密，因此造成例如银行、军事单位等系统的安全隐患。此外，由于铜导线的带宽相当低，所以传输能力也十分有限。因此，现在数据与通信网络大都采用光纤代替铜导线进行所谓的“光通信”。

光通信运用的光电转换装置包括发送模块、接收模块或是将二者功能整合的收发模块，构成以上三种模块的主要光电转换组件分别为光发送组件(Transmitter Optical Sub-Assembly；TOSA)、光接收组件(Receive Optical Sub-Assembly；ROSA)以及光收发组件(Transmitter/Receiver Optical Sub-Assembly；TROSA)，这三种组件均属于一种光次组件(Optical Sub-Assembly；OSA)。

不论是进行光接收还是光发送，OSA均需要对信号速率极高的高频电流进行处理，因此会产生较大的电磁辐射，如果没有妥善解决电磁辐射的问题势必会对光电系统造成影响，导致系统的不稳定甚至出现故障。

现有降低电磁辐射采取的技术手段，一般是在信号处理模块外部采用金属薄片或金属外壳实现对电磁波的防护，金属外壳的材质可能是导体材料或是塑料材料表面镀上一金属层，消极地隔离电磁波的外泄，电磁波在外壳内部还可能引起共振，也可能经由空气介质辐射干扰电子元件，这些方法并未针对TOSA、ROSA或TROSA等主要电磁波产生源做防护。

图1A与图1B是美国第6,200,041号的光电转换装置结构示意图。如图所示，该专利揭示一种解决电磁辐射问题的屏蔽技术，该技术重点是在内部采用金属薄片11，外部采用环型金属薄片12，实现对电磁波的防护(遮掩)，然而这种做法并未针对TOSA及ROSA这两个主要电磁波产生源做防护(遮掩)，而且内部采用的金属薄片11与环形金属薄片12留有开孔与垂片，所以无法完全隔绝电磁波辐射。

图2A与图2B是美国第6,335,869号的光电转换装置结构示意图。如图所示，该技术重点在于，使用ㄇ型金属上盖21与金属底板22作为防护(遮掩)电磁波辐射外泄的机制，然而应用这种技术，该金属底板22仅依靠附件24与该ㄇ型金属上盖21接触，造成面积太小，无法有效的将电磁波引导至地端。此外，开孔23因TOSA及ROSA的标准规定，无法适应不同尺寸的TOSA与ROSA，所以无法完全隔绝电磁波通过该开孔23向外辐射。

图3是美国专利6,206,582号的光电转换装置结构示意图。如图所示，该专利的技术重点在于将外壳与OSA紧密接合，以实现对电磁波的防护(遮掩)。此方法的缺点是，因接触部位表面不平整，使接触面积缩小，遇到震动时，由于OSA与外壳紧密接触，因此OSA会因此承受完全的震动冲击，使OSA可靠度降低，难以通过摔落测试。

此外，OSA工作时会产生大量的热量，如果不实时地将热量散发出去而蓄积在OSA上，会对光电转换装置的可靠度造成影响并会直接导致光电转换装置的使用寿命缩短。

因此，如何提供一种可以降低光电转换装置电磁辐射，提高光电转换装置散热以及提高光电转换装置抗震性能的技术，即是目前本领域需要解决的问题。

发明内容

为解决上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种可抑制电磁干扰的光电转换装置。

本发明的另一目的在于提供一种提高导热性的光电转换装置。

本发明的再一目的在于提供一种提高抗震性的光电转换装置。

为达上述以及其它目的，本发明提供一种的光电转换装置，该装置包括：壳体，具有上盖及下盖；信号处理模块，结合在该壳体中，且具有光电转换组件，处理及传递光电信号；以及弹性接口单元，具有导电性，弹性地夹持在该光电转换组件与该上、下盖之间，形成该光电转换组件与壳体的接地回路与弹性的固定。

上述具有导电性的该弹性接口单元可包括ㄇ型导体片以及两个弹片，其中，该ㄇ型导体片供夹持光电转换组件，该两个弹片连接在该ㄇ型导体片两侧末端并接触上、下盖。该两个弹片最好是由ㄇ型导体片的两侧末端向内弯折延伸形成；且该ㄇ型导体片还可具有导槽以及与该导槽连通的开孔；该弹片可呈梳状结构或平整的板片结构。在实施例中，该弹性接口单元包括两个导电弹片，且两个导电弹片分别设置在该光电转换组件与该上、下盖之间；两个导电弹片最好可分别固接在该光电转换组件的上、下表面，或者可分别固接在该上、下盖的内面。

该壳体可以是金属壳体，最好是具有导电性与导热性。该信号处理模块可以是电路板，且该电路板还具有用于电性连接光电转换组件的缺口。该光电转换组件是光学次组件，可具有与光纤连接的接头及与该电路板连接的多个接脚。该光电转换组件例如是光发射组件(TOSA)、光接收组件(ROSA)以及光收发组件(TROSA)其中的一种，或者是包括光发射组件(TOSA)及光接收组件(ROSA)。

综上所述，本发明的光电转换装置借由具有导电性的弹性接口单元可形成该光电转换组件与壳体的接地回路与弹性的固定，有效地屏蔽该光电转换组件产生的电磁辐射，并防止该光电转换组件脱落。因此，本发明可有效抑制电磁干扰、提高抗震性与导热性，相对提高了光电转换装置的可靠性。

附图说明

图1A与图1B是美国专利第6,200,041号光电转换装置示意图；

图2A与图2B是美国专利第6,335,869号光电转换装置示意图；

图3是美国专利6,206,582号的光电转换装置示意图；

图4是本发明的光电转换装置实施例1的结构示意图；

图5是本发明的光电转换装置的弹性接口单元结构示意图；

图6是本发明的光电转换装置实施例2的结构示意图；

图7是本发明的光电转换装置实施例3的结构示意图；以及

图8是本发明弹性接口单元变化实施例的示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式。本发明也可以其它不同的具体实施例施行或应用，例如所述的ㄇ型导体片，也可以根据实际需要设置为其它形状而非本实施方式所述的ㄇ型。此外，本发明的附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此仅显示与本发明有关的构成，且显示的构成并非以实际实施时的数目、形状、及尺寸比例绘制，实际实施时的数目、形状及尺寸比例是一种可选择性的设计，且其构成布局形态可能更复杂。为简单、清楚地描述本发明特征，以下本发明的各个实施例中，相同的组件采用相同的标号。

实施例1

图4是本发明光电转换装置实施例1的结构示意图。如图所示，本发明的光电转换装置3至少包括：光学次组件(Optical Sub-Assembly；OSA)31、电路板323、壳体32以及具有导电性的弹性接口单元33。该光学次组件31电性连接在该电路板323上，相当于构成信号处理模块，该光学次组件31则相当于光电转换组件。

该光学次组件31是将电信号转变为光信号并发射光信号的光学发射组件(Transmitter Optical Sub-Assembly；TOSA)，或是用于接收光信号并将光信号转变为电信号的光接收组件(Receive OpticalSub-Assembly；ROSA)，也可以是可发射光信号又可接收光信号的光收发组件(Transmitter/Receiver Optical Sub-Assembly；TROSA)，且该光学次组件31具有与光纤(未标出)连接的接头311及与该电路板323连接的多个接脚312。

该电路板323用于处理该光学次组件31所接收及发送的信号，实现光电转换的功能，且该电路板323具有缺口324，该缺口324用于置放该光学次组件31，且借由该光学次组件31的接脚312，与该电路板323电性连接。

该壳体32具有上盖321及下盖322，且由该上盖321及下盖322形成容置空间326，该容置空间326用于置放该光学次组件31、电路板323及弹性接口单元33，且借由螺丝325将该上盖321及下盖322锁固构成该壳体32。该壳体32是具有优良导电性与导热性的金属壳体，当然也可由表面镀有金属层的其它材料所制成，借由具有优良导电性与导热性的壳体32搭配弹性接口单元33，可将光学次组件31及电路板323上产生的热量及电磁辐射导出。

该具有导电性的弹性接口单元33弹性地夹持在该光学次组件31与该上盖321、下盖322之间，请同时参阅图5，该弹性接口单元33包括ㄇ型导体片331，以及由该ㄇ型导体片331两侧向外延伸弯折形成的弹片332。该ㄇ型导体片331的中央位置处设有开孔333，且该开孔333沿着该ㄇ型导体片331的一侧边向下设有导槽334，使该开孔333与该导槽334连通，其中该导槽334用于引导与该光学次组件31连接的光纤穿过，且同时借由该开孔333穿过连接该光纤的该光学次组件31的接头311，使该弹性接口单元33夹固该光学次组件31，且该弹性接口单元33的形状类似长尾夹，即该ㄇ型导体片331的两侧略向内弯，因而可以夹持住该光学次组件31，且由于该弹性接口单元33具有弹性，所以可夹持住不同大小规格的该光学次组件31，使遮蔽并大面积接触该光学次组件31，屏蔽该光学次组件31的电磁辐射并引导该光学次组件31工作时所产生的热量。

该弹片332一体成形于该ㄇ型导体片331的两侧，且该弹性接口单元33夹持该光学次组件31而组装在壳体32内时，该弹片332分别接触该上盖321及下盖322的内面，形成该光学次组件31与壳体32的接地回路与弹性固定效果，屏蔽该光学次组件31所产生的电磁辐射。同时，将该光学次组件31产生的热量传导至该上盖321与该下盖322，使该光学次组件31大面积接地且同时将工作产生的热量轻易传导至该上盖321与该下盖322，有效抑制电磁干扰及提高散热效果。此外，利用该弹片332构成该光学次组件31弹性地夹持在该上盖321与下盖322之间，因而可提高抗震性，防止该光学次组件31因为震动或摔落与该电路板323脱离，且同时保护该光学次组件31避免损坏，提高该光电转换装置可靠度。该具有导电性的弹性接口单元33是由良导电性的金属材质制成。另在本实施例中，该弹片332是梳状结构，增大其与空气接触的表面积，提高了热传导效果。

实施例2

图6是本发明光电转换装置实施例2的示意图，如图所示，该实施例2的光电转换装置3大致与实施例1所述相同，不同之处在于，本实施例2的该弹性接口单元33是由两个导电弹片33a、33b组成。其中该导电弹片33a固接在该上盖321内面，也可与该上盖321一体成型；该导电弹片33b固接在该下盖322，同样可与该下盖322一体成型。当组合该上盖321与该下盖322时，该导电弹片33a与该导电弹片33b分别对应弹性接触在该光学次组件31上、下表面，用于弹性地夹持该光学次组件31，且屏蔽与该电路板323相连的该光学次组件31产生的电磁波，同时传导该光学次组件31产生的热量，并提供该光学次组件31弹性地夹持在该壳体32中的定位固持效用，防止该光学次组件31因震动或摔落测试造成脱落。

实施例3

图7是本发明光电转换装置实施例3的示意图，如图所示，该实施例3的光电转换装置3与实施例2所述大致相同，不同之处在于，该弹性接口单元33是由两个导电弹片33a、33b组成，且该两个导电弹片33a、33b固接在该光学次组件31的上、下表面，当然也可与其一体成型，在制作该光学次组件31时，将该两个导电弹片33a、33b一并制作完成，这样可省略额外制作该接口单元33的成本，并在进行震动、掉落或摔落测试时，避免造成该光学次组件31与该壳体相对的位置改变，即防止光学次组件31从该电路板323脱落。

图8是本发明弹性接口单元变化实施例的示意图，如图所示，本实施例的弹性接口单元33大致与实施例1所述相同，不同之处在于，该弹性接口单元33的弹片332是平整的板片结构，可同样提供弹性地夹持、热传导以及抑制电磁干扰等的效果。

综上所述，本发明的光电转换装置借由具有导电性的弹性接口单元弹性地夹持在该光电转换组件与该上、下盖之间，形成该光电转换组件与壳体的接地回路，可屏蔽该光电转换组件产生的电磁辐射，将产生的电磁波引导接地，直接消除干扰源与受扰组件之间的干扰路径，同时提高光电转换装置本身的抗干扰能力。另外，借由弹性接口单元的设置，形成该光电转换组件与壳体的弹性地夹持与固定效果，可提高抗震性，有效地防止该光电转换组件的脱落。再者，本发明的光电转换装置也可借由该具有导电性的弹性接口单元，将该光电转换组件产生的热量传导至该上盖与该上盖，提高了散热效率。

Claims

1.一种光电转换装置，其特征在于，该装置包括：

壳体，具有上盖及下盖；

信号处理模块，结合在该壳体中，且具有光电转换组件，处理及传递光电信号；以及

弹性接口单元，具有导电性，弹性地夹持在该光电转换组件与该上、下盖之间，形成该光电转换组件与壳体的接地回路与弹性的固定。

2.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，该光电转换组件是光学次组件。

3.如权利要求2所述的光电转换装置，其特征在于，该光学次组件包括光发射组件、光接收组件或光收发组件其中的一种。

4.如权利要求2所述的光电转换装置，其特征在于，该光学次组件是光发射组件及光接收组件。

5.如权利要求2所述的光电转换装置，其特征在于，该光学次组件具有与光纤连接的接头及与该信号处理模块连接的多个接脚。

6.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，该信号处理模块包括与该光电转换组件电性连接的电路板。

7.如权利要求6所述的光电转换装置，其特征在于，该电路板具有用于连接光电转换组件的缺口。

8.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，该壳体是金属壳体。

9.如权利要求8所述的光电转换装置，其特征在于，该金属壳体具有导电性及导热性。

10.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，该弹性接口单元包括供夹持在光电转换组件的ㄇ型导体片以及连接于该ㄇ型导体片两侧末端并接触于上、下盖的两个弹片。

11.如权利要求10所述的光电转换装置，其特征在于，该两个弹片是由ㄇ型导体片的两侧末端向内弯折延伸形成的。

12.如权利要求10所述的光电转换装置，其特征在于，该ㄇ型导体片还具有导槽以及与该导槽连通的开孔。

13.如权利要求10所述的光电转换装置，其特征在于，该弹片是梳状结构。

14.如权利要求10所述的光电转换装置，其特征在于，该弹片是平整的板片结构。

15.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，该弹性接口单元包括两个导电弹片，且两个导电弹片分别设置在该光电转换组件与该上、下盖之间。

16.如权利要求15所述的光电转换装置，其特征在于，该两个导电弹片分别固接在该光电转换组件的上、下表面。

17.如权利要求15所述的光电转换装置，其特征在于，该两个导电弹片分别固接在该上、下盖的内面。