TWI575269B - 光通訊裝置 - Google Patents

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TWI575269B
TWI575269B TW102112599A TW102112599A TWI575269B TW I575269 B TWI575269 B TW I575269B TW 102112599 A TW102112599 A TW 102112599A TW 102112599 A TW102112599 A TW 102112599A TW I575269 B TWI575269 B TW I575269B
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    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
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    • G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
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Description

光通訊裝置
本發明涉及光學通訊領域，具體地，涉及一種光通訊裝置。
光纖通訊裝置以其傳輸信息量大、傳輸損失少以及傳輸速度快等特點而有廣泛的應用前景。目前業界先前超高速光通訊裝置，一般包括一印刷電路板、一鐳射發射元件、外殼、複數個光纖及複數個透鏡。所述鐳射發射元件與外殼均藉由膠體固設在印刷電路板上，且所述外殼罩設所述鐳射發射元件。所述外殼上開設有複數個收容孔用於分別收容所述複數個耦合透鏡。所述耦合透鏡用於將鐳射發射元件發射的光訊號與複數條光纖相對接。為了保證光纖傳輸的效率，因此，每個所述耦合透鏡需要與其對應的所述光纖的接收端一一對準。然而，先前的光通訊裝置需要設置複數條光纖及耦合透鏡，致使光通訊裝置結構較為複雜。
有鑒於此，有必要提供一種可減小體積的光通訊裝置。
有鑒於此，有必要提供一種結構簡單的光通訊裝置。
一種光通訊裝置，其包括一第一基板、一第二基板、一第三基板、一第一光電元件、一第二光電元件、一平面光波導。所述第三基板承載於所述第一基板與所述第二基板。所述第一光電元件與所述第二光電元件均承載於所述第三基板。所述光通訊裝置進一步包括一固定裝置，所述固定裝置包括一固定桿有一固定環。所述固定桿對應所述第二基板位置開設一固定槽。所述第二基板的一側收容在固定槽內。所述固定桿還開設一貫穿孔。所述平面光波導的一端穿過所述貫穿孔，且套設於所述固定環內。所述固定環固定於所述固定桿，以將所述平面光波導與所述第二基板均與所述固定裝置相固定。所述平面光波導位於所述第一光電元件與所述第二光電元件的上方。
相對於先前技術，本發明的光通訊裝置設置所述固定裝置，以將所述平面光波導與所述第二基板均與所述固定裝置相固定，而且所述平面光波導位於所述第一光電元件與所述第二光電元件的上方。從而無需設置複數個耦合透鏡，結構簡單。
100．．．光通訊裝置
10．．．第一基板
20．．．第一驅動器
30．．．第二基板
40．．．第二驅動器
50．．．第三基板
60．．．第一光電元件
70．．．第二光電元件
80．．．平面光波導
12．．．導光部
90．．．固定裝置
11．．．第一承載面
111．．．第一焊墊
112．．．第二焊墊
31．．．第二承載面
311．．．第三焊墊
312．．．第四焊墊
51．．．第一表面
52．．．第二表面
511．．．第一收容孔
512．．．第二收容孔
53．．．導電材料
65．．．導熱膠
66．．．導線
601．．．發光面
602．．．第一聚光部
701．．．收光面
702．．．第二聚光部
81．．．底面
82．．．頂面
811．．．第一反射面
812．．．第二反射面
813．．．第三聚光部
814．．．第四聚光部
91．．．固定桿
92．．．固定環
910．．．固定槽
911．．．貫穿孔
912．．．定位孔
920．．．定位柱
圖1是本發明實施方式提供的光通訊裝置的示意圖。
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
請參閱圖1，本發明實施方式提供的光通訊裝置100，其包括一第一基板10、一第一驅動器20、一第二基板30、一第二驅動器40、一第三基板50、一第一光電元件60、一第二光電元件70、一平面光波導80及一固定裝置90。
本實施方式中，所述第一基板10為一矽基板，其包括一第一承載面11。所述第一承載面11上設置有一第一焊墊111和一第二焊墊112。
所述第一驅動器20藉由倒裝方式(flip chip)電性連接至所述第一焊墊111與所述第二焊墊112。
本實施方式中，所述第二基板30為一矽基板，其包括一第二承載面31。所述第二承載面31上設置有一第三焊墊311和一第四焊墊312。所述第三焊墊311設置在所述第二焊墊112和所述第四焊墊312之間。
所述第二驅動器40藉由倒裝方式(flip chip)電性連接至所述第三焊墊311與所述第四焊墊312。
本實施方式中，所述第三基板50為一矽基板，其包括一第一表面51以及一所述第一表面51相背的第二表面52。所述第二表面52承載於所述第一承載面11和所述第二承載面31。所述第三基板50開設一第一收容孔511以及一第二收容孔512。所述第一收容孔511與所述第二收容孔512均同時貫穿所述第一表面51與所述第二表面52。所述第一收容孔511及所述第二收容孔512均收容有電連接至所述第三基板50內部電路的導電材料53。所述第一收容孔511內的導電材料53的一端與所述第二焊墊112相電性連接。所述第二收容孔512內的導電材料53的一端與所述第三焊墊311相電性連接。
本實施方式中，所述第一光電元件60為一鐳射二極體(laser diode, LD)，其包括一發光面601。所述發光面601形成一半球形的第一聚光部602。所述第一聚光部602在所述發光面601藉由滴落膠體而形成。在其他實施方式中，所述第一聚光部602也可以藉由成型製造而獲得，然後黏結至所述發光面601。所述第一光電元件60藉由一導熱膠65承載於所述第三基板50的第一表面51。所述第一光電元件60藉由導線66電性連接至所述第二收容孔512內的導電材料53的另一端，以將所述第一光電元件60與所述第二驅動器40電性連接。
本實施方式中，所述第二光電元件70為一光電二極體(photo diode, PD)，其包括一收光面701，所述收光面701上形成一半球形的第二聚光部702。所述第二聚光部702在所述收光面701藉由滴落膠體而形成。在其他實施方式中，所述第二聚光部702也可以藉由成型製造而獲得，然後黏結至所述收光面701。所述第二光電元件70也藉由所述導熱膠65承載於所述第三基板50的第一表面51。所述第二光電元件70藉由導線66電性連接至所述第一收容孔511內的導電材料53的另一端，以將所述第二光電元件70與所述第一驅動器20電性連接。
所述光通訊裝置100使用導熱膠65以增強光通訊裝置100對外在環境溫度之耐受度並可有效提高所述第一光電元件60及第二光電元件70散熱效率，降低所述第一光電元件60及第二光電元件70偏移的現象。
所述平面光波導80設置於所述第一光電元件60與所述第二光電元件70的上方。所述平面光波導80包括一與所述第一光電元件60及所述第二光電元件70相對的底面81、以及一與所述底面81相背的頂面82。所述平面光波導80正對所述第一聚光部602位置處形成一相對所述底面81傾斜的第一反射面811。本實施方式中，所述第一聚光部602的中心軸與所述第一反射面811成45度角。所述平面光波導80正對所述第二聚光部702位置處也形成一相對所述底面81傾斜的第二反射面812。本實施方式中，所述第二聚光部702的中心軸與所述第一反射面811成45度角。為了進一步加強光的耦合效率，所述底面81對應所述第一聚光部602形成一半球形的第三聚光部813，所述底面81對應所述第二聚光部702形成一半球形的第四聚光部814。
所述固定裝置90固定在所述第二基板30的一側。所述固定裝置90包括一固定桿91有一固定環92。所述固定桿91對應所述第二基板30位置開設一固定槽910。所述第二基板30的一側收容在固定槽910內。所述固定桿91還開設一貫穿孔911以及兩個定位孔912。所述兩個定位孔912環繞所述貫穿孔911。所述固定環92對應所述兩個定位孔912位置設置有兩個定位柱920。組裝時，所述平面光波導80的一端穿過所述貫穿孔911，然後套設於所述固定環92內。所述兩個定位柱920分別藉由過盈配合的方式定位於所述兩個定位孔912內，以將所述平面光波導80與所述第二基板30均與所述固定裝置90相固定。
使用時，所述第二驅動器40驅動所述第一光電元件60發射鐳射，所述第一光電元件60發射的鐳射照射至所述第一反射面811，經過所述第一反射面811反射後，進入所述平面光波導80，並藉由所述平面光波導80傳遞至另一光通訊裝置。所述第二光電元件70接收光訊號的過程與所述第一光電元件60相反。
本發明的光通訊裝置設置所述固定裝置，以將所述平面光波導與所述第二基板均與所述固定裝置相固定，而且所述平面光波導位於所述第一光電元件與所述第二光電元件的上方。從而無需設置複數個耦合透鏡，結構簡單。
綜上所述，本發明確已符合發明專利的要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明的較佳實施方式，自不能以此限制本案的申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝的人士爰依本發明的精神所作的等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．光通訊裝置
10．．．第一基板
20．．．第一驅動器
30．．．第二基板
40．．．第二驅動器
50．．．第三基板
60．．．第一光電元件
70．．．第二光電元件
80．．．平面光波導
12．．．導光部
90．．．固定裝置
11．．．第一承載面
111．．．第一焊墊
112．．．第二焊墊
31．．．第二承載面
311．．．第三焊墊
312．．．第四焊墊
51．．．第一表面
52．．．第二表面
511．．．第一收容孔
512．．．第二收容孔
53．．．導電材料
65．．．導熱膠
66．．．導線
601．．．發光面
602．．．第一聚光部
701．．．收光面
702．．．第二聚光部
81．．．底面
82．．．頂面
811．．．第一反射面
812．．．第二反射面
813．．．第三聚光部
814．．．第四聚光部
91．．．固定桿
92．．．固定環
910．．．固定槽
911．．．貫穿孔
912．．．定位孔
920．．．定位柱

Claims (10)

  1. 一種光通訊裝置，其包括一第一基板、一第二基板、一第三基板、一第一光電元件、一第二光電元件、一平面光波導，所述第三基板承載於所述第一基板與所述第二基板，所述第一光電元件與所述第二光電元件均承載於所述第三基板，其改進在於：所述光通訊裝置進一步包括一固定裝置，所述固定裝置包括一固定桿有一固定環，所述固定桿對應所述第二基板位置開設一固定槽，所述第二基板的一側收容在固定槽內，所述固定桿還開設一貫穿孔，所述平面光波導的一端穿過所述貫穿孔，套設於所述固定環內，所述固定環固定於所述固定桿，以將所述平面光波導與所述第二基板均與所述固定裝置相固定，所述平面光波導位於所述第一光電元件與所述第二光電元件的上方。
  2. 如請求項1所述的光通訊裝置，其中：所述固定桿還開設兩個定位孔，所述兩個定位孔環繞所述貫穿孔，所述固定環對應所述兩個定位孔位置設置有兩個定位柱，所述兩個定位柱分別藉由過盈配合的方式定位於所述兩個定位孔內。
  3. 如請求項1所述的光通訊裝置，其中：所述第一、第二、第三基板均為矽基板。
  4. 如請求項1所述的光通訊裝置，其中：所述第一基板包括一用於承載所述第三基板的第一承載面，所述第一承載面上設置有一第一焊墊和一第二焊墊，所述光通訊裝置進一步包括一第一驅動器，所述第一驅動器電性連接至所述第一焊墊與所述第二焊墊，所述第三基板包括一第一表面以及一所述第一表相背的第二表面，所述第二表面承載於所述第一承載面，所述第三基板開設一第一收容孔，所述第一收容孔同時貫穿所述第一表面與所述第二表面，所述第一收容孔收容有電連接至所述第三基板內部電路的導電材料，所述第一收容孔內的導電材料的一端與所述第二焊墊相電性連接，所述第一收容孔內的導電材料的另一端與藉由打線的方式電性連接至所述第二光電元件，以使所述第一驅動器電性連接至所述第二光電元件。
  5. 如請求項4所述的光通訊裝置，其中：所述第一光電元件及所述第二光電元件均藉由一導熱膠承載於所述第三基板的第一表面。
  6. 如請求項4所述的光通訊裝置，其中：所述第二基板包括一用於承載所述第三基板的第二承載面，所述第二承載面上設置有一第三焊墊和一第四焊墊，所述光通訊裝置進一步包括一第二驅動器，所述第二驅動器電性連接至所述第三焊墊與所述第四焊墊，所述第三基板開設一第二收容孔，所述第二收容孔同時貫穿所述第一表面與所述第二表面，所述第二收容孔收容有電連接至所述第三基板內部電路的導電材料，所述第二收容孔內的導電材料的一端與所述第三焊墊相電性連接，所述第二收容孔內的導電材料的另一端與藉由打線的方式電性連接至所述第一光電元件，以使所述第二驅動器電性連接至所述第一光電元件。
  7. 如請求項1所述的光通訊裝置，其中：所述第一光電元件為一鐳射二極體，其包括一發光面，所述發光面形成一半球形的第一聚光部，所述平面光波導包括一與所述第一光電元件及所述第二光電元件相對的底面、以及一與所述底面相背的頂面，所述平面光波導正對所述第一聚光部位置處形成一相對所述底面傾斜的第一反射面。
  8. 如請求項7所述的光通訊裝置，其中：所述第一聚光部的中心軸與所述第一反射面成45度角。
  9. 如請求項7所述的光通訊裝置，其中：所述第二光電元件為一光電二極體，其包括一收光面，所述收光面上形成一半球形的第二聚光部，所述平面光波導正對所述第二聚光部位置處也形成一相對所述底面傾斜的第二反射面。
  10. 如請求項9所述的光通訊裝置，其中：所述第二聚光部的中心軸與所述第一反射面成45度角。
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