CN201955502U - 光收发元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光收发元件，包括外壳、光检测器、发光单元、功率检测器及折射单元。外壳具有通孔。光检测器配置于外壳内，且适于接收来自外壳外且经由通孔进入的接收光束。发光单元配置于外壳内，且适于发出发射光束，其中发射光束的一部分适于经由通孔传递至外壳之外。功率检测器配置于外壳内，且位于发射光束的另一部分的传递路径上，以监控发射光束的光强度。折射单元配置于功率检测器上，且位于发光单元与功率检测器之间的发射光束的另一部分的传递路径上。基于上述，功率检测器的摆设方向与位置可以较有弹性，有助于使光收发元件的整体体积缩小。

Description

光收发元件

技术领域

本实用新型涉及一种光学元件，尤其涉及一种光收发元件。

背景技术

随着通信技术的进步，时下的通信方式已不限于使用电信号来实现，而近年来光纤通信技术更是逐渐趋于成熟。由于光在光纤中的传递速率远高于电子在导线中的传递速率，因此光纤通信可大幅的提升数据传输的速率，进而提升了网络中下载或上传的速率。

在已知双向光通信系统中，系统端与使用者端各具有一双向光次模组(bidirectional optical subassembly，BOSA)，而两个双向光次模组之间以光纤连接。当使用者端欲传递信号至系统端时，使用者端的双向光次模组中的光收发元件会将使用者端的电信号转换为光信号，而此光信号经由光纤传递至系统端的双向光次模组。系统端的双向光次模组中的光收发元件在接收了此光信号后，会将此光信号转换为电信号，而供系统端作处理。反之，当系统端欲传递信号至使用者端时，系统端的双向光次模组中的光收发元件会将系统端的电信号转换为光信号，而此光信号经由光纤传递至使用者端的双向光次模组。使用者端的双向光次模组中的光收发元件在接收了此光信号后，会将此光信号转换为电信号，而供使用者端作处理。如此一来，便能够达成系统端与使用者端的双向光通信。

由于时下的电子装置朝向小型化发展，因此光收发元件的内部结构的简化及体积的缩小便成为设计光收发元件的重要课题。

实用新型内容

本实用新型提供一种光收发元件，可具有较简化的结构与较小的体积，且有助于使制程容易化及降低制作成本。

本实用新型的一实施例提出一种光收发元件，包括外壳、光检测器、发光单元、功率检测器及折射单元。外壳具有通孔。光检测器配置于外壳内，且适于接收来自外壳外且经由通孔进入的接收光束。发光单元配置于外壳内，且适于发出发射光束，其中发射光束的一部分适于经由通孔传递至外壳之外。功率检测器配置于外壳内，且位于发射光束的另一部分的传递路径上，以监控发射光束的光强度。折射单元配置于功率检测器上，且位于发光单元与功率检测器之间的发射光束的所述另一部分的传递路径上，其中折射单元具有折射曲面，折射曲面适于使发射光束的所述另一部分转向而射向功率检测器。

本实用新型一实施例的光收发元件，还包括波长分离多工器，配置于发光单元与通孔之间的发射光束的传递路径上，且配置于光检测器与通孔之间的接收光束的传递路径上，其中发射光束的波长不同于接收光束的波长，且波长分离多工器根据波长的不同而将发射光束的所述部分的传递路径与接收光束的传递路径分离。

本实用新型一实施例的光收发元件的波长分离多工器为分色镜，分色镜适于让来自通孔的接收光束穿透而传递至光检测器，且适于将来自发光单元的发射光束的所述部分反射至通孔。

本实用新型一实施例的光收发元件的光检测器为光电二极管。

本实用新型一实施例的光收发元件，还包括转阻放大器，配置于外壳内，且电性连接至光电二极管。

本实用新型一实施例的光收发元件，其发光单元为雷射二极管。

本实用新型一实施例的光收发元件，还包括承载台，配置于外壳内，且具有承载面，其中雷射二极管与功率检测器皆配置于承载面上。

本实用新型一实施例的光收发元件的雷射二极管为侧面发光型雷射二极管，且雷射二极管的发光层与功率检测器的吸光层实质上平行。

本实用新型一实施例的光收发元件的功率检测器为光电二极管。

本实用新型一实施例的光收发元件，其折射单元的材质为透明胶体或玻璃。

本实用新型一实施例的光收发元件，还包括透镜，配置于通孔中。

在本实用新型的实施例的光收发元件中，由于采用了折射单元以使发射光束的另一部分转向而射向功率检测器，因此功率检测器的摆设方向与位置可以较有弹性，而不限于将功率检测器以直立的方式摆设。如此一来，便有助于简化功率检测器的组装制程，亦有助于使光收发元件的整体体积缩小。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的光收发元件的剖面示意图。

主要元件符号说明：

30：壳体

40：固定器

50：光纤

52：接收光束

100：光收发元件

110：外壳

111：通孔

112：基座

114：上盖

120：光检测器

130：发光单元

132：发射光束

132a：第一部分

132b：第二部分

134：发光层

140：功率检测器

142：吸光层

150：折射单元

152：折射曲面

160：转阻放大器

170：承载台

172：承载面

180：波长分离多工器

190：透镜

210：导脚

220：滤光片

230：支撑单元

具体实施方式

图1为本实用新型的一实施例的光收发元件的剖面示意图。请参照图1，本实施例的光收发元件100包括外壳110、光检测器120、发光单元130、功率检测器140及折射单元150。外壳110具有通孔111。在本实施例中，外壳110包括基座112及上盖114，其中基座112例如为电晶体外形头(transistoroutline header，TO-header)，而上盖114例如为电晶体外型罐(transistoroutline can，TO-can)。在本实施例中，通孔111位于上盖114上。

光检测器120配置于外壳110内，且适于接收来自外壳110外且经由通孔111进入的接收光束52。在本实施例中，光检测器120配置于基座112上，且光检测器120例如为光电二极管(photodiode)。具体而言，光检测器120适于接收来自通孔111上方的光纤50中的接收光束52，并在检测所述接收光束52后将所述接收光束52所包含的光信号转换成电信号。在本实施例中，光收发元件100还包括转阻放大器160，配置于外壳110内，且电性连接至光检测器120。转阻放大器160可配置于基座112上，且适于将光检测器52所传来的电信号放大，以利于判读。

发光单元130配置于外壳110内，且适于发出发射光束132，其中发射光束132的第一部分132a适于经由通孔111传递至外壳110之外。发光单元130例如为雷射二极管(laser diode，LD)。

功率检测器140配置于外壳110内，且位于发射光束132的第二部分132b的传递路径上，以监控发射光束132的光强度。在本实施例中，功率检测器140例如为光电二极管。折射单元150配置于功率检测器140上，且位于发光单元130与功率检测器140之间的发射光束132的第二部分132b的传递路径上。折射单元150具有折射曲面152，折射曲面152适于使发射光束132的第二部分132b转向而射向功率检测器140。在本实施例中，折射曲面152例如为弯曲凸面。

在本实施例的光收发元件100中，由于采用了折射单元150以使发射光束132的第二部分132b转向而射向功率检测器140，因此功率检测器140的摆设方向与位置可以较有弹性，而不限于将功率检测器140以直立的方式摆设。如此一来，便有助于简化功率检测器140的组装制程，亦有助于使光收发元件100的整体体积缩小。

发光单元130与功率检测器140配置于基座112上。在本实施例中，光收发元件100还包括承载台170，配置于外壳110内，且具有承载面172，其中发光单元130与功率检测器140皆配置于承载面172上，而承载台170配置于基座112上。此外，在本实施例中，发光单元130为侧面发光型雷射二极管，且发光单元130的发光层134与功率检测器140的吸光层142实质上平行。换言之，由于折射单元150使发射光束132的第二部分132b转向的作用，功率检测器140可以像发光单元130那样水平地平贴于承载面172上，而不须使功率检测器140垂直配置而使吸光层142垂直于发光层134摆放。如此一来，便可以简化光收发元件100的组装制程，进而降低程本。另外，由于功率检测器140与发光单元130皆平贴于承载台170上，因此光收发元件100可以不须采用另一个承载台来垂直贴附功率检测器140，如此除了可简化制程、降低成本之外，亦可缩小光收发元件100的体积。

在本实施例中，折射单元150的材质例如为透明胶体。然而，在其他实施例中，折射单元150的材质亦可以是玻璃或其他透明材质。在本实施例中，折射单元150覆盖功率检测器140，且折射单元150具有透镜的功用，以将发射光束132的第二部分132b折射至功率检测器140。

在本实施例中，光收发元件100还包括波长分离多工器(wavelengthdivision multiplexer，WDM)180，配置于发光单元130与通孔111之间的发射光束132的第一部分132a的传递路径上，且配置于光检测器120与通孔111之间的接收光束52的传递路径上。发射光束132的波长不同于接收光束52的波长，且波长分离多工器180根据波长的不同而将发射光束132的第一部分132a的传递路径与接收光束52的传递路径分离。

具体而言，波长分离多工器180例如为分色镜(dichroic mirror)，分色镜适于让来自通孔111的接收光束52穿透而传递至光检测器120，且适于将来自发光单元130的发射光束132的第一部分132a反射至通孔111。然而，在其他实施例中，分色镜亦可以是将接收光束52反射至光检测器120，且让发射光束132的第一部分132a穿透而传递至通孔111。在本实施例中，波长分离多工器180可藉由支撑单元230配置于基座112上。

在本实施例中，光收发元件100还包括透镜190，配置于通孔111中，以将发射光束132的第一部分132a会聚于光纤50中，且将接收光束52会聚于波长分离多工器180上。此外，在本实施例中，光收发元件100还包括数个导脚210，这些导脚210分别电性连接至发光单元130、光检测器120及功率检测器140。此外，这些导脚210可电性连接至系统端或使用者端，其中系统端或使用者端例如为电脑系统、服务器、路由器(router)或其他网络系统中的装置。举例而言，系统端与使用者端可各具有光收发元件100，而两光收发元件100之间以光纤50连接。光检测器120在检测到接收光束52后可将接收光束52所包含的光信号转换为电信号，而电信号经由导脚210传递至这个光收发元件100所连接的系统端或使用者端，而完成信号的接收。另一方面，系统端或使用者端可发出电信号而传递至其所连接的光收发元件100，例如是使电信号经由导脚210传递至发光单元130。发光单元130将电信号转换为发射光束132所包含的光信号，而功率检测器140则可即时监控发射光束132的功率，以确保光信号的正确性。如此一来，即完成信号的发射。因此，本实施例的光收发元件100可达到双向光信号收发的功效。

在本实施例中，光收发元件100可配置于壳体30中，而光纤50的一端可藉由固定器40固定于壳体30上。

在本实施例中，光收发元件100还包括滤光片220，配置于波长分离多工器180与光检测器120之间的接收光束52的传递路径上，且滤光片220适于让具有接收光束52的波长的光通过，并阻挡具有其他波长的光。如此一来，可确保光检测器120所检测到的光信号不受其他杂散光(例如环境中的杂散光)的干扰。然而，在其他实施例中，亦可将滤光片配置于光纤50与波长分离多工器180之间的接收光束52的传递路径及发射光束132的第一部分132a的传递路径上，此时滤光片适于使具有接收光束52的波长与发射光束132的波长的光通过，并阻挡具有其他波长的光。

综上所述，在本实用新型的实施例的光收发元件中，由于采用了折射单元以使发射光束的第二部分转向而射向功率检测器，因此功率检测器的摆设方向与位置可以较有弹性，而不限于将功率检测器以直立的方式摆设。如此一来，便有助于简化功率检测器的组装制程，亦有助于使光收发元件的整体体积缩小。

虽然本实用新型已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域的普通技术人员，当可作些许的更动与润饰，而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (11)

1.一种光收发元件，其特征在于，包括：

外壳，具有通孔；

光检测器，配置于所述外壳内，且适于接收来自所述外壳外且经由所述通孔进入的接收光束；

发光单元，配置于所述外壳内，且适于发出发射光束，其中所述发射光束的一部分适于经由所述通孔传递至所述外壳之外；

功率检测器，配置于所述外壳内，且位于所述发射光束的另一部分的传递路径上，以监控所述发射光束的光强度；以及

折射单元，配置于所述功率检测器上，且位于所述发光单元与所述功率检测器之间的所述发射光束的所述另一部分的传递路径上，其中所述折射单元具有折射曲面，所述折射曲面适于使所述发射光束的所述另一部分转向而射向所述功率检测器。

2.根据权利要求1所述的光收发元件，其特征在于，还包括波长分离多工器，配置于所述发光单元与所述通孔之间的所述发射光束的所述部分的传递路径上，且配置于所述光检测器与所述通孔之间的所述接收光束的传递路径上，其中所述发射光束的波长不同于所述接收光束的波长，且所述波长分离多工器根据波长的不同而将所述发射光束的所述部分的传递路径与所述接收光束的传递路径分离。

3.根据权利要求2所述的光收发元件，其特征在于，所述波长分离多工器为分色镜，所述分色镜适于让来自所述通孔的所述接收光束穿透而传递至所述光检测器，且适于将来自所述发光单元的所述发射光束的所述部分反射至所述通孔。

4.根据权利要求1所述的光收发元件，其特征在于，所述光检测器为光电二极管。

5.根据权利要求4所述的光收发元件，其特征在于，还包括转阻放大器，配置于所述外壳内，且电性连接至所述光电二极管。

6.根据权利要求1所述的光收发元件，其特征在于，所述发光单元为雷射二极管。

7.根据权利要求6所述的光收发元件，其特征在于，还包括承载台，配置于所述外壳内，且具有承载面，其中所述雷射二极管与所述功率检测器皆配置于所述承载面上。

8.根据权利要求7所述的光收发元件，其特征在于，所述雷射二极管为侧面发光型雷射二极管，且所述雷射二极管的发光层与所述功率检测器的吸光层实质上平行。

9.根据权利要求1所述的光收发元件，其特征在于，所述功率检测器为光电二极管。

10.根据权利要求1所述的光收发元件，其特征在于，所述折射单元的材质为透明胶体或玻璃。

11.根据权利要求1所述的光收发元件，其特征在于，还包括透镜，配置于所述通孔中。

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