TW201441711A - 光學通訊模組 - Google Patents
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Abstract
一種光學通訊模組，包括具有光訊號發射元件、第一驅動晶片及第一彙聚透鏡之發射端以及具有光訊號接收元件、第二驅動晶片及第二彙聚透鏡之接收端。該發射端及該接收端均包括一個驅動元件、一個控制晶片以及一個無線收發單元。該控制晶片用於獲得發射以及接收光訊號之強度訊息、控制所述無線收發單元交換所獲得之發射以及接收光訊號之強度訊息、比較所述發射以及接收光訊號之強度訊息得到所述光學通訊模組之傳輸效率並依據所述傳輸效率控制所述驅動元件調整所述第一彙聚透鏡以及所述第二彙聚透鏡之位置。
Description
本發明涉及一種通訊裝置，尤其涉及一種光學通訊模組。
光學通訊模組中，資訊以光訊號的形式進行傳輸，以電訊號的形式進行運算、處理。先前的光學通訊模組一般一個發射端、一個接收端以及一個位於所述發射端以及所述接收端之間之光波導元件。所述發射端包括複光訊號發射元件，所述接收端包括複數與所述光訊號發射元件一一對應之光訊號接收元件。在組裝時，所述光訊號發射元件以及所述光訊號接收元件均需與所述光波導元件之間進行光學對準，以保證光學通訊模組之傳輸效率。然，先前之光通訊模組一般均係在所述光通訊模組組裝完成後再進行所述光訊號發射、所述光訊號接收元件與所述光波導元件之間之光學對準與校正，如果組裝精度不合要求，則需從新組裝，如此，不僅光學對準與校正工作費時費力，更嚴重影響所述光學通訊模組之組裝效率。
有鑒於此，有必要提供一種能夠方便進行光學對準與校正並降低組裝難度之光學通訊模組。
一種光學通訊模組，包括一個發射光訊號之發射端以及接收光訊號之接收端。所述發射端包括複數光訊號發射元件、一個與所述光訊號發射元件相連之第一驅動晶片以及一個第一彙聚透鏡。所述接收端包括複數對應於所述光訊號發射元件之光訊號接收元件、一個與所述光訊號接收元件相連之第二驅動晶片以及一個第二彙聚透鏡。所述第一彙聚透鏡以及所述第二彙聚透鏡用於將所述光訊號發射元件與對應之光訊號接收元件作光學耦合。所述發射端包括一個與所述第一彙聚透鏡相連之第一驅動元件、一個與所述第一驅動元件以及所述第一驅動晶片相連之第一控制晶片以及一個與所述第一控制晶片相連之第一無線收發單元。所述接收端包括一個與所述第二彙聚透鏡相連之第二驅動元件、一個與所述第二驅動元件以及所述第二驅動晶片相連之第二控制晶片以及一個與所述第二控制晶片相連之第二無線收發單元。所述第一控制晶片用於控制所述光訊號發射元件進行光訊號發射元件發射之光訊號之強度訊息，控制所述第一無線收發單元向所述第二無線收發單元發射所述光訊號之強度訊息、接收來自所述第二無線收發單元之訊息，並依據所接收到之訊息控制所述第一驅動元件調整所述第一彙聚透鏡之位置。所述第二控制晶片用於控制所述光訊號接收元件進行接收光訊號、判斷所接收到之光訊號強度並將所述光訊號強度與所述第二無線收發單元所接收到之光訊號強度訊息作比較，判斷所述光學通訊模組之光訊號傳輸效率是否符合要求，並依據判斷結果調整控制所述第二驅動元件調整所述第二彙聚透鏡之位置或者控制所述無線收發單元向所述第一無線收發單元發射訊息。
相較於先前技術，所述之光學通訊模組採用所述第一無線收發單元以及所述第二無線收發單元在所述發射端與接收端之間進行光強度訊息之交換，因此能夠實時獲得所述光學通訊模組之光訊號傳輸效率，同時依據光強度訊息之採用所述第一驅動元件及所述第二驅動晶片調整所述第一彙聚透鏡以及所述第二彙聚透鏡，因此保證了所述光學通訊模組之光訊號傳輸效率，同時將低了所述光學通訊模組之組裝以及光學對準與校正之難度。
100．．．光學通訊模組
10．．．發射端
11．．．光訊號發射元件
12．．．第一驅動晶片
13．．．第一彙聚透鏡
14．．．第一驅動元件
15．．．第一控制晶片
16．．．第一無線收發單元
20．．．接收端
21．．．光訊號接收元件
22．．．第二驅動晶片
23．．．第二彙聚透鏡
24．．．第二驅動元件
25．．．第二控制晶片
26．．．第二無線收發單元
圖1係本發明實施方式之光學通訊模組之示意圖。
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
圖1為本發明實施方式的光學通訊模組100的結構圖，所述光學通訊模組100包括一個發射端10以及一個接收端20。
所述發射端10包括複數光訊號發射元件11、一個與所述光訊號發射元件11電連接之第一驅動晶片12、一個第一彙聚透鏡13、一個與所述第一彙聚透鏡13相連之第一驅動元件14、一個與所述第一驅動元件14相連之第一控制晶片15以及一個與所述第一控制晶片15相連之第一無線收發單元16。所述第一控制晶片15同時與所述第一驅動晶片12相連。
所述光訊號發射元件11用於將電訊號轉換為光訊號並發射所述光訊號。所述光訊號發射元件11按預定方式排列形成光訊號發射元件陣列。本實施方式中，所述光訊號發射元件11沿與所述第一彙聚透鏡13光軸垂直之直線方向排列，且所述光訊號發射元件11之光訊號發射方向與所述光軸平行，所述光訊號發射元件11為雷射二極體（laser diode）。
所述第一驅動晶片12用於驅動所述光訊號發射元件11。
所述第一彙聚透鏡13用於彙聚所述光訊號發射元件11發射之光訊號，本實施方式中，所述第一彙聚透鏡13為遠心透鏡。
所述第一驅動元件14用於驅動所述第一彙聚透鏡13運動，以調整所述第一彙聚透鏡13之位置。具體地，所述第一驅動元件14至少為一二維驅動裝置，可在平行及垂直所述第一彙聚透鏡13之光軸方向上驅動所述第一彙聚透鏡13，當然，所述第一驅動元件14也可為一三維驅動裝置，可在垂直前述二方向之另一方向驅動所述第一彙聚透鏡13。本實施方式中，所述第一驅動元件14為壓電馬達（piezoelectrical motor）。
所述第一控制晶片15用於控制所述第一驅動晶片12以及所述第一驅動元件14以及所述第一無線收發單元16。
所述第一無線收發單元16用於接收無線訊號並將所述無線訊號傳送至所述第一控制晶片15，以及在所述第一控制晶片15控制下以無線方式發射訊號。
所述接收端20包括複數對應於所述光訊號發射元件11之光訊號接收元件21、一個與所述光訊號接收元件21電連接之第二驅動晶片22、一個對應於所述第一彙聚透鏡13之第二彙聚透鏡23、一個與所述第二彙聚透鏡23相連之第二驅動元件24、一個與所述第二驅動元件24相連之第二控制晶片25以及一個與所述第二控制晶片25相連之第二無線收發單元26。所述第二控制晶片25同時與所述第二驅動晶片22相連。
所述光訊號接收元件21用於將光訊號轉換為電訊號。所述光訊號接收元件21按與所述光訊號發射元件11相同之方式排列形成光訊號接收元件陣列。本實施方式中，所述光訊號接收元件21為光電二極體（photodiode）。
所述第二驅動晶片22用於驅動所述光訊號接收元件21進行光電轉換並將轉換之電訊號傳送至所述第二控制晶片25。
所述第二彙聚透鏡23用於彙聚入設光訊號，並將不同方向之光訊號導至對應至光訊號接收元件21。所述第二彙聚透鏡23之光軸與所述第一彙聚透鏡13之光軸平行。本實施方式中，所述第二彙聚透鏡23與所述第一彙聚透鏡13相同，均為遠心透鏡。
所述第二驅動元件24用於驅動所述第二彙聚透鏡23運動，以調整所述第二彙聚透鏡23之位置。本實施方式中，所述第二驅動元件24與所述第一驅動元件14相同，可沿垂直以及平行與所述第二彙聚透鏡23之光軸方向驅動所述第二彙聚透鏡23。
所述第二控制晶片25用於接收並處理所述光訊號接收元件21轉換之電訊號以及所述第二無線收發單元26接收到之無線訊號，並依據處理結果控制所述第二驅動元件24以及所述第二無線收發單元26。
所述第二無線收發單元26用於接收無線訊號並將所述無線訊號傳送至所述第二控制晶片25，以及在所述第二控制晶片25控制下以無線方式發射訊號。
所述第二無線收發單元26以及所述第一無線收發單元16之間可以相互發射、接收無線訊號。本實施方式中，所述第一無線收發單元16以及所述第二無線收發單元26為藍牙（bluetooth）式無線收發裝置，當然，所述第一無線收發單元16以及所述第二無線收發單元26也可以為其他方式之無線收發裝置。
使用時，所述第一控制晶片15控制所述第一驅動元件14，使得每一個所述光訊號發射元件11以預定之功率發射預定強度之光訊號，同時所述第一控制晶片15將所述光訊號發射元件11發射光訊號之強度訊息傳送所述第一無線收發單元16，所述第一無線收發單元16將所述光訊號之強度訊息以無線方式發送至所述第二無線收發單元26，所述第二無線收發單元26接收所述第一無線收發單元16發射之光訊號之強度訊息，並將所述光訊號之強度訊息傳送之所述第二控制晶片25。所述光訊號發射元件11發射之光訊號鏡所述第一彙聚透鏡13彙聚後傳遞至所述第二彙聚透鏡23，所述第二彙聚透鏡23將所述入射至光訊號彙聚後分別導至對應之所述光訊號接收元件21，所述光訊號接收元件21在所述第二驅動晶片22之驅動下將接收到之光訊號轉換為電訊號，並將每一個所述光訊號接收元件21所轉換為電訊號傳送至所述第二控制晶片25。所述第二控制晶片25依據所接收到之電訊號計算每一個所述光訊號接收元件21接收到之光訊號之強度，並將計算所得到之光訊號強度與所述第二無線收發單元26所接收到之光訊號強度訊息作比較，由此得到所述光學通訊模組之光訊號之傳輸效率，並進一歩判斷所述傳輸效率是否符合要求。如果不符合要求，則所述第二控制晶片25控制所述第二驅動元件24調整所述第二彙聚透鏡23之位置，直至所得到之光訊號傳輸效率符合要求。
如果按預定方式調整所述第二彙聚透鏡23後，所述光學通訊模組100之光訊號傳輸效率仍不符合要求，則所述第二控制晶片25向所述第二無線收發單元26傳送傳輸效率不合要求之訊號。所述第二無線收發單元26以無線方式發送所述輸效率不合要求之訊號至所述第一無線收發單元16。所述第一無線收發單元16將接收到之所述輸效率不合要求之訊號傳送至所述第一控制晶片15。所述第一控制晶片15依據所接收到之輸效率不合要求之訊號控制所述第一驅動元件14調整所述第一彙聚透鏡13之位置，直至所述光學通訊模組100之光訊號傳輸效率符合要求。
本實施方式中，由於所述光訊號發射元件11以及所述光訊號接收元件21採用相同之排列方式，所述光訊號發射元件11之光訊號發射方向與所述第一彙聚透鏡13平行，並且所述第一彙聚透鏡13與所述第二彙聚透鏡23相同並且光軸相互平行，因此，當所述第一彙聚透鏡13與所述第二彙聚透鏡23調整至光軸相互重合並且二者間距為所述第一彙聚透鏡13（或者所述第二彙聚透鏡23）之焦距之兩倍時，即可使所述光訊號發射元件11與對應之光訊號接收元件21光學對準，達到光學傳輸效率最佳化。當然，依據所述光訊號發射元件11以及所述光訊號接收元件21之排佈方式不同，以及所述第一彙聚透鏡13與第二彙聚透鏡23之結構不同，所述第一彙聚透鏡13以及所述第二彙聚透鏡23可以在其他相對位置處達成光學傳輸效率最佳化。當然，依據上述說明所作之變化並未脫離本發明之精神。
所述之光學通訊模組100採用所述第一無線收發單元16以及所述第二無線收發單元26在所述發射端10與接收端20之間進行光強度訊息之交換，因此能夠實時獲得所述光學通訊模組100之光訊號傳輸效率，同時依據光強度訊息之採用所述第一驅動元件14及所述第二驅動晶片22調整所述第一彙聚透鏡13以及所述第二彙聚透鏡23，因此保證了所述光學通訊模組100之光訊號傳輸效率，同時將低了所述光學通訊模組100之組裝以及光學對準與校正之難度。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．光學通訊模組
10．．．發射端
11．．．光訊號發射元件
12．．．第一驅動晶片
13．．．第一彙聚透鏡
14．．．第一驅動元件
15．．．第一控制晶片
16．．．第一無線收發單元
20．．．接收端
21．．．光訊號接收元件
22．．．第二驅動晶片
23．．．第二彙聚透鏡
24．．．第二驅動元件
25．．．第二控制晶片
26．．．第二無線收發單元
Claims (8)
- 一種光學通訊模組，包括一個發射光訊號之發射端以及接收光訊號之接收端，所述發射端包括複數光訊號發射元件、一個與所述光訊號發射元件相連之第一驅動晶片以及一個第一彙聚透鏡，所述接收端包括複數對應於所述光訊號發射元件之光訊號接收元件、一個與所述光訊號接收元件相連之第二驅動晶片以及一個第二彙聚透鏡，所述第一彙聚透鏡以及所述第二彙聚透鏡用於將所述光訊號發射元件與對應之光訊號接收元件作光學耦合，其改進在於：
所述發射端包括一個與所述第一彙聚透鏡相連之第一驅動元件、一個與所述第一驅動元件以及所述第一驅動晶片相連之第一控制晶片以及一個與所述第一控制晶片相連之第一無線收發單元，所述第一控制晶片用於控制所述光訊號發射元件進行光訊號發射元件發射之光訊號之強度訊息，控制所述第一無線收發單元向所述第二無線收發單元發射所述光訊號之強度訊息、接收來自所述第二無線收發單元之訊息，並依據所接收到之訊息控制所述第一驅動元件調整所述第一彙聚透鏡之位置；
所述接收端包括一個與所述第二彙聚透鏡相連之第二驅動元件、一個與所述第二驅動元件以及所述第二驅動晶片相連之第二控制晶片以及一個與所述第二控制晶片相連之第二無線收發單元，所述第二控制晶片用於控制所述光訊號接收元件進行接收光訊號、判斷所接收到之光訊號強度並將所述光訊號強度與所述第二無線收發單元所接收到之光訊號強度訊息作比較，判斷所述光學通訊模組之光訊號傳輸效率是否符合要求，並依據判斷結果調整控制所述第二驅動元件調整所述第二彙聚透鏡之位置或者控制所述無線收發單元向所述第一無線收發單元發射訊息。 - 如請求項1所述的光學通訊模組，其中，所述光訊號發射元件為雷射二極體，所述光訊號接收元件為光電二極體。
- 如請求項1所述的光學通訊模組，其中，所述第一驅動元件以及所述第二驅動元件為壓電馬達。
- 如請求項1所述的光學通訊模組，其中，所述第一彙聚透鏡以及所述第二彙聚透鏡為遠心透鏡。
- 如請求項1所述的光學通訊模組，其中，所述第一彙聚透鏡與所述第二彙聚透鏡之光軸相互平行。
- 如請求項5所述的光學通訊模組，其中，所述光發射元件發射光訊號之方向與所述第一彙聚透鏡之光軸平行。
- 如請求項6所述的光學通訊模組，其中，所述光訊號發射元件以及所述光訊號接收元件分別沿與所述第一彙聚透鏡光軸垂直之直線方向排列。
- 如請求項1所述的光學通訊模組，其中，所述第一無線收發單元以及所述第二無線收發單元為藍牙式無線收發裝置。
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