TWI687727B - 受光模組 - Google Patents

受光模組 Download PDF

Info

Publication number
TWI687727B
TWI687727B TW108139217A TW108139217A TWI687727B TW I687727 B TWI687727 B TW I687727B TW 108139217 A TW108139217 A TW 108139217A TW 108139217 A TW108139217 A TW 108139217A TW I687727 B TWI687727 B TW I687727B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
curved surface
lens
side curved
incident
Prior art date
Application number
TW108139217A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202020496A (zh
Inventor
見上洋平
Original Assignee
日商三菱電機股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商三菱電機股份有限公司 filed Critical 日商三菱電機股份有限公司
Application granted granted Critical
Publication of TWI687727B publication Critical patent/TWI687727B/zh
Publication of TW202020496A publication Critical patent/TW202020496A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4206—Optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/421—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical component consisting of a short length of fibre, e.g. fibre stub

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

插座(6)係具有光纖短線(7)。透鏡(5)係具有入射側曲面(9)、射出側曲面(10)、以及在入射側曲面(9)與射出側曲面(10)之間所設置的圓筒部(11)。插座夾(8)係將插座(6)固持成透鏡(5)與光纖短線(7)不接觸而分開。從光纖短線(7)出來的光從入射側曲面(9)進入透鏡(5)時，在透鏡(5)之內部聚光後再擴散，從射出側曲面(10)出來的光被聚光於受光元件(2)的受光面。

Description

受光模組
本發明係有關於一種受光模組。
在光通訊使用受光模組。在受光模組，透鏡將來自光纖的光聚光於受光元件的受光面(例如，參照專利文獻1)。 [先行技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平10－010373號公報
[發明所欲解決之課題]
在以往之受光模組，係在強光被輸入的情況，在受光元件光電流過度地流動，具有因發熱而受光元件發生故障的問題。
本發明係用以解決如上述所示之課題所開發者，其目的在於得到一種在強光被輸入的情況亦可防止受光元件發生故障的受光模組。 [解決課題之手段]
本發明之受光模組係特徵為：包括：受光元件；插座，係具有光纖短線；透鏡，係具有入射側曲面、射出側曲面、以及在該入射側曲面與該射出側曲面之間所設置的圓筒部；以及插座夾，係將該插座固持成該透鏡與該光纖短線不接觸而分開；從該光纖短線出來的光從該入射側曲面進入該透鏡時，在該透鏡之內部聚光後再擴散，從該射出側曲面出來的光被聚光於該受光元件的受光面。 [發明之效果]
在本發明，係光纖短線被固持成與透鏡不接觸而分開，並在透鏡之入射側、射出側分別設置曲面。從光纖短線出來的光從入射側曲面進入透鏡時，在透鏡之內部聚光後再擴散，從射出側曲面出來的光被聚光於受光元件的受光面。但，在強光被輸入的情況，透鏡之內部的聚光點周邊被加熱，由於折射率變動，而從透鏡射出之光的焦點位置偏移。因此，因為照射於受光元件之受光面的光束擴散，所以在受光元件流動之電流密度變小，而可防止受光元件發生故障。
參照圖面，說明實施形態之受光模組。對相同或對應之構成元件係附加相同的符號，並有省略重複之說明的情況。 實施形態1
圖1係表示實施形態1之受光模組的剖面圖。在鏡筒座1之上設置受光元件2。導線3貫穿鏡筒座1並與受光元件2連接。鏡筒4覆蓋受光元件2。在鏡筒4係安裝透鏡5。
插座6係具有光纖短線7。插座夾8係將插座6固持成透鏡5與光纖短線7不接觸而分開。插座6與插座夾8係藉從側面之貫穿YAG熔接或填角YAG熔接彼此被固定。插座夾8與鏡筒4係藉由對相對接部分從側面進行YAG熔接而彼此被固定。
圖2係表示實施形態1之透鏡的剖面圖。透鏡5係具有入射側曲面9、射出側曲面10、以及在入射側曲面9與射出側曲面10之間所設置的圓筒部11。入射側曲面9與射出側曲面10係曲率半徑0.75mm的半球，但是不限定為此，亦可是非球面形狀。圓筒部11之半徑是0.75mm。透鏡5的全長是5.92mm。透鏡5係由BK－7等折射率1.5的材料所構成。在入射側曲面9與射出側曲面10係設置反射防止膜(未圖示)。
在本實施形態，光纖短線7被固持成與透鏡5不接觸而分開，並在透鏡5的入射側、射出側分別設置曲面。從光纖短線7出來的光從入射側曲面9進入透鏡5時，在透鏡5之內部聚光後再擴散，從射出側曲面10出來的光被聚光於受光元件2的受光面。但，在強光被輸入的情況，透鏡5之內部的聚光點周邊被加熱，由於折射率變動，而從透鏡5射出之光的焦點位置偏移。因此，因為照射於受光元件2之受光面的光束擴散，所以在受光元件2流動之電流密度變小，而可防止受光元件2發生故障。
此外，亦可為了透鏡5易發熱，而對透鏡5的材料摻雜吸收光之金屬離子等。又，光纖短線7之射出端面係被進行垂直研磨。在來自此光纖短線7之射出端面的反射回光成為問題的情況，係亦可在光纖短線7之射出端面設置反射防止膜。 實施形態2
圖3係表示實施形態2之受光模組的剖面圖。圖4係表示實施形態2之透鏡的剖面圖。入射側曲面9係曲率半徑0.5mm的半球。射出側曲面10係曲率半徑0.75mm的半球。圓筒部11之半徑係1.5mm，全長係2mm。透鏡5係由TAF3等折射率1.8之材料所構成。射出側曲面10之曲率中心係對入射側曲面9之曲率中心在x方向偏置－0.14mm。x方向係對光軸垂直的方向。
在本實施形態，入射側曲面9與射出側曲面10之曲率半徑相異，並曲率中心偏移。為了防止來自光纖短線7之射出端面的反射回光，光纖短線7之射出端面係被研磨成8°。在此情況，光傾斜地射入透鏡5。配合此入射光的角度而入射側曲面9與射出側曲面10的曲率中心偏置。射出側曲面10之曲率中心與圓筒部11的中心係一致。因在光傾斜地進入的情況亦光束被聚光於受光元件之表面。依此方式，在光傾斜地射入的情況亦可得到與實施形態1一樣之效果。 實施形態3
圖5係表示實施形態3之透鏡的上視圖。在從光之入射側觀察的平面圖，圓筒部11之半徑比入射側曲面9之半徑更大時，在入射側曲面9的外側亦透鏡5的入射側端面存在。光進入此部分時，因為受光元件2偵測未經由入射側曲面9地通過透鏡5之光，所以有可能將光纖短線7固定於錯誤的位置。因此，在本實施形態，係在透鏡5的入射側端面在入射側曲面9的外側以鉻等的材料設置遮光塗膜12。因此，從透鏡5射出僅從入射側曲面9所進入的光。因此，在組裝受光模組時光纖短線7之光軸調整的範圍變窄，而光軸調整成為容易。其他的構成及效果係與實施形態2一樣。 實施形態4
圖6係表示實施形態4之受光模組的剖面圖。圖7係表示實施形態4之透鏡的剖面圖。透鏡5係被分開成4個元件5a、5b、5c、5d。元件5a係半徑0.5mm的半球，並對應於入射側曲面9。元件5b係半徑1.5mm、厚度0.5mm的圓筒。元件5c係半徑0.5mm、厚度1.5mm的圓筒。元件5b、5c係對應於圓筒部11。元件5d係半徑0.75mm的半球，並對應於射出側曲面10。元件5d的中心係對元件5a的中心在x方向偏置－0.14mm。元件5d的中心與元件5b、5c的中心係一致。
依此方式，透鏡5之入射側曲面9、射出側曲面10以及圓筒部11分別被分開成不同的元件。這些元件係以具有與各元件相同之折射率的黏著劑彼此被黏貼而成為一體。因此，因為各元件的形狀成為簡單，所以易製作透鏡5。只要如元件5b所示是透鏡5之一部分向橫向突出的形狀，易將透鏡5安裝於鏡筒4。
又，各元件係由TAF3等之折射率為1.8的材料所構成，在室溫之各元件的折射率係相同。但，圓筒部11的元件5b、5c之對溫度之折射率的變動量係比入射側曲面9之元件5a與射出側曲面10之元件5d的更大。因此，在射入強光時之圓筒部11的折射率變動大，因為照射於受光元件2之受光面的光束易擴散，所以可防止受光元件2發生故障。
又，在內部對光聚光之圓筒部11的側面設置蜂腰13。因此，因為透鏡5的體積變小，所以對透鏡5加熱所需的熱能可小，而透鏡5的折射率變動易發生。又，熱從光之聚光點向上下傳熱，而在入射側曲面9與射出側曲面10之折射率變動亦易發生。因此，因為照射於受光元件2之受光面的光束擴散，所以可防止受光元件2發生故障。其他的構成及效果係與實施形態2一樣。
2:受光元件 5a、5b、5c、5d:元件 5:透鏡 6:插座 7:光纖短線 8:插座夾 9:入射側曲面 10:射出側曲面 11:圓筒部 12:遮光塗膜 13:蜂腰
[圖1] 係表示實施形態1之受光模組的剖面圖。 [圖2] 係表示實施形態1之透鏡的剖面圖。 [圖3] 係表示實施形態2之受光模組的剖面圖。 [圖4] 係表示實施形態2之透鏡的剖面圖。 [圖5] 係表示實施形態3之透鏡的上視圖。 [圖6] 係表示實施形態4之受光模組的剖面圖。 [圖7] 係表示實施形態4之透鏡的剖面圖。
1:鏡筒座
2:受光元件
3:導線
4:鏡筒
5:透鏡
6:插座
7:光纖短線
8:插座夾
9:入射側曲面
10:射出側曲面
11:圓筒部

Claims (6)

  1. 一種受光模組，其特徵為： 包括： 受光元件； 插座，係具有光纖短線； 透鏡，係具有入射側曲面、射出側曲面、以及在該入射側曲面與該射出側曲面之間所設置的圓筒部；以及 插座夾，係將該插座固持成該透鏡與該光纖短線不接觸而分開； 從該光纖短線出來的光從該入射側曲面進入該透鏡時，在該透鏡之內部聚光後再擴散，從該射出側曲面出來的光被聚光於該受光元件的受光面。
  2. 如申請專利範圍第1項之受光模組，其中該入射側曲面與該射出側曲面之曲率半徑相異，曲率中心偏移。
  3. 如申請專利範圍第2項之受光模組，其中在該透鏡之入射側端面更具備在該入射側曲面之外側所設置的遮光塗膜。
  4. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之受光模組，其中該透鏡之該入射側曲面、該射出側曲面以及該圓筒部分別被分開成不同的元件，並以具有與各元件相同之折射率的黏著劑彼此被黏貼而成為一體。
  5. 如申請專利範圍第4項之受光模組，其中該圓筒部的元件之對溫度之折射率的變動量係比該入射側曲面之元件與該射出側曲面之元件的更大。
  6. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之受光模組，其中在該圓筒部之側面設置蜂腰。
TW108139217A 2018-11-16 2019-10-30 受光模組 TWI687727B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/042461 WO2020100283A1 (ja) 2018-11-16 2018-11-16 受光モジュール
WOPCT/JP2018/042461 2018-11-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI687727B true TWI687727B (zh) 2020-03-11
TW202020496A TW202020496A (zh) 2020-06-01

Family

ID=70731339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108139217A TWI687727B (zh) 2018-11-16 2019-10-30 受光模組

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11886025B2 (zh)
JP (1) JP7160108B2 (zh)
KR (1) KR102620473B1 (zh)
CN (1) CN112955799B (zh)
TW (1) TWI687727B (zh)
WO (1) WO2020100283A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7160108B2 (ja) * 2018-11-16 2022-10-25 三菱電機株式会社 受光モジュール
WO2023276026A1 (ja) * 2021-06-30 2023-01-05 ナルックス株式会社 減衰領域を備えた光学素子及びその製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180021090A1 (en) * 2010-12-08 2018-01-25 Lumicell, Inc. Methods and system for image guided cell ablation with microscopic resolution
US20180106667A1 (en) * 2016-10-13 2018-04-19 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor light reception module

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS556354A (en) 1978-06-30 1980-01-17 Agency Of Ind Science & Technol Refractive index distribution type lens
JPH051089Y2 (zh) * 1986-11-18 1993-01-12
GB8827242D0 (en) 1988-11-22 1988-12-29 Plessey Co Plc Optical coupling of optical fibres & optical devices
JPH06138346A (ja) * 1992-10-23 1994-05-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 高速伝送用受光モジュール
JPH08190005A (ja) * 1995-01-06 1996-07-23 Konica Corp 非球面プラスチックｇｒｉｎレンズ
JPH1010373A (ja) 1996-06-21 1998-01-16 Toshiba Corp レセプタクル型光送受信装置およびその製造方法
JPH10332990A (ja) * 1997-05-28 1998-12-18 Asahi Optical Co Ltd 発光素子と光ファイバーのカップリング構造
JPH11231177A (ja) * 1997-12-12 1999-08-27 Oki Electric Ind Co Ltd 光素子モジュール及び光素子モジュールの製造方法
JP4487323B2 (ja) * 1998-03-17 2010-06-23 ソニー株式会社 撮像装置
EP1143273B1 (en) 2000-03-22 2011-05-18 Panasonic Corporation Fibre optical coupling device
JP2004118223A (ja) 2000-03-22 2004-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学デバイス、光通信部品および光伝送装置
JP4214824B2 (ja) 2003-04-22 2009-01-28 コニカミノルタオプト株式会社 光学素子の製造方法及び光学素子の製造装置
JP2006106680A (ja) * 2004-09-10 2006-04-20 Opnext Japan Inc 光素子モジュール及び光送受信機
JP2007127797A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Hitachi Cable Ltd 光モジュール
JP4583438B2 (ja) * 2007-12-28 2010-11-17 日本オプネクスト株式会社 光レセプタクル、光モジュール及び光モジュールの製造方法
JP5193814B2 (ja) * 2008-11-12 2013-05-08 日本オクラロ株式会社 光伝送モジュール
JP2010186090A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Hitachi Ltd 光送受信モジュール
WO2011059107A1 (en) * 2009-11-11 2011-05-19 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module having focused optical coupling system for single fiber
JP5818673B2 (ja) * 2011-12-21 2015-11-18 日本オクラロ株式会社 光モジュール
JP2015162591A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 三菱電機株式会社 光モジュール及び光伝送方法
US20180177404A1 (en) * 2015-06-26 2018-06-28 Lightlab Imaging, Inc. Gradient Index Lens Assembly-Based Imaging Apparatus, Systems and Methods
JP2019015813A (ja) * 2017-07-05 2019-01-31 住友電気工業株式会社 光レセプタクル、ファイバスタブ及び光モジュール
CN207611173U (zh) * 2017-09-22 2018-07-13 东莞铭普光磁股份有限公司 一种光路优化设计的高速光接收组件
CN109725391B (zh) * 2017-10-27 2022-03-01 住友电工光电子器件创新株式会社 接收器光学组件及其组装方法
US10718916B2 (en) * 2017-12-27 2020-07-21 Nichia Corporation Fastening member and optical receptacle module
WO2020024284A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-06 Lumentum Operations Llc Laser welding for planar lightwave circuit–fiber packaging
JP7160108B2 (ja) * 2018-11-16 2022-10-25 三菱電機株式会社 受光モジュール
US10833775B1 (en) * 2019-04-18 2020-11-10 Applied Optoelectronics Inc. Techniques for magnetic shielding of an optical isolator to maintain nominal magnetic flux density and a transmitter or transceiver system implementing same
JP7279888B2 (ja) * 2019-09-27 2023-05-23 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 光半導体装置及び光半導体装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180021090A1 (en) * 2010-12-08 2018-01-25 Lumicell, Inc. Methods and system for image guided cell ablation with microscopic resolution
US20180106667A1 (en) * 2016-10-13 2018-04-19 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor light reception module

Also Published As

Publication number Publication date
US11886025B2 (en) 2024-01-30
KR20210033500A (ko) 2021-03-26
CN112955799B (zh) 2022-07-12
CN112955799A (zh) 2021-06-11
US20210286141A1 (en) 2021-09-16
JP7160108B2 (ja) 2022-10-25
TW202020496A (zh) 2020-06-01
WO2020100283A1 (ja) 2020-05-22
JPWO2020100283A1 (ja) 2021-09-24
KR102620473B1 (ko) 2024-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI687727B (zh) 受光模組
JP5584870B2 (ja) 赤外線用撮像光学系
JPH07128589A (ja) 広視野用の結像球面レンズ
KR20090072427A (ko) 전방집광형 조명용 태양광 집속장치
CN105765339A (zh) 远心透镜
JPS6032014A (ja) カメラの焦点検出装置
KR20140042633A (ko) 적외선센서모듈
RU2630194C1 (ru) Светосильный объектив
KR100909444B1 (ko) 플라이 아이 렌즈가 구비된 소형 태양광 발전 모듈
US3612648A (en) Optical concentrator with maximum illumination
JP5563230B2 (ja) 光学センサ
TWI420230B (zh) 間隔環及使用該間隔環的鏡頭模組
JP2007086818A5 (zh)
JP4253191B2 (ja) 集光式太陽光発電装置
CN113820763A (zh) 一种基于高折射率介质基底的微透镜
WO2001002890A1 (en) System for collecting and condensing light
US20090002998A1 (en) Reflective iris
JPS57146231A (en) Camera having plural incorporated lenses
JPS57168235A (en) Photometric optical system of single-lens reflex camera
TWI684039B (zh) 光通訊模組
JPS5933413A (ja) 発光モジユ−ル
JP2017096816A (ja) 物体検出装置
KR102200281B1 (ko) 계측 및 검사 장비용 광학 시스템 및 방법
KR101118975B1 (ko) 광수집기
CN208459663U (zh) 一种安防监控镜头