TW201508362A - 光耦合透鏡及光電轉換模組 - Google Patents

光耦合透鏡及光電轉換模組 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種光耦合透鏡。該光耦合透鏡包括第一光學面、與該第一光學面平行的第二光學面、設置於該第一光學面上的第一匯聚透鏡及設置於該第二光學面上的第二匯聚透鏡。該第一匯聚透鏡和該第二匯聚透鏡一一對應。該光耦合透鏡還包括開設於該第二光學面兩側的定位孔及插設於該定位孔中並與該定位孔形成緊配的定位柱，該定位柱由金屬材料製成，該定位柱包括伸出該定位孔外的連接端。

Description

光耦合透鏡及光電轉換模組
本發明涉及一種光耦合透鏡及一種使用該光耦合透鏡的光電轉換模組。
光電轉換模組包括印刷電路板（PCB板）及光耦合透鏡。光耦合透鏡一般是塑膠射出成型的製造品。光耦合透鏡一般形成有與光纖連接器的定位孔對位並連接的定位柱，從而連接光電轉換模組及光纖連接器。然而，在使用中，光耦合透鏡常常重復與光纖連接器進行插拔。在經過多次插拔之後，塑膠形成的定位柱因為疲勞而產生斷裂的可能性較大。
有鑑於此，有必要提供一種可解決上述問題的光耦合透鏡。
有鑑於此，還有必要提供一種可解決上述問題的光電轉換模組。
一種光耦合透鏡，包括第一光學面、與該第一光學面平行的第二光學面、設置於該第一光學面上的第一匯聚透鏡及設置於該第二光學面上的第二匯聚透鏡。該第一匯聚透鏡和該第二匯聚透鏡一一對應。該光耦合透鏡還包括開設於該第二光學面兩側的定位孔及插設於該定位孔中並與該定位孔形成緊配的定位柱，該定位柱由金屬材料製成，該定位柱包括伸出該定位孔外的連接端。
一種光電轉換模組，包括PCB板、光電轉換元件及光耦合透鏡。該光電轉換元件及該光耦合透鏡安裝於該PCB板上。該光耦合透鏡包括第一光學面、與該第一光學面平行的第二光學面、設置於該第一光學面上的第一匯聚透鏡及設置於該第二光學面上的第二匯聚透鏡。該第一匯聚透鏡和該光電轉換元件一一對應，該第一匯聚透鏡和該第二匯聚透鏡一一對應，該光電轉換元件、該第一匯聚透鏡、及該第二匯聚透鏡依次共同形成一光路。該光耦合透鏡還包括開設於該第二光學面兩側的定位孔及插設於該定位孔中並與該定位孔形成緊配的定位柱，該定位柱由金屬材料製成，該定位柱包括伸出該定位孔外的連接端。
該光耦合透鏡的定位柱由金屬材料製成，保證了該定位柱的機械強度，在多次插拔之後也不會發生斷裂。
100、200‧‧‧光電轉換模組
10‧‧‧PCB板
11‧‧‧承載面
13‧‧‧光電轉換元件
20、201‧‧‧光耦合透鏡
21‧‧‧本體
210、212‧‧‧底面
211、214‧‧‧頂面
213‧‧‧安裝凸塊
220‧‧‧連接端
223‧‧‧頂面凹槽
225‧‧‧第二光學面
227、228‧‧‧定位孔
22‧‧‧定位柱
23‧‧‧第一匯聚透鏡
24‧‧‧第二匯聚透鏡
圖1為本發明第一實施方式的光電轉換模組的立體示意圖。
圖2為圖1所示的光電轉換模組的爆炸圖。
圖3為圖1所示的光電轉換模組的另一角度的爆炸圖。
圖4為圖1的光電轉換模組沿IV-IV向剖面示意圖。
圖5為本發明第二實施方式的光電轉換模組的剖面示意圖。
請參閱圖1至4，其揭示了本發明第一實施方式的光電轉換模組100，包括PCB板10及安裝於PCB板10上的光耦合透鏡20。
PCB板10包括一承載面11，在該承載面11上安裝有一行光電轉換元件13。該光電轉換元件13可以為光電二極體、雷射二極體等。該光電轉換元件13排列成一條直線。
光耦合透鏡20包括本體21、定位柱22、一行第一匯聚透鏡23、及一行第二匯聚透鏡24。
本體21以透明塑膠材料製成，大致呈板狀，包括一面向承載面11的底面210及一與底面210平行相對的頂面211。該底面210為第一光學面，底面210上形成有安裝凸塊213，安裝凸塊213用於將光耦合透鏡20安裝於PCB板10上。在本實施方式中，底面210上形成有4個安裝凸塊213，4個安裝凸塊213分別位於底面210的四個角落處。
該第一匯聚透鏡23形成於該底面210上且和該光電轉換元件13一一對應。
該頂面211與該底面210平行，該頂面211上開設有一頂面凹槽223，該頂面凹槽223呈長方形，本體21還包括一第二光學面225，該第二光學面225位於該頂面凹槽223的底部且和該頂面211平行。該第二匯聚透鏡24形成於該第二光學面225上且和該第一匯聚透鏡23一一對應。在本實施方式中，該第一匯聚透鏡23及該第二匯聚透鏡24均為凸透鏡。
該頂面211上還形成有定位孔227。在本實施方式中，該定位孔227為圓孔，該定位孔227的數目為兩個，該兩個定位孔227位於該頂面凹槽223的兩側且穿透該頂面211和該底面210。
本實施方式中，該本體21、第一匯聚透鏡23、及第二匯聚透鏡24由射出成型方式一體成型制得。即：該本體21、第一匯聚透鏡23、及第二匯聚透鏡24為一體的結構。
該定位柱22由金屬材料製成。在本實施方式中，該定位柱22的數目為兩個，該定位柱22大致呈圓柱形。該定位柱22插入該定位孔227中並與該定位孔227形成緊配，該定位柱22包括從定位孔227中伸出並相對該頂面211凸起的連接端220。該連接端220用於插入一光纖連接器（圖未示）的定位孔中，從而連接光電轉換模組100及光纖連接器。
當安裝時，在該安裝凸塊213上塗上膠水，再將該光耦合透鏡20安裝於PCB板10上，從而連接該光耦合透鏡20及PCB板10。
當工作時，在該光電轉換元件13為光電二極體時，來自光纖的光信號經過該第二匯聚透鏡24改變為平行光束後進入該光耦合透鏡20內並傳遞至對應的第一匯聚透鏡23，然後被該對應的第一匯聚透鏡23匯聚至對應的光電轉換元件13中，該光電轉換元件13將該光信號轉變為電信號。
在該光電轉換元件13為雷射二極體時，該光電轉換元件13將電信號變為光信號，該光信號經過該第一匯聚透鏡23轉變為平行光束後進入該光耦合透鏡20內並傳遞至對應的第二匯聚透鏡24，然後從該第二匯聚透鏡24射出該光耦合透鏡20。
本發明中，該光耦合透鏡20的定位柱22由金屬材料製成，保證了該定位柱22的機械強度，在多次插拔之後也不會發生斷裂。
請參考圖5，其揭示了本發明第二實施方式的光電轉換模組200，該光電轉換模組200包括一光耦合透鏡201，該光耦合透鏡201包括底面212及與底面212相對的頂面214，頂面214上形成有定位孔228。光電轉換模組200與光電轉換模組100的區別是定位孔228為盲孔，定位孔228僅穿透頂面214而不穿透底面212。
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援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
100‧‧‧光電轉換模組
10‧‧‧PCB板
11‧‧‧承載面
13‧‧‧光電轉換元件
21‧‧‧本體
210‧‧‧底面
211‧‧‧頂面
213‧‧‧安裝凸塊
220‧‧‧連接端
223‧‧‧頂面凹槽
225‧‧‧第二光學面
227‧‧‧定位孔
22‧‧‧定位柱
23‧‧‧第一匯聚透鏡
24‧‧‧第二匯聚透鏡

Claims (10)

  1. 一種光耦合透鏡，包括第一光學面、與該第一光學面平行的第二光學面、設置於該第一光學面上的第一匯聚透鏡及設置於該第二光學面上的第二匯聚透鏡；該第一匯聚透鏡和該第二匯聚透鏡一一對應；其改良在於：該光耦合透鏡還包括開設於該第二光學面兩側的定位孔及插設於該定位孔中並與該定位孔形成緊配的定位柱，該定位柱由金屬材料製成，該定位柱包括伸出該定位孔外的連接端。
  2. 如請求項1所述的光耦合透鏡，其中，該光耦合透鏡包括本體，該第一光學面為該本體的底面，該本體還包括與該底面相對的頂面；該頂面開設有頂面凹槽，該第二光學面位於該頂面凹槽中；該定位孔開設於該頂面上。
  3. 如請求項2所述的光耦合透鏡，其中，該本體、該第一匯聚透鏡及該第二匯聚透鏡為一體成型結構。
  4. 如請求項3所述的光耦合透鏡，其中，該本體、該第一匯聚透鏡及該第二匯聚透鏡均為塑膠材料制成。
  5. 如請求項1所述的光耦合透鏡，其中，該定位孔貫穿該第一光學面。
  6. 一種光電轉換模組，包括PCB板、光電轉換元件及光耦合透鏡；該光電轉換元件及該光耦合透鏡安裝於該PCB板上；該光耦合透鏡包括第一光學面、與該第一光學面平行的第二光學面、設置於該第一光學面上的第一匯聚透鏡及設置於該第二光學面上的第二匯聚透鏡；該第一匯聚透鏡和該光電轉換元件一一對應，該第一匯聚透鏡和該第二匯聚透鏡一一對應，該光電轉換元件、該第一匯聚透鏡及該第二匯聚透鏡依次共同形成一光路；其改良在於：該光耦合透鏡還包括開設於該第二光學面兩側的定位孔及插設於該定位孔中並與該定位孔形成緊配的定位柱，該定位柱由金屬材料製成，該定位柱包括伸出該定位孔外的連接端。
  7. 如請求項6所述的光電轉換模組，其中，該光耦合透鏡包括本體，該第一光學面為該本體的底面，該本體還包括與該底面相對的頂面；該頂面開設有頂面凹槽，該第二光學面位於該頂面凹槽中；該定位孔開設於該頂面上。
  8. 如請求項7所述的光電轉換模組，其中，該本體、該第一匯聚透鏡及該第二匯聚透鏡為一體成型結構。
  9. 如請求項8所述的光電轉換模組，其中，該定位孔貫穿該第一光學面。
  10. 如請求項7所述的光電轉換模組，其中，該本體的底面上形成有安裝凸塊，該安裝凸塊安裝於該PCB板上。
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