TW201504703A - 光耦合模組、光電轉換裝置及光纖耦合連接器 - Google Patents

光耦合模組、光電轉換裝置及光纖耦合連接器 Download PDF

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Abstract

一種光耦合模組包括本體以及插入件。插入件與本體具有相同的折射率。本體包括頂面、第一光學面、與第一光學面垂直的第二光學面、複數第一及第二會聚透鏡。頂面設有頂面凹槽。頂面凹槽包括與第一光學面及第二光學面均傾斜相對的第一斜面。複數第一會聚透鏡設置於第一光學面上。複數第二會聚透鏡設置於第二光學面上與第一會聚透鏡一一對應。插入件能夠拆卸地裝設於頂面凹槽內並包括能與第一斜面完全重疊之第二斜面、與第二斜面傾斜相對的第三光學面及複數第三會聚透鏡。複數第三會聚透鏡設置於第三光學面上與第一會聚透鏡一一對應。

Description

光耦合模組、光電轉換裝置及光纖耦合連接器
本發明係涉及光通訊領域，特別涉及一種光耦合模組、具有該光耦合模組之光電轉換裝置及具有該光耦合模組之光纖耦合連接器。
光纖耦合連接器通常包括光電轉換裝置及光纖。其中，該光電轉換裝置包括電路板、發光模組、收光模組以及光耦合模組。該發光模組及該收光模組固設於該電路板上。該發光模組與該光纖進行光學耦合，該收光模組與該光纖進行光學耦合。該光耦合模組在發光模組與光纖之間耦合或者光纖與收光模組之間耦合時將光線反射並將光路轉折90度。上述傳統的光纖耦合連接器中的光耦合模組只能將光傳輸路徑轉折90度，雖然能夠使得光纖耦合連接器結構緊湊，方便安裝，但也造成了光纖耦合連接器的光傳輸路徑單一，用途有限。
有鑒於此，有必要提供一種能夠有效利用將光線進行直接透射的光路的光耦合模組、一種具有該光耦合模組之光電轉換裝置及具有該光耦合模組之光纖耦合連接器。
一種光耦合模組，包括本體以及插入件。該本體包括頂面、第一光學面、與該第一光學面垂直的第二光學面、複數第一會聚透鏡以及複數第二會聚透鏡。該頂面開設有頂面凹槽。該頂面凹槽包括第一斜面。該第一斜面與該第一光學面及該第二光學面均傾斜相對。該複數第一會聚透鏡設置於該第一光學面上。該複數第二會聚透鏡設置於該第二光學面上並與該複數第一會聚透鏡一一對應。該插入件能夠拆卸地裝設於該頂面凹槽內。該插入件具有與該本體相同的折射率。該插入件包括能夠與該第一斜面完全重疊之第二斜面、與該第二斜面傾斜相對的第三光學面及複數第三會聚透鏡。該複數第三會聚透鏡設置於該第三光學面上。該複數第三會聚透鏡與該複數第一會聚透鏡一一對應。
一種光電轉換裝置，包括如上所述之光耦合模組、複數發光模組、複數收光模組以及電路板。該複數發光模組及該複數收光模組相互間隔地設置於該電路板上。該光耦合模組承載於該電路板上。該複數發光模組及該複數收光模組與該複數第一會聚透鏡一一對準並相互間隔。
一種光纖耦合連接器，包括如上所述之光耦合模組、複數發光模組、複數收光模組、電路板、複數第一光纖及複數第二光纖。該複數發光模組及該複數收光模組相互間隔地設置於該電路板上。該光耦合模組承載於該電路板上。該複數發光模組及該複數收光模組與該複數第一會聚透鏡一一對準並相互間隔。該複數第一光纖與該複數第二會聚透鏡一一對準。該複數第二光纖與該複數第三會聚透鏡一一對準。該第一光纖與該複數發光模組及該複數收光模組一一對應。該第二光纖與該複數發光模組以及該複數收光模組一一對應。
一種光纖耦合連接器，包括如上所述之光耦合模組、設置在該第一斜面與該第二斜面之間的分束膜、複數發光模組、複數收光模組、第一電路板、複數光線、第二電路板及複數光偵測模組。該分束膜用於使垂直於該第一光學面入射至該第一斜面的光線按照預設比例透射及反射，使垂直於該第二光學面入射至該第一斜面的光線按照預設比例透射及反射，及使垂直於該第三光學面入射至該第二斜面的光線按照預設比例透射及反射。該複數發光模組及該複數收光模組相互間隔地設置於該第一電路板上。該光耦合模組承載於該第一電路板上。該複數發光模組及該複數收光模組與該複數第一會聚透鏡一一對準並相互間隔。該複數光纖與該複數第二會聚透鏡一一對準。該第二電路板貼合在該頂面上。該複數光偵測模組位於該第二電路板上且收容於該頂面凹槽內。該複數光偵測模組與該複數發光模組一一對應並與該複數第三會聚透鏡中與該複數發光模組對應的第三會聚透鏡對準。該複數光偵測模組用於偵測從對應的第三會聚透鏡出射的光線的能量。
相較於先前技術，該光電轉換裝置以及該光纖耦合連接器中的該插入件不插入該頂面凹槽內時，該光電轉換裝置以及該光纖耦合連接器能夠利用將光傳輸路徑轉折90度的光路；該光電轉換裝置以及該光纖耦合連接器中的該插入件插入該頂面凹槽內時，該光電轉換裝置以及該光纖耦合連接器能夠利用不將光線轉折90度而直進直出的光路，從而使該光電轉換裝置以及該光纖耦合連接器的用途多樣化。
100、200、300、400‧‧‧光耦合模組
500、600、700、800‧‧‧光纖耦合連接器
900、920、940、960‧‧‧光電轉換裝置
10‧‧‧本體
20、40‧‧‧插入件
30‧‧‧光學匹配膠
35‧‧‧分束膜
11‧‧‧底面
13‧‧‧頂面
15‧‧‧前表面
16‧‧‧後表面
17‧‧‧第一會聚透鏡
18‧‧‧第二會聚透鏡
110‧‧‧底面凹槽
111‧‧‧第一光學面
130‧‧‧頂面凹槽
131‧‧‧第一斜面
132‧‧‧第一側面
133‧‧‧第二側面
134‧‧‧連接面
139‧‧‧插孔
150‧‧‧前表面凹槽
151‧‧‧第二光學面
159‧‧‧卡合柱
21、41‧‧‧第二斜面
22‧‧‧上表面
23、43‧‧‧下表面
24、44‧‧‧第三側面
25、45‧‧‧第四側面
220、14‧‧‧收容槽
221、42‧‧‧第三光學面
222、422‧‧‧第三會聚透鏡
50‧‧‧電路板
55‧‧‧第一電路板
60‧‧‧第一光纖收容部
70‧‧‧第二光纖收容部
80‧‧‧光纖收容部
502、52‧‧‧第一面
504、54‧‧‧第二面
506、56‧‧‧發光模組
508、58‧‧‧收光模組
62、82‧‧‧第三面
64、84‧‧‧第四面
66‧‧‧第一通孔
68‧‧‧第一光纖
72、92‧‧‧第五面
74、94‧‧‧第六面
76‧‧‧第二通孔
78‧‧‧第二光纖
86‧‧‧通孔
88‧‧‧光纖
90‧‧‧第二電路板
95‧‧‧光偵測模組
圖1為本發明第一實施方式提供的光耦合模組的立體示意圖。
圖2為圖1中的光耦合模組的分解示意圖。
圖3為圖2中的光耦合模組的本體沿著III-III線的剖面示意圖。
圖4為圖1中的光耦合模組沿著IV-IV線的剖面示意圖。
圖5為本發明第二實施方式提供的光耦合模組的剖面示意圖。
圖6為本發明第三實施方式提供的光耦合模組的剖面示意圖。
圖7為本發明第四實施方式提供的光耦合模組的立體示意圖。
圖8為圖7中的光耦合模組的分解示意圖。
圖9為圖7中的光耦合模組沿著IX-IX線的剖面示意圖。
圖10為本發明第五實施方式提供的光纖耦合連接器的剖面示意圖。
圖11為本發明第六實施方式提供的光纖耦合連接器的剖面示意圖。
圖12為本發明第七實施方式提供的光纖耦合連接器的剖面示意圖。
圖13為本發明第八實施方式提供的光纖耦合連接器的剖面示意圖。
下面結合附圖將對本發明實施方式作進一步的詳細說明。
第一實施方式
請參閱圖1，本發明第一實施方式提供的光耦合模組100包括一個本體10以及一個插入件20。
請結合圖2及圖3，該本體10大致呈長方體並包括一個底面11、一個頂面13、一個前表面15、一個後表面16、複數第一會聚透鏡17以及複數第二會聚透鏡18。
該底面11與該頂面13位於該本體10相背的兩側，且該底面11與該頂面13平行。該前表面15與該後表面16位於該本體10相背的兩側，且該前表面15與該後表面16平行。該前表面15及該後表面16均垂直連接該底面11及該頂面13。
該底面11上設置有一個方形的底面凹槽110。該底面凹槽110朝靠近該頂面13的方向凹陷。該底面凹槽110包括一個第一光學面111。該第一光學面111位於該底面凹槽110的底部且與該底面11相互平行。
該頂面13上設置有條形的頂面凹槽130以及兩個插孔139。該頂面凹槽130包括一個第一斜面131、一個第一側面132、一個第二側面133以及一個連接面134。該第一斜面131相對於該第一光學面111傾斜45度。該第一側面132連接該頂面13及該第一斜面131，且該第一側面132與該頂面13垂直。該連接面134連接該第一斜面131並與該頂面13平行。該第二側面133垂直連接該頂面13及該連接面134。該兩個插孔139分別位於該頂面凹槽130的相對兩端。換言之，該頂面凹槽130位於該兩個插孔139之間。該兩個插孔139用於將該本體10與其它組件進行插接。
該前表面15上設置有一個前表面凹槽150以及兩個卡合柱159。該前表面凹槽150具有一個第二光學面151。該第二光學面151相對於該前表面15朝接近該後表面16的方向凹陷。該第二光學面151與該前表面15相互平行。該第一斜面131相對該第二光學面151傾斜45度。該兩個卡合柱159分別位於該前表面凹槽150的相對兩端。換言之，該前表面凹槽150位於該兩個卡合柱159之間。該兩個卡合柱159用於將該本體10與其它組件進行插接。
該複數第一會聚透鏡17均設置在該第一光學面111上。具體地，該複數第一會聚透鏡17排列成一條直線，且該直線與該第一斜面131平行。本實施方式中，該複數第一會聚透鏡17均為凸透鏡。
該複數第二會聚透鏡18均設置在該第二光學面151上。具體地，該複數第二會聚透鏡18排列成一條直線，且該直線與該第一斜面131平行，該複數第二會聚透鏡18與該複數第一會聚透鏡17一一對應。本實施方式中，該複數第二會聚透鏡18均為凸透鏡。
該插入件20能夠正好插入該頂面凹槽130中，且該插入件20能夠從該頂面凹槽130中拆卸出來。本實施方式中，該插入件20與該本體10由相同的材料製成，即該插入件20與該本體10的折射率相同。該插入件20包括一個第二斜面21、一個上表面22、一個下表面23、一個第三側面24以及一個第四側面25。該第二斜面21相對於該上表面22傾斜45度。該上表面22與該下表面23分別位於該插入件20相背的兩側且相互平行。該第三側面24與該第四側面25分別位於該插入件20相背的兩側且相互平行。該第四側面25垂直連接該上表面22及該下表面23。該第二斜面21連接該第三側面24及該下表面23。該上表面22垂直連接該第三側面24及該第四側面25。如圖4所示，當該插入件20插入該頂面凹槽130中時，該第二斜面21與該第一斜面131貼合並完全重疊，該上表面22與該頂面13齊平，該下表面23與該連接面134貼合並完全重疊，該第三側面24與該第一側面132貼合並完全重疊，該第四側面25與該第二側面133貼合並完全重疊。
本實施方式中，該上表面22上開設有一個條形的收容槽220。該收容槽220的底部具有一個第三光學面221，該第三光學面221相對於該上表面22朝該下表面23的方向凹陷。該第三光學面221與該上表面22平行。即，該第二斜面21亦相對該第三光學面221傾斜45度。該第三光學面221上設置有複數與該第一會聚透鏡17一一對應的第三會聚透鏡222。具體地，該複數第三會聚透鏡222排列成一條直線，且該直線與該第二斜面21平行。本實施方式中，該複數第三會聚透鏡222均為凸透鏡。
請參閱圖3，使用時，當該插入件20不插入該頂面凹槽130中時，垂直於該第一光學面111並經由該複數第一會聚透鏡17進入該本體10內的光線被該第一斜面131全反射至對應的第二會聚透鏡18，最終從該對應的第二會聚透鏡18出射。相應地，垂直於該第二光學面151並經由該複數第二會聚透鏡18進入該本體10內的光線被該第一斜面131全反射至對應的第一會聚透鏡17，最終從該對應的第一會聚透鏡17出射。
請參閱圖4，當該插入件20插入該頂面凹槽130中時，由於該插入件20與該本體10由相同的材料製成且該第二斜面21與該第一斜面131貼合並完全重疊，因此，該插入件20與該本體10可作為一個整體看待。此時，垂直於該第一光學面111並經由該複數第一會聚透鏡17進入該本體10的光線依次直接穿過該第一斜面131及該第二斜面21到達對應的第三會聚透鏡222，最終從該對應的第三會聚透鏡222出射。相應地，垂直於該第三光學面221並經由該複數第三會聚透鏡222進入該插入件20內的光線依次直接穿過該第二斜面21及該第一斜面131到達對應的第一會聚透鏡17，最終從該對應的第一會聚透鏡17出射。
當該插入件20不插入該頂面凹槽130內時，該光耦合模組100能使光傳輸路徑轉折90度。當插入件20插入該頂面凹槽130內時，該光耦合模組100能夠利用不將光線轉折90度而直進直出的光路，從而使光耦合模組100的用途多樣化。
第二實施方式
請參閱圖5，本發明第二實施方式提供的光耦合模組200包括第一實施方式中的本體10、第一實施方式中的插入件20以及一個光學匹配膠30。該本體10以及該插入件20的結構與第一實施方式完全相同，在此不再贅述。
該光學匹配膠30可形成在該第一斜面131之上，亦可形成在該第二斜面21之上。當該第一斜面131與該第二斜面21重疊後，該光學匹配膠30位於該第一斜面131與該第二斜面21之間，且該光學匹配膠30與該第一斜面131及該第二斜面21均完全重疊。該光學匹配膠30具有與該本體10及該插入件20相同的折射率。
使用時，如圖3所示，當該插入件20不插入該頂面凹槽130中時，垂直于該第一光學面111並經由該複數第一會聚透鏡17進入該本體10內的光線被該第一斜面131全反射至對應的第二會聚透鏡18，最終從該對應的第二會聚透鏡18出射。相應地，垂直於該第二光學面151並經由該複數第二會聚透鏡18進入該本體10內的光線被該第一斜面131全反射至對應的第一會聚透鏡17，最終從該對應的第一會聚透鏡17出射。
如圖5所示，當該插入件20插入該頂面凹槽130中時，垂直於該第一光學面111並經由該複數第一會聚透鏡17入射至該第一斜面131之光線依次直接穿透該第一斜面131、該光學匹配膠30及該第二斜面21到達對應的第三會聚透鏡222，最終經由該對應的第三會聚透鏡222出射。相應地，垂直於該第三光學面221並經由該複數第三會聚透鏡222入射至該第二斜面21之光線依次直接穿透該第二斜面21、該光學匹配膠30及該第一斜面131到達對應的第一會聚透鏡17，最終經由該對應的第一會聚透鏡17出射。
同樣地，當該插入件20不插入該頂面凹槽130內時，該光耦合模組200能將光傳輸路徑轉折90度。當插入件20插入該頂面凹槽130內時，該光耦合模組200能夠利用不將光線轉折90度而直進直出的光路，從而使光耦合模組200的用途多樣化。另外，該光學匹配膠30用於使該本體10與該插入件20能夠更好地貼合並完全重疊以利於光線完全穿透。惟，該光學匹配膠30並不影響該插入件20從該頂面凹槽130內拆卸下來。
第三實施方式
請參閱圖6，本發明第三實施方式提供的光耦合模組300包括第一實施方式中的本體10、第一實施方式中的插入件20以及一個分束膜35。該本體10以及該插入件20的結構與第一實施方式完全相同，在此不再贅述。
該分束膜35可形成在該第一斜面131之上，亦可形成在該第二斜面21之上。當該第一斜面131與該第二斜面21重疊後，該分束膜35位於該第一斜面131與該第二斜面21之間，且該分束膜35與該第一斜面131及該第二斜面21均完全重疊。該分束膜35用於使垂直於該第一光學面111入射至該第一斜面131的光線按照預設比例透射及反射，使垂直於該第二光學面151入射至該第一斜面131的光線按照預設比例透射及反射，及使垂直於該第三光學面221入射至該第二斜面21的光線按照預設比例透射及反射。
使用時，如圖3所示，當該插入件20不插入該頂面凹槽130中時，垂直于該第一光學面111並經由該複數第一會聚透鏡17進入該本體10內的光線被該第一斜面131全反射至對應的第二會聚透鏡18，最終從該對應的第二會聚透鏡18出射。相應地，垂直於該第二光學面151並經由該複數第二會聚透鏡18進入該本體10內的光線被該第一斜面131全反射至對應的第一會聚透鏡17，最終從該對應的第一會聚透鏡17出射。
如圖6所示，當該插入件20插入該頂面凹槽130中時，垂直於該第一光學面111經由該複數第一會聚透鏡17進入至該本體10內並穿透該第一斜面131之光線中的一定比例光線依次穿透該分束膜35及該第二斜面21到達對應的第三會聚透鏡222，最終經由該對應的第三會聚透鏡222出射。穿透該第一斜面131之光線中的剩餘比例的光線則被該分束膜35反射並穿透該第一斜面131到達對應的第二會聚透鏡18，最終經由該對應的第二會聚透鏡18出射。
相應地，垂直於該第三光學面221由該第三會聚透鏡222進入該插入件20內並穿透該第二斜面21之光線中的一定比例光線依次穿透該分束膜35以及該第一斜面131到達對應的第一會聚透鏡17，最終從該對應的第一會聚透鏡17出射。穿透該第二斜面21之光線中剩餘比例的光線則被該分束膜35反射並再次穿過該第二斜面21，此部份光線亦可以用作其他用途。垂直於該第二光學面151由該第二會聚透鏡18進入該本體10內並穿透該第一斜面131之光線中的一定比例光線被該分束膜35反射並再次穿過該第一斜面131後到達對應的第一會聚透鏡17，最終從該第一會聚透鏡17出射。穿透該第一斜面131之光線中剩餘比例的光線則依次穿透該分束膜35及該第二斜面21，此部份光線亦可以用作其他用途。
當該插入件20不插入該頂面凹槽130內時，該光耦合模組300能夠利用將光傳輸路徑轉折90度的光路。當插入件20插入該頂面凹槽130內時，該光耦合模組300不僅能夠利用將光傳輸路徑轉折90度的光路，還能夠利用不將光線轉折90度而直進直出的光路，從而使該光耦合模組300的用途多樣化。
第四實施方式
請參閱圖7-9，本發明第四實施方式提供的光耦合模組400包括一個本體10以及一個插入件40。該本體10與第一實施方式中的本體10相同，在此不再贅述。
該插入件40能夠正好插入該頂面凹槽130中，且該插入件40能夠從該頂面凹槽130中拆卸出來。本實施方式中，該插入件40與該本體10由相同的材料製成，即該插入件40與該本體10的折射率相同。該插入件40包括一個第二斜面41、一個第三光學面42、一個下表面43、一個第三側面44以及一個第四側面45。該第二斜面41相對於該第三光學面42傾斜45度。該第三光學面42與該下表面43分別位於該插入件40相背的兩側且相互平行。該第三側面44與該第四側面45分別位於該插入件40相背的兩側且相互平行。該第四側面45垂直連接該第三光學面42及該下表面43。該第二斜面41連接該第三側面44及該下表面43。該第三光學面42垂直連接該第三側面44及該第四側面45。如圖9所示，當該插入件40插入該頂面凹槽130中時，該第二斜面41與該第一斜面131貼合並完全重疊，該下表面43與該連接面134貼合並完全重疊，該第三側面44與該第一側面132貼合並部份重疊，該第四側面45與該第二側面133貼合並部份重疊。
本實施方式中，當該插入件40插入至該頂面凹槽130中之後，該第三光學面42相較於該頂面13更接近該底面11，即該第三光學面42相對於該頂面13朝該底面11的方向凹陷形成一個條形的收容槽14。該第三光學面42上設置有複數第三會聚透鏡422。具體地，該複數第三會聚透鏡422排列成一條直線，且該直線與該第二斜面41平行。本實施方式中，該複數第三會聚透鏡422均為凸透鏡。
請參閱圖9，使用時，當該插入件40插入該頂面凹槽130中時，由於該插入件40與該本體10由相同的材料製成且該第二斜面41與該第一斜面131貼合並完全重疊，因此，該插入件40與該本體10可作為一個整體看待。此時，垂直於該第一光學面111並經由該複數第一會聚透鏡17進入該本體10內的光線依次直接穿過該第一斜面131及該第二斜面41到達對應的第三會聚透鏡422，最終從該對應的第三會聚透鏡422出射。相應地，垂直於該第三光學面42並經由該複數第三會聚透鏡422進入該插入件40內的光線依次直接穿過該第二斜面41及該第一斜面131到達對應的第一會聚透鏡17，最終從該對應的第一會聚透鏡17出射。
如圖3所示，當該插入件20不插入該頂面凹槽130中時，具體情況已在第一實施方式中說明，在此不再贅述。
該本體10與該插入件40件之間亦可以設置本發明第二實施方式提供的光學匹配膠30或設置本發明第三實施方式提供的分束膜35，在此不再贅述。
當該插入件40不插入該頂面凹槽130內時，該光耦合模組400能使光傳輸路徑轉折90度。當插入件40插入該頂面凹槽130內時，該光耦合模組400能夠利用不將光線轉折90度而直進直出的光路，從而使光耦合模組400的用途多樣化。
第五實施方式
請參閱圖10，本發明第五實施方式提供的光纖耦合連接器500包括一個光電轉換裝置900、一個第一光纖收容部60、複數第一光纖68、一個第二光纖收容部70以及複數第二光纖78。
該光電轉換裝置900包括第一實施方式中的光耦合模組100、一個電路板50、複數發光模組506以及複數收光模組508。
該電路板50包括一個第一面502以及一個第二面504。該第一面502及該第二面504位於該電路板50相背的兩側，該第一面502與該第二面504平行。
該複數發光模組506及該複數收光模組508相互間隔地設置於該第一面502上，且該複數發光模組506及該複數收光模組508排列成一條直線，且該直線與該第一斜面131平行。該複數發光模組506及該複數收光模組508與該複數第一會聚透鏡17、該複數第二會聚透鏡18及該複數第三會聚透鏡222對應。具體地，例如，本實施方式中，發光模組506及收光模組508的個數分別為6個，第一會聚透鏡17、第二會聚透鏡18及第三會聚透鏡222的個數分別為12個，則6個發光模組506對應其中6個第一會聚透鏡17，其中6個第二會聚透鏡18及其中6個第三會聚透鏡222，而6個收光模組508則對應剩餘的6個第一會聚透鏡17，剩餘的6個第二會聚透鏡18及剩餘的6個第三會聚透鏡222。本實施方式中，該複數發光模組506可為垂直共振面雷射二極體，其用於將電訊號轉換為光訊號並向外發出光束。該複數收光模組508用於接收來自外部的光束並將光訊號轉換為電訊號。
該光耦合模組100固設於該第一面502上。該複數發光模組506以及該複數收光模組508收容於該底面凹槽110內。該複數發光模組506以及該複數收光模組508與該複數第一會聚透鏡17一一對準並相互間隔。
該第一光纖收容部60用於收容該複數第一光纖68。該第一光纖收容部60包括一個第三面62以及一個第四面64。該第三面62以及該第四面64分別位於該第一光纖收容部60相背的兩側，且該第三面62與該第四面64相互平行。該第一光纖收容部60上設置有複數用於收容該複數第一光纖68的複數第一通孔66。該複數第一通孔66垂直貫穿該第三面62及該第四面64。該第三面62上設置有兩個卡合孔（圖未示），該兩個卡合柱159與該兩個卡合孔插接以將該第一光纖收容部60組裝在該前表面15上。此時，該第三面62與該前表面15相對。該複數第一光纖68分別與該複數第二會聚透鏡18一一對準。本實施方式中，該複數第一光纖68的一端正好與該第三面62齊平，該複數第二會聚透鏡18的焦點正好位於該第三面62所在的平面上，即該複數第二會聚透鏡18的焦點位於該複數第一光纖68的端面上。因此，經由該複數第二會聚透鏡18出射的光線正好能夠耦合至該複數第一光纖68內。經由該複數第一光纖68輸出的光線正好能夠經由該複數第二會聚透鏡18以平行光的形態入射至該本體10內。
該第二光纖收容部70用於收容該複數第二光纖78。該第二光纖收容部70包括一個第五面72以及一個第六面74。該第五面72以及該第六面74分別位於該第二光纖收容部70相背的兩側，且該第五面72與該第六面74相互平行。該第二光纖收容部70上設置有複數用於收容該複數第二光纖78的複數第二通孔76。該複數第二通孔76垂直貫穿該第五面72及該第六面74。該第五面72上設置有兩個插腳（圖未示），該兩個插孔139與該兩個插腳插接以將該第二光纖收容部70組裝在該頂面13上。此時，該第五面72與該頂面13相對。該複數第二光纖78分別與該複數第三會聚透鏡222一一對準。本實施方式中，該複數第二光纖78的一端正好與該第五面72齊平，該複數第三會聚透鏡222的焦點正好位於該第五面72所在的平面上，即該複數第三會聚透鏡222的焦點位於該複數第二光纖78的端面上。因此，經由該複數第三會聚透鏡222出射的光線正好能夠耦合至該複數第二光纖78內。經由該複數第二光纖78輸出的光線正好能夠經由該複數第三會聚透鏡222以平行光的形態入射至該插入件20內。
工作時，當該插入件20不插入該頂面凹槽130中時，該電路板50給該複數發光模組506及該複數收光模組508通上電流，該複數發光模組506朝該第一光學面111發射光線。該複數發光模組506發射之光線垂直於該第一光學面111並經由對應的第一會聚透鏡17進入該本體10內被該第一斜面131全反射至對應的第二會聚透鏡18，最終被對應的第二會聚透鏡18會聚至對應的第一光纖68內。相應地，來自該複數第一光纖68的光線經過對應的第二會聚透鏡18後轉化為垂直於該第二光學面151的平行光線並進入該本體10內，該平行光線被該第一斜面131全反射至對應的第一會聚透鏡17，最終被該對應的第一會聚透鏡17會聚至對應的收光模組508中。
當該插入件20插入至該頂面凹槽130內時，該電路板50給該複數發光模組506及該複數收光模組508通上電流，該複數發光模組506朝該第一光學面111發射光線。該複數發光模組506發射之光線垂直於該第一光學面111經由對應的第一會聚透鏡17進入至該本體10內並依次直接穿過該第一斜面131及該第二斜面21到達對應的第三會聚透鏡222，最終經由該對應的第三會聚透鏡222會聚至對應的第二光纖78。相應地，來自複數第二光纖78之光線垂直於該第三光學面221經過對應的第三會聚透鏡222後轉化為平行光線進入該插入件20內，該平行光線依次直接穿過該第二斜面21及該第一斜面131到達對應的第一會聚透鏡17，最終經由該對應的第一會聚透鏡17會聚至對應的收光模組508中。
當該插入件20不插入該頂面凹槽130內時，該光纖耦合連接器500能夠利用將光傳輸路徑轉折90度的光路。當插入件20插入該頂面凹槽130內時，該光纖耦合連接器500能夠利用不將光線轉折90度而直進直出的光路，從而使光纖耦合連接器500的用途多樣化。
第六實施方式
請參閱圖11，本發明第六實施方式提供的光纖耦合連接器600包括一個光電轉換裝置920，第五實施方式中的該第一光纖收容部60、第五實施方式中的複數第一光纖68、第五實施方式中的第二光纖收容部70以及第五實施方式中的複數第二光纖78。該第一光纖收容部60、該複數第一光纖68、該第二光纖收容部70以及該複數第二光纖78在第五實施方式中已經描述，在此不再贅述。
該光電轉換裝置920包括第二實施方式中的該光耦合模組200以及第五實施方式中的該電路板50、第五實施方式中的複數發光模組506以及第五實施方式中的複數收光模組508。該光耦合模組200、該電路板50、該複數發光模組506以及該複數收光模組508在第五實施方式中的已經描述，在此均不再贅述。
該光耦合模組200固設於該第一面502上。該複數發光模組506以及該複數收光模組508收容於該底面凹槽110內。該複數發光模組506以及該複數收光模組508與該複數第一會聚透鏡17一一對準並相互間隔。
工作時，當該插入件20不插入該頂面凹槽130中時，該電路板50給該複數發光模組506及該複數收光模組508通上電流，該複數發光模組506朝該第一光學面111發射光線。該複數發光模組506發射之光線垂直於該第一光學面111並經由對應的第一會聚透鏡17進入該本體10內被該第一斜面131全反射至對應的第二會聚透鏡18，最終被對應的第二會聚透鏡18會聚至對應的第一光纖68內。相應地，來自該複數第一光纖68的光線經過對應的第二會聚透鏡18後轉化為垂直於該第二光學面151的平行光線並進入該本體10內，該平行光線被該第一斜面131全反射至對應的第一會聚透鏡17，最終被該對應的第一會聚透鏡17會聚至對應的收光模組508中。
請參閱圖11，當該插入件20插入至該頂面凹槽130內時，該電路板50給該複數發光模組506及該複數收光模組508通上電流，該複數發光模組506朝該第一光學面111發射光線。該複數發光模組506發射之光線垂直於該第一光學面111經由對應的第一會聚透鏡17進入至該本體10並依次直接穿過該第一斜面131、該光學匹配膠30及該第二斜面21到達對應的第三會聚透鏡222，最終被該對應的第三會聚透鏡222會聚至該對應的第二光纖78。相應地，來自該複數第二光纖78之光線垂直於該第三光學面221經由該第三會聚透鏡222後轉化為平行光線並進入該插入件20內，該平行光線依次直接穿過該第二斜面21、該光學匹配膠30及該第一斜面131到達對應的第一會聚透鏡17，最終被該對應的第一會聚透鏡17會聚至對應的收光模組508中。
第七實施方式
請參閱圖12，本發明第七實施方式提供的光纖耦合連接器700包括一個光電轉換裝置940、第五實施方式中的第一光纖收容部60、第五實施方式中的複數第一光纖68、第五實施方式中的第二光纖收容部70以及第五實施方式中的複數第二光纖78。該第一光纖收容部60、該複數第一光纖68、該第二光纖收容部70以及該複數第二光纖78在第五實施方式中已經描述，在此不再贅述。
該光電轉換裝置940包括第三實施方式中的該光耦合模組300、第五實施方式中的該電路板50、第五實施方式中的複數發光模組506以及第五實施方式中的複數收光模組508。該光耦合模組300在第三實施方式中已經描述，該電路板50、該複數發光模組506以及該複數收光模組508在第五實施方式中已經描述，在此均不再贅述。
該光耦合模組300固設於該第一面502上。該複數發光模組506以及該複數收光模組508收容於該底面凹槽110內。該複數發光模組506以及該複數收光模組508與該複數第一會聚透鏡17一一對準並相互間隔。
工作時，當該插入件20不插入該頂面凹槽130中時，該電路板50給該複數發光模組506及該複數收光模組508通上電流，該複數發光模組506朝該第一光學面111發射光線。該複數發光模組506發射之光線垂直於該第一光學面111並經由對應的第一會聚透鏡17進入該本體10內被該第一斜面131全反射至對應的第二會聚透鏡18，最終被對應的第二會聚透鏡18會聚至對應的第一光纖68內。相應地，來自該複數第一光纖68的光線經過對應的第二會聚透鏡18後轉化為垂直於該第二光學面151的平行光線並進入該本體10內，該平行光線被該第一斜面131全反射至對應的第一會聚透鏡17，最終被該對應的第一會聚透鏡17會聚至對應的收光模組508中。
請參閱圖12，當該插入件20插入至該頂面凹槽130內時，該電路板50給該複數發光模組506及該複數收光模組508通上電流，該複數發光模組506朝該第一光學面111發射光線。該複數發光模組506發射之光線垂直於該第一光學面111經由對應的第一會聚透鏡17進入該本體10內並穿透該第一斜面131。穿透該第一斜面131之光線中的一定比例光線依次穿透該分束膜35及該第二斜面21到達對應的第三會聚透鏡222，最終被該對應的第三會聚透鏡222會聚至對應的第二光纖78。穿透該第一斜面131之光線中的剩餘比例的光線則被該分束膜35反射並穿透該第一斜面131到達對應的第二會聚透鏡18，最終被該對應的第二會聚透鏡18會聚至對應的第一光纖68中。
相應地，來自該複數第二光纖78的光線經過對應的第三會聚透鏡222後轉化為垂直於該第三光學面221的平行光線進入該插入件20內並穿透該第二斜面21。穿透該第二斜面21的光線中的一定比例光線依次穿透該分束膜35以及該第一斜面131到達對應的第一會聚透鏡17，最終被該對應的第一會聚透鏡17會聚至對應的收光模組508。穿透該第二斜面21之光線中剩餘比例的光線則被該分束膜35反射並再次穿過該第二斜面21，此部份光線亦可以用作其他用途。來自該複數第一光纖68的光線經過對應的第二會聚透鏡18後轉化為垂直於該第二光學面151的平行光線進入該本體10內並穿透該第一斜面131。穿透該第一斜面131之光線中的一定比例光線被該分束膜35反射並再次穿過該第一斜面131後到達對應的第一會聚透鏡17，最終被該對應的第一會聚透鏡17會聚至對應的收光模組508。經該第一斜面131透射之光線中剩餘比例的光線則依次穿透該分束膜35及該第二斜面21，此部份光線也可以用作其他用途。
當該插入件20不插入該頂面凹槽130內時，該光纖耦合連接器700能夠利用將光傳輸路徑轉折90度的光路。當插入件20插入該頂面凹槽130內時，該光纖耦合連接器700不僅能夠利用將光傳輸路徑轉折90度的光路，還能夠利用不將光線轉折90度而直進直出的光路，從而使該光纖耦合連接器700的用途多樣化。
第八實施方式
請參閱圖13，本發明第八實施方式提供的光纖耦合連接器800包括一個光電轉換裝置960、一個光纖收容部80、複數光纖88、一個第二電路板90以及複數光偵測模組95。
該光電轉換裝置960包括第三實施方式中的光耦合模組300、一個第一電路板55、複數發光模組56以及複數收光模組58。
該第一電路板55包括一個第一面52以及一個第二面54。該第一面52及該第二面54位於該第一電路板55相背的兩側。
該複數發光模組56及該複數收光模組58相互間隔地設置於該第一面52上，且該複數發光模組56及該複數收光模組58排列成一條直線，且該直線與該第一斜面131平行。該複數發光模組56及該複數收光模組58與該複數第一會聚透鏡17、該複數第二會聚透鏡18及該複數第三會聚透鏡222對應。具體地，例如，本實施方式中，發光模組56及收光模組58的個數分別為6個，第一會聚透鏡17、第二會聚透鏡18及第三會聚透鏡222的個數分別為12個，則6個發光模組56對應其中6個第一會聚透鏡17，其中6個第二會聚透鏡18及其中6個第三會聚透鏡222，而6個收光模組58則對應剩餘的6個第一會聚透鏡17，剩餘的6個第二會聚透鏡18及剩餘的6個第三會聚透鏡222。本實施方式中，該複數發光模組56可為垂直共振面雷射二極體，其用於將電訊號轉換為光訊號並向外發出光束。該複數收光模組58用於接收來自外部的光束並將光訊號轉換為電訊號。
該光耦合模組300固設於該第一面52上。該複數發光模組56以及該複數收光模組58收容於該底面凹槽110內。該複數發光模組56以及該複數收光模組58與該複數第一會聚透鏡17一一對準並相互間隔。
該光纖收容部80用於收容該複數光纖88。該光纖收容部80包括一個第三面82以及一個第四面84。該第三面82以及該第四面84分別位於該光纖收容部80相背的兩側，且該第三面82與該第四面84相互平行。該光纖收容部80上設置有複數用於收容該複數光纖88的複數通孔86。該複數通孔86垂直貫穿該第三面82及該第四面84。該第三面82上設置有兩個卡合孔（圖未示），該兩個卡合柱159與該兩個卡合孔插接以將該光纖收容部80組裝在該前表面15上。此時，該第三面82與該前表面15相對。該複數光纖88分別與該複數第二會聚透鏡18一一對準。本實施方式中，該複數光纖88的一端正好與該第三面82齊平，該複數第二會聚透鏡18的焦點正好位於該第三面82所在的平面上，即該複數第二會聚透鏡18的焦點位於該複數光纖88的端面上。因此，經由該複數第二會聚透鏡18出射的光線正好能夠耦合至該複數光纖88內。經由該複數光纖88輸出的光線正好能夠經由該複數第二會聚透鏡18以平行光的形態入射至該本體10內。
該第二電路板90具有一個第五面92以及一個第六面94。該第五面92及該第六面94位於該基板90相背的兩側，該第五面92及該第六面94平行。該第五面92上設置有兩個插腳（圖未示），該兩個插腳與該兩個插孔139插接以將該第二電路板組裝在該頂面13上。此時，該第五面92與該頂面13貼合。
該複數光偵測模組95設置在該第五面92上並收容於該收容槽220內，且該複數光偵測模組95排列成一條直線，該直線平行於該第二斜面21。本實施方式中，該複數光偵測模組95為偵測光電二極管，其數量與該複數發光模組56的數量一致且與該複數發光模組56一一對應。且該複數光偵測模組95與該複數第三會聚透鏡222中與該複數發光模組56一一對應的該複數第三會聚透鏡222對準。該複數光偵測模組95與該複數發光模組56一一對應以用於接收從該複數第三會聚透鏡222出射之光線並偵測接收到的光線的能量。
工作時，當該插入件20不插入該頂面凹槽130中時，該第一電路板55給該複數發光模組56及該複數收光模組58通上電流，該複數發光模組56朝該第一光學面111發射光線。該複數發光模組56發射之光線垂直於該第一光學面111並經由對應的第一會聚透鏡17進入該本體10內被該第一斜面131全反射至對應的第二會聚透鏡18，最終被對應的第二會聚透鏡18會聚至對應的光纖88內。相應地，來自該複數光纖88的光線經過對應的第二會聚透鏡18後轉化為垂直於該第二光學面151的平行光線並進入該本體10內，該平行光線被該第一斜面131全反射至對應的第一會聚透鏡17，最終被該對應的第一會聚透鏡17會聚至對應的收光模組58中。
當該插入件20插入至該頂面凹槽130內時，該第一電路板55給該複數發光模組56及該複數收光模組58通上電流，該複數發光模組56朝該第一光學面111發射光線。該複數發光模組56發射之光線垂直於該第一光學面111經由該第一會聚透鏡17進入該本體10內並穿透該第一斜面131。穿透該第一斜面131之光線中的一定比例光線依次穿透該分束膜35及該第二斜面21到達對應的第三會聚透鏡222，最終被該對應的第三會聚透鏡222會聚至對應的光偵測模組95。穿透該第一斜面131之光線中的剩餘比例的光線則被該分束膜35反射並穿透該第一斜面131到達該第二會聚透鏡18，最終被該對應的第二會聚透鏡18會聚至對應的光纖88中。由於該分束膜35使入射至該第一斜面131之光線按照預設比例透射及反射，如此便可以藉由該光偵測模組95偵測對應的該發光模組56發射之光線的能量。
相應地，來自該複數光纖88的光線經過對應的第二會聚透鏡18轉化為垂直於該第二光學面151的平行光進入該本體10內並穿透該第一斜面131，穿透該第一斜面131之光線中的一定比例光線被該分束膜35反射並再次穿過該第一斜面131後到達對應的第一會聚透鏡17，最終被該對應的第一會聚透鏡17會聚至對應的收光模組58。經該第一斜面131透射之光線中剩餘比例的光線則依次被該分束膜35及該第二斜面21透射，此部份光線亦可以用作其他用途。
當該插入件20不插入該頂面凹槽130內時，該光纖耦合連接器800能夠利用將光傳輸路徑轉折90度的光路。當插入件20插入該頂面凹槽130內時，該光纖耦合連接器800不僅能夠利用將光傳輸路徑轉折90度的光路，還能夠利用不將光線轉折90度而直進直出的光路，從而使該光纖耦合連接器800的用途多樣化。
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。
無
700‧‧‧光纖耦合連接器
940‧‧‧光電轉換裝置
300‧‧‧光耦合模組
10‧‧‧本體
20‧‧‧插入件
35‧‧‧分束膜
17‧‧‧第一會聚透鏡
18‧‧‧第二會聚透鏡
110‧‧‧底面凹槽
111‧‧‧第一光學面
131‧‧‧第一斜面
151‧‧‧第二光學面
21‧‧‧第二斜面
221‧‧‧第三光學面
222‧‧‧第三會聚透鏡
50‧‧‧第一電路板
502‧‧‧第一面
504‧‧‧第二面
506‧‧‧發光模組
508‧‧‧收光模組
60‧‧‧第一光纖收容部
70‧‧‧第二光纖收容部
68‧‧‧第一光纖
78‧‧‧第二光纖

Claims (12)

  1. 一種光耦合模組，包括：
    本體，該本體包括頂面、第一光學面、與該第一光學面垂直的第二光學面、複數第一會聚透鏡以及複數第二會聚透鏡，該頂面開設有頂面凹槽，該頂面凹槽包括第一斜面，該第一斜面與該第一光學面及該第二光學面均傾斜相對，該複數第一會聚透鏡設置於該第一光學面上，該複數第二會聚透鏡設置於該第二光學面上並與該複數第一會聚透鏡一一對應；及
    能夠拆卸地裝設於該頂面凹槽內的插入件，該插入件與該本體具有相同的折射率，該插入件包括能夠與該第一斜面完全重疊之第二斜面、與該第二斜面傾斜相對的第三光學面及複數第三會聚透鏡，該複數第三會聚透鏡設置於該第三光學面上，該複數第三會聚透鏡與該複數第一會聚透鏡一一對應。
  2. 如請求項1所述之光耦合模組，其中，該光耦合模組還包括設置在該第一斜面與該第二斜面之間的光學匹配膠，該光學匹配膠具有與該本體及該插入件相同的折射率。
  3. 如請求項1所述之光耦合模組，其中，該光耦合模組還包括設置在該第一斜面與該第二斜面之間的分束膜，該分束膜用於使垂直於該第一光學面入射至該第一斜面的光線按照預設比例透射及反射，使垂直於該第二光學面入射至該第一斜面的光線按照該預設比例透射及反射，及使垂直於該第三光學面入射至該第二斜面的光線按照該預設比例透射及反射。
  4. 如請求項1所述之光耦合模組，其中，該第一斜面相對該第一光學面傾斜45度，該第一斜面相對該第二光學面傾斜45度。
  5. 如請求項1所述之光耦合模組，其中，該本體還包括底面以及前表面，該底面與該頂面位於該本體相背的兩側，該前表面垂直連接該頂面與該底面，該底面開設有底面凹槽，該第一光學面位於該底面凹槽的底部並與該底面平行，該前表面開設有前表面凹槽，該第二光學面位於該前表面凹槽內並與該前表面平行。
  6. 如請求項5所述之光耦合模組，其中，該插入件還包括上表面，該上表面與該第二斜面傾斜相對，該上表面上開設有收容槽，該第三光學面位於該收容槽的底部且與該上表面平行，該上表面與該頂面齊平。
  7. 如請求項5所述之光耦合模組，其中，該頂面凹槽在該頂面上具有一個開口，該第三光學面面積與該開口的面積相等，該第三光學面相較於該頂面更接近該底面，該第三光學面與該頂面平行。
  8. 一種光電轉換裝置，包括如請求項1至7任意一項所述之光耦合模組、複數發光模組、複數收光模組以及電路板，該複數發光模組及該複數收光模組相互間隔地設置於該電路板上，該光耦合模組承載於該電路板上，該複數發光模組及該複數收光模組與該複數第一會聚透鏡一一對準並相互間隔。
  9. 一種光纖耦合連接器，包括如請求項1所述之光耦合模組、複數發光模組、複數收光模組、電路板、複數第一光纖及複數第二光纖，該複數發光模組及該複數收光模組相互間隔地設置於該電路板上，該光耦合模組承載於該電路板上，該複數發光模組及該複數收光模組與該複數第一會聚透鏡一一對準並相互間隔，該複數第一光纖與該複數第二會聚透鏡一一對準，該複數第二光纖與該複數第三會聚透鏡一一對準，該第一光纖與該複數發光模組及該複數收光模組一一對應，該第二光纖與該複數發光模組以及該複數收光模組一一對應。
  10. 如請求項9所述之光纖耦合連接器，其中，該光耦合模組還包括設置在該第一斜面與該第二斜面之間的光學匹配膠，該光學匹配膠具有與該本體及該插入件相同的折射率。
  11. 如請求項9所述之光纖耦合連接器，其中，該光耦合模組還包括設置在該第一斜面與該第二斜面之間的分束膜，該分束膜用於使來自該發光模組並垂直於該第一光學面入射至該第一斜面的光線按照預設比例透射至該複數第三會聚透鏡並進入該對應的第二光纖及反射至該複數第二會聚透鏡並進入對應的該第一光纖，及使來自該第一光纖並垂直該第二光學面入射至該第一斜面的光線按照該預設比例反射至對應的收光模組，及使來自該第二光纖並垂直該第三光學面入射至該第二斜面的光線按照該預設比例透射至對應的收光模組。
  12. 一種光纖耦合連接器，包括如請求項3所述之光耦合模組、複數發光模組、複數收光模組、第一電路板、複數光纖、第二電路板及複數光偵測模組，該複數發光模組及該複數收光模組相互間隔地設置於該第一電路板上，該光耦合模組承載於該第一電路板上，該複數發光模組及該複數收光模組與該複數第一會聚透鏡一一對準並相互間隔，該複數光纖與該複數第二會聚透鏡一一對準，該第二電路板貼合在該頂面上，該複數光偵測模組位於該第二電路板上且收容於該頂面凹槽內，該複數光偵測模組與該複數發光模組一一對應並與該複數第三會聚透鏡中與該複數發光模組對應的第三會聚透鏡對準，該複數光偵測模組用於偵測從對應的第三會聚透鏡出射的光線的能量。
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