KR20130025989A - Optical transmitting and receiving module - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optical transceiving module is provided to reduce time spending on a manufacturing process and reduce manufacturing costs. CONSTITUTION: An optic transceiving module(100) comprises a housing(180) and a flexible circuit board(110). The housing comprises an optical fiber insertion hole in an outside and inside space contacting with the hole. The flexible circuit board is adhered to two sides of the housing, and mounts a first optical element(120) and a second optical element(130). The first optical element is arranged on one side of the inside space of the housing, and the second optical element is arranged on the other side of the inside space of the housing.

Description

광 송수신 모듈{Optical Transmitting and Receiving Module}Optical Transmitting and Receiving Module

본 개시는 광 송수신 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패키지 구조를 개선한 광 송수신 모듈에 관한 것이다.The present disclosure relates to an optical transceiver module, and more particularly, to an optical transceiver module having an improved package structure.

최근에는 광통신 기술의 발전으로 다양한 형태의 광통신 부품이 개발되고 있다. 이중에서도 데이터 전송을 광에 의해 고속으로 송, 수신하기 위하여 단방향성인 광 송수신 모듈(Optical Sub-Assembly; OSA) 또는 양방향성인 광 송수신 모듈(Bi-directional Optical Sub-Assembly; BOSA)이라는 광통신 부품이 개발되어 왔다.Recently, various types of optical communication components have been developed due to the development of optical communication technology. Of these, optical communication components such as optical sub-assembly (OSA) or bi-directional optical sub-assembly (BOSA) are developed to transmit and receive data at high speed by optical. Has been.

통상적으로, 광 송수신 모듈에는 레이저 다이오드, 포토다이오드, 및 평행광 렌즈 등으로 구성되며, TO CAN 평행광 패키지, 세라믹 패키지, 금속 패키지 등과 같이 패키지화된 된다.In general, the optical transmission / reception module includes a laser diode, a photodiode, a parallel light lens, and the like, and is packaged as a TO CAN parallel light package, a ceramic package, a metal package, or the like.

도 1은 종래의 TO CAN 패키지 타입의 양방향 광 송수신 모듈의 구조를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 종래의 TO CAN 패키지 타입의 양방향 광 송수신 모듈은 레이저 다이오드(1), 평행광 렌즈(2), 포토다이오드(3), 볼 렌즈(4), 및 광학 필터(5)과 같은 광학부품들과, 이들을 패키징하는 금속 하우징(6)을 포함한다. 금속 하우징(6)은 스테인레스 계열의 금속 재질로 형성되는 여러개의 구조물(6a, 6b, 6c)로 이루어진다. 금속 하우징(6)의 일측에 파이버 스터브(fiber stub)(9)가 결합된다. 그런데, 이러한 종래의 TO CAN 패키지 타입의 공 송수신 모듈은 레이저 다이오드(1)와 렌즈(2)를 구조물(6a)에 실장하고, 포토다이오드(3)와 볼 렌즈(4)를 다른 구조물(6b)에 실장하고, 광학 필터(5)를 또 다른 구조물(6c)에 실장하고, 이들 구조물들(6a, 6b, 6c)을 광 정렬하여 패키징하기에 공정시간과 제조비용을 낮추는데 어려운 점이 있다.1 illustrates a structure of a bidirectional optical transceiving module of a conventional TO CAN package type. Referring to FIG. 1, a bidirectional optical transmission / reception module of a conventional TO CAN package type includes a laser diode 1, a parallel light lens 2, a photodiode 3, a ball lens 4, and an optical filter 5. The same optical parts and a metal housing 6 for packaging them. The metal housing 6 is composed of a plurality of structures 6a, 6b, 6c formed of a stainless series metal material. A fiber stub 9 is coupled to one side of the metal housing 6. However, this conventional TO CAN package type transmission / reception module mounts the laser diode 1 and the lens 2 on the structure 6a, and the photodiode 3 and the ball lens 4 on the other structure 6b. It is difficult to reduce the process time and the manufacturing cost to mount on the optical filter 5, mount the optical filter 5 to another structure (6c), and optically package these structures (6a, 6b, 6c).

제조공정에 소용되는 시간을 낮추고 제조비용을 절감할 수 있는 광 송수신 모듈을 제공하고자 한다.The present invention aims to provide an optical transmission / reception module capable of reducing the time used in the manufacturing process and reducing the manufacturing cost.

본 발명의 한 측면에 따르는 광 송수신 모듈은Optical transmission and reception module according to an aspect of the present invention

외측에 광섬유가 삽입되는 홀과, 홀에 맞닿은 내측 공간을 구비한 하우징; 및A housing having a hole into which the optical fiber is inserted and an inner space in contact with the hole; And

제1 광을 처리하는 제1 광소자 및 제1 광의 파장과 다른 파장을 갖는 제2 광을 처리하는 제2 광소자가 실장된 연성회로기판;을 포함하며,And a flexible circuit board mounted with a first optical device for processing the first light and a second optical device for processing the second light having a wavelength different from the wavelength of the first light.

연성회로기판은 제1 광소자가 하우징의 내측 공간의 일측면에 배치되고 제2 광소자가 하우징의 내측 공간의 타측면에 배치되도록 하우징에 부착된다.The flexible circuit board is attached to the housing such that the first optical element is disposed on one side of the inner space of the housing and the second optical element is disposed on the other side of the inner space of the housing.

하우징의 홀과 내측 공간 사이에 설치되는 렌즈를 더 포함할 수 있다.The lens may further include a lens installed between the hole of the housing and the inner space.

광 송수신 모듈은 하우징의 내측 공간에 설치되어 제1 광소자의 제1 광과 제2 광소자의 제2 광을 분리하는 광학 필터를 더 포함할 수 있다. The optical transmission / reception module may further include an optical filter installed in an inner space of the housing to separate the first light of the first optical device and the second light of the second optical device.

하우징은 플라스틱으로 형성될 수 있다.The housing may be formed of plastic.

제1 및 제2 광소자는 연성회로기판에 표면실장될 수 있다.The first and second optical devices may be surface mounted on the flexible circuit board.

제1 광소자는 발광소자로 이루어지고, 제2 광소자는 수광소자로 이루어져 양방향으로 송수신될 수 있다.The first optical element may be a light emitting element, and the second optical element may be a light receiving element, and may be transmitted and received in both directions.

제1 광소자는 다중 모드의 수직공진형 표면발광레이저일 수 있다.The first optical device may be a multi-mode vertical resonance surface light emitting laser.

광 송수신 모듈은 제1 광소자에 인접하여 설치되며 제1 광소자에서 방출되는 광의 일부를 검출하는 모니터 수광소자와, 제2 광소자에 인접하여 설치되며 제2 광소자에서 수신된 제2 광의 신호를 증폭하는 트랜스 임피던스 증폭기를 더 포함할 수 있다.The optical transmitting / receiving module is installed adjacent to the first optical element and monitors a light receiving element for detecting a part of the light emitted from the first optical element, and a signal of the second light received adjacent to the second optical element and received by the second optical element. A transimpedance amplifier for amplifying may further include.

제1 및 제2 광소자는 모두 발광소자로 이루어져 2파장 송신 전용일 수 있다.The first and second optical devices may both be made of light emitting devices and dedicated to two wavelength transmission.

제1 및 제2 광소자는 서로 다른 파장의 레이저광을 방출하는 다중 모드의 수직공진형 표면발광레이저일 수 있다.The first and second optical devices may be multi-mode vertical resonance surface emitting lasers that emit laser light having different wavelengths.

제1 및 제2 광소자에 각각 인접하여 설치되며 제1 및 제2 광소자에서 방출되는 광의 일부를 각각 검출하는 모니터 수광소자들을 더 포함할 수 있다.The display apparatus may further include monitor light receiving elements installed adjacent to the first and second optical elements, respectively, to detect a part of the light emitted from the first and second optical elements.

제1 및 제2 광소자는 모두 수광소자일 수 있다.Both the first and second optical devices may be light receiving devices.

광 송수신 모듈은 제1 및 제2 광소자에 각각 인접하여 설치되며 제1 및 제2 광소자에서 수신된 제2 광의 신호를 각각 증폭하는 트랜스 임피던스 증폭기들을 더 포함할 수 있다.The optical transceiver module may further include transimpedance amplifiers installed adjacent to the first and second optical devices, respectively, and amplify the signals of the second light received from the first and second optical devices.

개시된 실시예들에 의한 광 송수신 모듈은 광학 부품들을 연성 PCB 위에 직접 표면실장하고 렌즈가 고정된 플라스틱 하우징에 결합한 구조를 가짐으로써 공정시간을 단축하고 제조비용을 절감한 저가형의 플라스틱 양방향 광모듈을 구현할 수 있는 장점을 가진다. The optical transmission / reception module according to the disclosed embodiments has a structure in which optical components are directly surface mounted on a flexible PCB and coupled to a plastic housing in which a lens is fixed, thereby implementing a low-cost plastic bidirectional optical module that shortens processing time and reduces manufacturing costs. Has the advantage.

도 1은 종래의 TO CAN 패키지 타입의 양방향 광 송수신 모듈의 구조를 나타낸다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 송수신 모듈을 개략적으로 도시한 투영 사시도이다.
도 3은 도 2의 광 송수신 모듈의 측단면도이다.
도 4은 도 2의 광 송수신 모듈의 동작을 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 송수신 모듈을 개략적으로 도시한 투영 사시도이다.
도 6은 도 5의 광 송수신 모듈의 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 송수신 모듈을 개략적으로 도시한 투영 사시도이다.
도 8은 도 7의 광 송수신 모듈의 측단면도이다.
도 9는 도 5 및 도 7의 광 송수신 모듈의 동작을 설명한다.1 illustrates a structure of a bidirectional optical transceiving module of a conventional TO CAN package type.
2 is a perspective view schematically showing the optical transmission and reception module according to an embodiment of the present invention.
3 is a side cross-sectional view of the optical transceiver module of FIG. 2.
4 illustrates an operation of the optical transceiver module of FIG. 2.
5 is a perspective view schematically showing the optical transmission and reception module according to another embodiment of the present invention.
6 is a side cross-sectional view of the optical transceiver module of FIG. 5.
7 is a perspective view schematically showing the optical transmission and reception module according to another embodiment of the present invention.
8 is a side cross-sectional view of the optical transceiver module of FIG. 7.
9 illustrates an operation of the optical transceiver module of FIGS. 5 and 7.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size and thickness of each element may be exaggerated for clarity of explanation.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 송수신 모듈(100)을 개략적으로 도시한 투영 사시도이며, 도 3은 도 2의 광 송수신 모듈(100)의 측단면도이다.2 is a perspective view schematically showing the optical transmission and reception module 100 according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side cross-sectional view of the optical transmission and reception module 100 of FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 광 송수신 모듈(100)은 외측으로 광섬유(도 4의 F 참조)가 삽입되는 하우징(180)과, 하우징(180)의 2개 측면에 부착되며 제1 광소자(120)와 제2 광소자(130)가 실장되는 연성회로기판(110)을 포함한다.2 and 3, the optical transmission / reception module 100 of the present embodiment is attached to two sides of the housing 180 and the housing 180 into which the optical fiber (see F of FIG. 4) is inserted to the outside. And a flexible circuit board 110 on which the first optical device 120 and the second optical device 130 are mounted.

하우징(180)은 홀(180a)과 상기 홀(180a)에 맞닿은 내측 공간(180b)을 구비한다. 하우징(180)의 내측 공간(180b)은 연성회로기판(110)이 부착되는 2개 측면에서 제1 광소자(120) 및 제2 광소자(130)에 노출된 구조를 지닌다. 하우징(180)의 노출된 2개 측면 중 하나는 홀(180a)이 마련된 측면과 대향되는 측면으로 제1 광소자(120)가 배치되며, 다른 측면은 제2 광소자(130)가 배치된다. 하우징(180)은 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며 사출성형으로 일체로 제조될 수 있다. 나아가, 하우징(180)은 투명 재질의 플라스틱으로 형성되어, 후술하는 바와 같이 렌즈(160)가 추가적으로 마련되는 경우 렌즈(160)와 함께 일체로 형성될 수 있다. 종래의 광 송수신 모듈의 하우징은 금속 재질로 형성된 여러개의 구조물이 조립되어 형성되는데 반하여, 본 실시예의 광 송수신 모듈(100)은 하우징(180)을 플라스틱 재질로 형성함에 따라 제조공정을 단순화하고 재료비를 절감할 수 있다.The housing 180 has a hole 180a and an inner space 180b that is in contact with the hole 180a. The inner space 180b of the housing 180 has a structure exposed to the first optical device 120 and the second optical device 130 at two sides to which the flexible circuit board 110 is attached. One of the two exposed sides of the housing 180 is the side opposite to the side on which the hole 180a is provided, and the first optical element 120 is disposed, and the other side is the second optical element 130. The housing 180 may be formed of a plastic material and may be integrally manufactured by injection molding. Furthermore, the housing 180 may be formed of a plastic of transparent material, and when the lens 160 is additionally provided as described below, the housing 180 may be integrally formed with the lens 160. The housing of the conventional optical transmission / reception module is formed by assembling a plurality of structures formed of a metal material, whereas the optical transmission / reception module 100 of the present embodiment simplifies the manufacturing process and reduces material costs by forming the housing 180 of plastic material. Can be saved.

홀(180a)의 외측 입구로 광섬유(도 4의 F 참조)가 삽입된다. 광섬유는 파이버 스터브(Fiber Stub)나 페룰 어셈블리(Ferrules Assembly) 형태로 홀(180a)에 끼워진다. The optical fiber (see F in FIG. 4) is inserted into the outer inlet of the hole 180a. The optical fiber is fitted into the hole 180a in the form of a fiber stub or a ferrules assembly.

본 실시예의 광 송수신 모듈(100)은 양방향성으로 송수신으로 하는 모듈(Bi-directional Optical Sub-Assembly; BOSA)로서, 제1 광소자(120)는 발광소자이며, 제2 광소자(130)는 수광소자이다. The optical transmission / reception module 100 of the present embodiment is a bi-directional optical sub-assembly (BOSA) module, which transmits and receives in a bidirectional manner. Element.

제1 광소자(120)는 레이저 다이오드와 같은 발광소자일 수 있다. 바람직하게는 제1 광소자(120)는 다중 모드의 수직공진형 표면발광레이저(vertical cavity surface emitting laser; VCSEL)일 수 있다. 일 예로 제1 광소자(120)는 850nm 또는 980nm의 발광 파장대역을 갖는 VCSEL일 수 있다. The first optical device 120 may be a light emitting device such as a laser diode. Preferably, the first optical device 120 may be a multi-mode vertical cavity surface emitting laser (VCSEL). For example, the first optical device 120 may be a VCSEL having an emission wavelength band of 850 nm or 980 nm.

제2 광소자(130)는 포토다이오드나 포토 센서 IC일 수 있다. 일 예로, 제2 광소자(130)는 대략 780~890nm의 수광 파장대역을 갖는 GaAs계 포토다이오드거나 대략 900~1550nm의 수광 파장대역을 갖는 InGaAs계 포토다이오드일 수 있다. 제2 광소자(130)는 부품의 보호를 위해 에폭시 수지(139)로 도포될 수도 있다.The second optical device 130 may be a photodiode or a photo sensor IC. For example, the second optical device 130 may be a GaAs photodiode having a light receiving wavelength band of about 780 to 890 nm or an InGaAs photodiode having a light receiving wavelength band of about 900 to 1550 nm. The second optical device 130 may be coated with an epoxy resin 139 to protect the component.

상기 제 1광소자(120)의 발광 파장대역과 상기 제2 광소자(130)의 수광 파장대역은 서로 다른 대역인 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 광소자(120)가 850nm의 발광 파장대역을 갖는VCSEL인 경우에는 제2 광소자(130)가 900~1550nm의 수광 파장대역을 갖도록 하여, 양방향 신호간의 상호 간섭을 방지할 수 있다. The light emission wavelength band of the first optical device 120 and the light receiving wavelength band of the second optical device 130 are preferably different bands. For example, when the first optical device 120 is a VCSEL having an emission wavelength band of 850 nm, the second optical device 130 may have a light reception wavelength band of 900 to 1550 nm, thereby preventing mutual interference between bidirectional signals. Can be.

상기 제1 광소자(120)와 상기 제2 광소자(130)는 연성회로기판(110)에 실장된다. 공정을 단순화하고 광 송수신 모듈(100)의 크기를 컴팩트하게 하기 위하여, 상기 제1 광소자(120) 및 제2 광소자(130)는 표면실장기술(Surface Mount Technology; SMT)을 바탕으로 연성회로기판(110)에 실장될 수 있다. 연성회로기판(110)은 유연성을 가지므로, 하우징(180)의 측면을 따라 휘어진 상태로 부착될 수 있다. 종래의 광 송수신 모듈은 송신용 모듈과 수신용 모듈이 각각 제조된 후 조립되며 각각의 조립공정에서 광정렬이 필요하므로, 제조공정이 복잡하다. 반면에 본 실시예의 광 송수신 모듈(100)은 제1 및 제2 광소자(120, 130)을 연성회로기판(110)에 표면실장방식으로 일괄적으로 실장하고, 하우징(180)에 연성회로기판(110)을 부착하는 한 번의 조립공정에서 광정렬을 하므로, 제조공정을 단순화할 수 있다.The first optical device 120 and the second optical device 130 are mounted on the flexible circuit board 110. In order to simplify the process and to compact the size of the optical transmission / reception module 100, the first optical device 120 and the second optical device 130 are based on a surface mount technology (SMT). It may be mounted on the substrate 110. Since the flexible circuit board 110 has flexibility, it may be attached in a curved state along the side of the housing 180. In the conventional optical transmission / reception module, the transmission module and the reception module are manufactured and assembled, respectively, and the optical alignment is required in each assembly process, so that the manufacturing process is complicated. On the other hand, the optical transmission / reception module 100 according to the present embodiment mounts the first and second optical devices 120 and 130 on the flexible circuit board 110 in a surface-mount manner, and the flexible circuit board to the housing 180. Since the optical alignment is performed in one assembly step of attaching 110, the manufacturing process can be simplified.

상기 하우징(180)의 내측 공간(180b)에는 제1 광소자(120)의 송신용 광(도 4의 L1)과 제2 광소자(130)의 수신용 광(도 4의 L2)을 분리하는 광학 필터(150)가 설치될 수 있다. 광학 필터(150)는 하우징(180)의 내측공간(180b)에 위치하며, 하우징(180)의 홀(180a)에 대해 비스듬히 설치된다. 광학 필터(150)는 제1 광소자(120)에서 방출되는 송신용 광에 대해서는 투과하고 제2 광소자(130)에서 검출하는 수신용 광에 대해서는 반사하는 2파장 엣지 필터(edge filter)일 수 있다. 이 경우, 제1 광소자(120)는 광학 필터(150)의 투과면과 마주되는 위치에 배치되며, 제2 광소자(130)는 광학 필터(150)의 반사면과 마주보는 위치에 배치된다. In the inner space 180b of the housing 180, the transmission light (L1 of FIG. 4) of the first optical device 120 and the reception light (L2 of FIG. 4) of the second optical device 130 are separated. The optical filter 150 may be installed. The optical filter 150 is located in the inner space 180b of the housing 180 and is installed obliquely with respect to the hole 180a of the housing 180. The optical filter 150 may be a two-wavelength edge filter that transmits light for transmission emitted from the first optical device 120 and reflects light for reception detected by the second optical device 130. have. In this case, the first optical element 120 is disposed at a position facing the transmissive surface of the optical filter 150, and the second optical element 130 is disposed at a position facing the reflective surface of the optical filter 150. .

경우에 따라서는 광학 필터(150)가 제1 광소자(120)에서 방출되는 송신용 광에 대해서는 반사하고 제2 광소자(130)에서 검출하는 수신용 광에 대해서는 투과하는 2파장 엣지 필터(edge filter)일 수도 있으며, 이 경우, 제1 광소자(120)는 광학 필터(150)의 반사면과 마주되는 위치에 배치되며, 제2 광소자(130)는 광학 필터(150)의 투과면과 마주보는 위치에 배치될 것이다. In some cases, the optical filter 150 reflects the transmission light emitted from the first optical element 120 and transmits the two wavelength edge filter that transmits the reception light detected by the second optical element 130. In this case, the first optical element 120 is disposed at a position facing the reflective surface of the optical filter 150, the second optical element 130 and the transmission surface of the optical filter 150 It will be placed in the opposite position.

하우징(180)의 홀(180a)과 내측공간(180b) 사이에는 렌즈(160)가 마련될 수 있다. 가령, 홀(180a)의 끝단에 렌즈(160)가 마련될 수 있다. 렌즈(160)는 투명한 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 나아가, 렌즈(160)는 사출성형등의 방법으로 하우징(180)과 함께 일체로 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 렌즈(160)가 별개로 제작되고 하우징(160)에 부착될 수 있음은 물론이다.The lens 160 may be provided between the hole 180a and the inner space 180b of the housing 180. For example, the lens 160 may be provided at the end of the hole 180a. The lens 160 may be formed of a transparent plastic material. Furthermore, the lens 160 may be integrally formed with the housing 180 by injection molding or the like. In some cases, the lens 160 may be manufactured separately and attached to the housing 160.

렌즈(160)는 제1 광소자(120)에서 방출된 송신용 광의 광섬유(F)의 입사각을 적절히 조절하여 광섬유(F)으로의 결합(coupling) 효율을 향상시키며, 광섬유(F)로부터 입력되는 수신용 광을 제2 광소자(130)에 집속하여 검출 효율을 향상시킨다. The lens 160 adjusts an incident angle of the optical fiber F of the transmission light emitted from the first optical device 120 to improve the coupling efficiency to the optical fiber F, and is input from the optical fiber F. Receiving light is focused on the second optical element 130 to improve the detection efficiency.

제1 광소자(120)의 광출력을 모니터링하는 모니터 수광소자(125)가 더 마련될 수 있다. 광학 필터(150)는 제1 광소자(120)의 송신용 광에 대해 약간의 광을 반사할 수 있으므로, 모니터 수광소자(125)는 연성회로기판(110) 상의 제1 광소자(120)와 인접한 위치에 표면실장되어, 광학 필터(150)에서 반사되는 송신용 광의 일부를 검출할 수 있다. 광학 필터(150)의 투과면 측에는 검출효율을 향상시킬 수 있도록 광학 필터(150)의 투과면에서 반사되는 송신용 광의 일부를 모니터 수광소자(125)로 재반사하는 미러(155)가 설치될 수도 있다. 광학 필터(150)와 미러(155)는 일체형으로 제조될 수도 있다.The monitor light receiving device 125 may be further provided to monitor the light output of the first optical device 120. Since the optical filter 150 may reflect some light to the transmission light of the first optical device 120, the monitor light receiving device 125 may be connected to the first optical device 120 on the flexible circuit board 110. Surface-mounted in an adjacent position, it is possible to detect a part of the transmission light reflected by the optical filter 150. On the transmission surface side of the optical filter 150, a mirror 155 may be provided to re-reflect a part of the transmission light reflected from the transmission surface of the optical filter 150 to the monitor light receiving element 125 to improve the detection efficiency. have. The optical filter 150 and the mirror 155 may be manufactured in one piece.

제2 광소자(130)에서 수신된 수신용 광의 신호를 증폭하는 트랜스 임피던스 증폭기(Trans Impedance Amplifier; TIA)(135)가 더 마련될 수 있다. 트랜스 임피던스 증폭기(135)는 연성회로기판(110) 상의 제2 광소자(130)와 인접한 위치에 표면실장될 수 있다. 제2 광소자(130)가 포토 센서 IC인 경우, 트랜스 임피던스 증폭기(135)는 제2 광소자(130)에 내장될 수도 있다.A transimpedance amplifier (TIA) 135 may be further provided to amplify the signal of the reception light received by the second optical device 130. The transimpedance amplifier 135 may be surface mounted at a location adjacent to the second optical device 130 on the flexible circuit board 110. When the second optical device 130 is a photo sensor IC, the transimpedance amplifier 135 may be embedded in the second optical device 130.

도 4은 도 2의 광 송수신 모듈의 동작을 설명한다.4 illustrates an operation of the optical transceiver module of FIG. 2.

도 4를 참조하면, 제1 광 송수신 모듈(100A)와 제2 광 송수신 모듈(100B) 각각은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 광 송수신 모듈이다. Referring to FIG. 4, each of the first optical transmission / reception module 100A and the second optical transmission / reception module 100B is an optical transmission / reception module described with reference to FIGS. 2 and 3.

제1 광 송수신 모듈(100A)의 제1 광소자(발광소자)(120A)에서 방출되는 제1 광(L1)은 광학 필터(150A)를 투과하여 렌즈(160A)에 입사된다. 렌즈(160A)는 입사되는 제1 광(L1)을 수렴하여 광섬유(F)에 입사시킨다. 제1 광(L1)은 광섬유(F)을 통해 제2 광 송수신 모듈(100B)로 전송된 후 렌즈(160B)을 거쳐 집속되면서 광학 필터(150B)에서 반사되며, 제2 광소자(수광소자)(130B)에 입사되어 검출된다. 한편, 제2 광 송수신 모듈(110B)의 제1 광소자(발광소자)(120B)에서 방출되는 제2 광(L2)은 광학 필터(150B)를 투과하여 렌즈(160B)에 입사되고, 광섬유(F)을 거쳐 제1 광 송수신 모듈(100A)로 전송된다. 제1 광 송수신 모듈(100A)에 전송된 제2 광(L2)은 렌즈(160A)을 거쳐 집속되면서 광학 필터(150A)에서 투과되고 제2 광소자(수광소자)(130A)에 입사되어 검출된다. The first light L1 emitted from the first optical device (light emitting device) 120A of the first optical transmission / reception module 100A passes through the optical filter 150A and enters the lens 160A. The lens 160A converges the incident first light L1 and enters the optical fiber F. The first light L1 is transmitted to the second optical transceiving module 100B through the optical fiber F, and then reflected by the optical filter 150B while being focused through the lens 160B, and the second optical element (light receiving element). Incident on 130B is detected. Meanwhile, the second light L2 emitted from the first optical device (light emitting device) 120B of the second optical transmission / reception module 110B passes through the optical filter 150B and enters the lens 160B, and the optical fiber ( It is transmitted to the first optical transmission / reception module 100A via F). The second light L2 transmitted to the first optical transmission / reception module 100A is transmitted through the optical filter 150A while being focused through the lens 160A, and is incident to and detected by the second optical element (light receiving element) 130A. .

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 송수신 모듈(200)을 개략적으로 도시한 투영 사시도이며, 도 6은 도 5의 광 송수신 모듈(200)의 측단면도이다.5 is a perspective view schematically showing the optical transmission and reception module 200 according to another embodiment of the present invention, Figure 6 is a side cross-sectional view of the optical transmission and reception module 200 of FIG.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 광 송수신 모듈(200)은 외측으로 광섬유(도 9의 F 참조)가 삽입되는 하우징(280)과, 하우징(280)의 2개 측면에 부착되며 제1 광소자(220)와 제2 광소자(230)가 실장되는 연성회로기판(210)을 포함한다. 전술한 실시예와 달리 본 실시예의 광 송수신 모듈(200)은 단방향성으로 송신하는 모듈(Transmitter Optical Sub-Assembly; TOSA)로서, 제1 광소자(220)와 제2 광소자(230)는 모두 발광소자이다.5 and 6, the optical transmission / reception module 200 of the present embodiment is attached to two sides of the housing 280 into which the optical fiber (see F of FIG. 9) is inserted and the housing 280. The first optical device 220 and the second optical device 230 includes a flexible printed circuit board 210 mounted thereon. Unlike the above-described embodiment, the optical transmission / reception module 200 according to the present embodiment is a module that transmits unidirectionally (Transmitter Optical Sub-Assembly (TOSA)), and both the first optical device 220 and the second optical device 230 are It is a light emitting element.

하우징(280)은 홀(280a)과 상기 홀(280a)에 맞닿은 내측 공간(280b)을 구비하며, 하우징(280)은 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 홀(280a)의 외측 입구로 광섬유(도 9의 F 참조)가 삽입된다. 상기 하우징(280)의 내측 공간(280b)에는 제1 광소자(220)의 송신용 광(도 9의 L1)과 제2 광소자(230)의 송신용 광(도 9의 L2)을 분리하는 광학 필터(250)가 설치될 수 있다. 또한, 상기 하우징(280)의 홀(280a)과 내측 공간(280b) 사이에는 렌즈(260)가 마련될 수 있다. 이러한 하우징(280), 광학 필터(250) 및 렌즈(260)는 전술한 실시예들의 대응되는 구성들과 실질적으로 동일하므로 공용될 수 있다.The housing 280 includes a hole 280a and an inner space 280b contacting the hole 280a, and the housing 280 may be formed of a plastic material. The optical fiber (see F in FIG. 9) is inserted into the outer inlet of the hole 280a. The inner space 280b of the housing 280 separates the transmission light (L1 of FIG. 9) of the first optical device 220 and the transmission light (L2 of FIG. 9) of the second optical device 230. The optical filter 250 may be installed. In addition, a lens 260 may be provided between the hole 280a and the inner space 280b of the housing 280. Such housing 280, optical filter 250 and lens 260 may be common since they are substantially the same as the corresponding configurations of the foregoing embodiments.

제1 및 제2 광소자(220)는 레이저 다이오드와 같은 발광소자일 수 있다. 바람직하게는 제1 및 제2 광소자(220)는 서로 다른 파장의 다중 모드의 수직공진형 표면발광레이저(vertical cavity surface emitting laser; VCSEL)일 수 있다. 일 예로 제1 광소자(220)는 850nm의 발광 파장대역을 갖는 VCSEL이고, 제2 광소자(220)는 980nm의 발광 파장대역을 갖는 VCSEL일 수 있다. The first and second optical devices 220 may be light emitting devices such as a laser diode. Preferably, the first and second optical devices 220 may be multi-mode vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs) of different wavelengths. For example, the first optical device 220 may be a VCSEL having an emission wavelength band of 850 nm, and the second optical device 220 may be a VCSEL having an emission wavelength band of 980 nm.

상기 제1 광소자(220)와 상기 제2 광소자(230)는 연성회로기판(210)에 실장된다. 공정을 단순화하고 광 송수신 모듈(200)의 크기를 컴팩트하게 하기 위하여, 상기 제1 광소자(220) 및 제2 광소자(230)는 연성회로기판(110)에 표면실장될 수 있다. The first optical device 220 and the second optical device 230 are mounted on the flexible circuit board 210. In order to simplify the process and to compact the size of the optical transmission / reception module 200, the first optical device 220 and the second optical device 230 may be surface mounted on the flexible circuit board 110.

제1 및 제2 광소자(220, 230)의 광출력을 각각 모니터링하는 제1 및 제2 모니터 수광소자(225, 235)가 더 마련될 수 있다. 광학 필터(250)는 제2 광소자(220)의 송신용 광에 대해 약간의 광을 반사할 수 있으므로, 제1 모니터 수광소자(225)는 연성회로기판(210) 상의 제1 광소자(220)와 인접한 위치에 표면실장되어, 광학 필터(250)에서 반사되는 송신용 광의 일부를 검출할 수 있다. 광학 필터(250)의 투과면 측에는 검출효율을 향상시킬 수 있도록 광학 필터(250)의 투과면에서 반사되는 송신용 광의 일부를 제1 모니터 수광소자(225)로 재반사하는 미러(255)가 설치될 수도 있다. 마찬가지로, 제2 광소자(230)에서 방출되는 송신용 광의 일부는 렌즈(260)에서 반사되어 다시 제2 광소자(230)으로 향할 수 있으므로, 제2 모니터 수광소자(235)는 연성회로기판(210) 상의 제2 광소자(230)와 인접한 위치에 표면실장될 수 있다.First and second monitor light receiving elements 225 and 235 for monitoring the light output of the first and second optical elements 220 and 230 may be further provided. Since the optical filter 250 may reflect some light with respect to the transmission light of the second optical device 220, the first monitor light receiving device 225 may include the first optical device 220 on the flexible circuit board 210. ) And surface-mounted at a position adjacent to), to detect a part of the transmission light reflected by the optical filter 250. On the transmission surface side of the optical filter 250, a mirror 255 for reflecting a part of the transmission light reflected from the transmission surface of the optical filter 250 back to the first monitor light receiving element 225 is installed to improve the detection efficiency. May be Similarly, since a portion of the transmission light emitted from the second optical device 230 may be reflected by the lens 260 to be directed back to the second optical device 230, the second monitor light receiving device 235 may be a flexible circuit board ( The surface may be mounted at a position adjacent to the second optical device 230 on the 210.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 송수신 모듈을 개략적으로 도시한 투영 사시도이며, 도 8은 도 7의 광 송수신 모듈의 측단면도이다.7 is a perspective view schematically illustrating an optical transmission and reception module according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a side cross-sectional view of the optical transmission and reception module of FIG. 7.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예의 광 송수신 모듈(300)은 외측으로 광섬유(도 9의 F 참조)가 삽입되는 하우징(380)과, 하우징(380)의 2개 측면에 부착되며 제1 광소자(320)와 제2 광소자(330)가 실장되는 연성회로기판(310)을 포함한다. 전술한 실시예와 달리 본 실시예의 광 송수신 모듈(300)은 단방향성으로 수신하는 모듈(Receiver Optical Sub-Assembly; ROSA)로서, 제1 광소자(320)와 제2 광소자(330)는 모두 수광소자이다. 본 실시예의 광 송수신 모듈(300)(즉, ROSA)은 전술한 실시예의 광 송수신 모듈(200)(즉, TOSA)와 함께 짝을 이루어 광통신을 하게 된다.7 and 8, the optical transmission and reception module 300 of the present embodiment is attached to two sides of the housing 380 and the housing 380 into which the optical fiber (see F of FIG. 9) is inserted to the outside. And a flexible circuit board 310 on which the first optical device 320 and the second optical device 330 are mounted. Unlike the above-described embodiment, the optical transmitting / receiving module 300 of the present embodiment is a unidirectionally receiving module (Receiver Optical Sub-Assembly; ROSA), and both the first optical element 320 and the second optical element 330 It is a light receiving element. The optical transmission / reception module 300 (ie, ROSA) of the present embodiment is paired with the optical transmission / reception module 200 (ie, TOSA) of the above-described embodiment to perform optical communication.

하우징(380)은 홀(380a)과 상기 홀(380a)에 맞닿은 내측 공간(380b)을 구비하며, 하우징(380)은 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 홀(380a)의 외측 입구로 광섬유(도 9의 F 참조)가 삽입된다. 상기 하우징(380)의 내측 공간(380b)에는 제1 광소자(320)의 수신용 광(도 9의 L1)과 제2 광소자(330)의 수신용 광(도 9의 L2)을 분리하는 광학 필터(350)가 설치될 수 있다. 또한, 상기 하우징(380)의 홀(380a)과 내측 공간(380b) 사이에는 렌즈(360)가 마련될 수 있다. 이러한 하우징(380), 광학 필터(350), 및 렌즈(380)는 전술한 실시예들의 대응되는 구성들과 실질적으로 동일하므로 공용될 수 있다. 도 8에는 광학 필터(350)의 하측에 미러(355)가 도시되어 있는데, 제거될 수 있음은 물론이다.The housing 380 includes a hole 380a and an inner space 380b that is in contact with the hole 380a, and the housing 380 may be formed of a plastic material. The optical fiber (see F in FIG. 9) is inserted into the outer inlet of the hole 380a. The inner space 380b of the housing 380 separates the reception light (L1 of FIG. 9) of the first optical device 320 and the reception light (L2 of FIG. 9) of the second optical device 330. The optical filter 350 may be installed. In addition, a lens 360 may be provided between the hole 380a and the inner space 380b of the housing 380. Such a housing 380, an optical filter 350, and a lens 380 may be common because they are substantially the same as the corresponding configurations of the foregoing embodiments. 8 shows a mirror 355 under the optical filter 350, which can of course be removed.

제1 및 제2 광소자(320, 330)는 서로 다른 수광 파장대역을 갖는 포토다이오드나 포토 센서 IC일 수 있다. 일 예로, 제1 광소자(320)는 대략 780~890nm의 수광 파장대역을 갖는 GaAs계 포토다이오드이고, 제2 광소자(330)는 대략 900~1550nm의 수광 파장대역을 갖는 InGaAs계 포토다이오드일 수 있다. The first and second optical devices 320 and 330 may be photodiodes or photo sensor ICs having different light receiving wavelength bands. For example, the first optical device 320 is a GaAs-based photodiode having a light receiving wavelength band of about 780 to 890 nm, and the second optical device 330 is an InGaAs-based photodiode having a light receiving wavelength band of about 900 to 1550 nm. Can be.

상기 제1 광소자(320)와 상기 제2 광소자(330)는 연성회로기판(310)에 실장된다. 공정을 단순화하고 광 송수신 모듈(300)의 크기를 컴팩트하게 하기 위하여, 상기 제1 광소자(320) 및 제2 광소자(330)는 연성회로기판(310)에 표면실장될 수 있다. The first optical device 320 and the second optical device 330 are mounted on the flexible circuit board 310. In order to simplify the process and to compact the size of the optical transmission / reception module 300, the first optical device 320 and the second optical device 330 may be surface mounted on the flexible circuit board 310.

제1 및 제2 광소자(320, 330)에서 수신된 수신용 광들의 신호를 각각 증폭하는 제1 및 제2 트랜스 임피던스 증폭기(325, 335)가 더 마련될 수 있다. 제1 및 제2 트랜스 임피던스 증폭기(325, 335)는 연성회로기판(210) 상의 제1 및 제2 광소자(320, 330)와 각각 인접한 위치에 표면실장될 수 있다. 제1 및 제2 광소자(320, 330)가 포토 센서 IC인 경우, 제1 및 제2 트랜스 임피던스 증폭기(325, 335)는 제1 및 제2 광소자(320, 330)에 각각 내장될 수도 있다. 한편, 도시되지는 않았으나, 제1 및 제2 광소자(320, 330)나 제1 및 제2 트랜스 임피던스 증폭기(325, 335)는 외부로부터 보호될 수 있도록 에폭시 수지(미도시)로 도포될 수 있다.First and second transimpedance amplifiers 325 and 335 may be further provided to amplify signals of reception lights received by the first and second optical devices 320 and 330, respectively. The first and second transimpedance amplifiers 325 and 335 may be surface mounted at positions adjacent to the first and second optical elements 320 and 330 on the flexible circuit board 210, respectively. When the first and second optical devices 320 and 330 are photosensor ICs, the first and second transimpedance amplifiers 325 and 335 may be embedded in the first and second optical devices 320 and 330, respectively. have. Although not shown, the first and second optical devices 320 and 330 or the first and second transimpedance amplifiers 325 and 335 may be coated with an epoxy resin (not shown) to be protected from the outside. have.

도 9는 도 5 및 도 7의 광 송수신 모듈의 동작을 설명한다.9 illustrates an operation of the optical transceiver module of FIGS. 5 and 7.

도 9를 참조하면, 송신측 광 송수신 모듈은 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 광 송수신 모듈(200)이며, 수신측 광 송수신 모듈은 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 광 송수신 모듈(300)이다.Referring to FIG. 9, the transmitting and receiving optical transmitting and receiving module is the optical transmitting and receiving module 200 described with reference to FIGS. 5 and 6, and the receiving and receiving optical transmitting and receiving module is the optical transmitting and receiving module 300 described with reference to FIGS. 7 and 8. to be.

송신측 광 송수신 모듈(200)의 제1 광소자(발광소자)(220)에서 방출되는 제1 광(L1)은 광학 필터(250)를 투과하여 렌즈(260)에 입사되며, 제2 광소자(발광소자)(230)에서 방출되는 제2 광(L2)은 광학 필터(250)를 투과하여 렌즈(260)에 입사된다. 입사된 제1 및 제2 광(L1, L2)은 광섬유(F)을 통해 수신용 광 송수신 모듈(300)로 전송되고 렌즈(360)을 거쳐 광학 필터(350)에 입사된다. 제1 광(L1)은 광학 필터(350)에서 반사되어 제2 광소자(수광소자)(330)에서 검출되며, 제2 광(L2)은 광학 필터(350)에서 투과되어 제1 광소자(수광소자)(320)에서 검출된다. The first light L1 emitted from the first optical device (light emitting device) 220 of the transmitting / receiving optical transmitting / receiving module 200 passes through the optical filter 250 to be incident on the lens 260, and the second optical device The second light L2 emitted from the light emitting element 230 passes through the optical filter 250 and is incident on the lens 260. The incident first and second lights L1 and L2 are transmitted to the optical transmission / reception module 300 for reception through the optical fiber F and incident on the optical filter 350 via the lens 360. The first light L1 is reflected by the optical filter 350 to be detected by the second optical element (light receiving element) 330, and the second light L2 is transmitted by the optical filter 350 to allow the first optical element ( Light-receiving element) 320.

전술한 본 발명인 양방향 광 송수신 모듈은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The bi-directional optical transceiver module described above has been described with reference to the embodiments shown in the drawings for clarity, but this is merely exemplary, and those skilled in the art may various modifications and other equivalent implementations therefrom. It will be appreciated that examples are possible. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the appended claims.

100, 200, 300 : 광 송수신 모듈
110, 210, 310 : 연성회로기판
120, 220, 320 : 제1 광소자
125, 225, 235 : 모니터 수광소자
130, 230, 330 : 제2 광소자
135, 325, 335 : 트랜스 임피던스 증폭기
150, 250, 350 : 광학 필터
160, 260, 360 : 렌즈
180, 280, 380 : 하우징
F : 광섬유100, 200, 300: optical transceiver module
110, 210, 310: Flexible Circuit Board
120, 220, 320: first optical element
125, 225, 235: monitor light receiving element
130, 230, 330: second optical element
135, 325, 335: transimpedance amplifier
150, 250, 350: Optical Filter
160, 260, 360: Lens
180, 280, 380: Housing
F: optical fiber

Claims (14)

외측에 광섬유가 삽입되는 홀과, 상기 홀에 맞닿은 내측 공간을 구비한 하우징; 및
제1 광을 처리하는 제1 광소자 및 상기 제1 광의 파장과 다른 파장을 갖는 제2 광을 처리하는 제2 광소자가 실장된 연성회로기판;을 포함하며,
상기 연성회로기판은 상기 제1 광소자가 상기 하우징의 내측 공간의 일측면에 배치되고 상기 제2 광소자가 상기 하우징의 내측 공간의 타측면에 배치되도록 상기 하우징에 부착되는 광 송수신 모듈.A housing having a hole into which the optical fiber is inserted and an inner space in contact with the hole; And
And a flexible circuit board mounted with a first optical device for processing first light and a second optical device for processing second light having a wavelength different from that of the first light.
The flexible circuit board is attached to the housing so that the first optical element is disposed on one side of the inner space of the housing and the second optical element is disposed on the other side of the inner space of the housing. 제1 항에 있어서,
상기 하우징의 홀과 내측 공간 사이에 설치되는 렌즈를 더 포함하는 광 송신 모듈.The method according to claim 1,
And a lens installed between the hole of the housing and the inner space. 제1 항에 있어서,
상기 렌즈는 상기 하우징과 일체로 형성되는 광 송신 모듈.The method according to claim 1,
And the lens is integrally formed with the housing. 제1 항에 있어서,
상기 하우징의 내측 공간에 설치되어 상기 제1 광소자의 제1 광과 상기 제2 광소자의 제2 광을 분리하는 광학 필터를 더 포함하는 광 송수신 모듈.The method according to claim 1,
And an optical filter installed in an inner space of the housing to separate the first light of the first optical device and the second light of the second optical device. 제1 항에 있어서,
상기 하우징은 플라스틱으로 형성된 광 송수신 모듈.The method according to claim 1,
The housing is an optical transmission and reception module formed of plastic. 제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광소자는 상기 연성회로기판에 표면실장된 광 송수신 모듈.The method according to claim 1,
And the first and second optical devices are surface mounted on the flexible circuit board. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 광소자는 발광소자로 이루어지고, 상기 제2 광소자는 수광소자로 이루어져 양방향으로 송수신되는 광 송수신 모듈.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The first optical element is made of a light emitting element, the second optical element is made of a light receiving element optical transmission and reception module which is transmitted and received in both directions. 제7 항에 있어서,
상기 제1 광소자는 다중 모드의 수직공진형 표면발광레이저인 광 송수신 모듈.The method of claim 7, wherein
The first optical device is a multi-mode vertical resonance type surface emitting laser. 제7 항에 있어서,
상기 제1 광소자에 인접하여 설치되며 상기 제1 광소자에서 방출되는 광의 일부를 검출하는 모니터 수광소자와, 상기 제2 광소자에 인접하여 설치되며 상기 제2 광소자에서 수신된 제2 광의 신호를 증폭하는 트랜스 임피던스 증폭기를 더 포함하는 광 송수신 모듈.The method of claim 7, wherein
A monitor light receiving element installed adjacent to the first optical element and detecting a portion of light emitted from the first optical element, and a signal of the second light received adjacent to the second optical element and installed adjacent to the second optical element An optical transmission and reception module further comprising a transimpedance amplifier to amplify the. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광소자는 모두 발광소자로 이루어져 2파장 송신 전용인 광 송수신 모듈.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The first and second optical elements are all made of light emitting elements optical transmission and reception module dedicated to two wavelength transmission. 제10 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광소자는 서로 다른 파장의 레이저광을 방출하는 다중 모드의 수직공진형 표면발광레이저인 광 송수신 모듈.The method of claim 10,
And the first and second optical devices are multi-mode vertical resonance surface emitting lasers emitting laser light of different wavelengths. 제11 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광소자에 각각 인접하여 설치되며 상기 제1 및 제2 광소자에서 방출되는 광의 일부를 각각 검출하는 모니터 수광소자들을 더 포함하는 광 송수신 모듈.12. The method of claim 11,
And a monitor light receiving element disposed adjacent to the first and second optical elements, respectively, and configured to detect a portion of the light emitted from the first and second optical elements, respectively. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광소자는 모두 수광소자인 광 송수신 모듈.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And the first and second optical devices are both light receiving devices. 제13 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광소자에 각각 인접하여 설치되며 상기 제1 및 제2 광소자에서 수신된 제2 광의 신호를 각각 증폭하는 트랜스 임피던스 증폭기들을 더 포함하는 광 송수신 모듈.The method of claim 13,
And trans-impedance amplifiers installed adjacent to the first and second optical elements, respectively, for amplifying the signals of the second light received from the first and second optical elements.
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