TW201439621A - 光通訊裝置 - Google Patents

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Kuo-Fong Tseng
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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Abstract

一種光通訊裝置，其包括一平面光波導、一第一基板、一發光元件、及一收光元件。第一基板承載於平面光波導。發光元件與收光元件均承載於第一基板並與第一基板電性連接。發光元件包括一發光面，收光元件包括一收光面。平面光波導開設一第一導引孔和一第二導引孔。第一基板的一側開設有一第一收容孔。第一基板的另一側開設有一第二收容孔。光通訊裝置還包括一第一光波導與第二光波導。第一光波導收容在第一導引孔及第一收容孔內。第一光波導包括一第一斜面。第二光波導收容在第二導引孔及第二收容孔內。第二光波導包括包括一第二斜面。

Description

光通訊裝置
本發明涉及光學通訊領域，具體地，涉及一種光通訊裝置。
現有光通訊裝置一般包括一電路板、一發光元件、一收光元件、一平面光波導(planar light wave circuit, PLC)。所述發光元件及所述收光元件間隔的設置於電路板上。所述平面光波導形成於電路板上並設置於發光元件及收光元件之間。如此增加光通訊裝置的體積。不利於小型化。
有鑒於此，有必要提供一種可減小體積的光通訊裝置。
一種光通訊裝置，其包括一平面光波導、一第一基板、一發光元件、及一收光元件。所述平面光波導包括一上表面。所述平面光波導的內部形成有一導光部。所述第一基板包括一安裝面及一與所述安裝面相背的下表面。所述下表面承載於所述平面光波導的所述上表面。所述發光元件與收光元件均承載於所述安裝面並與所述第一基板電性連接。所述發光元件包括一發光面，所述收光元件包括一收光面。所述平面光波導開設一第一導引孔和一第二導引孔。所述第一導引孔與所述第二導引孔均同時貫穿所述上表面與所述導光部。所述第一基板的一側開設有一第一收容孔。所述第一收容孔與所述第一導引孔相對正。所述第一基板的另一側開設有一第二收容孔。所述第二收容孔與所述第二導引孔相對正。所述光通訊裝置還包括一第一導光元件和一第二導光元件。所述第一導光組件包括一第一光波導。所述第一光波導收容在所述第一導引孔及所述第一收容孔內。所述第一光波導收容在所述第一導引孔的一端包括一相對所述平面光波導的上表面傾斜的第一斜面。所述第二導光元件包括一第二光波導。所述第二光波導收容在所述第二導引孔及所述第二收容孔內。所述第二光波導收容在所述第二導引孔的一端包括一相對所述平面光波導的上表面傾斜的第二斜面。所述發光元件發出的光所述第一光波導射向所述第一斜面，然後經過所述第一斜面反射進入至所述平面光波導的導光部，由所述平面光波導導至所述第二斜面，並藉由所述第二斜面反射至所述收光面。
相對於先前技術，由於所述第一基板承載於平面光波導，所述發光元件與收光元件均承載於第一基板，所述第一光波導收容在所述第一導引孔及所述第一收容孔內，所述第二光波導收容在所述第二導引孔及所述第二收容孔內，而非直接設置的所述平面光波導的上表面。因此，本發明的光通訊裝置可以大大的減小體積，有利於小型化。
100．．．光通訊裝置
10．．．平面光波導
20．．．第一基板
30．．．發光元件
40．．．第一控制器
50．．．處理器
60．．．收光元件
70．．．第二控制器
80．．．記憶體
11．．．上表面
12．．．導光部
11a．．．第一導引孔
11b．．．第二導引孔
111．．．第一焊墊
112．．．第二焊墊
113．．．第三焊墊
114．．．第四焊墊
21．．．安裝面
22．．．下表面
23．．．第一收容孔
24．．．第一貫穿孔
25．．．第二貫穿孔
26．．．第二收容孔
27．．．第三貫穿孔
28．．．第四貫穿孔
29．．．導電材料
211．．．第五焊墊
212．．．第六焊墊
213．．．第七焊墊
214．．．第八焊墊
215．．．第九焊墊
216．．．第十焊墊
217．．．第十一焊墊
218．．．第十二焊墊
22a．．．第一定位孔
22b．．．第二定位孔
35．．．第一導光組件
65．．．第二導光元件
351．．．第一光波導
352．．．第一夾持件
3520．．．第一定位柱
3510．．．第一斜面
651．．．第二光波導
652．．．第二夾持件
6520．．．第二定位柱
6510．．．第二斜面
301．．．發光面
302．．．第一聚光部
601．．．收光面
602．．．第二聚光部
圖1是本發明實施方式提供的光通訊裝置的示意圖。
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
如圖1所示，為本發明實施方式提供的一光通訊裝置100，其包括一平面光波導10、一第一基板20、一發光元件30、一第一控制器40、一處理器50、一收光元件60、一第二控制器70、及一記憶體80。
所述平面光波導10包括一上表面11。所述平面光波導10的內部形成有一導光部12。所述平面光波導10開設一第一導引孔11a和一第二導引孔11b。所述第一導引孔11a與所述第二導引孔11b均同時貫穿所述上表面11與所述導光部12。所述上表面11上形成四個焊墊分別為第一焊墊111、第二焊墊112、第三焊墊113及第四焊墊114。所述第一焊墊111、第二焊墊112、第三焊墊113及第四焊墊114相互間隔設置，其中所述第一焊墊111與第二焊墊112設置在靠近所述第一導引孔11a的一側，所述第三焊墊113及第四焊墊114設置在靠近所述第二導引孔11b的一側。所述第一焊墊111與所述第三焊墊113相對設置。
本實施方式中，所述第一基板20採用矽材料製成，其包括一安裝面21及一與所述安裝面21相背的下表面22。所述下表面22承載於所述平面光波導10的所述上表面11。所述第一基板20一側開設一第一收容孔23、一第一貫穿孔24及一第二貫穿孔25。所述第一貫穿孔24及所述第二貫穿孔25環繞所述第一收容孔23。所述第一收容孔23與所述第一導引孔11a相對正。所述第一基板20的另一側開設有一第二收容孔26、一第三貫穿孔27及一第四貫穿孔28。所述第三貫穿孔27與所述第四貫穿孔28環繞所述第二收容孔26。所述第二收容孔26與所述第二導引孔11b相對正。所述第一貫穿孔24、所述第二貫穿孔25、所述第三貫穿孔27及所述第四貫穿孔28均收容有電連接至所述第一基板20內部電路的導電材料29。所述第一貫穿孔24與所述第三貫穿孔27相對設置。
所述安裝面21的一側形成有一第五焊墊211、一第六焊墊212、第七焊墊213與一第八焊墊214。所述安裝面21的另一側形成有一第九焊墊215、一第十焊墊216、第十一焊墊217與一第十二焊墊218。所述第五焊墊211與所述第九焊墊215相對設置。所述第一貫穿孔24內的導電材料29的一端與所述第一焊墊111相電性連接，所述第一貫穿孔24內的導電材料29的另一端與所述第五焊墊211相電性連接。所述第二貫穿孔25內的導電材料29的一端所述第二焊墊112相電性連接，所述第二貫穿孔25內的導電材料29的另一端與所述第七焊墊213相電性連接。所述第三貫穿孔27內的導電材料29的一端與所述第三焊墊113相電性連接，所述第三貫穿孔27內的導電材料29的另一端與所述第九焊墊215相電性連接。所述第四貫穿孔28內的導電材料29的一端與所述第四焊墊114相電性連接，所述第四貫穿孔28內的導電材料29的另一端與所述第十一焊墊217相電性連接。
所述第一基板20的下表面22開設兩個第一定位孔22a及兩個第二定位孔22b。所述兩個第一定位孔22a環繞所述第一收容孔23。所述兩個第二定位孔22b環繞所述第二收容孔26。
本實施方式中，所述光通訊裝置100還包括一第一導光元件35和一第二導光元件65。所述第一導光組件35包括一第一光波導351和一用於夾持所述第一光波導351的第一夾持件352。所述第一夾持件352對應所述第一基板20的第一定位孔22a位置設置有兩個第一定位柱3520。所述第一光波導351收容在所述第一導引孔11a及所述第一收容孔23內。所述兩個第一定位柱3520分別藉由過盈配合的方式定位於所述兩個第一定位孔22a內，以將所述第一光波導351與所述第一基板20相固定。所述第一光波導351收容在所述第一導引孔11a的一端包括一相對所述平面光波導10的上表面11傾斜的第一斜面3510。所述第二導光元件65包括一第二光波導651和一用於夾持所述第二光波導651的第二夾持件652。所述第二夾持件652對應所述第一基板20的第二定位孔22b位置設置有兩個第二定位柱6520。所述第二光波導651收容在所述第二導引孔11b及所述第二收容孔26內。所述兩個第二定位柱6520分別藉由過盈配合的方式定位於所述兩個第二定位孔22b內，以將所述第二光波導651與所述第一基板20相固定。所述第二光波導651收容在所述第二導引孔11b的一端包括一相對所述平面光波導10的上表面11傾斜的第二斜面6510。本實施方式中，所述第一夾持件352與所述第二夾持件652均採用塑膠製成。
所述發光元件30包括一發光面301，所述發光面301上形成一半球形的第一聚光部302。所述第一聚光部302在所述發光面301藉由滴落膠體而形成。在其他實施方式中，所述第一聚光部302也可以藉由成型製造而獲得，然後黏結至所述發光面301。所述發光元件30為一鐳射二極體(laser diode, LD)。所述發光元件30藉由倒裝方式(flip chip)電性連接至所述第五焊墊211與所述第六焊墊212，其中所述發光面301與所述第一光波導351相對正，所述第一聚光部302的中心軸與所述第一斜面3510成45度角。
所述第一控制器40藉由倒裝方式(flip chip)電性連接至所述第七焊墊213與所述第八焊墊214。
所述處理器50設置在所述發光元件30與所述第一控制器40之間，並電性連接至所述發光元件30及第一控制器40。具體地，所述處理器50藉由倒裝方式(flip chip)電性連接至所述第六焊墊212與所述第七焊墊213。
所述收光元件60包括一收光面601，所述收光面601上形成一半球形的第二聚光部602。所述第二聚光部602在所述收光面601藉由滴落膠體而形成。在其他實施方式中，所述第二聚光部602也可以藉由成型製造而獲得，然後黏結至所述收光面601。所述收光元件60為一光電二極體(photo diode, PD)。所述收光元件60藉由倒裝方式(flip chip)電性連接至所述第九焊墊215與所述第十焊墊216，其中所述收光面601與所述第二光波導651相對正，所述第二聚光部602的中心軸與所述第二斜面6510成45度角。
所述第二控制器70設置在所述收光元件60與所述記憶體80之間，並電性連接至所述收光元件60與所述記憶體80。具體地，所述第二控制器70藉由倒裝方式(flip chip)電性連接至所述第十焊墊216與所述第十一焊墊217，所述記憶體80藉由倒裝方式(flip chip)電性連接至所述第十一焊墊217與所述第十二焊墊218。
使用時，所述處理器50向第一控制器40發送一激發訊號，所述第一控制器40收到激發訊號後產生一相應的驅動訊號並控制所述發光元件30從所述發光面301發出光。所述發光元件30所發出的光經所述第一聚光部302彙聚後藉由所述第一光波導351射向所述第一斜面3510，經所述第一斜面3510反射然後進入至所述平面光波導10的導光部12，由所述平面光波導10導至所述第二斜面6510，並藉由所述第二斜面6510反射至所述第二聚光部602，最後由所述第二聚光部602彙聚投射所述收光面601，所述收光元件60將光訊號轉化成為電訊號並送到所述第二控制器70進行例如放大處理，所述記憶體80存儲所述第二控制器70處理後的電訊號。
在其他實施方式中，也可不設置第一聚光部302及第二聚光部602。
相對於現有技術，由於所述第一基板承載於平面光波導，所述發光元件與收光元件均承載於第一基板，所述第一光波導收容在所述第一導引孔及所述第一收容孔內，所述第二光波導收容在所述第二導引孔及所述第二收容孔內，而非直接設置的所述平面光波導的上表面。因此，本發明的光通訊裝置可以大大的減小體積，有利於小型化。
綜上所述，本發明確已符合發明專利的要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明的較佳實施方式，自不能以此限制本案的申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝的人士爰依本發明的精神所作的等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．光通訊裝置
10．．．平面光波導
20．．．第一基板
30．．．發光元件
40．．．第一控制器
50．．．處理器
60．．．收光元件
70．．．第二控制器
80．．．記憶體
11．．．上表面
12．．．導光部
11a．．．第一導引孔
11b．．．第二導引孔
111．．．第一焊墊
112．．．第二焊墊
113．．．第三焊墊
114．．．第四焊墊
21．．．安裝面
22．．．下表面
23．．．第一收容孔
24．．．第一貫穿孔
25．．．第二貫穿孔
26．．．第二收容孔
27．．．第三貫穿孔
28．．．第四貫穿孔
29．．．導電材料
211．．．第五焊墊
212．．．第六焊墊
213．．．第七焊墊
214．．．第八焊墊
215．．．第九焊墊
216．．．第十焊墊
217．．．第十一焊墊
218．．．第十二焊墊
22a．．．第一定位孔
22b．．．第二定位孔
35．．．第一導光組件
65．．．第二導光元件
351．．．第一光波導
352．．．第一夾持件
3520．．．第一定位柱
3510．．．第一斜面
651．．．第二光波導
652．．．第二夾持件
6520．．．第二定位柱
6510．．．第二斜面
301．．．發光面
302．．．第一聚光部
601．．．收光面
602．．．第二聚光部

Claims (9)

  1. 一種光通訊裝置，其包括一平面光波導、一第一基板、一發光元件、及一收光元件，所述平面光波導包括一上表面，所述平面光波導的內部形成有一導光部，所述第一基板包括一安裝面及一與所述安裝面相背的下表面，所述下表面承載於所述平面光波導的所述上表面，所述發光元件與收光元件均承載於所述安裝面並與所述第一基板電性連接，所述發光元件包括一發光面，所述收光元件包括一收光面，其改進在於：所述平面光波導開設一第一導引孔和一第二導引孔，所述第一導引孔與所述第二導引孔均同時貫穿所述上表面與所述導光部，所述第一基板的一側開設有一第一收容孔，所述第一收容孔與所述第一導引孔相對正，所述第一基板的另一側開設有一第二收容孔，所述第二收容孔與所述第二導引孔相對正，所述光通訊裝置還包括一第一導光元件和一第二導光元件，所述第一導光元件包括一第一光波導，所述第一光波導收容在所述第一導引孔及所述第一收容孔內，所述第一光波導收容在所述第一導引孔的一端包括一相對所述平面光波導的上表面傾斜的第一斜面，所述第二導光元件包括一第二光波導，所述第二光波導收容在所述第二導引孔及所述第二收容孔內，所述第二光波導收容在所述第二導引孔的一端包括一相對所述平面光波導的上表面傾斜的第二斜面，所述發光元件發出的光所述第一光波導射向所述第一斜面，然後經過所述第一斜面反射進入至所述平面光波導的導光部，由所述平面光波導導至所述第二斜面，並藉由所述第二斜面反射至所述收光面。
  2. 如請求項1所述的光通訊裝置，其中：所述光通訊裝置還包括一第一控制器及一處理器，所述第一控制器與處理器均承載在所述安裝面上，所述第一控制器電性連接至所述發光元件及所述處理器，所述處理器用於向所述第一控制器發送一激發訊號，所述第一控制器收到激發訊號後產生一相應的驅動訊號並控制所述發光元件發出光。
  3. 如請求項2所述的光通訊裝置，其中：所述上表面形成一第一焊墊與第二焊墊，所述第一基板還開設一第一貫穿孔及一第二貫穿孔，所述第一貫穿孔及所述第二貫穿孔環繞所述第一收容孔，所述第一貫穿孔與所述第二貫穿孔均收容有電連接至所述第一基板內部電路的導電材料，所述安裝面的一側形成有一第五焊墊、一第六焊墊、第七焊墊與一第八焊墊，所述第一貫穿孔內的導電材料的一端與所述第一焊墊相電性連接，所述第一貫穿孔內的導電材料的另一端與所述第五焊墊相電性連接，所述第二貫穿孔內的導電材料的一端所述第二焊墊相電性連接，所述第二貫穿孔內的導電材料的另一端與所述第七焊墊相電性連接，所述發光元件電性連接至所述第五焊墊與所述第六焊墊，所述第一控制器電性連接至所述第七焊墊與所述第八焊墊，所述處理器電性連接至所述第六焊墊與所述第七焊墊。
  4. 如請求項2所述的光通訊裝置，其中：所述光通訊裝置還包括一第二控制器、及一記憶體，所述第二控制器、及記憶體均承載在所述安裝面上，所述第二控制器電性連接至所述收光元件與所述記憶體，所述收光元件用於將所述發光元件發出的光訊號轉化成為電訊號並送到所述第二控制器進行處理，所述記憶體存儲所述第二控制器處理後的電訊號。
  5. 如請求項4所述的光通訊裝置，其中：所述上表面形成一第三焊墊及一第四焊墊，所述第一基板的另一側開設一第三貫穿孔及一第四貫穿孔，所述第三貫穿孔與所述第四貫穿孔環繞所述第二收容孔，所述第三貫穿孔及所述第四貫穿孔均收容有電連接至所述第一基板內部電路的導電材料，所述安裝面的另一側形成有一第九焊墊、一第十焊墊、第十一焊墊與一第十二焊墊，所述第三貫穿孔內的導電材料的一端與所述第三焊墊相電性連接，所述第三貫穿孔內的導電材料的另一端與所述第九焊墊相電性連接，所述第四貫穿孔內的導電材料的一端與所述第四焊墊相電性連接，所述第四貫穿孔內的導電材料的另一端與所述第十一焊墊相電性連接，所述收光元件電性連接至所述第九焊墊與所述第十焊墊，所述第二控制器電性連接至所述第十焊墊與所述第十一焊墊，所述記憶體電性連接至所述第十一焊墊與所述第十二焊墊。
  6. 如請求項1所述的光通訊裝置，其中：所述第一基板的下表面開設兩個第一定位孔及兩個第二定位孔，所述第一導光元件還包括一用於夾持所述第一光波導的第一夾持件，所述第一夾持件對應所述第一基板的第一定位孔位置設置有兩個第一定位柱，所述兩個第一定位柱定位於所述兩個第一定位孔內，以將所述第一光波導與所述第一基板相固定，所述第二導光元件還包括一用於夾持所述第二光波導的第二夾持件，所述第二夾持件對應所述第一基板的第二定位孔位置設置有兩個第二定位柱，所述兩個第二定位柱分別定位於所述兩個第二定位孔內，以將所述第二光波導與所述第一基板相固定。
  7. 如請求項6所述的光通訊裝置，其中：所述兩個第一定位柱分別藉由過盈配合的方式定位於所述兩個第一定位孔內，所述兩個第二定位柱分別藉由過盈配合的方式定位於所述兩個第二定位孔內。
  8. 如請求項1所述的光通訊裝置，其中：所述發光面上形成一半球形的第一聚光部，所述收光面上形成一半球形的第二聚光部，所述第一聚光部的中心軸與所述第一斜面成45度角，所述第二聚光部的中心軸與所述第二斜面成45度角。
  9. 如請求項1所述的光通訊裝置，其中：所述發光元件為一鐳射二極體，所述收光元件為一光電二極體。
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