TWI468760B - 光學模組及光收發模組 - Google Patents

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Description

光學模組及光收發模組
本發明是有關於一種光學模組及一光收發模組，尤指一種利用全內反射以改變光束傳遞路徑的光學模組及光收發模組。
光纖通訊是指一種利用光與光纖傳遞資訊的一種方式。屬於有線通訊的一種，其具有傳輸容量大、保密性佳等優點，以逐漸成為當今最主要的有線通訊方式。
習知之光纖通訊主要使用TO-can方式封裝的雷射二極體最為發光端，然而，TO-can封裝的雷射二極體只能垂直地安裝於電路板，如此一來，係使得將光線耦合至光纖時的困難度增加，並使部分光線於耦光時損失。
此外，TO-can主要多以金屬材質製作而成，其整體製作成本高並使得該雷射二極體模組封裝的體積無法小型化。
鑒於先前技術所述，本發明之一目的，在於提供一種光學模組。
本發明之另一目的，在於提供一種光收發模組。
為達本發明之一目的，本發明提供一種光學模組，該光學模組包含一第一導光元件、一光學元件、一第一光纖，以及一分光元件 。該第一導光元件包含一第一表面及一第二表面；該光學元件位於該第一表面；該第一光纖抵接於該第二表面；該分光元件貼附於該第一表面，用以部分反射及部分透射傳遞至該分光元件的光束，該分光元件的折射率相異於該第一導光元件的折射率。
根據本發明之一實施例，該光學模組更包含一光學結合結構，設置於該第一導光元件及該分光元件之間，用以將該分光元件緊固於該第一導光元件上。
根據本發明之一實施例，該光學模組更包含一微型光感測器，用以感測透射該分光元件的光束。
根據本發明之一實施例，其中該第一導光元件的折射率為1.12至2.08之間。
根據本發明之一實施例，其中該分光元件為濾光片、光學薄膜、光學樹脂或光學膠。
根據本發明之一實施例，其中該分光元件之一出光面具有複數微結構。
根據本發明之一實施例，其中該第一表面設有一凸出部，該光學元件與該凸出部相對應。
根據本發明之一實施例，其中該第一表面設有一凹槽部，該分光元件與該凹槽部連接。
為達本發明之另一目的，本發明提供一種光收發模組，該光收發模組包括上述之光學模組、一第二導光元件、一第二光纖，以及一收光元件。該第二導光元件與該第一導光元件相結合；該第二 光纖與該第二導光元件對應設置，用以將一外部光束傳遞至該第二導光元件；該收光元件與該第二導光元件對應設置，用以接收該外部光束。
根據本發明之一實施例，其中該第一導光元件與該第二導光元件之間是以一體成形方式或相互接合方式結合。
1‧‧‧光收發模組
10‧‧‧光學模組
12‧‧‧第一導光元件
120‧‧‧第一表面
1202‧‧‧凸出部
1204‧‧‧凹槽部
122‧‧‧第二表面
124‧‧‧第一全內反射面
126‧‧‧第二全內反射面
128‧‧‧第三全內反射面
14‧‧‧光學元件
16‧‧‧第一光纖
18‧‧‧分光元件
180‧‧‧出光面
182‧‧‧微結構
20‧‧‧光學結合結構
22‧‧‧微型光感測器
24‧‧‧第二導光元件
240‧‧‧第三表面
250‧‧‧第四全內反射面
26‧‧‧第二光纖
28‧‧‧收光元件
第一圖為本發明之光學收發模組之立體圖。
第二圖為沿著第一圖2-2線的剖視圖。
第三圖為沿著第一圖3-3線的剖視圖。
請參考隨附圖示，本發明之以上及額外目的、特徵及優點將透過本發明之較佳實施例之以下闡釋性及非限制性詳細描敘予以更好地理解。
配合參閱第一圖及第二圖，第一圖為本發明之光收發模組之立體圖，第二圖為沿著第一圖2-2線之剖視圖。該光收發模組1包含一光學模組10，該光學模組10包含一第一導光元件12、一光學元件14、一第一光纖16及一分光元件18。
該第一導光元件12的折射率較佳為1.12至2.08之間。該第一導光元件12包含一第一表面120及一第二表面122，該第一表面120及該第二表面122較佳是分別面向一第一方向及一第二方向，該第一表面120設有一凸出部1202及一凹槽部1204。
此外，該第一導光元件12之一具體實例為包含方向異於該第一表 面120之一第一全內反射面124、一第二全內反射面126及一第三全內反射面128。該第一全內反射面124係設計使得由光學元件14發射並傳遞至該第一全內反射面124的光束的入射角度大於全內反射的臨界角，如此一來，由該光學元件14發射並進入該第一導光元件12的光束，在傳遞至該第一全內反射面124時，便會於該第一全內反射面124發生全內反射。該第二全內反射面126係設計使得經由該第一全內反射面124全內反射後的光束可以傳遞於其上，且光束的入射角度大於全內反射的臨界角，如此一來，由該第一全內反射面124全內反射後的光束就可以傳遞至該第二全內反射面126，並於該第二全內反射面126發生全內反射。於本實例中，該第二全內反射面126鄰接於該第一全內反射面124。該第三全內反射面128係設計使得由該分光元件18反射後的光束可以傳遞至其上，且光束的入射角度大於全內反射的臨界角，且經由該第三全內反射面128全內反射後的光束可以傳遞至該第二表面122。
該光學元件14位於該第一表面120，該光學元件14於該凸出部1202相對應。該光學元件14為用以發射光束的發光元件或用以接收光束的收光元件。在該光學元件14為發光元件時，該光學元件14發射出之光線在通過該凸出部1202後，將轉變為平行光束。而在該光學元件14為收光元件時，該第一導光元件12朝向該光學元件14出射的光線在通過該凸出部1202後，將聚焦於該光學元件14。
該第一光纖16抵接於該第二表面122，藉以使該第一光纖16與該第一導光元件12形成光學耦接。
該分光元件18貼附於該第一表面120，並與該凹槽部1204連接，該分光元件18的折射率相異於該第一導光元件12的折射率，用以部分反射及部分透射傳遞至該分光元件18的光束。該分光元件18為濾光片、光學薄膜、光學樹脂或光學膠。
該第一導光元件12及該分光元件18之間也可以包含一光學結合結構20，用以將該分光元件18緊固於該第一導光元件12上。該光學結合結構20例如是光學膠、光學扣接結構等可以將分光元件18緊固於該第一導光元件12上的結構。
該光學模組10更包含一微型光感測器22，用以感測透射該分光元件18的光束，該微型光感測器22例如是電荷耦合元件或互補式金屬氧化物半導體元件。該分光元件18之一出光面180可以進一步具有複數微結構182，該等微結構182可以提高該微型光感測器22之監控效果。
以前述具體實例為例，在該光學元件14為發光元件時，該光學元件14發射的光束通過該凸出部1202進入該第一導光元件12，並傳遞至該第一全內反射面124。該第一全內反射面124使光束發生全內反射並傳遞至該第二全內反射面126，該第二全內反射面126使光束發生全內反射並傳遞至該分光元件18。該分光元件18部分反射及部分透射傳遞至其上的光束，使產生一反射光束及一透射光束。該反射光束傳遞至該第三全內反射面128，該第三全內反射面128使該反射光束發生全內反射後傳遞至該第二表面122，並通過該第二表面122進入該第一光纖16。該透射光束係通過該等微結構182傳遞至微型光感測器22。
在該光學元件14為收光元件時，由該第一光纖16朝向該第一導光元件12傳遞的光線係通過該第二表面122進入該第一導光元件12中，並傳遞至該第三全內反射面128。該第三全內反射面128使光束發生全內反射並傳遞至該分光元件18。該分光元件18部分反射及部分透射傳遞至其上的光束，並使得被反射後的光束傳遞至該第二全內反射面126。該第二全內反射面126使光束發生全內反射並傳遞至該第一全內反射面124，該第一全內反射面使光束發生全內反射並通過該凸出部1202聚光後傳遞至該光學元件14。
該光收發模組1也可以包含一第二導光元件24、一第二光纖26及一收光元件28。該第二光纖26與該第二導光元件24對應設置，用以將一外部光束傳遞至該第二導光元件24。該收光元件28與該第二導光元件24對應設置，用以接收該外部光束。
該第二導光元件24的折射率可以相同或異於該第一導光元件12，並具有一第三表面240。該第二導光元件24與該第一導光元件12相結合，使該第三表面240及該第一表面120係位於相同平面，該第二導光元件24及該第一導光元件12之間是以一體成形方式或互相接合方式結合。該第二導光元件24包含一第四全內反射面250，該第四全內反射面250設計使得由該第二光纖15進入該第二導光元件24並傳遞於其上的光束的入射角度大於全內反射的臨界角，且經由該第四全內反射面250反射後的光束得以傳遞至該收光元件28，藉此，該收光元件28藉可以接收到經由該第二光纖26朝向該第二導光元件24傳遞的光線。
然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等 ，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。
1‧‧‧光收發模組
12‧‧‧第一導光元件
120‧‧‧第一表面
1202‧‧‧凸出部
1204‧‧‧凹槽部
122‧‧‧第二表面
124‧‧‧第一全內反射面
126‧‧‧第二全內反射面
128‧‧‧第三全內反射面
14‧‧‧光學元件
16‧‧‧第一光纖
18‧‧‧分光元件
180‧‧‧出光面
182‧‧‧微結構
20‧‧‧光學結合結構
22‧‧‧微型光感測器

Claims (10)

  1. 一種光學模組，包含：一第一導光元件，包含一第一表面及一第二表面，該第一導光元件的折射率為1.12至2.08之間；一光學元件，位於該第一表面；一第一光纖，抵接於該第二表面；以及一分光元件，貼附於該第一表面，用以部分反射及部分透射傳遞至該分光元件的光束，該分光元件的折射率相異於該第一導光元件的折射率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，更包含一光學結合結構，設置於該第一導光元件及該分光元件之間，用以將該分光元件緊固於該第一導光元件上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，更包含一微型光感測器，用以感測透射該分光元件的光束。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，其中該第一導光元件的折射率為1.12至2.08之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，其中該分光元件為濾光片、光學薄膜、光學樹脂或光學膠。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，其中該分光元件之一出光面具有複數微結構。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，其中該第一表面設有一凸出部，該光學元件與該凸出部相對應。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學模組，其中該第一表面設有一凹槽部，該分光元件與該凹槽部連接。
  9. 一種光收發模組，包括：如申請專利範圍第1項至第7項任一項所述之光學模組，其中該光學元件為一發光元件；一第二導光元件，與該第一導光元件相結合；一第二光纖，與該第二導光元件對應設置，用以將一外部光束傳遞至該第二導光元件；以及一收光元件，與該第二導光元件對應設置，用以接收該外部光束。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之光收發模組，其中該第一導光元件與該第二導光元件之間是以一體成形方式或相互接合方式結合。
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