KR101725046B1 - Optical transiver comprised of components arranged by insertion - Google Patents

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Abstract

광 송수신장치는 칩이 설치되는 기판, 광통신용 광의 수발신 경로를 제공하는 광섬유, 광섬유가 고정되는 광섬유 가이드, 광섬유에 대해 광을 수발광하는 광소자, 광소자가 설치되는 서브마운트, 광소자와 광섬유간의 광의 집광을 위한 다중렌즈를 구비한 다중렌즈블록, 및 광섬유 가이드, 서브마운트, 및 다중렌즈블록이 결합되는 가이드홀더를 포함한다. 기판은 그 판면의 일 부위가 판면 방향으로 함몰된 함몰부를 구비하여 가이드홀더가 함몰부에 삽입 결합되고, 가이드홀더의 측면에 기판의 함몰부가 슬라이딩 결합되도록 판면 방향의 측면슬롯이 형성되어 있다. 광 송수신장치를 구성하는 모든 부품의 결합구조와 광 송수신장치 전체의 기판과의 결합구조가 슬라이딩 삽입 방식으로 구현된다. 따라서 별도의 정렬 과정을 거치지 않더라도 높은 정밀도로 각 부품이 정렬되어 광 통신의 정밀도가 높아진다.The optical transceiver includes a substrate on which a chip is mounted, an optical fiber that provides a path for optical communication, a optical fiber guide to which the optical fiber is fixed, an optical device that emits light to the optical fiber, a submount that mounts the optical device, A multiple lens block having multiple lenses for light focusing, and a guide holder to which an optical fiber guide, submount, and multiple lens blocks are coupled. One side of the plate surface of the substrate is provided with a depressed portion recessed in the direction of the surface of the plate. The guide holder is inserted into the depressed portion and a side slot in the plate surface direction is formed on the side surface of the guide holder. The coupling structure of all the components constituting the optical transceiver and the coupling structure of the entire optical transceiver with the substrate are realized by the sliding insertion method. Therefore, even if the alignment process is not performed, the precision of the optical communication can be improved by aligning the components with high precision.

Description

삽입 결합에 의해 정렬되는 부품들로 구성된 광 송수신장치 {Optical transiver comprised of components arranged by insertion}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an optical transceiver,

본 발명은 광 송수신장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 광소자, 광섬유, 다중렌즈 등을 구비한 광 송수신장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transceiver, and more particularly, to an optical transceiver including an optical element, an optical fiber, and a multi-lens.

광통신에 사용되는 광 송수신장치는, 기판 상에 실장되어 광 통신을 할 데이터를 송수신하는 칩, 칩으로부터의 데이터를 발광하고 수광된 빛을 칩으로 데이터로서 전송하는 광소자, 외부와의 광 송수신 경로를 제공하여 광소자에 대한 광 통신을 구현하는 광섬유, 송수신되는 광을 광소자와 광섬유 사이에서 집광하여 전달하는 다중렌즈를 구비한 다중렌즈블록을 구비하고 있다.An optical transmission / reception device used for optical communication includes a chip mounted on a substrate and transmitting / receiving data for optical communication, an optical device emitting data from the chip and transmitting the received light as data to a chip, And a multiple lens block having multiple lenses for collecting and transmitting the transmitted and received light between the optical element and the optical fiber.

이러한 광 송수신장치에서는 광소자와 광섬유 및 다중렌즈들간의 상대 위치를 정밀하게 정렬시키는 것이 필요하다. 부품들간의 상대 위치를 정렬함에 있어서 어느 부품을 다른 부품 상의 특정 위치에 고정시키고자 하는 작업은 매우 높은 정밀도를 요구한다. 따라서, 광 송수신장치에서는 부품들 간의 위치를 정렬함에 있어서 가급적 삽입 결합에 의한 위치 정렬 방식을 채용하고자 한다. 삽입 결합에 의한 위치 정렬은 각 부품을 정밀하게 가공하기만 하면 그에 설치된 부품들간의 위치는 정밀하게 정렬된다.In such an optical transceiver, it is necessary to precisely align the relative positions between the optical element, the optical fiber, and the multiple lenses. In aligning the relative positions of the parts, the operation of fixing the parts to a specific position on the other part requires very high precision. Accordingly, in order to align the positions of the components in the optical transceiver, it is desirable to adopt a position alignment method by insertion coupling as much as possible. The positional alignment by the insertion coupling is precisely aligned between the components installed on the components as long as each component is precisely machined.

그런데, 종래의 광 송수신장치에서는 삽입 결합에 의한 방식이 일부 부품들간에만 적용되어 있어 적용되지 않는 나무지 부품들의 정렬에 있어서는 정밀도가 떨어진다는 단점을 가지고 있었다. 특히, 광 송수신장치를 구성하는 대부분의 부품을 삽입 결합방식을 채용하는 경우에도, 광 송수신 장치를 기판 상에 고정하는 데에 있어서는 별도의 부착 방식이나 볼트 등의 고정용구 체결 방식을 채용할 수밖에 없었고, 이는 최종적으로 기판 상에 광 송수신장치를 고정시키는 작업에서의 오차를 유발함으로써 기판 상의 칩(정확하게는 칩과 연결시키는 배선)과의 배치 오차가 발생하는 문제점이 있었다.However, in the conventional optical transceiver, there is a disadvantage in that the precision of the alignment of the wooden paper parts which is not applied is deteriorated because the method of insertion coupling is applied only to some parts. Particularly, even in the case where most of the parts constituting the optical transceiver are inserted and coupled, the optical transceiver is forced to adopt a separate attachment system or a fixture fastening system such as a bolt , Which causes an error in the operation of fixing the optical transceiver on the substrate finally, thereby causing a disposition error between the chip on the substrate (precisely, the wiring connecting to the chip).

한국특허 제1176950호(부품의 수동 정렬을 구현하는 광 송수신 장치 및 부품의 수동 정렬방법)Korean Patent No. 1176950 (Optical transceiver for manual alignment of parts and manual alignment of parts) 본 선행기술에 개시된 표시장치는 광 송수신장치에서의 각종 부품의 결합 방식이 개시되어 있음.The display device disclosed in this prior art discloses a coupling method of various components in an optical transceiver.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광 송수신장치를 구성하는 모든 부품이 슬라이딩 삽입 방식에 의해 결합되도록 하고, 나아가 광 송숫신 장치 자체를 기판과 결합시키는 구조 또한 슬라이딩 삽입 방식에 의한 결합구조가 되도록 함으로써, 각 부품을 별도로 정렬시키는 과정이 없이도 높은 정밀도로 정렬될 수 있는 광 송수신장치의 구성을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a structure in which all components constituting an optical transceiver are coupled by a sliding insertion method, The present invention also provides a structure of an optical transceiver that can be aligned with high precision without a process of separately aligning the components by providing a coupling structure by a sliding insertion method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 송수신장치는, 칩이 설치되는 기판, 광통신용 광의 수발신 경로를 제공하는 광섬유, 상기 광섬유가 고정되는 광섬유 가이드, 상기 광섬유에 대해 광을 수발광하는 광소자, 상기 광소자가 설치되는 서브마운트, 상기 광소자와 상기 광섬유간의 광의 집광을 위한 다중렌즈를 구비한 다중렌즈블록, 및 상기 광섬유 가이드, 상기 서브마운트, 및 상기 다중렌즈블록이 결합되는 가이드홀더를 포함한다. 상기 기판은 그 판면의 일 부위가 판면 방향으로 함몰된 함몰부를 구비하여 상기 가이드홀더가 상기 함몰부에 삽입 결합되고, 상기 가이드홀더의 측면에 상기 기판의 상기 함몰부가 슬라이딩 결합되도록 판면 방향의 측면슬롯이 형성되어 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an optical transceiver comprising: a substrate on which chips are mounted; an optical fiber for providing a path for receiving and transmitting light for optical communication; an optical fiber guide on which the optical fiber is fixed; A sub-mount on which the optical device is installed, a multiple lens block having multiple lenses for focusing the light between the optical device and the optical fiber, and a guide holder to which the optical fiber guide, the submount, and the multiple lens block are coupled do. The substrate is provided with a depressed portion whose one side of the plate surface is recessed in the direction of the plate surface so that the guide holder is inserted into the depression and inserted into the side slot of the plate- Respectively.

상기 가이드홀더의 상면에는 상기 광섬유 가이드, 상기 서브마운트, 및 상기 다중렌즈볼록이 각각 슬라이딩에 의해 삽입 결합되는 상부슬롯이 형성되어 있다.An upper slot is formed on the upper surface of the guide holder in which the optical fiber guide, the submount, and the multi-lens convex are respectively inserted and coupled by sliding.

바람직하게는, 상기 가이드홀더가 상기 기판에 결합되고 상기 가이드홀더에 상기 광섬유 가이드, 상기 서브마운트, 상기 다중렌즈블록이 결합된 상태에서 상기 가이드홀더를 덮어 씌우는 캡을 더 포함한다.Preferably, the cap further includes a cap for coupling the guide holder to the substrate and covering the guide holder in a state where the optical fiber guide, the submount, and the multiple lens block are coupled to the guide holder.

상기 캡은 상기 기판에 삽입 결합된다.The cap is inserted into the substrate.

상기 캡은 상기 기판의 상부와 하부에 각각 결합되는 상부 캡과 하부 캡을 포함한다.The cap includes an upper cap and a lower cap respectively coupled to upper and lower portions of the substrate.

본 발명에 따르면, 광 송수신장치를 구성하는 모든 부품의 결합구조와 광 송수신장치 전체의 기판과의 결합구조가 슬라이딩 삽입 방식으로 구현된다. 따라서 별도의 정렬 과정을 거치지 않더라도 높은 정밀도로 각 부품이 정렬되어 광 통신의 정밀도가 높아진다.According to the present invention, the coupling structure of all the components constituting the optical transceiver and the coupling structure of the entire optical transceiver with the substrate are realized by the sliding insertion method. Therefore, even if the alignment process is not performed, the precision of the optical communication can be improved by aligning the components with high precision.

도 1 은 본 발명에 따른 광 송수신장치의 분해사시도.
도 2 는 도 1 의 가이드홀더의 사시도.
도 3 은 도 1 의 광 송수신장치의 결합 상태에서 기판과의 결합 관계를 도시한 도면.
도 4 는 도 3 의 결합 상태를 도시한 도면.
도 5 는 도 4 에 캡을 씌우는 과정을 도시한 도면.
도 6 은 도 5 의 결합 상태를 도시한 측단면도.1 is an exploded perspective view of an optical transceiver according to the present invention;
Fig. 2 is a perspective view of the guide holder of Fig. 1; Fig.
3 is a view showing a coupling relation with a substrate in a coupled state of the optical transceiver of FIG.
Fig. 4 is a view showing a coupled state of Fig. 3; Fig.
FIG. 5 is a view showing a capping process in FIG. 4; FIG.
6 is a side cross-sectional view showing the engaged state of Fig. 5;

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 광 송수신장치의 분해사시이고, 도 2 는 도 1 의 가이드홀더의 사시도이고, 도 3 은 도 1 의 광 송수신장치의 결합 상태에서 기판과의 결합 관계를 도시한 도면이다. 광 송수신장치는, 기판(80), 칩(10), 서브마운트(20), 광소자(도시되지 않음), 다중렌즈블록(30), 광섬유 가이드(40), 광섬유(60), 및 가이드홀더(50)를 포함하여 구성된다.FIG. 1 is an exploded perspective view of the optical transceiver according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the guide holder of FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing a coupling relation with a substrate in the optical transceiver of FIG. 1 . The optical transceiver includes a substrate 80, a chip 10, a submount 20, an optical element (not shown), a multiple lens block 30, an optical fiber guide 40, an optical fiber 60, (50).

칩(10)은 광소자와 데이터 통신을 하는 소자로서 기판(80) 상에 설치된다. 광섬유(60)는 광통신용 광의 수발신 경로를 제공한다. 광섬유(60)는 광섬유 가이드(40)에 결합되어 고정된다. 광소자(도시되지 않음)는 광섬유(60)에 대해 광을 수발광하며, 광소자는 서브마운트(20) 상에 설치된다. 서브마운트(20)는 기판(80) 상에 설치된 칩(10)의 배선과 연결되는 배선을 구비하여, 동 배선을 통해 칩(10)과 광소자를 데이터 통신 가능하게 연결한다. 다중렌즈블록(30)은 광소자와 광섬유(60) 간의 광의 집광을 위한 다중렌즈를 구비하고 있다.The chip 10 is mounted on a substrate 80 as an element for data communication with an optical element. The optical fiber 60 provides a path for sending and receiving light for optical communication. The optical fiber 60 is fixedly coupled to the optical fiber guide 40. An optical element (not shown) emits light to the optical fiber 60, and the optical element is mounted on the submount 20. The submount 20 has a wiring connected to the wiring of the chip 10 mounted on the substrate 80 so that the chip 10 and the optical element can be connected to each other via the copper wiring for data communication. The multiple lens block 30 has multiple lenses for focusing the light between the optical element and the optical fiber 60.

본 발명에서는, 광섬유 가이드(40), 서브마운트(20), 및 다중렌즈블록(30)이 가이드홀더(50)에 결합되며, 이때 가이드홀더(50)에 결합되는 방식은 가이드홀더(50)의 상부에서 삽입되는 방식이다. 즉, 가이드홀더(50)의 상부에는 세 개의 상부슬롯(52, 53, 54)이 상하방향으로 형성되어 있으며 이 상부슬롯(52, 53, 54)는 각각 서브마운트(20), 다중채널블록(30), 및 광섬유 가이드(40)의 측면 형상에 대응되도록 형성도어 있다. 따라서, 서브마운트(20), 다중채널블록(30), 및 광섬유 가이드(40)를 가이드홀더(50)의 상부에서 하방으로 이동시켜 슬라이딩에 의해 삽입시키는 간단한 동작만으로 이들이 상부슬롯(52, 53, 54)에 각각 결합되며, 결합시의 위치도 정확하게 정렬된다.In the present invention, the optical fiber guide 40, the submount 20, and the multiple lens block 30 are coupled to the guide holder 50 and the guide holder 50 is coupled to the guide holder 50 Is inserted in the upper part. That is, three upper slots 52, 53 and 54 are formed in the upper portion of the guide holder 50 in the vertical direction, and the upper slots 52, 53 and 54 are connected to the submount 20, 30, and the side surface of the optical fiber guide 40. [ Therefore, by simply moving the submount 20, the multi-channel block 30, and the optical fiber guide 40 downward from the top of the guide holder 50 and inserting them by sliding, 54, respectively, and the position at the time of engagement is also accurately aligned.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 기판(80)은 그 판면의 일 부위가 판면 방향으로 함몰된 함몰부(85)를 구비하여 가이드홀더(50)가 함몰부(85)에 삽입 결합되도록 구성된다. 이를 위하여, 가이드홀더(50)의 측면에는 기판(80)의 함몰부(85)가 슬라이딩 결합되도록 판면 방향의 측면슬롯(51)이 형성되어 있다. 이러한 구성에 의하여, 가이드홀더(50)를 기판(80)의 측방에서 슬라이딩 이동시키면 함몰부(85)의 측면 에지 부분이 가이드홀더(50)의 측면슬롯(51)에 삽입되어 도 4 와 같이 결합되며, 이에 의하여 가이드홀더(50)와 기판(80)간의 위치(정확하게는 가이드홀더(50)와 기판(80) 상의 칩(10)의 배선의 위치)가 정확하게 정렬된다.3, in the present invention, the substrate 80 has a depression 85, which is recessed in the direction of the surface of the plate, so that the guide holder 50 is inserted into the depression 85 . To this end, a side slot 51 is formed in the side surface of the guide holder 50 in the direction of the plate surface so that the depression 85 of the substrate 80 is slidably engaged. With this configuration, when the guide holder 50 is slidably moved laterally of the substrate 80, the side edge portions of the depressed portions 85 are inserted into the side slots 51 of the guide holder 50, Whereby the position between the guide holder 50 and the substrate 80 (precisely, the position of the guide holder 50 and the wiring of the chip 10 on the substrate 80) is accurately aligned.

이와 같이 본 발명에서는 가이드홀더(50)에 각 부품(20, 30, 40)을 꽂아 결합시키고 가이드홀더(50)를 기판(80)에 꽂아 결합시키는 간단한 동작에 의해 모든 부품들은 물론 가이드홀더(50) 자체의 위치까지도 정밀하게 정렬된다.As described above, according to the present invention, all the parts are inserted into the guide holder 50 (not shown) by the simple operation of inserting the components 20, 30 and 40 into the guide holder 50 and connecting the guide holder 50 to the substrate 80, ) Are precisely aligned even to their positions.

한편, 본 발명에서는 도 4 의 상태에서 가이드홀더(50)를 덮어씌움으로써 외부의 이물질이나 충격으로부터 광 송수신장치를 보호하는 캡(90, 91)이 구비된다. 캡(90, 91)은 가이드홀더(50)가 기판(80)에 결합되고 가이드홀더(80)에 광섬유 가이드(40), 서브마운트(20), 다중렌즈블록(30)이 결합된 상태에서 가이드홀더(50)를 덮어 씌우며, 기판(80)의 상부와 하부에 각각 결합되는 상부캡(90)과 하부캡(91)으로 구성된다. 상부캡(90)의 하부에는 결합돌기(99)가 마련되어 있고 하부캡(91)의 상면에는 결합홈(98)이 마련되어 있으며 기판(80)의 판면에는 결합돌기(99)가 관통되도록 하는 관통공(89)이 형성되어 있다. 이들에 의하여 도 6 과 같이 상부캡(90)과 하부캡(91)이 기판(80)의 판면을 사이에 두고 상호 결합된다.Meanwhile, in the present invention, the caps 90 and 91 are provided to cover the guide holder 50 in the state of FIG. 4 to protect the light transmitting / receiving device from foreign substances or impacts. The caps 90 and 91 are connected to the guide 80 in such a manner that the guide holder 50 is coupled to the substrate 80 and the optical fiber guide 40, the submount 20 and the multiple lens block 30 are coupled to the guide holder 80, And an upper cap 90 and a lower cap 91 which are coupled to the upper and lower portions of the substrate 80, respectively. A coupling protrusion 99 is provided on the lower part of the upper cap 90. An engagement groove 98 is formed on the upper surface of the lower cap 91. A coupling protrusion 99 is formed on the plate surface of the substrate 80, (89) are formed. 6, the upper and lower caps 90 and 91 are coupled to each other with the plate surface of the substrate 80 interposed therebetween.

이와 같은 본 발명에 따르면, 모든 부품이 끼워 결합되는 형태로 고정됨으로써 위치가 정렬되므로, 각 부품을 별도로 위치 정렬하지 않고도 정밀하게 정렬된다. 또한 조립 공정이 매우 간단하므로 작업성이 개선되고, 캡에 의해 조립 후의 완제품의 내구성이 증가된다.According to the present invention, since all the parts are fixed in a fit-coupled manner, the positions are aligned, so that the parts are precisely aligned without separately aligning them. In addition, the assembling process is very simple, which improves the workability and increases the durability of the finished product after assembly by the cap.

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 칩이 설치되는 기판,
광통신용 광의 수발신 경로를 제공하는 광섬유,
상기 광섬유가 고정되는 광섬유 가이드,
상기 광섬유에 대해 광을 수발광하는 광소자,
상기 광소자가 설치되는 서브마운트,
상기 광소자와 상기 광섬유간의 광의 집광을 위한 다중렌즈를 구비한 다중렌즈블록, 및
상기 광섬유 가이드, 상기 서브마운트, 및 상기 다중렌즈블록이 결합되는 가이드홀더를 포함하며,
상기 기판은 그 판면의 일 부위가 판면 방향으로 함몰된 함몰부를 구비하여 상기 가이드홀더가 상기 함몰부에 삽입 결합되고,
상기 가이드홀더의 측면에 상기 기판의 상기 함몰부가 슬라이딩 결합되도록 판면 방향의 측면슬롯이 형성되어 있고,
상기 가이드홀더의 상면에는 상기 광섬유 가이드, 상기 서브마운트, 및 상기 다중렌즈볼록이 각각 슬라이딩에 의해 삽입 결합되는 상부슬롯이 형성되어 있고,
상기 가이드홀더가 상기 기판에 결합되고 상기 가이드홀더에 상기 광섬유 가이드, 상기 서브마운트, 상기 다중렌즈블록이 결합된 상태에서 상기 가이드홀더를 덮어 씌우는 캡;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 송수신 장치.
A substrate on which chips are installed,
An optical fiber for providing a receiving and transmitting path of optical communication light,
An optical fiber guide to which the optical fiber is fixed,
An optical element for emitting light to and emitting light from the optical fiber,
A sub-mount on which the optical device is installed,
A multiple lens block having multiple lenses for focusing light between the optical element and the optical fiber, and
And a guide holder to which the optical fiber guide, the submount, and the multiple lens blocks are coupled,
Wherein the substrate has a depressed portion whose one surface of the plate surface is recessed in the direction of the surface of the plate, the guide holder is inserted into the depressed portion,
Side slots in the direction of the plate surface are formed on the side surfaces of the guide holder so that the depressed portions of the substrate are slidingly engaged,
Wherein an upper slot is formed on an upper surface of the guide holder in which the optical fiber guide, the submount, and the multi-lens convex are respectively inserted and coupled by sliding,
Further comprising a cap for coupling the guide holder to the substrate and covering the guide holder with the optical fiber guide, the submount, and the multiple lens block coupled to the guide holder.
제 3 항에 있어서,
상기 캡은 상기 기판에 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 광 송수신 장치.
The method of claim 3,
Wherein the cap is inserted into the substrate.
제 4 항에 있어서,
상기 캡은 상기 기판의 상부와 하부에 각각 결합되는 상부 캡과 하부 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 송수신 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the cap includes an upper cap and a lower cap respectively coupled to upper and lower portions of the substrate.
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