KR20040027162A - optical sub-assembly module for optical communication - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광통신용 광모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조를 일부 달리하여 전기적 신호의 전달을 위한 리드프레임의 연결이 외부에서 수평상태로 이루어지도록 함은 물론 송,신을 위한 광신호의 흐름이 기판에 형성된 접점패턴을 통해서 이루어지도록 함에 따라 송,수신 과정에서 에너지 손실이 큰 폭으로 줄어들도록 한 것이다.The present invention relates to an optical module for optical communication, and in more detail, the structure of the lead frame is connected to the lead frame for the transmission of the electrical signal in a horizontal state, as well as the flow of the optical signal for transmission, transmission As the contact pattern is formed on the substrate, the energy loss is greatly reduced during the transmission and reception process.
일반적으로 광통신용 광모듈이라 함은 전기신호를 광신호로 바꾸어 송신하는송신모듈(1)과 상기 송신모듈에 의해 바꾸어진 상태로 송신된 광신호를 받아 이를 다시 전기신호로 바꾸어 수신하는 수신모듈(2)을 포함하는 것으로, 광통신분야에서는 필수적이라 하겠다.In general, an optical module for optical communication includes a transmission module 1 for converting an electric signal into an optical signal and transmitting the optical signal transmitted in a state changed by the transmission module, and receiving and converting the optical signal back into an electrical signal. 2), which is essential in the field of optical communication.
최근 정보화시대가 도래하면서 많은 량의 정보를 전송할 수 있는 광통신 기술이 보편화되고 있어 광모듈에 대한 관련 기술의 개발 또한 급속화되고 있는 실정에 있는데, 상기 광을 이용한 광모듈은 모듈 자체가 가지고 있는 특성이 우수할 뿐만 아니라 오랜 시간동안 자체의 특성을 유지해야 하는 높은 신뢰성이 요구된다.Recently, with the advent of the information age, optical communication technology capable of transmitting a large amount of information is becoming common, and the development of related technologies for optical modules is also rapidly being accelerated. The optical module using the light has characteristics of the module itself. Not only is this excellent but also high reliability is required to maintain its properties for a long time.
한편 FTTH(fiber to the home)의 구현을 위한 광모듈의 보급을 촉진하기 위해서는 저렴한 가격이 유지되어야 하는데, 갈수록 광전송 용량이 커짐에 따라 광전송 시스템에 탑재되는 광모듈의 크기를 줄여 단위 면적당 탑재할 수 있는 모듈의 수량을 늘리려는 노력이 계속적으로 진행되고 있고, 더불어 나날이 증가하고 있는 신호의 전송량을 감당하기 위해서는 고속 광전송이 가능한 광모듈의 개발이 필수적이라 하겠다.On the other hand, in order to promote the dissemination of optical modules for the implementation of fiber to the home (FTTH), low prices must be maintained. As the optical transmission capacity increases, the size of optical modules mounted in the optical transmission system can be reduced and mounted per unit area. Efforts are being made to increase the number of modules in the market, and in order to cope with the increasing amount of signals, the development of optical modules capable of high-speed optical transmission is essential.
그럼 먼저 지금까지 알려진 종래 광통신용 광모듈에 대하여 도 1 내지 도 6을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.First, a description will now be made with reference to FIGS. 1 to 6 with respect to the conventional optical module for optical communication so far as follows.
종래 광통신용 광모듈을 이루는 송신모듈(1)은, 상부가 개방된 상태로 요입부(101a)를 갖는 세라믹재의 송신용 몸체(101)가 구비되고, 상기 송신용 몸체의 요입부(101a)에는 접점패턴(102a)을 갖는 송신용 기판(102)이 고정되며, 상기 송신용 몸체(101)중 빛의 송신방향과 직교되는 전,후면에는 그 외측 끝단부가 수직을 향하도록 직각상태로 절곡된 복수개의 송신용 리드프레임(103)이 송신용 몸체(101)와절연된 상태로 각각 고정되고, 상기 각 송신용 리드프레임(103)의 안쪽 끝단은 송신용 리드와이어(104)에 의해 송신용 기판(102)에 형성된 접점패턴(102a)과 연결되며, 상기 송신용 기판(102)의 상부면 일측에는 구동신호를 받아 작동하면서 빛을 발생시키도록 레이져 다이오드와 같은 송신용 발광소자(105)가 접점패턴(102a)과 접촉되게 솔더로서 고정되고, 상기 송신용 기판(102)의 상부면중 송신용 발광소자(105)와 마주보는 부분에는 송신용 발광소자에서 발생된 빛의 세기를 감지하여 이를 전기신호로 바꾸어 주는 포토 다이오드와 같은 송신용 수광소자(106)가 접점패턴(102a)과 접촉되게 솔더로서 고정되며, 상기 송신용 기판(102)의 상부면중 송신용 발광소자(105)와 송신용 수광소자(106) 사이에는 송신용 발광소자(105)에서 발생된 빛의 일부가 송신용 수광소자(106)에 원활히 수광되도록 반사시켜 주는 Ｖ자형상의 반사홈(107)이 형성되고, 상기 송신용 몸체(101)의 상부면에는 요입부(101a)의 개방부분을 폐쇄시켜 준 상태로 송신용 덮개(108)가 고정되고, 상기 몸체(101)중 빛의 송신방향과 일치되는 일측에는 내,외부를 수평되게 연통시킨 상태로 송신용 렌즈삽입구(109)가 형성되며, 상기 송신용 렌즈삽입구에는 송신용 발광소자(105)에서 발생된 빛을 집속하기 위한 송신용 렌즈(110)가 설치되고, 상기 송신용 몸체(101)의 둘레중 송신용 렌즈삽입구(109)가 형성된 부분의 일측면에는 수평방향으로 중공부를 갖는 송신용 가이드파이프(111)가 고정되며, 상기 송신용 가이드파이프 내의 중공부에는 송신용 렌즈(110)에 의해 집속된 빛을 송신하기 위한 송신용 광섬유(112)가 송신용 페루울(113)에 지지된 상태로 수평되게 설치된 구조이다.The transmission module 1 constituting the optical module for optical communication in the related art is provided with a transmission body 101 made of a ceramic material having a concave portion 101a in an open state, and the concave portion 101a of the transmission body The transmission substrate 102 having the contact pattern 102a is fixed, and a plurality of bent at right angles so that the outer ends thereof are perpendicular to the front and rear surfaces perpendicular to the transmission direction of light in the transmission body 101. Two transmission lead frames 103 are fixed in an insulated state from the transmission body 101, and inner ends of the respective transmission lead frames 103 are connected to each other by a transmission lead wire 104. It is connected to the contact pattern (102a) formed in the 102, one side of the upper surface of the transmission substrate 102 is a transmission light emitting device 105, such as a laser diode to generate a light while operating under the driving signal to the contact pattern Fixed as solder to be in contact with 102a; Transmitting light receiving element 106 such as a photodiode that detects the intensity of light generated by the transmitting light emitting element in the upper surface of the plate 102 facing the transmitting light emitting element 105 and converts it into an electrical signal. Is fixed as solder so as to be in contact with the contact pattern 102a, and between the transmitting light emitting element 105 and the transmitting light receiving element 106 in the upper surface of the transmitting substrate 102 in the transmitting light emitting element 105 A U-shaped reflecting groove 107 is formed to reflect a portion of the generated light to be easily received by the transmitting light receiving element 106. An opening of the recess 101a is formed on the upper surface of the transmitting body 101. The transmitting cover 108 is fixed in a state in which the part is closed, and the lens inserting hole 109 for transmitting in a state in which the inner and outer surfaces are horizontally connected to one side of the body 101 that matches the transmission direction of the light. And a light emitting element 10 for transmitting at the lens insert for transmitting. A transmission lens 110 for focusing the light generated in 5) is provided, and one side of a portion of the periphery of the transmission body 101 in which the transmission lens insertion hole 109 is formed has a hollow in the horizontal direction. The transmission guide pipe 111 is fixed, and a transmission optical fiber 112 for transmitting light focused by the lens 110 is transmitted to the transmission Peru wool 113 in the hollow part of the transmission guide pipe. It is a structure installed horizontally in a supported state.
상기한 구조의 송신모듈(1)에서 송신용 렌즈(110)는 볼렌즈로 구현이 가능하며, 상기 볼렌즈는 송신용 발광소자(105)에서 발생된 빛이 송신용 레루울(113) 내의 송신용 광섬유(112)에 집중되도록 송신용 렌즈삽입구(109) 내의 미리 계산된 위치에 설치된다.In the transmission module 1 having the above structure, the transmission lens 110 may be implemented as a ball lens, and the ball lens may transmit light generated in the transmission light emitting device 105 in the transmission releul 113. It is provided at a pre-calculated position in the lens insert 109 for transmission so as to concentrate on the credit optical fiber 112.
한편 송신모듈(1)을 구성하는 송신용 몸체(101)의 상부면에는 요입부(101a)의 상부 개방부분을 폐쇄시켜 준 상태로 송신용 덮개(108)가 고정되어 있는데, 이는 상기 송신용 덮개가 요입부(101a) 내의 각종 구성품(송신용 기판, 송신용 발광소자, 송신용 수광소자 등)을 외부적인 조건으로 부터 보호하기 위함에 있다.On the other hand, the transmission cover 108 is fixed to the upper surface of the body 101 for the transmission constituting the transmission module 1 in a state in which the upper opening of the recess 101a is closed, which is the transmission cover. The purpose is to protect various components (transmission substrate, transmission light emitting element, transmission light receiving element, etc.) in the concave inlet 101a from external conditions.
이와 같은 송신모듈(1)의 구성에는 송신용 수광소자(106)에서 수광되어 바뀌어진 전기신호를 받아 송신용 발광소자(105)의 구동을 제어하기 위한 송신용 구동소자(도시는 생략함)가 포함되는데, 상기 송신용 구동소자는 송신용 몸체(101) 외부에 구비되어 송신용 리드프레임(103)과 전기적으로 연결된다.In the configuration of the transmission module 1, a transmission driving element (not shown) for controlling the driving of the transmission light emitting element 105 by receiving an electric signal received and changed by the transmission light receiving element 106 is provided. Included, the transmission drive element is provided outside the transmission body 101 is electrically connected to the transmission lead frame 103.
또한 종래 광통신용 광모듈을 이루는 수신모듈(2)은, 상부가 개방된 상태로 요입부(201a)를 갖는 금속재의 수신용 몸체(201)가 구비되고, 상기 수신용 몸체의 요입부(201a)에는 접점패턴(202a)을 갖는 수신용 제1기판(202)이 고정되며, 상기 수신용 제1기판의 일측에는 수신된 빛을 수광하기 위한 수신용 수광소자(203)가 접점패턴(202a)과 연결되게 솔더로서 고정되고, 상기 수신용 몸체(101)의 요입부(201a)에는 수신용 제1기판(202)과 이격된 상태에서 접점패턴(204a)을 갖는 수신용 제2기판(204)이 고정되며, 상기 수신용 제2기판의 상부면에는 수신용 수광소자(203)에 의해 수광된 빛을 받아 증폭하기 위한 수신용 증폭소자(205)가 접점패턴(204a)과 연결되게 솔더로서 고정되고, 상기 수신용 제1기판(202)의 접점패턴(202a)과 수신용 제2기판(204)의 접점패턴(204a)은 수신용 제1리드와이어(206)에 의해 연결되며, 상기 수신용 제2기판(204)에는 수직상태에서 그 하부분이 수신용 몸체(201)의 외부에 위치되도록 복수개의 수신용 리드프레임(207)이 점접패턴(204a)과 연결된 상태에서 수신용 몸체(201)와 절연되게 고정되고, 상기 수신용 제2기판(204)의 접점패턴(204a)과 각 수신용 리드프레임(207)은 수신용 제2리드와이어(208)에 의해 연결되며, 상기 수신용 몸체(201)의 상부면에는 요입부(201a)의 개방부분을 폐쇄시켜 준 상태로 수신용 덮개(209)가 고정되며, 상기 수신용 몸체(201)중 빛의 수신방향과 일치되는 일측에는 내,외부를 수평되게 연통시킨 상태로 수신용 렌즈삽입구(210)가 형성되며, 상기 수신용 렌즈삽입구에는 수신된 빛을 수신용 수광소자(203)에 집중시켜 주는 수신용 렌즈(211)가 설치되며, 상기 수신용 몸체(201)의 둘레중 수신용 렌즈삽입구(210)가 형성된 부분의 일측면에는 수평방향으로 중공부를 갖는 수신용 가이드파이프(212)가 고정되며, 상기 수신용 가이드파이프 내의 중공부에는 송신모듈(1)의 송신용 광섬유(112)를 통해 송신된 빛을 수신하는 수신용 광섬유(213)가 수신용 페루울(214)에 지지된 상태로 수평되게 설치된 구조이다.In addition, the receiving module 2 constituting the optical module for the conventional optical communication is provided with a receiving body 201 of a metallic material having a concave portion 201a in an open state, the concave portion 201a of the receiving body The receiving first substrate 202 having the contact pattern 202a is fixed thereto, and on one side of the receiving first substrate, a receiving light receiving element 203 for receiving the received light and the contact pattern 202a. The receiving second substrate 204 having the contact pattern 204a in a state spaced apart from the receiving first substrate 202 is fixed to solder and connected to the recess 201a of the receiving body 101. The receiving amplification device 205 for receiving and amplifying the light received by the receiving light receiving device 203 is fixed as solder on the upper surface of the receiving second substrate to be connected to the contact pattern 204a. The contact pattern 202a of the reception first substrate 202 and the contact pattern 204a of the reception second substrate 204 may be defined as a first reception area. Connected by a wire 206, the receiving second substrate 204 has a plurality of receiving lead frame 207 in contact with the contact pattern (so that the lower portion is located outside the receiving body 201 in a vertical state) It is fixed to be insulated from the receiving body 201 in a state connected to the 204a, the contact pattern 204a of the receiving second substrate 204 and each receiving lead frame 207 is a receiving second lead wire ( 208 is connected to, and the receiving cover 209 is fixed to the upper surface of the receiving body 201 in a state in which the opening of the concave inlet 201a is closed, of the receiving body 201 A receiving lens insertion hole 210 is formed at one side that matches the receiving direction of light in a state of horizontally communicating inside and outside, and the received lens insertion hole concentrates the received light on the receiving light receiving element 203. The receiving lens 211 is installed, the receiving lens in the circumference of the receiving body 201 A receiving guide pipe 212 having a hollow in a horizontal direction is fixed to one side of a portion where the inlet 210 is formed, and a transmitting optical fiber 112 of the transmitting module 1 is fixed to the hollow in the receiving guide pipe. Receiving optical fiber 213 for receiving the light transmitted through the structure is installed horizontally supported in the receiving Peru wool 214.
상기한 구조의 수신모듈(2)에서 수신용 렌즈(211)는 볼렌즈로 구현이 가능하며, 상기 볼렌즈는 수신용 광섬유(213)로 부터 수신용 수광소자(203)에 빛이 집중되도록 수신용 렌즈삽입구(210) 내의 미리 계산된 위치에 설치된다.In the receiving module 2 having the above structure, the receiving lens 211 may be implemented as a ball lens, and the ball lens may concentrate light from the receiving optical fiber 213 to the receiving light receiving element 203. It is installed at a precomputed position in the credit lens insert 210.
한편 수신모듈(2)을 구성하는 수신용 몸체(201)의 상부면에는 요입부(201a)의 상부 개방부분을 폐쇄시켜 준 상태로 수신용 덮개(209)가 고정되어 있는데, 이는 상기 수신용 덮개가 요입부(201a) 내의 각종 구성품(수신용 기판, 수신용 수광소자 등)을 외부적인 조건으로 부터 보호하기 위함에 있다.On the other hand, the receiving cover 209 is fixed to the upper surface of the receiving body 201 constituting the receiving module 2 in a state in which the upper opening of the concave inlet 201a is closed, which is the receiving cover. The purpose is to protect various components (receiving substrate, receiving light receiving element, etc.) in the concave inlet 201a from external conditions.
이상에서 설명된 바와 같은 구조의 종래 광통신용 광모듈을 이용해 광통신을 행하는 과정을 살펴보면 다음과 같은데, 상기 광통신용 광모듈을 사용하기 위해서는 송신모듈(1) 및 수신모듈(2)을 설치하여야 하고, 이 경우에는 상기 송신모듈(1)을 구성하는 송신용 리드프레임(103) 및 수신모듈(2)을 구성하는 수신용 리드프레임(207)을 각각 별도의 장치에 탑재시켜 패키지화 하여야 한다.Looking at the process of performing the optical communication using a conventional optical communication optical module having a structure as described above as follows, in order to use the optical communication optical module, the transmission module 1 and the receiving module (2) should be installed, In this case, the transmission leadframe 103 constituting the transmission module 1 and the reception leadframe 207 constituting the reception module 2 should be mounted in separate devices and packaged.
이와 같이 송신모듈(1) 및 수신모듈(2)을 설치한 상태에서 동작이 행하여 지면, 상기 송신모듈(1)에 전달되는 외부의 전기신호가 광신호로 바뀌어져 송신되고, 이 송신되는 광신호를 수신모듈(2)이 일단 수광한 다음 다시 전기신호로 바꾸어 수신하므로 결국 광통신이 가능하게 되는 것이다.When the operation is performed while the transmission module 1 and the reception module 2 are installed as described above, an external electric signal transmitted to the transmission module 1 is converted into an optical signal and transmitted. Since the receiving module 2 receives the light signal and then converts it into an electrical signal, the optical communication is finally possible.
그럼 송신모듈(1)에 의해 전기신호를 광신호로 바꾸어 송신하는 송신과정을 설명하고, 이후 수신모듈(2)이 광신호를 일단 받아 전기신호로 다시 바꾸어 수신하는 수신과정에 대하여 설명하기로 한다.Next, a transmission process of converting an electrical signal into an optical signal by the transmission module 1 and transmitting the optical signal will be described. Next, a reception process in which the reception module 2 receives the optical signal once and converts it into an electrical signal will be described. .
외부의 전기신호가 송신모듈(1)의 송신용 몸체(101) 외부에 별도로 구비된 송신용 구동소자(도시는 생략함)로 일단 들어오게 되면 상기 송신용 구동소자에 의해 송신용 발광소자(105)를 구동할 전기신호가 주어지는데, 상기 송신용 발광소자의 구동을 위한 전기신호는 송신용 몸체(101)에 직각 절곡되게 고정된 복수개의 송신용 리드프레임(103)중 특정 송신용 리드프레임을 통해 송신용 몸체(101) 내부로전송되고, 상기 송신용 몸체 내로 전송된 전기신호는 상기 송신용 리드프레임(103)과 송신용 기판(102)의 상부면에 형성된 접점패턴(102a)을 연결하고 있는 송신용 리드와이어(104) → 상기 송신용 기판(102)의 상부면에 형성된 접점패턴(102a)을 연속적으로 통해 송신용 발광소자(105)로 공급되므로 상기 송신용 발광소자가 공급받은 전기신호에 따라 구동되면서 빛을 발생시킨다.Once the external electrical signal enters the transmission drive element (not shown) provided separately outside the transmission body 101 of the transmission module 1, the transmission light emitting element 105 by the transmission drive element 105 The electric signal for driving the transmission light emitting element is a specific transmission lead frame of the plurality of transmission lead frame 103 fixed to be bent at right angles to the transmission body (101). The electrical signal transmitted into the transmission body 101 through the transmission body 101 connects the contact lead pattern 102a formed on the upper surface of the transmission lead frame 103 and the transmission substrate 102 and The transmission lead wire 104 which is supplied to the transmission light emitting element 105 through the contact pattern 102a formed on the upper surface of the transmission substrate 102, and thus the electrical signal received by the transmission light emitting element Driven by light To generate.
상기 송신용 발광소자(105)에서 발생된 빛은 송신용 몸체(101)에 형성된 송신용 렌즈삽입구(109) 내의 송신용 렌즈(110)에 대부분 집속되는데, 이때 상기 송신용 몸체(101)의 둘레중 송신용 렌즈삽입구(109)가 형성된 부분의 일측면에는 송신용 가이드파이프(111)가 고정되어 있고, 상기 송신용 가이드파이프 내의 중공부에는 그 중심부에 송신용 광섬유(112)가 수평상태로 지지된 송신용 페루울(113)이 설치되어 있음을 감안할 때 상기 송신용 렌즈(110)에 집속된 빛은 송신용 광섬유(112)를 통해 외부로 출광(出光)되므로 결국 송신모듈(1)에 의해 전기신호가 광신호로 바뀌어져 송신되는 것이다.Most of the light generated by the transmitting light emitting device 105 is focused on the transmitting lens 110 in the transmitting lens insertion hole 109 formed in the transmitting body 101, wherein the circumference of the transmitting body 101 is increased. The transmission guide pipe 111 is fixed to one side of the portion in which the lens insert 109 for transmission is formed, and the optical fiber 112 for transmission is horizontally supported at the center of the hollow portion in the transmission guide pipe. Given that the transmitted Peru wool 113 is installed, the light focused on the lens 110 for transmission is emitted to the outside through the optical fiber 112 for transmission. The electrical signal is converted into an optical signal and transmitted.
한편 상기한 송신 과정에서 송신용 발광소자(105)에 의해 발생된 빛의 일부는 송신용 기판(102)의 상부면중 상기 송신용 발광소자(105)와 송신용 수광소자(106) 사이에 형성된 Ｖ자형상의 반사홈(107)을 통해 반사되어 상기 송신용 수광소자(106)에 수광되고, 상기 송신용 수광소자에 수광된 빛은 전기신호로 바뀌어 송신용 기판(102)의 접점패턴(102a) → 송신용 리드와이어(104) → 송신용 리드프레임(103)을 연속적으로 통해 다시 외부의 도시하지 않은 송신용 구동소자로 전달되며, 상기 송신용 구동소자는 전달받은 신호를 기 입력된 신호와 비교하여 상기 송신용 발광소자(105)에 의한 발광상태를 계속적으로 제어하므로 결국 송신용 발광소자는 항상 적정한 빛을 발생시키게 되는 것이다.On the other hand, a part of the light generated by the transmitting light emitting element 105 in the transmission process is formed between the transmitting light emitting element 105 and the transmitting light receiving element 106 of the upper surface of the transmitting substrate 102. The light reflected by the U-shaped reflecting groove 107 is received by the transmitting light receiving element 106, and the light received by the transmitting light receiving element is converted into an electrical signal to form the contact pattern 102a of the transmitting substrate 102. ¡Æ the transmission lead wire 104 is continuously transmitted to the transmission driving device (not shown) through the transmission lead frame 103, and the transmission driving device compares the received signal with a previously input signal. Therefore, since the light emitting state by the transmitting light emitting device 105 is continuously controlled, the transmitting light emitting device always generates proper light.
상기한 종래 송신모듈(1)에서 송신용 몸체(101)의 상부면에 송신용 덮개(108)가 고정되어 요입부(101a)의 개방부분을 폐쇄시켜 주고 있으므로 상기 송신용 몸체(101)의 요입부(101a) 내에 있는 각종 구성요소가 외부적인 조건으로 부터 보호됨은 이해 가능하다.Since the transmission cover 108 is fixed to the upper surface of the transmission body 101 in the conventional transmission module 1 to close the open portion of the recess 101a, the yaw of the transmission body 101 is required. It is understood that various components within the mouth 101a are protected from external conditions.
또한 상기 송신모듈(1)을 구성하는 송신용 광섬유(112)를 통해 외부로 출광되는 빛은, 수신모듈(2)을 구성하는 수신용 몸체(201)의 둘레중 수신용 렌즈삽입구(210)가 형성된 부분의 일측면에는 수신용 가이드파이프(212)가 고정되어 있고, 상기 수신용 가이드파이프 내의 중공부에는 그 중심부에 수신용 광섬유(213)가 수평상태로 지지된 수신용 페루울(214)이 설치되어 있음을 감안할 때 상기 수신용 광섬유(213)를 통해 입광(入光)되고, 이 입광된 빛은 수신용 몸체(201)에 형성된 수신용 렌즈삽입구(210) 내의 수신용 렌즈(211)에 일단 집속된 다음 계속해서 수신용 제1기판(202)에 고정되어 있는 수신용 수광소자(203)에 수광된다.In addition, the light emitted to the outside through the transmission optical fiber 112 constituting the transmission module 1, the receiving lens insert 210 of the circumference of the receiving body 201 constituting the receiving module 2 The receiving guide pipe 212 is fixed to one side of the formed portion, and the receiving Peru wool 214, in which the receiving optical fiber 213 is supported in a horizontal state at the center thereof, is provided in the hollow portion of the receiving guide pipe. Given that the light is received through the receiving optical fiber 213, the received light is received in the receiving lens 211 in the receiving lens insertion hole 210 formed in the receiving body 201. Once focused, it is subsequently received by the receiving light receiving element 203 fixed to the receiving first substrate 202.
상기에서 송신모듈(1)의 구성요소중 빛이 출광되는 송신용 광섬유(112)와 수신모듈(2)의 구성요소중 출광된 빛이 입광되는 수신용 광섬유(213)는 실제로 서로 나뉘어진 것이 아니고 하나로 되어 있는데, 실시예에서 상기 송신용 광섬유(112)와 수신용 광섬유(213)를 하나의 부호로 통일하지 않고 별도의 부호로 나눈 것은 작용 설명시 이해력을 돕기 위함에 있다.The optical fiber 112 for transmitting light among the components of the transmitting module 1 and the optical fiber for receiving light 213 through which the emitted light is received among the components of the receiving module 2 are not actually divided. In one embodiment, the optical fiber for transmission 112 and the optical fiber for reception 213 is divided into a separate code rather than a single code to help understanding when explaining the operation.
한편 수신용 수광소자(203)에 수광된 빛은 전기신호로 바뀌어진 다음 수신용 제1기판(202)의 접점패턴(202a) → 수신용 제1리드와이어(205) → 수신용 제2기판(204)의 접점패턴(204a)을 연속적으로 통해 상기 수신용 제2기판(204)의 상부면에 고정된 수신용 증폭소자(205)로 전송되어 증폭되고, 이 증폭된 전기신호는 계속해서 수신용 제2기판(204)의 접점패턴(204a) → 상기 수신용 제2기판(204)에 고정되어 있는 각 수신용 리드프레임(207)을 연속적으로 통해 외부의 다른 구조물로 전달되므로 결국 수신모듈에 의해 광신호가 전기신호로 바뀌어져 수신되는 것이다.On the other hand, the light received by the receiving light receiving element 203 is converted into an electrical signal and then the contact pattern 202a of the receiving first substrate 202 → the receiving first lead wire 205 → the receiving second substrate ( 204 is successively transmitted and amplified by the receiving amplifier 205 fixed to the upper surface of the receiving second substrate 204 through the contact pattern 204a, and the amplified electric signal is continuously received. The contact pattern 204a of the second substrate 204 is transmitted to the other structure through the receiving lead frame 207 fixed to the receiving second substrate 204 continuously, so that the receiving module The optical signal is converted into an electrical signal and received.
상기한 종래 수신모듈(2)에서 수신용 몸체(201)의 상부면에 수신용 덮개(209)가 고정되어 요입부(201a)의 개방부분을 폐쇄시켜 주고 있으므로 상기 수신용 몸체(201)의 요입부(201a) 내에 있는 각종 구성요소가 외부적인 조건으로 부터 보호됨은 이해 가능하다.Since the receiving cover 209 is fixed to the upper surface of the receiving body 201 in the conventional receiving module 2 to close the opening of the concave inlet 201a, the yaw of the receiving body 201 It is understood that various components within the mouth 201a are protected from external conditions.
이상에서 설명된 종래 광통신용 광모듈에서 신호를 송신하는 송신모듈(1)과 송신된 신호를 수신하는 수신모듈(2)이 하나의 광통신용 광모듈을 이루어야만 도면상 좌측에 있는 상기 송신모듈(1)에서 송신된 신호를 도면상 우측에 있는 상기 수신모듈(2)에서 수신하는데, 만약 송신모듈(1)이 구비된 좌측에 수신모듈(2)이 함께 구비되어 있지 않음은 물론 상기 수신모듈이 구비된 우측에 송신모듈(1)이 함께 구비되어 있지 않으면 좌측에서 송신된 신호를 우측에서 수신하기만 할 뿐 상기 우측에서 신호를 송신하지 못할 뿐만 아니라 송신된다고 하더라도 좌측에서는 수신하지 못하므로, 반드시 도면상 좌측에 송신모듈(1) 및 수신모듈(2)을 함께 구비시켜야함은 물론 우측에도 수신모듈(2) 및 송신모듈(1)을 함께 구비시켜야 한다.In the conventional optical communication module described above, the transmission module 1 for transmitting a signal and the reception module 2 for receiving a transmitted signal form an optical module for optical communication. The receiving module 2 receives the signal transmitted in 1) from the receiving module 2 on the right side of the drawing. If the receiving module 2 is not provided with the transmitting module 1, the receiving module is also provided. If the transmission module 1 is not provided at the right side, the signal transmitted from the left side is only received from the right side, and the signal cannot be transmitted from the right side. The transmission module 1 and the reception module 2 must be provided together on the upper left side, and the reception module 2 and the transmission module 1 must be provided together on the right side.
따라서 광통신용 광모듈의 사용을 위해 도면상 좌측에 송신모듈(1)과 수신모듈(2)을 함께 구비하거나 아니면 도면상 우측에 송신모듈(1)과 수신모듈(2)을 함께 구비할 때는 상기 송신모듈(1)을 구성하는 송신용 몸체(101)와 수신모듈(2)을 구성하는 수신용 몸체(201)가 각각 별도로 제작된 상태에서 근접됨은 이해 가능하다.Therefore, the transmission module 1 and the reception module 2 are provided together on the left side in the drawing or the transmission module 1 and the reception module 2 on the right side in the drawing for use of the optical module for optical communication. It is understood that the transmission body 101 constituting the transmission module 1 and the reception body 201 constituting the reception module 2 are adjacent in a separately manufactured state.
그러나 종래 이와 같은 광통신용 광모듈은 다음과 같은 여러가지 문제점이 있었다.However, conventional optical modules for optical communication have various problems as follows.
첫째, 송신모듈(1)을 이루는 송신용 리드프레임(103)이 수평상태가 아닌 직각상태로 절곡되어 그 외측 끝단부가 수직방향을 이루고 있는 구조이므로 상기 송신모듈(1)을 소형형상 요소형 패키지에 탑재할 때 상기 패키지의 다른 구성요소와 각 리드프레임의 결합이 원할하지 못하여 작업성이 떨어짐은 물론 상기 패키지에 탑재한 후 동작이 수행되는 경우에는 전기신호가 각 리드프레임을 통해 전달되는 과정에서 그 경로가 꺾이게 되므로 신호의 손실율이 높아져 결국 고속 광통신이 어려웠다.First, since the transmission lead frame 103 constituting the transmission module 1 is bent in a right angle rather than in a horizontal state and its outer end forms a vertical direction, the transmission module 1 is placed in a small elemental package. When mounting, other components of the package and the lead frame are not desired to be unworkable, and the workability is reduced. When an operation is performed after mounting on the package, the electrical signal is transmitted through each lead frame. Because the path is broken, the loss rate of the signal is high, which makes high speed optical communication difficult.
둘째, 송신모듈(1)인 송신용 구동소자가 송신용 몸체(101) 바깥쪽에 별도로 구비되어 송신용 리드프레임(103)과 전기적으로 연결되어 있으므로 상기 송신모듈(1)이 설치되는 과정에서의 주변 장치가 복잡해짐에 따라 광통신용 광모듈의 설치시 설치비용의 과다 지출로 이어져 결국 광통신을 이용하는 소비자의 통신비용이 증가되었다.Second, since the transmission drive element, which is the transmission module 1, is separately provided outside the transmission body 101 and electrically connected to the transmission lead frame 103, the peripheral part in the process of installing the transmission module 1 is installed. As the devices become more complex, the installation cost for the installation of the optical module for the optical communication leads to an excessive expenditure, resulting in an increase in the communication cost of the consumer using the optical communication.
셋째, 송신모듈(1)을 구성하는 송신용 기판(102)상의 접점패턴(102a)과 송신용 리드프레임(103)의 연결이 송신용 리드와이어(105)로서 와이어본딩된 구조임은 물론 수신모듈을 구성하는 수신용 제2기판(204)의 접점패턴(204a)과 수신용 리드프레임(207)의 연결이 수신용 리드와이어(208)로서 와이어본딩된 구조이므로 설치후 사용과정에서 신호가 전달될 때 상기 전달되는 신호가 리드와이어(105)(205)부분에서 손실율이 높아 이 또한 고속 광통신을 어렵게 하는 요인으로 작용하였다.Third, the connection between the contact pattern 102a on the transmission substrate 102 constituting the transmission module 1 and the transmission lead frame 103 is a wire-bonded structure as the transmission lead wire 105 as well as the reception module. Since the connection between the contact pattern 204a of the second substrate 204 for receiving and the lead frame 207 for receiving is wire-bonded as the receiving lead wire 208, a signal may be transmitted during use after installation. When the transmitted signal has a high loss rate in the lead wires 105 and 205, this also acts as a factor that makes high speed optical communication difficult.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 송신을 위한 전기신호를 전송하는 송신용 리드프레임을 송신용 몸체의 외부에서 기판에 수평상태로 직접 고정하도록 함은 물론 수신된 전기신호를 전송하는 수신용 리드프레임을 수신용 몸체의 외부에서 기판에 수평상태로 직접 고정하도록 구조를 달리하여 조립과정에서 작업성이 향상되도록 함과 함께 사용과정에서는 전기신호의 손실율이 최소화되도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, the direct lead frame for transmitting the electrical signal for transmission to the horizontal to the substrate directly from the outside of the transmission body as well as the received electrical signal In order to improve the workability during assembling process by changing the structure to directly fix the receiving lead frame to the substrate in the horizontal state from the outside of the receiving body to minimize the loss rate of the electrical signal in the use process There is this.
도 1은 종래 광통신용 광모듈을 나타낸 사시도1 is a perspective view showing an optical module for a conventional optical communication
도 2는 종래 광통신용 광모듈을 나타낸 종단면도Figure 2 is a longitudinal sectional view showing an optical module for a conventional optical communication
도 3은 종래 광통신용 광모듈중 송신모듈을 나타낸 분해사시도Figure 3 is an exploded perspective view showing a transmission module of the conventional optical module for optical communication
도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도4 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2.
도 5는 종래 광통신용 광모듈중 수신모듈을 나타낸 분해사시도5 is an exploded perspective view showing a receiving module of the optical module for a conventional optical communication
도 6은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도6 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2.
도 7은 본 발명 광통신용 광모듈을 나타낸 사시도7 is a perspective view showing an optical module for optical communication of the present invention
도 8은 본 발명 광통신용 광모듈을 나타낸 종단면도8 is a longitudinal sectional view showing an optical module for optical communication of the present invention;
도 9는 본 발명 광통신용 광모듈중 송신모듈을 나타낸 분해사시도Figure 9 is an exploded perspective view showing a transmission module of the optical module for optical communication of the present invention
도 10은 도 8의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도10 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 8.
도 11은 본 발명 광통신용 광모듈중 수신모듈을 나타낸 분해사시도11 is an exploded perspective view showing a receiving module of the optical module for optical communication of the present invention;
도 12는 도 8의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도12 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 8.
도 13은 본 발명 광통신용 광모듈의 송,수신모듈이 일측에서 하나로 패키지화된 상태를 참고적으로 나타낸 분해사시도13 is an exploded perspective view showing a state in which the transmitting and receiving modules of the optical module for optical communication of the present invention are packaged as one in one side for reference.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1. 송신모듈 2. 수신모듈1. Transmission module 2. Reception module
101. 송신용 몸체 102. 송신용 제1기판101. Transmission body 102. First substrate for transmission
102a. 접점패턴 103. 송신용 리드프레임102a. Contact pattern 103. Lead frame for transmission
105. 송신용 발광소자 112. 송신용 광섬유105. Transmitting light emitting element 112. Transmitting optical fiber
114. 송신용 제2기판 114a. 접점패턴114. Second substrate for transmission 114a. Contact pattern
115. 송신용 연결기판 115a. 접점패턴115. Connection board for transmission 115a. Contact pattern
116. 송신용 구동소자 201. 수신용 몸체116. Transmission drive element 201. Receiving body
202. 수신용 제1기판 202a. 접점패턴202. First substrate for reception 202a. Contact pattern
203. 수신용 수광소자 203a. 접점패턴203. Receiver for receiving light 203a. Contact pattern
204. 수신용 제2기판 204a. 접점패턴204. Receiving second substrate 204a. Contact pattern
205. 수신용 증폭소자 207. 수신용 리드프레임205. Receiving amplifying element 207. Receiving leadframe
213. 수신용 광섬유213. Receiving Fiber
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태에 따르면, 외부의 전기신호가 송신용 리드프레임을 통해 송신용 몸체 내부로 전송되고, 이 전송된 전기신호는 송신용 제1기판에 고정된 송신용 발광소자에 의해 광신호로 변환된 다음 송신용 광섬유를 통해 송신되는 송신모듈과, 상기 송신용 광섬유를 통해 송신되는 빛은 수신용 광섬유를 통해 수신되고, 이 수신된 빛은 수신용 제1기판에 고정된 수신용 수광소자에 의해 전기신호로 변환된 다음 수신용 제2기판에 고정된 수신용 증폭소자에 의해 증폭된 후 수신용 리드프레임을 통해 수신용 몸체 외부로 전송되는 수신모듈로 이루어진 것에 있어서, 상기 송신모듈을 구성하는 송신용 몸체에는 송신용 제1기판과 이격된 상태에서 일부가 송신용 몸체 외부로 노출되게 접점패턴을 갖는 송신용 제2기판이 고정되고, 상기 접점패턴을 갖는 송신용 제1기판과 접점패턴을 갖는 송신용 제2기판은 역시 접점패턴을 갖는 송신용 연결기판에 의해 전기적으로 연결되며, 각 송신용 리드프레임은 송신용 제2기판의 외부 노출부분에 접점패턴과 접촉된 상태로 수평되게 직접 고정되고, 상기 수신모듈을 구성하는 수신용 몸체에는 일부가 수신용 몸체 외부로 노출되게 접점패턴을 갖는 수신용 제1기판이 고정되며, 수신용 제2기판은 수신용 몸체 내부에서 수신용 제1기판과 접점패턴에 의해 직접 전기적으로 연결되고, 수신용 리드프레임은 수신용 제1기판의 외부 노출부분에 접점패턴과 접촉된 상태로 수평되게 직접 고정된 광통신용 광모듈이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, an external electric signal is transmitted to the inside of the transmission body through the transmission lead frame, the transmitted electric signal to the transmission light emitting element fixed to the first substrate for transmission A transmission module converted into an optical signal and then transmitted through the optical fiber for transmission, and the light transmitted through the optical fiber for transmission is received through the optical fiber for reception, and the received light is fixed to the first substrate for reception. Wherein the transmission module is converted into an electrical signal by a credit receiving element and then amplified by a receiving amplifier fixed to a second receiving substrate, and then transmitted to the outside of the receiving body through a receiving lead frame. A transmission second substrate having a contact pattern is fixed to the transmission body constituting the module so that a part thereof is exposed to the outside of the transmission body while being spaced apart from the transmission first substrate. The first substrate for transmission having the contact pattern and the second substrate for transmission having the contact pattern are electrically connected to each other by a transmission connection substrate having the contact pattern, and each transmission lead frame is connected to the second substrate for transmission. Directly horizontally fixed to the external exposure portion in contact with the contact pattern, a receiving first substrate having a contact pattern is fixed to the receiving body constituting the receiving module so that a part thereof is exposed to the outside of the receiving body. The credit second substrate is directly electrically connected to the first substrate for receiving within the receiving body by a contact pattern, and the receiving lead frame is horizontally contacted with the contact pattern on the external exposed portion of the first substrate for receiving. A directly fixed optical module for optical communication is provided.
이하 본 발명을 실시예로 도시한 첨부된 도 7 내지 도 12를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the attached FIGS. 7 to 12 as examples.
첨부된 도 7은 본 발명 광통신용 광모듈을 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명 광통신용 광모듈을 나타낸 종단면도이며, 도 9는 본 발명 광통신용 광모듈중 송신모듈을 나타낸 분해사시도이고, 도 10은 도 8의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이며, 도 11은 본 발명 광통신용 광모듈중 수신모듈을 나타탠 분해사시도이고, 도 12는 도 8의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도로서, 본 발명 광통신용 광모듈의 구성중 종래와 동일한 작용의 구성요소에 있어서는 종래에서 부여한 번호를 그대로 부여하기로 하고, 다만 종래와 다른 작용의 구성요소나 새로운 구성요소에 있어서는 종래와 다른 부호를 부여하기로 한다.7 is a perspective view showing an optical module for optical communication of the present invention, FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing an optical module for optical communication of the present invention, and FIG. 9 is an exploded perspective view showing a transmission module of the optical module for optical communication of the present invention. 10 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 8, and FIG. 11 is an exploded perspective view showing a receiving module of the optical communication module of the present invention, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. In the constitution, components having the same functions as in the prior art will be given the same numbers as they have been in the prior art.
이하 본 발명 광통신용 광모듈에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the optical module for optical communication of the present invention will be described in detail.
본 발명 광통신용 광모듈을 이루는 송신모듈(1)은, 상부가 개방된 상태로 요입부(101a)를 갖는 금속재의 송신용 몸체(101)가 구비되고, 상기 송신용 몸체의 요입부(101a)에는 접점패턴(102a)을 갖는 송신용 제1기판(102)이 고정되며, 상기 송신용 몸체(101)에는 송신용 제1기판(102)과 이격된 상태에서 일부가 송신용 몸체(101) 외부로 노출되게 접점패턴(114a)을 갖는 송신용 제2기판(114)이 고정되며, 상기 송신용 기판(102)과 송신용 제2기판(114)은 역시 접점패턴(115a)을 갖는 송신용 연결기판(115)에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 송신용 제2기판(114)중 송신용 몸체(101)의 외부 노출 부분에는 수평상태로된 복수개의 송신용 리드프레임(103)이 접점패턴(114a)과 접촉된 상태에서 송신용 몸체(101)와 절연되게 고정되고, 상기 송신용 제1기판(102)의 상부면 일측에는 구동신호를 받아 작동하면서 빛을 발생시키도록 레이져 다이오드와 같은 송신용 발광소자(105)가 접점패턴(102a)과 접촉되게 솔더로서 고정되고, 상기 송신용 제2기판(114)의 상부면에는 외부에서 들어오는 전기신호를 받아 송신용 발광소자(105)를 구동하기 위한 송신용 구동소자(116)가 접점패턴(114a)과 접촉되게 솔더로서 고정되며, 상기 송신용 제1기판(102)의 상부면중 송신용 발광소자(105)와 마주보는 부분에는 송신용 발광소자에서 발생된 빛의 세기를 감지하여 이를 송신용 구동소자(116)로 보내주기 위해 포토 다이오드와 같은 송신용 수광소자(106)가 접점패턴(102a)과 접촉되게 솔더로서 고정되고, 상기 송신용 제1기판(102)의 상부면중 송신용 발광소자(105)와 송신용 수광소자(106) 사이에는 송신용 발광소자(105)에서 발생된 빛의 일부가 송신용 수광소자(106)에 원활히 수광되도록 반사시켜 주는 Ｖ자형상의 반사홈(107)이 형성되며, 상기 송신용 몸체(101)의 상부면에는 요입부(101a)의 개방부분을 폐쇄시켜 준 상태로 송신용 덮개(108)가 고정되고, 상기 몸체(101)중 빛의 송신방향과 일치되는 일측에는 내,외부를 수평되게 연통시킨 상태로 송신용 렌즈삽입구(109)가 형성되며, 상기 송신용 렌즈삽입구에는 송신용 발광소자(105)에서 발생된 빛을 집속하기 위한 송신용 렌즈(110)가 설치되고, 상기 송신용 몸체(101)의 둘레중 송신용 렌즈삽입구(109)가 형성된 부분의 일측면에는 수평방향으로 중공부를 갖는 송신용 가이드파이프(111)가 고정되며, 상기 송신용 가이드파이프 내의 중공부에는 송신용 렌즈(110)에 의해 집속된 빛을 송신하기 위한 송신용 광섬유(112)가 송신용 페루울(113)에 지지된 상태로 수평되게 설치된 구조이다.The transmission module 1 constituting the optical module for optical communication according to the present invention is provided with a metal transmission body 101 having a concave portion 101a with an upper portion open, and a concave portion 101a of the transmission body. The first substrate 102 for transmission having a contact pattern 102a is fixed thereto, and the transmission body 101 is partially outside the transmission body 101 in a state spaced apart from the first substrate 102 for transmission. The second substrate 114 for transmission having the contact pattern 114a is fixed to be exposed, and the transmission substrate 102 and the second substrate 114 for transmission are also connected for transmission having the contact pattern 115a. The plurality of transmission lead frames 103 are electrically connected to each other by a substrate 115 and horizontally disposed on an externally exposed portion of the transmission body 101 of the transmission second substrate 114. ) Is insulated from the transmission body 101 in contact with the transmission body, and a driving signal is supplied to one side of the upper surface of the transmission first substrate 102. A transmitting light emitting device 105 such as a laser diode is fixed as solder to be in contact with the contact pattern 102a so as to generate light while receiving and operating, and the upper surface of the transmitting second substrate 114 is provided with electricity from outside. A transmission driving element 116 for receiving the signal and driving the transmission light emitting element 105 is fixed as solder so as to be in contact with the contact pattern 114a, and the transmission is performed on the upper surface of the first substrate 102 for transmission. On the part facing the light emitting device 105, a transmitting light receiving device 106 such as a photodiode is used to detect the intensity of light generated by the transmitting light emitting device and send it to the transmitting driving device 116. 102a) is fixed as solder to be in contact with each other, and is generated in the transmitting light emitting device 105 between the transmitting light emitting device 105 and the transmitting light receiving device 106 of the upper surface of the transmitting first substrate 102. Part of the light is smoothly transmitted to the light receiving element (106) A U-shaped reflecting groove 107 is formed to reflect the light. The transmitting cover 108 is fixed to the upper surface of the transmitting body 101 in a state in which the opening of the concave portion 101a is closed. The transmission lens insertion hole 109 is formed at one side of the body 101 which is in line with the transmission direction of the light in a state in which the inside and the outside are in horizontal communication, and the transmission light insertion element 105 is formed at the transmission lens insertion hole. The transmission lens 110 for focusing the light generated in the) is installed, and one side of the portion of the circumference of the transmission body 101 is formed with a transmission lens insertion hole 109 is provided with a hollow in the horizontal direction The credit guide pipe 111 is fixed, and a transmission optical fiber 112 for transmitting light focused by the lens 110 for transmission is supported by the transmission Peru wool 113 in the hollow part of the transmission guide pipe. It is installed in a horizontal state.
상기한 송신모듈(1)의 구성에서 송신용 구동소자(116)는 실시예에서와 같이 송신용 몸체(101) 내의 송신용 제2기판(114)에 반드시 고정시킬 필요는 없고, 종래에서 처럼 송신용 몸체(101)의 외부에 송신용 리드프레임(103)과 전기적으로 연결되게 구비시켜도 된다.In the above-described configuration of the transmission module 1, the transmission drive element 116 is not necessarily fixed to the transmission second substrate 114 in the transmission body 101 as in the embodiment, and is transmitted as in the prior art. The outside of the credit body 101 may be provided to be electrically connected to the transmission lead frame 103.
또한 본 발명 광통신용 광모듈을 이루는 수신모듈(2)은, 상부가 개방된 상태로 요입부(201a)를 갖는 금속재의 수신용 몸체(201)가 구비되고, 상기 수신용 몸체의 요입부(201a)에는 일부가 수신용 몸체(201) 외부로 노출되게 접점패턴(204a)을 갖는 수신용 제2기판(204)이 고정되며, 상기 수신용 제2기판의 상부면에는 접점패턴(202a)을 갖는 수신용 제1기판(202)이 상기 수신용 제2기판(204)과 전기적으로 연결되게 고정되고, 상기 수신용 제1기판(202)의 일측에는 수신된 빛을 수광하기위한 수신용 수광소자(203)가 접점패턴(202a)과 접촉되게 솔더로서 고정되며, 상기 수신용 제2기판(204)중 수신용 몸체(201)의 외부 노출 부분에는 수평상태로된 복수개의 수신용 리드프레임(207)이 접점패턴(204a)과 접촉된 상태에서 수신용 수신용 몸체(201)와 절연되게 고정되고, 상기 수신용 제2기판(204)의 상부면에는 수신용 수광소자(203)에 의해 수광되어 바뀌어진 전기신호를 증폭시켜 주기 위한 수신용 증폭소자(205)가 접점패턴(204a)과 접촉되게 솔더로서 고정되며, 상기 수신용 몸체(201)의 상부면에는 요입부(201a)의 개방부분을 폐쇄시켜 준 상태로 수신용 덮개(209)가 고정되고, 상기 수신용 몸체(201)중 빛의 수신방향과 일치되는 일측에는 내,외부를 수평되게 연통시킨 상태로 수신용 렌즈삽입구(210)가 형성되며, 상기 수신용 렌즈삽입구에는 수신된 빛을 수신용 수광소자(203)에 집중시켜 주는 수신용 렌즈(211)가 설치되고, 상기 수신용 몸체(101)의 둘레중 수신용 렌즈삽입구(210)가 형성된 부분의 일측면에는 수평방향으로 중공부를 갖는 수신용 가이드파이프(212)가 고정되며, 상기 수신용 가이드파이프 내의 중공부에는 송신모듈(1)의 송신용 광섬유(112)를 통해 송신된 빛을 수신하는 수신용 광섬유(213)가 수신용 페루울(214)에 지지된 상태로 수평되게 설치된 구조이다.In addition, the receiving module (2) constituting the optical module for optical communication of the present invention is provided with a receiving body (201) of a metallic material having a concave part (201a) in an open state, the concave part (201a) of the receiving body ), A receiving second substrate 204 having a contact pattern 204a is fixed so that a part thereof is exposed to the outside of the receiving body 201, and having a contact pattern 202a on an upper surface of the receiving second substrate. A receiving first substrate 202 is fixed to be electrically connected to the receiving second substrate 204, and a receiving light receiving element for receiving received light on one side of the receiving first substrate 202. 203 is fixed as solder so as to contact the contact pattern 202a, and the plurality of receiving lead frames 207 are horizontally disposed on the externally exposed portion of the receiving body 201 of the receiving second substrate 204. It is fixed to be insulated from the receiving body 201 for receiving in contact with the contact pattern 204a, the receiving On the upper surface of the second substrate 204, a receiving amplifying element 205 for amplifying an electric signal received and changed by the receiving light receiving element 203 is fixed as solder to be in contact with the contact pattern 204a, The receiving cover 209 is fixed to the upper surface of the receiving body 201 in a state in which the opening of the concave inlet 201a is closed, and the receiving body 201 coincides with the receiving direction of the light. A receiving lens insert 210 is formed at one side in a state of horizontally communicating internal and external, and the receiving lens insert 210 concentrates the received light on the receiving light receiving element 203 at the receiving lens insert. Is installed, the receiving guide pipe 212 having a hollow in the horizontal direction is fixed to one side of the portion of the receiving lens insert 210 is formed in the circumference of the receiving body 101, the receiving guide pipe In the hollow part therein, the optical fiber for transmission of the transmission module 1 Receiving optical fiber 213 for receiving the light transmitted through the fiber 112 is a structure installed horizontally supported by the receiving Peru wool 214.
이상에서 설명된 바와 같은 구조의 본 발명 광통신용 광모듈을 이용해 광통신을 행하는 과정을 살펴보면 다음과 같은데, 상기 광통신용 광모듈을 사용하기 위해서는 송신모듈(1) 및 수신모듈(2)을 설치하여야 하고, 이 경우에는 상기 송신모듈(1)을 구성하는 송신용 리드프레임(103) 및 수신모듈(2)을 구성하는 수신용 리드프레임(207)이 별도의 장치와 전기적으로 연결되게 탑재시켜 패키지화 하여야 함은종래와 동일하다.Looking at the process of performing the optical communication using the optical module for optical communication of the present invention having the structure as described above is as follows, in order to use the optical module for optical communication, the transmitting module 1 and the receiving module 2 should be installed In this case, the transmission leadframe 103 constituting the transmission module 1 and the reception leadframe 207 constituting the reception module 2 should be packaged so as to be electrically connected to a separate device. Is the same as conventional.
한편 본 발명에서는 송신모듈(1)을 구성하는 송신용 리드프레임(103)이 수평을 유지하고 있고, 수신모듈(2)을 구성하는 수신용 리드프레임(207)이 수평을 유지하고 있으므로 상기 송신모듈(1)을 구성하는 송신용 리드프레임(103) 및 수신모듈(2)을 구성하는 수신용 리드프레임(207)을 별도의 장치와 전기적으로 연결시키면서 송,수신모듈(1)(2)을 탑재할 때 그 탑재가 수평상태에서 매우 원활하고 안정적으로 이루어짐은 이해 가능하다.Meanwhile, in the present invention, the transmission lead frame 103 constituting the transmission module 1 is horizontal, and the reception lead frame 207 constituting the reception module 2 is horizontal. (1) The transmission lead frame 103 and the reception lead frame 207 constituting the receiving module 2 are electrically connected to a separate device, and the transmission / reception module 1 and 2 are mounted. It is understood that the mounting is very smooth and stable in the horizontal state.
이와 같이 송신모듈(1) 및 수신모듈(2)을 설치한 상태에서 동작이 행하여 지면, 상기 송신모듈(1)에 전달되는 외부의 전기신호가 광신호로 바뀌어져 송신되고, 이 송신되는 광신호를 수신모듈(2)이 일단 수광한 다음 다시 전기신호로 바꾸어 수신하므로 결국 광통신이 가능하게 되는 것이다.When the operation is performed while the transmission module 1 and the reception module 2 are installed as described above, an external electric signal transmitted to the transmission module 1 is converted into an optical signal and transmitted. Since the receiving module 2 receives the light signal and then converts it into an electrical signal, the optical communication is finally possible.
그럼 송신모듈(1)에 의해 전기신호를 광신호로 바꾸어 송신하는 송신과정을 설명하고, 이후 수신모듈(2)이 광신호를 일단 받아 전기신호로 다시 바꾸어 수신하는 수신과정에 대하여 설명하기로 한다.Next, a transmission process of converting an electrical signal into an optical signal by the transmission module 1 and transmitting the optical signal will be described. Next, a reception process in which the reception module 2 receives the optical signal once and converts it into an electrical signal will be described. .
외부의 전기신호가 송신용 제2기판(114)의 송신용 몸체(101) 외측에 고정되어 있는 송신용 리드프레임(103)을 통해 들어오면, 이 전기신호는 송신용 제2기판(114)에 형성된 접점패턴(114a)을 따라 상기 송신용 제2기판(114)에 고정된 송신용 구동소자(116)로 전송되므로 상기 송신용 구동소자가 구동되고, 상기 송신용 구동소자의 구동에 따른 구동신호는 계속해서 상기 송신용 제2기판(114)상의 접점패턴(114a) → 상기 송신용 제2기판(114)과 송신용 제1기판(102)을 전기적으로연결하는 송신용 연결기판(115)상의 접점패턴(115a) → 상기 송신용 제1기판(102)상의 접점패턴(102a)을 연속적으로 통해 상기 송신용 제1기판(102)에 고정된 송신용 발광소자(105)로 전송되므로 상기 송신용 발광소자가 공급받은 전기신호에 따라 구동되면서 빛을 발생시킨다.When an external electrical signal enters through the transmission lead frame 103 fixed outside the transmission body 101 of the transmission second substrate 114, the electrical signal is transmitted to the transmission second substrate 114. The transmission driving element is driven because the transmission driving element 116 is fixed to the transmission second substrate 114 along the formed contact pattern 114a to drive the driving signal according to the driving of the transmission driving element. Then, the contact pattern 114a on the second substrate 114 for transmission → on the connection connecting substrate 115 for electrically connecting the second substrate 114 and the first substrate 102 for transmission. The contact pattern 115a is transmitted to the transmission light emitting element 105 fixed to the transmission first substrate 102 through the contact pattern 102a on the transmission first substrate 102 continuously. The light emitting device is driven in accordance with the supplied electrical signal to generate light.
상기 송신용 발광소자(105)에서 발생된 빛은 송신용 몸체(101)에 형성된 송신용 렌즈삽입구(109) 내의 송신용 렌즈(110)에 집속되는데, 이때 상기 송신용 몸체(101)의 둘레중 송신용 렌즈삽입구(109)가 형성된 부분의 일측면에는 송신용 가이드파이프(111)가 고정되어 있고, 상기 송신용 가이드파이프 내의 중공부에는 그 중심부에 송신용 광섬유(112)가 지지된 송신용 페루울(113)이 수평되게 설치되어 있음을 감안할 때 상기 송신용 렌즈(110)에 집속된 빛은 송신용 광섬유(112)를 통해 외부로 전송되므로 결국 송신모듈(1)에 의해 전기신호가 광신호로 바뀌어져 송신되는 것이다.The light generated by the transmitting light emitting device 105 is focused on the transmitting lens 110 in the transmitting lens insertion hole 109 formed in the transmitting body 101, wherein the circumference of the transmitting body 101 The transmission guide pipe 111 is fixed to one side of the portion where the lens insert 109 for transmission is formed, and the transmission Peru in which the transmission optical fiber 112 is supported at the center of the hollow part in the transmission guide pipe. Considering that the wool 113 is installed horizontally, the light focused on the lens 110 for transmission is transmitted to the outside through the optical fiber 112 for transmission, so that an electrical signal is transmitted to the optical module by the transmission module 1. Is sent to.
한편 상기한 송신 과정에서 송신용 발광소자(105)에 의해 발생된 빛의 일부는 송신용 기판(102)의 상부면중 상기 송신용 발광소자(105)와 송신용 수광소자(106) 사이에 형성된 Ｖ자형상의 반사홈(107)을 통해 반사되어 상기 송신용 수광소자(106)에 수광되고, 상기 송신용 수광소자에 수광된 빛은 전기신호로 바뀌어 송신용 제1기판(102)의 접점패턴(102a) → 송신용 연결기판(115)의 접점패턴(115a) → 송신용 제2기판(114)의 점점패턴(114a)을 연속적으로 통해 다시 송신용 구동소자(116)로 전달되며, 상기 송신용 구동소자는 전달받은 신호를 기 입력된 신호와 비교하여 상기 송신용 발광소자(105)에 의한 발광상태를 계속적으로제어하므로 결국 송신용 발광소자는 항상 적정한 빛을 발생시키게 되는 것이다.On the other hand, a part of the light generated by the transmitting light emitting element 105 in the transmission process is formed between the transmitting light emitting element 105 and the transmitting light receiving element 106 of the upper surface of the transmitting substrate 102. The light reflected by the U-shaped reflecting groove 107 is received by the transmitting light receiving element 106, and the light received by the transmitting light receiving element is converted into an electrical signal to form a contact pattern of the first substrate 102 for transmitting ( 102a) → the contact pattern 115a of the connection board 115 for transmission → is transferred to the transmission drive element 116 again and again through the increasingly pattern 114a of the second substrate 114 for transmission, the transmission The driving device continuously controls the light emitting state of the transmitting light emitting device 105 by comparing the received signal with a previously input signal, so that the transmitting light emitting device always generates appropriate light.
또한 상기 송신모듈(1)을 구성하는 송신용 광섬유(112)를 통해 외부로 전송되는 빛은, 수신모듈(2)을 구성하는 수신용 몸체(201)의 둘레중 수신용 렌즈삽입구(210)가 형성된 부분의 일측면에 수신용 가이드파이프(212)가 고정되어 있고, 상기 수신용 가이드파이프 내의 중공부에는 그 중심부에 수신용 광섬유(213)가 수평상태로 지지된 수신용 페루울(214)이 설치되어 있음을 감안할 때 상기 수신용 광섬유(213)를 통해 수신되고, 이 수신된 빛은 수신용 몸체(201)에 형성된 수신용 렌즈삽입구(210) 내의 수신용 렌즈(211)에 일단 모아진 다음 수신용 제1기판(202)에 고정되어 있는 수신용 수광소자(203)에 수광된다.In addition, the light transmitted to the outside through the transmission optical fiber 112 constituting the transmission module 1, the receiving lens insert 210 of the circumference of the receiving body 201 constituting the receiving module 2 The receiving guide pipe 212 is fixed to one side of the formed portion, and the receiving Peru wool 214, in which the receiving optical fiber 213 is supported in a horizontal state at the center thereof, is provided in the hollow portion of the receiving guide pipe. Given that it is installed through the receiving optical fiber 213, the received light is collected once in the receiving lens 211 in the receiving lens insert 210 formed in the receiving body 201 The light is received by the receiving light receiving element 203 fixed to the credit first substrate 202.
상기 수신용 수광소자(203)에 수광된 빛은 전기신호로 바뀌어진 다음 수신용 제1기판(202)의 접점패턴(202a) → 수신용 제2기판(204)의 접점패턴(204a)을 통해 상기 수신용 제2기판(204)에 고정된 수신용 증폭소자(205)로 전송되어 증폭되고, 이 증폭된 전기신호는 계속해서 수신용 제2기판(204)의 접점패턴(204a) → 상기 수신용 제2기판(204)의 수신용 몸체(201) 외측에 고정되어 있는 수신용 리드프레임(207)을 연속적으로 통해 외부의 다른 구조물로 전달되므로 결국 수신모듈(2)에 의해 광신호가 전기신호로 바뀌어져 수신되는 것이다.The light received by the receiving light receiving element 203 is converted into an electrical signal and then through the contact pattern 202a of the first receiving substrate 202 → the contact pattern 204a of the second receiving substrate 204. The amplified electric signal is transmitted to the receiving amplifying element 205 fixed to the receiving second substrate 204, and the amplified electric signal is subsequently contact pattern 204a of the receiving second substrate 204 → the number thereof. Since the receiving lead frame 207 fixed to the outside of the receiving body 201 of the credit second substrate 204 is continuously transmitted to another structure outside, the optical signal is eventually transmitted by the receiving module 2 to the electric signal. It is changed and received.
이상에서 설명된 본 발명 광통신용 광모듈에서 신호를 송신하는 송신모듈(1)과 송신된 신호를 수신하는 수신모듈(2)이 하나의 광통신용 광모듈을 이루어야 만 도면상 좌측에 있는 상기 송신모듈(1)에서 송신된 신호를 도면상 우측에 있는 상기 수신모듈(2)에서 수신하는데, 만약 송신모듈(1)이 구비된 좌측에 수신모듈(2)이 함께 구비되어 있지 않음은 물론 상기 수신모듈이 구비된 우측에 송신모듈(1)이 함께 구비되어 있지 않으면 좌측에서 송신된 신호를 우측에서 수신하기만 할 뿐 상기 우측에서 신호를 송신하지 못할 뿐만 아니라 송신된다고 하더라도 좌측에서는 수신하지 못하므로, 종래에서 설명된 것 처럼 반드시 도면상 좌측에 송신모듈(1) 및 수신모듈(2)을 함께 구비시켜야 함은 물론 우측에도 수신모듈(1) 및 송신모듈(2)을 함께 구비시켜야 한다.In the optical module for optical communication according to the present invention described above, the transmission module 1 for transmitting a signal and the reception module 2 for receiving a transmitted signal form an optical module for optical communication. The receiving module 2 receives the signal transmitted from (1) in the receiving module 2 on the right side of the drawing. If the receiving module 2 is not provided with the receiving module 2, of course, the receiving module is provided. If the transmission module 1 is not provided with the right side, the signal transmitted from the left side is not only received from the right side but not transmitted from the right side. As described in the figure, the transmission module 1 and the reception module 2 must be provided together on the left side as well as the reception module 1 and the transmission module 2 together on the right side.
따라서 광통신용 광모듈의 사용을 위해 도면상 좌측에 송신모듈(1)과 수신모듈(2)을 함께 구비시키거나 아니면 도면상 우측에 송신모듈(1)과 수신모듈(2)을 함께 구비시킬 때에는 상기 송신모듈(1)과 수신모듈(2)이 각각 별도로 구비될 수도 있지만 필요에 따라서는 송신모듈(1)과 수신모듈(2)이 하나로 일체화되게 구비될 수도 있는데, 상시 송신모듈(1)과 수신모듈(2)이 하나로 일체화되게 구비된 상태에서는 상기 도 12와 같이 전체적인 틀을 유지하는 몸체가 분리되지 않고 하나로 제작되어 있을 뿐 내부에 송신을 위한 여러 구성요소가 집합되는 요입부(101a)와 수신을 위한 여러 구성요소가 집합되는 요입부(201a)는 격벽에 의해 서로 나뉘어져 있다.Therefore, in order to use the optical module for optical communication, when the transmission module 1 and the reception module 2 are provided together on the left side in the drawing or the transmission module 1 and the reception module 2 together on the right side in the drawing The transmitting module 1 and the receiving module 2 may be provided separately, but if necessary, the transmitting module 1 and the receiving module 2 may be provided as one unit. In the state in which the receiving module 2 is integrally provided as one unit, as shown in FIG. 12, the body maintaining the overall frame is not separated, but is manufactured as one, and the concave portion 101a in which various components for transmission are collected. The concave inlet 201a, in which various components for reception are collected, is divided from each other by a partition wall.
광통신용 광모듈의 작용에서 설명되지 않은 부분은 종래와 동일하다.Parts not described in the operation of the optical module for optical communication are the same as in the prior art.
그러므로 본 발명 광통신용 광모듈은 다음과 같은 여러가지 효과가 있다.Therefore, the optical module for optical communication of the present invention has various effects as follows.
첫째, 송신모듈(1)을 이루는 송신용 리드프레임(103) 및 수신모듈(2)을 이루는 수신용 리드프레임(207)이 절곡되지 않은 수평상태를 이루고 있으므로 상기 송신모듈(1) 및 수신모듈(2)을 소형형상 요소형 패키지에 탑재할 때 상기 패키지의 다른 구성요소와 각 리드프레임의 결합이 매우 원할하여 간단한 설치과정으로 인해 작업성이 향상됨은 물론 상기 패키지에 탑재한 후 동작이 수행되는 경우에는 전기신호가 각 송신용 리드프레임(103) 및 수신용 리드프레임(207)을 통해 전달되는 과정에서 그 경로가 꺾이지 않게되므로 송,수신신호의 손실율이 낮아 결국 고속 광통신에 어려움이 없게된다.First, since the transmission lead frame 103 constituting the transmission module 1 and the reception lead frame 207 constituting the reception module 2 are in a horizontal state without being bent, the transmission module 1 and the reception module ( When 2) is mounted in a small element-type package, the combination of each lead frame with other components of the package is very smooth, and thus the workability is improved due to a simple installation process and the operation is performed after mounting in the package. Since the path is not broken in the process of transmitting the electrical signal through each of the transmission lead frame 103 and the reception lead frame 207, the loss rate of the transmission and reception signals is low, and thus there is no difficulty in high speed optical communication.
둘째, 송신모듈(1)에서 송신용 발광소자(106)를 구동시키기 위한 송신용 구동소자를 송신용 몸체(101) 내부에 위치시킬 수 있으므로 이 경우 상기 송신모듈(1)이 설치되는 과정에서의 주변 장치가 간단해짐에 따라 광통신용 광모듈의 설치시 설치비용의 지출이 줄어들어 결국 광통신을 이용하는 소비자의 통신비용을 줄일 수 있게 된다.Second, since the transmission drive element for driving the transmission light emitting element 106 in the transmission module 1 can be located inside the transmission body 101, in this case, in the process of installing the transmission module 1 As the peripheral device is simplified, the installation cost of the optical module for optical communication is reduced, and thus, the communication cost of the consumer using the optical communication can be reduced.
셋째, 송신모듈(1)의 조립작업시에는 물론 수신모듈(2)의 조립작업시 종래에 사용되는 리드와이어를 더이상 사용하지 않으므로 조립작업성의 향상으로 인해 생산성이 증대됨은 물론 조립 완료후 설치상태에서 사용할 때 낮은 신호 손실율로 인해 고속 광통신이 더욱 유리해 진다.Third, in the assembling operation of the transmitting module 1 as well as the assembly of the receiving module 2, the lead wires conventionally used are no longer used, thereby increasing productivity due to the improvement of assembling work and in the installation state after the completion of assembly. When used, low signal loss rates make high speed optical communications more advantageous.
Claims (2)
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