TWI509916B - 光纖耦合器 - Google Patents

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TWI509916B TW100149480A TW100149480A TWI509916B TW I509916 B TWI509916 B TW I509916B TW 100149480 A TW100149480 A TW 100149480A TW 100149480 A TW100149480 A TW 100149480A TW I509916 B TWI509916 B TW I509916B
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Description

光纖耦合器
本發明是涉及一種光纖耦合器，尤其涉及一種光纖耦合器及其公端與母端。
目前，光信號傳輸資料逐漸應用至人電腦之USB領域，其具體之形式體現為使用光纖耦合器。一般光纖耦合器包括公端與母端，公端及母端均包括殼體及裝設於該殼體上之複數透鏡，該母端之複數透鏡與公端之複數透鏡相互對準並進行光信號傳輸。傳統之透鏡安裝方法為，先於公端及母端之殼體上加工相對設置之複數安裝孔，然後將複數透鏡藉由膠水一一安裝於該安裝孔內。由於複數透鏡分別安裝於對應之安裝孔內，使透鏡安裝時間較長，且安裝不方便，導致安裝效率較低。
鑒於以上內容，有必要提供一種公端透鏡與母端透鏡方便安裝之光纖耦合器。
還有必要提供光纖耦合器之公端及母端。
一種光纖耦合器，其包括相配合之一公端及一母端，該公端包括本體、凸設於該本體上之連接部及穿設於該本體之第一光纖，該母端包括基體、設置於該基體上之配合部及穿設於該基體之第二光纖，該連接部插入該配合部內，使該公端與該母端進行光信號 傳輸。該公端還包括公端透鏡單元，該公端透鏡單元裝設於該本體上，該公端透鏡單元包括第一公端透鏡、第二公端透鏡及公端反射面，該第一公端透鏡與該第二公端透鏡設置於公端反射面之同一側面，且由該第一公端透鏡射向該公端反射面之光信號，被公端反射面反射後能夠由第二公端透鏡射出。該母端還包括母端透鏡單元，該母端透鏡單元裝設於該基體上，該母端透鏡單元包括第一母端透鏡、第二母端透鏡及母端反射面，該第二公端透鏡與該第一母端透鏡垂直對接，該第一母端透鏡與第二母端透鏡設置於母端反射面之同一側面，且由該第一母端透鏡射向母端反射面之光信號，被母端反射面反射後能夠由第二母端透鏡射出，該第一母端透鏡與第二公端透鏡對接以進行光信號傳輸。
一種光纖耦合器之公端，其包括本體、凸設於該本體上之連接部及穿設於該本體之光纖。該公端還包括公端透鏡單元，該公端透鏡單元裝設於該本體上，該公端透鏡單元包括二透鏡及一反射面，該第一公端透鏡與該第二公端透鏡設置於反射面之同一側面，且由第一公端透鏡射向反射面之光信號，被公端反射面反射後能夠由第二公端透鏡射出。
一種光纖耦合器之母端，其包括基體、設置於該基體上之配合部及穿設於該基體之第二光纖。該母端還包括母端透鏡單元，該母端透鏡單元裝設於該基體上，該母端透鏡單元包括第一母端透鏡、第二母端透鏡及反射面，該第一母端透鏡與第二母端透鏡設置於反射面之同一側面，且由該第一母端透鏡射向反射面之光信號，被反射面反射後能夠由第二母端透鏡射出。
上述光纖耦合器之公端與母端分別採用一體成型之公端透鏡單元 與母端透鏡單元，複數公端透鏡與複數母端透鏡分別設於公端透鏡單元及母端透鏡單元上。由於複數公端透鏡及複數母端透鏡一體成型製造而成，從而無需加工複數安裝孔及複數透鏡，亦無需安裝複數透鏡，以使光纖耦合器安裝方便，亦提高了安裝效率。
100‧‧‧光纖耦合器
10‧‧‧公端
11‧‧‧本體
111‧‧‧第一安裝面
113‧‧‧第二安裝面
1131‧‧‧安裝槽
115‧‧‧裝設部
1151‧‧‧容納槽
13‧‧‧連接部
15‧‧‧公端透鏡單元
151‧‧‧主體
1511‧‧‧第一裝設面
1513‧‧‧第二裝設面
1514‧‧‧第三裝設面
1515‧‧‧公端反射面
153‧‧‧第一公端透鏡
155‧‧‧第二公端透鏡
17‧‧‧第一光纖
19‧‧‧定位蓋
191‧‧‧定位槽
30‧‧‧母端
31‧‧‧基體
311‧‧‧連接面
3111‧‧‧配合部
3113‧‧‧收容部
3115‧‧‧裝設孔
35‧‧‧母端透鏡單元
351‧‧‧基部
3511‧‧‧第一耦合面
3513‧‧‧第二耦合面
3514‧‧‧第三耦合面
3515‧‧‧母端反射面
353‧‧‧第一母端透鏡
355‧‧‧第二母端透鏡
37‧‧‧第二光纖
圖1係本發明實施方式之光纖耦合器之立體示意圖。
圖2係圖1所示光纖耦合器之分解示意圖，光纖耦合器包括公端及母端。
圖3係圖1所示光纖耦合器沿III-III線之剖面圖。
圖4係圖3所示光纖耦合器之公端透鏡單元及母端透鏡單元之光路示意圖。
圖5係圖1所示光纖耦合器沿V-V線之剖面圖。
下面將結合附圖及具體實施方式對本發明之光纖耦合器進一步之詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施方式之光纖耦合器100包括相互配合之一公端10及一母端30。其中，母端30設於電腦主機、印表機、照相機等電子設備上，公端10為可擕式，用於與母端30耦合，將資料登錄或輸出至前述電子設備。
請一併參閱圖2，公端10包括本體11、二連接部13、公端透鏡單元15及兩根第一光纖17。本體11大致呈矩形板狀，其包括第一安裝面111及與第一安裝面111垂直設置並相連之第二安裝面113。第一安裝面111上凸設有裝設部115。裝設部115之一側面與第二 安裝面113位於同一平面上，裝設部115於此側面上開設有容納槽1151，用以安裝公端透鏡單元15。第二安裝面113上凹設有大致為U形之安裝槽1131，用以安裝第一光纖17，其中U形安裝槽1131之二凸出部分別朝向容納槽1151。
二連接部13分別由本體11之第一安裝面111向外延伸形成，且分別靠近第一安裝面111之二端部。裝設部115位於二連接部13之間。連接部13與第一安裝面111垂直設置，連接部13呈圓臺狀，其直徑朝遠離第一安裝面111方向逐漸減小。
請一併參閱圖3及圖4，公端透鏡單元15裝設於本體11之容納槽1151內，其包括主體151、二第一公端透鏡153及二第二公端透鏡155，第二公端透鏡155與第一公端透鏡153形成於主體151之相垂直之兩側。主體151呈梯形塊狀，其包括第一裝設面1511、第二裝設面1513、第三裝設面1514及公端反射面1515，第一裝設面1511與第二裝設面1513相互垂直設置，第三裝設面1514與第二裝設面1513垂直設置，且第三裝設面1514與第一裝設面1511平行設置。公端反射面1515為二端部分別與第一裝設面1511及第三裝設面1514連接之傾斜斜面，公端反射面1515與第一公端透鏡153及第二公端透鏡155同一側面設置。二第一公端透鏡153有間隔地凸設於第一裝設面1511上，使由二第一公端透鏡153傳輸之光信號於公端反射面1515處發生全反射。二第二公端透鏡155有間隔地凸設於第二裝設面1513上，用以準直公端反射面1515全反射之光信號。第二裝設面1513與第二安裝面113位於同一平面上，第一裝設面1511、第三裝設面1514及公端反射面1515收容於容納槽1151內。第一光纖17裝設於第二安裝面113之安裝槽1131內，且 第一光纖17之末端穿過安裝槽1131並與第一公端透鏡153耦合進行信號傳輸。本發明實施方式中，公端透鏡單元15由透明有機玻璃一體成型而形成。
定位蓋19之形狀與本體11之安裝槽1131相匹配。定位蓋19之底壁兩側上開設有與第一光纖17相匹配之定位槽191，使第一光纖17定位於定位蓋19與本體11之間。
請一併參閱圖4及圖5，母端30之結構與公端10之結構相似，其包括基體31、母端透鏡單元35及兩根第二光纖37。基體31包括連接面311，連接面311與公端10之第一安裝面111相對，連接面311上設有並列設置之二配合部3111及一收容部3113，且收容部3113位於二配合部3111之間。二配合部3111與本體11之二連接部13分別相對應，用於與連接部13定位配合，以使公端10與母端30準確定位連接。配合部3111之孔徑沿遠離連接面311之方向逐漸減小。
收容部3113與公端10之裝設部115相對，用以收容裝設部115。收容部3113之側壁上開設有裝設孔3115，用以裝設母端透鏡單元35。
母端透鏡單元35裝設於裝設孔3115內，其包括基部351、二第一母端透鏡353及二第二母端透鏡355，第一母端透鏡353與第二母端透鏡355形成於基部351之相垂直之兩側。基部351裝呈梯形塊狀，其包括第一耦合面3511、第二耦合面3513、第三耦合面3514及母端反射面3515，第一耦合面3511與第二耦合面3513相互垂直設置，第三耦合面3514與第一耦合面3511垂直設置，且第三耦合面3514與第二耦合面3513平行設置。母端反射面3515為二端部分別與第二耦合面3513及第三耦合面3514相連之傾斜斜面，且母端 反射面3515與第一母端透鏡353及第二母端透鏡355同一側面設置。二第一母端透鏡353有間隔地凸設於第一耦合面3511上，且與母端反射面3515相對應，使由二第一母端透鏡353傳輸之光信號於母端反射面3515處發生全反射。二第二母端透鏡355有間隔地凸設於第二耦合面3513上，用以準直母端反射面3515全反射之光信號。第一耦合面3511與收容部3113之側壁位於同一平面上，第二耦合面3513、第三耦合面3514及母端反射面3515收容於裝設孔3115內。第二光纖37穿設於基體31上，且第二光纖37之一末端與第二母端透鏡355耦合，另一末端藉由其他連接器(圖未示)與光電模組(圖未示)連接並進行光信號傳輸。本發明實施方式中，母端透鏡單元35由透明有機玻璃一體成型而形成。
使用光纖耦合器時，公端10與母端30配合，即可進行資料傳輸。其中，公端10之連接部13插入母端30之配合部3111中，且公端10之公端透鏡單元15之第二公端透鏡155與母端30之母端透鏡單元35之第一母端透鏡353垂直對接。
如圖4所示，當資料由母端30向公端10傳輸時，裝設於電子設備上之光電模組發射出之光信號藉由第二光纖37傳輸至第二母端透鏡355上，經第二母端透鏡355彙聚後照射於母端反射面3515上，經母端反射面3515垂直反射後射到第一母端透鏡353上，經第一母端透鏡353彙聚後照射於與第一母端透鏡353垂直對接之第二公端透鏡155上，經第二公端透鏡155彙聚後照射於公端反射面1515上，經公端反射面1515垂直反射後射到第一公端透鏡153上，經第一公端透鏡153彙聚後藉由第一光纖17傳輸至與公端10連接之電子裝置上。當資料由公端10向母端30傳輸時，電子裝置發射出 之光信號藉由第一光纖17傳輸至第一公端透鏡153上，經第一公端透鏡153彙聚後照射於公端反射面1515上，經公端反射面1515垂直反射後照射到第二公端透鏡155上，經第二公端透鏡155彙聚後照射於與第二公端透鏡155垂直對接之第一母端透鏡353上，經第一母端透鏡353彙聚後照射於母端反射面3515上，經母端反射面3515垂直反射到第二母端透鏡355上，經第二母端透鏡355彙聚後藉由第二光纖37傳輸至電子設備之光電模組上。
本實施方式之光纖耦合器100之公端10與母端30分別採用一體成型之公端透鏡單元15與母端透鏡單元35，複數公端透鏡與複數母端透鏡分別設於公端透鏡單元15及母端透鏡單元35上。由於複數公端透鏡及複數母端透鏡一體成型製造而成，從而無需加工複數安裝孔及複數透鏡，亦無需安裝複數透鏡，以使光纖耦合器100安裝方便，亦提高了安裝效率。
另，公端10之本體11上凸設有裝設部115及二連接部13，裝設部115位於二連接部13之間，裝設部115與第二安裝面113連接處開設有容納槽1151。公端透鏡單元15裝設於容納槽1151內。母端30之基體31上設有二配合部3111及收容部3113，收容部3113位於二配合部3111之間，收容部3113側壁上開設有裝設孔3115。母端透鏡單元35裝設於裝設孔3115內。當連接部13插入配合部3111內時，裝設部115插入收容部3113內，且公端10之第二公端透鏡155與母端30之第一母端透鏡353對接。由於第二公端透鏡155與第一母端透鏡353收容於收容部3113內，且第一公端透鏡153安裝於公端10之本體內，第二母端透鏡安裝於母端30之基體31內，因此避免了光纖耦合器100之公端透鏡單元15與母端透鏡單元35於運送過 程中被外部環境污染或碰傷。
可理解，公端透鏡單元15之第二公端透鏡155與第一公端透鏡153及母端透鏡單元35之第一母端透鏡353與第二母端透鏡355之數量不限於本實施方式中之二，其亦可以為由一或者大於二，可以根據實際要而改變。
可理解，第一光纖17與第二光纖37之數量不限於本實施方式中之兩根，其亦可以為由一根或者大於兩根，可根據實際要而改變。
可理解，定位蓋19可省略，只需將光纖18穿設於本體11上即可。
可理解，母端30之配合部3111亦可為柱體，對應於公端10之第一安裝面111上凹設與配合部3111相配合之凹槽即可。
可理解，公端10之裝設部115亦可以為凹槽，對應於母端30之連接面311上凸設與裝設部115相配合之凸起即可。
綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施例，本創作之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作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。
15‧‧‧公端透鏡單元
151‧‧‧主體
1511‧‧‧第一裝設面
1513‧‧‧第二裝設面
1514‧‧‧第三裝設面
1515‧‧‧公端反射面
153‧‧‧第一公端透鏡
155‧‧‧第二公端透鏡
35‧‧‧母端透鏡單元
351‧‧‧基部
3511‧‧‧第一耦合面
3513‧‧‧第二耦合面
3514‧‧‧第三耦合面
3515‧‧‧母端反射面
353‧‧‧第一母端透鏡
355‧‧‧第二母端透鏡

Claims (8)

  1. 一種光纖耦合器，其包括相配合之一公端及一母端，該公端包括本體、凸設於該本體上之連接部及穿設於該本體之第一光纖，該母端包括基體、設置於該基體上之配合部及穿設於該基體之第二光纖，該連接部插入該配合部內，使該公端與該母端進行光信號傳輸，其改良在於：該公端還包括公端透鏡單元，該公端透鏡單元裝設於該本體上，該公端透鏡單元包括複數第一公端透鏡、複數第二公端透鏡及公端反射面，該複數第一公端透鏡與該複數第二公端透鏡設置於該公端反射面之同一側面，且經由該第一公端透鏡射向該公端反射面之光信號，被該公端反射面反射後能夠由該第二公端透鏡射出；該母端還包括母端透鏡單元，該母端透鏡單元裝設於該基體上，該母端透鏡單元包括複數第一母端透鏡、複數第二母端透鏡及母端反射面，該第一母端透鏡與該第二母端透鏡設置於該母端反射面之同一側面，且經由該第一母端透鏡射向該母端反射面之光信號，被該母端反射面反射後能夠由該第二母端透鏡射出，該第一母端透鏡與第二公端透鏡對接以進行光信號傳輸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光纖耦合器，其中所述公端之本體包括第一安裝面，該連接部由該本體之第一安裝面向同一側延伸形成且分別靠近該第一安裝面之二端部，該第一安裝面上凸設有裝設部，該裝設部位於二連接部之間；該母端之基體包括連接面，該配合部開設於該連接面之兩側，該連接面上開設有收容部，該收容部位於該二配合部之間，該裝設部插入該收容部內。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光纖耦合器，其中所述公端之本體還包括與該第一安裝面垂直設置之第二安裝面，該裝設部之一側面與該第二安裝 面位於同一平面上，且該裝設部與該第二安裝面相連之側面上凹設有容納槽，該公端透鏡單元裝設於該容納槽內。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光纖耦合器，其中所述公端透鏡單元還包括設有該公端反射面之主體，該主體裝設於該容納槽內，該主體包括第一裝設面、第二裝設面及第三裝設面，該第一裝設面與該第二裝設面相互垂直設置，該第三裝設面與該第二裝設面垂直設置，且該第三裝設面與該第一裝設面平行設置，該公端反射面為二端部分別與該第一裝設面及該第三裝設面連接之傾斜斜面；該第一公端透鏡設置於該第一裝設面上，該第二公端透鏡設置於該第二裝設面上，該第二裝設面與該第二安裝面位於同一平面上，且該第一裝設面、該第三裝設面及該公端反射面收容於該容納槽內。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之光纖耦合器，其中所述公端之本體之第二安裝面上鄰近該容納槽開設有安裝槽，該第一光纖裝設於該安裝槽內；該公端還包括定位蓋，該定位蓋與該安裝槽相配合，使該第一光纖定位於該本體及該定位蓋之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之光纖耦合器，其中所述蓋體上開設有定位槽，該定位槽與安裝於該安裝槽內之該第一光纖相配合。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之光纖耦合器，其中所述收容部之側壁上開設有裝設孔，該母端透鏡單元裝設於該裝設孔內。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光纖耦合器，其中所述母端透鏡單元還包括設有該母端反射面之基部，該基部裝設於該裝設孔內，該基部包括相垂直設置之第一耦合面、第二耦合面及第三耦合面，該第一耦合面與該第二耦合面相互垂直設置，該第三耦合面與該第一耦合面垂直設置，且該第三耦合面與該第二耦合面平行設置，該母端反射面為二端部分別與該第二耦合面及該第三耦合面相連之傾斜斜面；該第一母端透鏡設置於該 第一耦合面上，該第二母端透鏡設置於該第二耦合面上，該第一耦合面與該收容部之側壁位於同一平面上，該第二耦合面、該第三耦合面及該母端反射面收容於該裝設孔內。
TW100149480A 2011-12-29 2011-12-29 光纖耦合器 TWI509916B (zh)

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