TWM573438U - 波長分波多工模組 - Google Patents

Abstract

一種波長分波多工模組，適於合併多個光束為一混合光束。波長分波多工模組包括一殼體、多個發光元件、一光學分工元件以及多個反射鏡。發光元件配置於殼體，適於提供光束。光學分工元件配置於殼體以及光束的傳遞路徑上。反射鏡配置於殼體及光束的傳遞路徑上，且位於發光元件與光學分工元件之間，其中光學分工元件相對發光元件的一側具有一反射區及一透光區。反射區適於反射光束的一部分，且透光區適於讓混合光束通過。發光元件中的至少兩個沿殼體的延伸方向排列。

Description

波長分波多工模組

本新型創作是有關於一種光學模組，且特別是有關於一種波長分波多工模組。

隨著通訊技術的進步，通訊方式已不限於使用電訊號來實現。在目前的科技發展，已發展出以光訊號來實現訊號傳輸的光通訊技術。由於光的傳遞速率與距離遠高於電子，因此以光學方式通訊已逐漸成為市場的主流。因此，基於高頻寬需求，能夠大量傳遞光訊號的光收發模組的需求便與日俱增。

然而，鋪設能夠傳遞光訊號的光纜的所花費用相對高昂。因此，為了增加一條光纖內所能傳遞的光學信號，除了提高傳遞信號的頻率之外，常常需要在同一條光纖纜線內合併並導入多種波長的光線以使得信號傳遞數量倍數增加，其中波長多工分工器（Wavelength Division Multiplexer，WDM）就是為達到以上目的一種解決方案。然而，現今的波長多工分工器有繁多的組件，使得在製作上由於配置的複雜而導致成本高昂且良率較低。因此，如何設計出簡單架構，且減少在裝置內的占用空間以及可適用於多數裝置的波長多工分工器，長久以來一直是本領域從業人員潛心研究之課題。

本新型創作提供一種波長分波多工模組，具有較小的體積且結構簡單。

本新型創作提供一種波長分波多工模組，適於合併多個光束為一混合光束。波長分波多工模組包括一殼體、多個發光元件、一光學分工元件以及多個反射鏡。發光元件配置於殼體，適於提供光束。光學分工元件配置於殼體以及光束的傳遞路徑上。反射鏡配置於殼體及光束的傳遞路徑上，且位於發光元件與光學分工元件之間，其中光學分工元件相對發光元件的一側具有一反射區及一透光區。反射區適於反射混合光束的一部分，且透光區適於讓特定光束通過。發光元件中的至少兩個沿殼體的延伸方向排列。

本新型創作另提供一種波長分波多工模組，適於將一混合光束轉化為多個光束。波長分波多工模組包括一殼體、多個收光元件、一光學分工元件以及多個反射鏡。收光元件配置於殼體，適於接收光束。光學分工元件配置於殼體以及光束的傳遞路徑上。反射鏡配置於殼體及光束的傳遞路徑上，且位於收光元件與光學分工元件之間，其中光學分工元件相對收光元件的一側具有一反射區及一透光區。反射區適於反射混合光束的一部分，且透光區適於讓特定光束通過。收光元件中的至少兩個沿殼體的延伸方向排列。

在本新型創作的一實施例中，上述的這些光束的波長不同。

在本新型創作的一實施例中，上述的這些光束及混合光束在同一平面上傳遞。

在本新型創作的一實施例中，上述的這些發光元件以焊接的方式固定於殼體。

在本新型創作的一實施例中，上述的發光元件沿殼體的延伸方向排列，且發光元件的數量相同於反射鏡的數量。

在本新型創作的一實施例中，上述的發光元件的一部分的出光方向平行於殼體的延伸方向，且發光元件的另一部分的數量相同於反射鏡的數量。

在本新型創作的一實施例中，上述的收光元件以焊接的方式固定於殼體。

在本新型創作的一實施例中，上述的收光元件沿殼體的延伸方向排列，且收光元件的數量相同於反射鏡的數量。

在本新型創作的一實施例中，上述的收光元件的一部分的光軸方向平行於殼體的延伸方向，且收光元件的另一部分的數量相同於反射鏡的數量。

在本新型創作的一實施例中，上述的反射鏡的延伸方向與殼體的延伸方向的夾角為45度。

在本新型創作的一實施例中，上述的光學分工元件包括多個選擇反射元件，配置於相對反射區的一側上，選擇反射元件適於讓特定波長的光線通過，且選擇反射元件所對應的特定波長分別對應於光束的波長。

在本新型創作的一實施例中，上述的波長分波多工模組還包括一連接元件，配置於殼體及混合光束的傳遞路徑上。

在本新型創作的一實施例中，上述的這些光束在鄰近於光學分工元件的傳遞路徑與混合光束在鄰近於光學分工元件的傳遞路徑相互平行。

基於上述，在本新型創作的波長分波多工模組中，多個光束或混合光束藉由光學分工元件的一側的反射區及透光區進行分波或多工的作用，且發光元件或收光元件中的至少兩個沿殼體的延伸方向排列。因此，可使殼體的設計簡單且使波長分波多工模組中的光線角度變化較少而輕易被校正，進而有效減少波長分波多工模組的占用體積。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本新型創作一實施例的波長分波多工模組的立體示意圖。圖2為圖1的波長分波多工模組於另一視角的立體示意圖。請參考圖1及圖2，本新型創作所提出的波長分波多工模組100適於合併多個光束為一混合光束或將混合光束轉化為多個光束。在應用上，可做為多個波長之光信號裝置，例如是粗式波長多工分工器（Coarse Wavelength Division Multiplexer，CWDM）、高密度波長多工分工器（Dense Wavelength Division Multiplexer，DWDM）或其他種類的波長多工分工器等光信號裝置。以下說明將主要以適於合併多個光束為混合光束的波長分波多工模組100為例。

圖3為圖1的波長分波多工模組的俯視示意圖。圖4為圖3沿A-A’線的剖面示意圖。請參考圖1至圖4，在本實施例中，波長分波多工模組100包括一殼體110、多個發光元件120、一光學分工元件130以及多個反射鏡140。在本實施例中，多個發光元件140的數量例如是四個。但在一些實施例中，發光元件140的數量可以大於或小於四個，本新型創作並不限於此。發光元件140配置於殼體110，且適於提供光束L1、L2、L3、L4。在本實施例中，發光元件140沿殼體110的延伸方向排列。具體而言，發光元件140沿殼體110的延伸方向直線排列且朝殼體110內出光，且以焊接的方式固定於殼體110。如此一來，可使發光元件140的校正過程簡單，進而提升光束L1、L2、L3、L4的傳遞精準度。發光元件140中的至少兩個沿殼體110的延伸方向排列。在本實施例中，發光元件140的數量為四個且其中三個沿殼體110的延伸方向排列，但本新型創作並不限於此。

在本實施例中，這些光束L1、L2、L3、L4的波長彼此不同。舉例而言，光束L1的波長例如為1270奈米，光束L2的波長例如為1290奈米，光束L3的波長例如為1310奈米，光束L4的波長例如為1330奈米。換句話說，在本實施例中，這些光束L1、L2、L3、L4的波長彼此例如是相差20奈米。因此，可適於應用在粗式波長多工分工器以分別攜帶不同的信號。但在其他實施例中，這些光束L1、L2、L3、L4的波長可例如是相差5奈米而應用於高密度波長多工分工器，本新型創作並不限於此。

光學分工元件130配置於殼體110以及光束L1、L2、L3、L4的傳遞路徑上，適於將光束L1、L2、L3、L4合併為混合光束LC。具體而言，光學分工元件130包括透光元件132、多個選擇反射元件134、相對選擇反射元件134一側的一反射區136及一透光區138。透光元件132由一個多邊形透光稜鏡形成，例如是平行四邊形稜鏡，而其材質例如是玻璃或塑膠等材料，但本新型創作對於透光元件132的稜鏡種類及其材料並不加以限制。

多個選擇反射元件134例如是具有反射特定波長光線的透光片，或者是適於讓特定波長的光線通過的分光片，且其特定波長分別對應於光束L1、L2、L3、L4的波長。詳細而言，選擇反射元件134包括第一選擇反射元件134_1、第二選擇反射元件134_2、第三選擇反射元件134_3及第四選擇反射元件134_4。第一選擇反射元件134_1的特定波長對應於光束L1的波長，第二選擇反射元件134_2的特定波長對應於光束L2的波長，第三選擇反射元件134_3的特定波長對應於光束L3的波長，第四選擇反射元件134_4的特定波長對應於光束L4的波長。因此，光束L1、L2、L3、L4可順利傳遞通過各自對應的選擇反射元件134以進入透光元件132。

反射區136適於反射光束L1、L2、L3，透光區138適於讓混合光束LC通過。因此，光束L1、L2、L3會藉由反射區136及第一選擇反射元件134_1、第二選擇反射元件134_2及第三選擇反射元件134_3的反射而最終由透光區138處出射光學分工元件130，而光束L4則直接傳遞經過第四選擇反射元件134_4、透光元件132及透光區138。詳細而言，光束L1傳遞通過第一選擇反射元件134_1以進入透光元件132，並藉由反射區136及第二選擇反射元件134_2、第三選擇反射元件134_3及第四選擇反射元件134_4反射以從透光區138輸出為混合光束LC的一部分。光束L2傳遞通過第二選擇反射元件134_2以進入透光元件132，並藉由反射區136及第三選擇反射元件134_3及第四選擇反射元件134_4反射以從透光區138輸出為混合光束LC的一部分。光束L3傳遞通過第三選擇反射元件134_3以進入透光元件132，並藉由反射區136及第四選擇反射元件134_4反射以從透光區138輸出為混合光束LC的一部分。光束L4傳遞通過第四選擇反射元件134_4以進入透光元件132，並從透光區138輸出為混合光束LC的一部分。

換句話說，在當光束L1、L2、L3、L4傳遞至第四選擇反射元件134_4即合併為混合光束LC並由透光區138輸出，如圖4所繪示。值得一提的是，在本實施例中，光束L1、L2、L3、L4及混合光束LC在同一平面上傳遞，如圖3所示的參考平面E。除此之外，在本實施例中，光束L1、L2、L3、L4在鄰近於光學分工元件130的傳遞路徑與混合光束LC在鄰近於光學分工元件130的傳遞路徑相互平行。因此，可使殼體110的設計簡單且使波長分波多工模組100中的光線角度變化較少而輕易被校正。

多個反射鏡140配置於殼體110及光束L1、L2、L3、L4的傳遞路徑上，且位於發光元件120與光學分工元件130之間。具體而言，發光元件120的數量相同於反射鏡140的數量，且這些反射鏡140配置橫跨於殼體110的兩不同支點上，以反射光束L1、L2、L3、L4至對應的選擇反射元件134。因此，可使發光元件120有效地利用殼體110的延伸方向的空間配置，進而縮小波長分波多工模組100的體積。在本實施例中，反射鏡140的延伸方向與殼體110的延伸方向的夾角為45度，但本新型創作並不限於此。

在應用中，本實施例波長分波多工模組100還可以包括一連接元件150，用以連接其他種類的光傳導裝置，例如是連接光纖。連接元件150配置於殼體110及混合光束LC的傳遞路徑上，位於光學分工元件130相對於發光元件120的一側。連接元件150例如是光纖連接器，但在其他實施例中，連接元件150可隨著傳導目標而改變為其他種類的光傳遞元件，本新型創作並不限於此。

在其他實施例中，波長分波多工模組100可應用於將一混合光束LC轉化為多個光束L1、L2、L3、L4使用。具體而言，波長分波多工模組100中的發光元件120可更換為收光元件160。收光元件160例如是檢光器與透鏡組的組合，配置於殼體110，適於接收光束L1、L2、L3、L4。如此一來，可進一步偵測混合光束LC中各單一波長的光線信號。

圖5為本新型創作另一實施例的波長分波多工模組的立體示意圖。圖6為圖5的波長分波多工模組於另一視角的立體示意圖。圖7為圖5的波長分波多工模組的俯視示意圖。圖8為圖7沿B-B’線的剖面示意圖。請參考圖5至圖8。本實施例的波長分波多工模組100A類似於圖1的波長分波多工模組100。惟兩者不同之處在於，在本實施例中，發光元件120或收光元件160的配置不同，以下說明將以發光元件120為舉例。

詳細而言，在本實施例中，發光元件120的一部分的出光方向平行於殼體110的延伸方向，且發光元件120的另一部分的數量相同於反射鏡140的數量。舉例而言，在本實施例中，發光元件120的數量為四個，且其中一個出光方向平行於殼體110的延伸方向，如圖8所繪示。換句話說，上述出光方向平行於殼體110的延伸方向的發光元件120（即提供光束L4的發光元件120）所發出的光束L4可直接傳遞至光學分工元件130。因此，在本實施例中，反射鏡140的數量可節省一個。如此一來，可進一步節省材料及使波長分波多工模組100A的長度縮短而節省空間。波長分波多工模組100A替換收光元件160為發光元件120的結構及其使用方法，其詳細步驟及實施方式可以由所屬技術領域的通常知識獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。

綜上所述，在本新型創作的波長分波多工模組中，多個光束或混合光束藉由光學分工元件的一側的反射區及透光區進行分波或多工的作用，且發光元件或收光元件中的至少兩個沿殼體的延伸方向排列。因此，可使殼體的設計簡單且使波長分波多工模組中的光線角度變化較少而輕易被校正，進而有效減少波長分波多工模組的占用體積。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、100A‧‧‧波長分波多工模組

110‧‧‧殼體

120‧‧‧發光元件

130‧‧‧光學分工元件

132‧‧‧透光元件

134‧‧‧選擇反射元件

134_1‧‧‧第一選擇反射元件

134_2‧‧‧第二選擇反射元件

134_3‧‧‧第三選擇反射元件

134_4‧‧‧第四選擇反射元件

136‧‧‧反射區

138‧‧‧透光區

140‧‧‧反射鏡

150‧‧‧連接元件

160‧‧‧收光元件

E‧‧‧參考平面

L1、L2、L3、L4‧‧‧光束

LC‧‧‧混合光束

圖1為本新型創作一實施例的波長分波多工模組的立體示意圖。 圖2為圖1的波長分波多工模組於另一視角的立體示意圖。 圖3為圖1的波長分波多工模組的俯視示意圖。 圖4為圖3沿A-A’線的剖面示意圖。 圖5為本新型創作另一實施例的波長分波多工模組的立體示意圖。 圖6為圖5的波長分波多工模組於另一視角的立體示意圖。 圖7為圖5的波長分波多工模組的俯視示意圖。 圖8為圖7沿B-B’線的剖面示意圖。

Claims (14)

1. 一種波長分波多工模組，適於合併多個光束為一混合光束，包括： 一殼體； 多個發光元件，配置於該殼體，適於提供該些光束； 一光學分工元件，配置於該殼體以及該些光束的傳遞路徑上；以及 多個反射鏡，配置於該殼體及該些光束的傳遞路徑上，且位於該些發光元件與該光學分工元件之間，其中該光學分工元件相對該些發光元件的一側具有一反射區及一透光區，該反射區適於反射該些光束的一部分，且該透光區適於讓該混合光束通過，該些發光元件中的至少兩個沿該殼體的延伸方向排列。
2. 一種波長分波多工模組，適於將一混合光束轉化為多個光束，包括： 一殼體； 多個收光元件，配置於該殼體，適於接收該些光束； 一光學分工元件，配置於該殼體以及該些光束的傳遞路徑上；以及 多個反射鏡，配置於該殼體及該些光束的傳遞路徑上，且位於該些收光元件與該光學分工元件之間，其中該光學分工元件相對該些收光元件的一側具有一反射區及一透光區，該反射區適於反射該些光束的一部分，且該透光區適於讓該混合光束通過，該些收光元件中的至少兩個沿該殼體的延伸方向排列。
3. 如申請專利範圍第1或第2項所述的波長分波多工模組，其中該些光束的波長不同。
4. 如申請專利範圍第1或第2項所述的波長分波多工模組，其中該些光束及該混合光束在同一平面上傳遞。
5. 如申請專利範圍第1項所述的波長分波多工模組，其中該些發光元件以焊接的方式固定於該殼體。
6. 如申請專利範圍第1項所述的波長分波多工模組，其中該些發光元件沿該殼體的延伸方向排列，且該些發光元件的數量相同於該反射鏡的數量。
7. 如申請專利範圍第1項所述的波長分波多工模組，其中該些發光元件的一部分的出光方向平行於該殼體的延伸方向，且該些發光元件的另一部分的數量相同於該反射鏡的數量。
8. 如申請專利範圍第2項所述的波長分波多工模組，其中該些收光元件以焊接的方式固定於該殼體。
9. 如申請專利範圍第2項所述的波長分波多工模組，其中該些收光元件沿該殼體的延伸方向排列，且該些收光元件的數量相同於該反射鏡的數量。
10. 如申請專利範圍第2項所述的波長分波多工模組，其中該些收光元件的一部分的光軸方向平行於該殼體的延伸方向，且該些收光元件的另一部分的數量相同於該反射鏡的數量。
11. 如申請專利範圍第1或第2項所述的波長分波多工模組，其中該些反射鏡的延伸方向與該殼體的延伸方向的夾角為45度。
12. 如申請專利範圍第1或第2項所述的波長分波多工模組，其中該光學分工元件包括多個選擇反射元件，配置於相對該反射區的一側上，該些選擇反射元件適於讓特定波長的光線通過，且該些選擇反射元件所對應的特定波長分別對應於該些光束的波長。
13. 如申請專利範圍第1或第2項所述的波長分波多工模組，還包括： 一連接元件，配置於該殼體及該混合光束的傳遞路徑上。
14. 如申請專利範圍第1或第2項所述的波長分波多工模組，其中該些光束在鄰近於該光學分工元件的傳遞路徑與該混合光束在鄰近於該光學分工元件的傳遞路徑相互平行。