KR20010084377A

KR20010084377A - 광커넥터 모듈

Info

Publication number: KR20010084377A
Application number: KR1020000009387A
Authority: KR
Inventors: 김대진; 원종화; 최종호
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-09-06
Also published as: KR100677086B1; US6478479B1

Abstract

본 발명의 광커넥터 모듈은 광을 출사하는 발광소자와 광을 수광하여 전기신호로 변환하는 수광소자를 구비하는 광모듈과, 송신용 광섬유와 수신용 광섬유를 내장한 커넥터와, 상기 광모듈과 상기 커넥터를 결합시키는 하우징과, 상기 각 광소자와 그에 대응되는 광섬유 사이에서 광을 전송하기 위한 광전송수단을 구비하는 것에 있어서, 상기 광전송수단은, 상기 하우징에 설치되며, 상기 발광소자로부터 상기 송신용 광섬유로 광을 전송하도록 일단이 발광소자 측에 배치되고 타단이 송신용 광섬유 측에 배치되는 송신용 광파이버와; 상기 하우징에 설치되며, 상기 수신용 광섬유로부터 상기 수광소자로 광을 전송하도록 일단이 수광소자 측에 배치되고 타단이 수신용 광섬유 측에 배치되는 수신용 광파이버; 를 구비한다. 이와 같은 광커넥터 모듈에서는 광소자와 광섬유 사이에서 광파이버에 의해 광이 전송되도록 함으로써, 종래 반사경을 이용하여 광을 전송하는 것과 비교하여 광이 공기와 접하는 영역이 적어지게 되어, 광전송 손실을 줄일 수 있게 된다.

Description

광커넥터 모듈{Optical connector module}

본 발명은 광커넥터 모듈에 관한 것으로, 상세하게는 광소자들과 광섬유들 사이에서 광을 전송하기 위한 구조가 개선된 광커넥터 모듈에 관한 것이다.

전기적인 신호를 광신호로 변환하여 광섬유로 송신하거나 광섬유에서 입사된 광신호를 수광하여 전기적인 신호로 변환하는 광커넥터 모듈의 일례가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 종래의 광커넥터 모듈은 광모듈(10)과, 커넥터(30)와, 상기 광모듈(10)과 상기 커넥터(30)를 결합시키는 하우징(20)을 포함하여 구성된다.

상기 광모듈(10)은 프레임(11)과, 상기 프레임(11)에 설치되며 전기신호를 광신호로 변환하는 발광소자(12)와 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 수광소자(13)를 구비하며, 상기 발광소자(12)에서 출사되는 광을 집속하고 상기 수광소자(13)에 입사되는 광을 집속하기 위한 한쌍의 제1렌즈(14)를 구비하고 있다.

상기 커넥터(30)에는 상기 발광소자(12)와 대응되는 송신용 광섬유(32)와, 상기 수광소자(13)에 대응되는 수신용 광섬유(33)가 내장되어 있다.

상기 하우징(20)에는 상기 발광소자(12)에서 출사된 광을 상기 송신용 광섬유(32)측으로 전송하기 위해 제1반사경(21)과, 제2반사경(22)을 구비하며, 상기 수신용 광섬유(33)측에서 전송되어 온 광을 상기 수광소자(13)로 전송하기 위한 제3반사경(23)을 구비하고 있다. 참조번호 24는 상기 반사경(22)과 광섬유들(32)(33) 사이에 배치되어 그에 입사되는 광을 집속하기 위한 한쌍의 제2렌즈이다.

한편, 도 2를 참조하면, 광소자들(12)(13) 자체 몸통의 크기로 인하여 상기 발광소자(12)의 광축과 수광소자(13)의 광축 사이의 거리(D)는 상기광섬유들(32)(33) 각각의 광축 사이의 거리(d) 보다 상대적으로 길기 때문에, 상기 각 광소자(12)(13)의 광축과 그에 대응되는 각 광섬유(32)(33)의 광축이 어긋나게 된다. 상기와 같이 광축이 일치하지 않는 광소자(12)(13)와 광섬유(32)(33) 사이에서 광경로를 연결하기 위해 반사경들(21)(22)(23)이 설치되어 있다. 상기 발광소자(12)에서 출사된 광은 제1반사경(21)과 제2반사경(22)을 통과하면서 광경로가 변경되어 송신용 광섬유(32)에 입사되며, 상기 수신용 광섬유(33)에서 출사된 광은 상기 제2반사경(22)과 제3반사경(23)을 통과하면서 광경로가 변경되어 수광소자(13)에 입사되게 된다.

그런데, 상술한 바와 같은 광커넥터 모듈에 있어서, 발광소자(12)와 송신용 광섬유(32) 사이 및 수광소자(13)와 수신용 광섬유(33) 사이의 광경로에서 광은 각각 2개의 반사경과 공기를 통과하게 되는데, 광이 공기로부터 반사경(21)(22)(23)에 반사될 때 일부 손실되는 광에 의해 광의 세기가 약해지게 된다. 이와 같이, 반사경에 반사되는 광의 세기가 약해지게 되면, 각 광소자(11)(13)와 각 광섬유(32)(33) 사이에서 전송되는 광의 전송효율이 떨어지게 되는 단점이 있다.

또한, 광소자(12)(13)와 광섬유(32) 사이에 광을 전송하기 위해 여러개의 반사경(21)(22)(23)을 사용함으로써, 부품수가 증가하며 조립공정수 추가로 인하여 제조원가가 상승되는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로, 광소자와 광섬유 사이에서 광을 전송할 때 광전송효율을 높일 수 있도록 구조가 개선된 광커넥터모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 광커넥터 모듈을 개략적으로 보인 분리사시도,

도 2는 도 1에 도시된 광커넥터 모듈의 단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광커넥터 모듈을 개략적으로 보인 분리사시도,

도 4는 도 3에 도시된 광커넥터 모듈의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50...광모듈 51...프레임

52...발광소자 53...수광소자

54...제1렌즈 60...하우징

61...가이드부 62...송신용 광파이버

63...수신용 광파이버 64...제2렌즈

70...커넥터 72...송신용 광섬유

73...수신용 광섬유

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광을 출사하는 발광소자와 광을 수광하여 전기신호로 변환하는 수광소자를 구비하는 광모듈과, 송신용 광섬유와 수신용 광섬유를 내장한 커넥터와, 상기 광모듈과 상기 커넥터를 결합시키는 하우징과, 상기 각 광소자와 그에 대응되는 광섬유 사이에서 광을 전송하기 위한 광전송수단을 구비하는 것에 있어서, 상기 광전송수단은, 상기 하우징에 설치되며, 상기 발광소자로부터 상기 송신용 광섬유로 광을 전송하도록 일단이 발광소자 측에 배치되고 타단이 송신용 광섬유 측에 배치되는 송신용 광파이버와; 상기 하우징에 설치되며, 상기 수신용 광섬유로부터 상기 수광소자로 광을 전송하도록 일단이 수광소자 측에 배치되고 타단이 수신용 광섬유 측에 배치되는 수신용 광파이버; 를 구비하며, 상기 송신용 광파이버의 일단과 수신용 광파이버의 일단 사이의 거리는 상기 송신용 광파이버의 타단과 수신용 광파이버의 타단 사이의 거리보다 긴 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에에 따른 광커넥터 모듈은 광모듈의 개략적인 분리사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 광커넥터 모듈의 단면도이다.

도면을 참조하면 본 실시예의 광커넥터 모듈에도 도 1을 참조하여 설명한 종래의 광커넥터 모듈과 마찬가지로, 광모듈(50)과 커넥터(70)와 하우징(60)을 구비하고 있다.

상기 광모듈(50)은 프레임(51)과, 상기 프레임(51)에 마련된 공간부(511)에 설치되며 반도체 레이저로 전기신호를 광신호로 변환하여 광을 출사하는 발광소자(52)와, 광신호를 수광하여 전기신호로 변환하는 수광소자(53)와, 한쌍의 제1렌즈(54)를 구비하고 있다. 상기 제1렌즈(54) 각각은 상기 발광소자(52)에서 출사되는 광을 집속하거나 상기 수광소자(53)에 입사되는 광을 집속한다.

상기 커넥터(70)에는 상기 발광소자(52)에 대응되는 송신용 광섬유(72)와 수광소자(53)에 대응되는 수신용 광섬유(73)가 내장되어 있다.

상기 하우징(60)은 일측단부가 상기 광모듈(50)과 접착되며, 타측단부는 상기 커넥터(70)와 결합된다. 상기 하우징(60)과 커넥터(70)의 결합은 예를 들어, 나사결합이나 본딩 등에 의해 행해질 수 있으며, 또한 착탈을 용이하게 하기 위해 후크식으로 결합될 수 있다.

한편, 본 실시예의 광커넥터 모듈은 상기 광소자들(52)(53)과 광섬유들(72)(73) 사이의 경로에서 광을 전송하기 위한 광전송수단이 종래의 광커넥터 모듈과 차이가 있으며, 이하 그 광전송수단에 대해 설명하기로 한다.

본 실시예에 있어서 광전송수단은 상기 발광소자(52)로부터 출사되는 광을 상기 송신용 광섬유(72) 측으로 전송하기 위한 송신용 광파이버(62)와, 상기 수신용 광섬유(73)로부터 전송되어 온 광을 상기 수광소자(53) 측으로 전송하기 위한 수신용 광파이버(63)을 구비한다. 그리고, 한쌍의 제2렌즈(64)를 구비하는데 이 제2렌즈(64) 각각은 상기 송신용 광파이버(62)으로부터 상기 송신용 광섬유(72)로전송되는 광을 집속하며, 상기 수신용 광섬유(73)로부터 수신용 광파이버(63)로 전송되는 광을 집속하는 역할을 한다. 상기 송신용 광파이버(62)의 일단은 상기 발광소자(52) 측의 제1렌즈(54)에 대면하도록 배치되며, 그 타단은 상기 제2렌즈(64)에 대면하도록 근접되게 배치된다. 상기 수신용 광파이버(63)의 일단은 상기 수광렌즈(53) 측의 제1렌즈(54)에 대면하도록 배치되며, 그 타단은 상기 제2렌즈(64)에 대면하도록 배치된다.

그리고, 상기 하우징(50)에는 상기 송신용 광파이버(62)와 수신용 광파이버(63)을 수용하기 위한 가이드부(61)가 마련되며, 그 가이드부(61)에 수용된 각 광파이버(62)(63)는 접착제(미도시)에 의해 상기 하우징(60)에 고정된다.

한편, 상기 광모듈(50)에 설치된 발광소자(52)와 수광소자(53)는 자체의 크기가 상기 광섬유들(72)(73)의 직경에 비해 크기 때문에, 도 4에 도시된 바와 같이 발광소자(52)와 수광소자(53)의 광축 사이의 거리(D)는 상기 송신용 광섬유(72)와 수신용 광섬유(73)의 광축 사이의 거리(d)보다 길게 되어 있다. 그러므로, 상기 발광소자(52)의 광축과 송신용 광섬유(72)의 광축 및 수광소자(53)의 광축과 수신용 광섬유(73)의 광축이 서로 일치하지 않고 어긋나게 된다.

이와 같이, 상기 광소자들(52)(53)들과 각 광섬유들(72)(73)의 광축들이 어긋나 있는 경로에서 광을 전송하기 위해, 본 실시예의 상기 송신용 광파이버(62)는 상기 발광소자(52)의 광축과 상기 송신용 광섬유(72)의 광축을 연결하며, 상기 수신용 광파이버(63)는 상기 수광렌즈(53)의 광축과 수신용 광섬유(73)의 광축을 연결할 수 있도록, 상기 광섬유들(72)(73)와 마찬가지로 광투과성을 가지며, 유연하게 휘어질 수 있는 가요성을 가지고 있다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 광커넥터 모듈의 작동을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4를 참조하면, 상기 발광소자(52)에서 전기적인 신호에 의해 광이 출사되어, 그 출사광은 제1렌즈(54)에 의해 집속된다. 이 제1렌즈(54)에 의해 집속된 광은 상기 하우징(60)에 설치된 송신용 광파이버(62)에 입사되며, 그 송신용 광파이버(62)를 통과한 광은 하우징(60)에 설치된 제2렌즈(64)에서 다시 집속되어, 상기 커넥터(70)의 송신용 광섬유(72)에 입사되게 된다.

또한, 수광소자(53) 측에서는 상기 수신용 광섬유(73) 측에서 전송되어 온 광이 상기 제2렌즈(64)에서 집속되어 수신용 광파이버(63)에 입사되며, 그 수신용 광파이버(63)를 통과한 광은 제1렌즈(54)에 의해 집속되어 수광소자(53)에 수광되어 전기적인 신호로 변환되게 된다.

상술한 바와 같은 광커넥터 모듈에 의하면, 광모듈(50)측과 커넥터(70)측 사이의 경로에 가요성의 광파이버(62)(63)를 설치하고, 그 광파이버의 양단을 각각 제1렌즈(54)와 제2렌즈(64)에 밀착되도록 설치함으로써, 상기 광소자들(52)(53)과 상기 광섬유들(72)(73) 사이의 광경로에서 광은 광파이버(62)(63)를 통과하게 되며, 공기와 접하는 영역이 적어지게 된다. 이와 같이, 광소자들(52)(53)과 광섬유들(72)(73) 사이의 광경로에 광파이버(62)(63)을 통해 광이 전송되도록 함으로써, 공기와 접하는 경계면에서 발생가능한 광의 손실이 적어지게 되어, 광의 전송손실을 줄일 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서는 광파이버(62)(63)를 하우징(60)의 가이드부(61)에 접착제를 이용하여 고정하는 것을 예시하였으나, 별도의 클램프부재를 이용하여 광파이버(62)(63)를 하우징(60)에 고정할 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 광모듈(50)에 발광소자(52)와 수광소자(53)가 각각 하나씩 있고, 하우징(60)에 한쌍의 광파이버(62)(63)가 설치되는 구성을 개시하였으나, 상기 광소자(52)(53)가 각각 두개 이상 있을 수 있으며, 그에 따라 광파이버(62)(63)도 하우징(60)에 두 쌍 이상 설치할 수도 있음은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광커넥터 모듈에 있어서는 광소자가 설치된 광모듈과 광섬유가 내장된 커넥터는 하우징에 의해 결합되며, 이 하우징에 광파이버를 설치하여, 광소자와 광섬유 사이에서 광파이버에 의해 광이 전송되도록 함으로써, 종래 반사경을 이용하여 광을 전송하는 것과 비교하여 광이 공기와 접하는 영역이 적어지게 되어, 광전송 손실을 줄일 수 있게 된다. 따라서, 광전송시 발생하는 손실이 적어지게 되어 광의 전송효율이 향상되는 효과가 있게 된다.

또한, 광소자와 광섬유 사이의 광경로에 각각 하나씩의 광파이버가 설치되므로, 종래의 광커넥터 모듈에서 각 광경로에 각각 2개의 반사경이 필요한 것과 비교하여 부품수가 감소되며, 그에 따라 조립공정수를 줄일 수 있으므로 제조원가를 낮출 수 있게 된다.

Claims

광을 출사하는 발광소자와 광을 수광하여 전기신호로 변환하는 수광소자를 구비하는 광모듈과, 송신용 광섬유와 수신용 광섬유를 내장한 커넥터와, 상기 광모듈과 상기 커넥터를 결합시키는 하우징과, 상기 각 광소자와 그에 대응되는 광섬유 사이에서 광을 전송하기 위한 광전송수단을 구비하는 광커넥터 모듈에 있어서,

상기 광전송수단은,

상기 하우징에 설치되며, 상기 발광소자로부터 상기 송신용 광섬유로 광을 전송하도록 일단이 발광소자 측에 배치되고 타단이 송신용 광섬유 측에 배치되는 송신용 광파이버와;

상기 하우징에 설치되며, 상기 수신용 광섬유로부터 상기 수광소자로 광을 전송하도록 일단이 수광소자 측에 배치되고 타단이 수신용 광섬유 측에 배치되는 수신용 광파이버; 를 구비하며,

상기 송신용 광파이버의 일단과 수신용 광파이버의 일단 사이의 거리는 상기 송신용 광파이버의 타단과 수신용 광파이버의 타단 사이의 거리보다 긴 것을 특징으로 하는 광커넥터 모듈.
제1항에 있어서,

상기 하우징에는 상기 송신용 광파이버와 수신용 광파이버가 수용되는 가이드부가 형성되며,

상기 각 광파이버는 상기 가이드부에 접착제에 의해 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 광커넥터 모듈.
제1항에 있어서,

상기 각 광소자와 상기 각 광파이버의 일단 사이에는 광소자와 광파이버를 통과하는 광을 집속하기 위한 제1렌즈가 설치되며,

상기 각 광파이버의 타단과 그에 대응되는 각 광섬유 사이에는 통과하는 광이 집속되도록 제2렌즈가 설치되는 것을 특징으로 하는 광커넥터 모듈.