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TW201447410A - 光纖耦合連接器 - Google Patents

光纖耦合連接器 Download PDF

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TW201447410A
TW201447410A TW102121194A TW102121194A TW201447410A TW 201447410 A TW201447410 A TW 201447410A TW 102121194 A TW102121194 A TW 102121194A TW 102121194 A TW102121194 A TW 102121194A TW 201447410 A TW201447410 A TW 201447410A
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Taiwan
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fiber
light
coupling
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Chang-Wei Kuo
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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Abstract

一種光纖耦合連接器，包括電路板、固設於電路板上的收發光模組、包括耦合本體及會聚透鏡的光耦合部、光纖收容部及光纖。耦合本體包括相互垂直的第一及第二光學面及相對兩光學面均傾斜的反射面。會聚透鏡位於第一光學面上。耦合本體位於電路板上方且會聚透鏡與收發光模組對準。光纖收容部包括相背的前端及後端及貫穿前後端的通孔。光纖收容部插接於光耦合部上且使前端與第二光學面相對。每個光纖包括光纖本體及位於光纖本體的一端的端面上的光學透鏡。光纖收容於通孔內，光學透鏡從對應的通孔內伸出且與第二光學面相對及與會聚透鏡對應。

Description

光纖耦合連接器
本發明涉及光傳輸領域，尤其涉及一種光纖耦合連接器。
目前，利用光訊號傳輸資料逐漸應用至個人電腦領域，而具體的形式體現為使用光纖耦合連接器。一般地，光纖耦合連接器包括光耦合部、開設有盲孔並插接於該光耦合部上的光纖收容部、裝設於該盲孔內的光纖以及裝設於該光纖收容部的出光面上且與該光纖對準的會聚透鏡。使用時，若該光纖耦合連接器作為光訊號接收端時，進入光纖的光線經過盲孔與出光面之間的該光纖收容部的本體部分後到達會聚透鏡，然後從該會聚透鏡射出以進入該光耦合部；若該光纖耦合連接器作為光訊號發射端時，來自該光耦合部的光線從該會聚透鏡進入，經過該盲孔與該出光面之間的該本體部分後到達光纖最終從該光纖出射。然而，無論光纖耦合連接器係作為光訊號的發射端，還係作為光訊號的接收端，在光線傳輸過程中，光線都會經過該盲孔與該出光面之間的該本體部分，由此增加光線的折射界面，而多界面折射必然會增大光線在傳輸途中的損耗，從而降低光訊號的傳輸效率。
有鑒於此，有必要提供一種光纖耦合連接器，其能降低光線在傳輸途中的損耗以保證光訊號的傳輸效率。
一種光纖耦合連接器，包括電路板、發光模組、收光模組、光耦合部、光纖收容部及複數光纖。該發光模組及該收光模組相互間隔地固設於該電路板上。該光耦合部包括耦合本體及複數會聚透鏡。該耦合本體包括第一光學面、與該第一光學面垂直的第二光學面以及相對該第一光學面及該第二光學面均傾斜的反射面。該複數會聚透鏡形成於該第一光學面上。該耦合本體位於該電路板上方且該複數會聚透鏡與該發光模組及該收光模組對準。該光纖收容部包括前端、與該前端相背的後端以及貫穿該前端及該後端並與該複數光纖一一對應的複數通孔。該光纖收容部插接於該光耦合部上且使該前端與該第二光學面相對。每個光纖包括光纖本體及位於該光纖本體的一端的端面上的光學透鏡。該複數光纖收容於對應的通孔內，該複數光學透鏡從對應的通孔內伸出且與該複數會聚透鏡一一對應。該反射面用於將由該發光模組發出的並經對應的會聚透鏡進入的光線反射至對應的光學透鏡以進入對應的光纖本體內及將經過該複數光纖本體後由該複數光學透鏡進入的光線反射至對應的會聚透鏡並經對應的會聚透鏡進入對應的收光模組。
相較於先前技術，本發明的光纖耦合連接器中，光纖收容部開設有通孔，且光學透鏡設置於光纖本體上，避免了在光纖本體與光學透鏡間設置一介質以減少光線的折射界面，從而提升光訊號的傳輸效率。
100．．．光纖耦合連接器
10．．．電路板
12．．．上表面
14．．．下表面
16．．．卡合孔
20．．．發光模組
30．．．收光模組
40．．．光耦合部
42．．．耦合本體
420．．．頂面
4200．．．頂面凹槽
4202．．．第一面
4204．．．第二面
4206．．．反射面
422．．．底面
4220．．．底面凹槽
4222．．．第一光學面
424．．．前表面
4240．．．缺口
4242．．．承載面
4244．．．階梯部
4246．．．第二光學面
4248．．．安裝面
426．．．後表面
44．．．會聚透鏡
46．．．卡合部
48．．．插腳
50．．．光纖收容部
52．．．前端
520．．．光耦合面
522．．．插接面
5220．．．插接孔
54．．．後端
56．．．通孔
562．．．承載段
564．．．插入段
566．．．收容段
60．．．光纖
62．．．光纖本體
64．．．光學透鏡
圖1係本發明實施方式提供的光纖耦合連接器的立體示意圖。
圖2係圖1中的光纖耦合連接器的分解示意圖。
圖3係圖1中的光纖耦合連接器的另一視角的分解示意圖。
圖4係圖1中光纖耦合連接器沿IV-IV線的剖面示意圖。
圖5係圖1中光纖耦合連接器沿V-V線的剖面示意圖。
下面結合附圖將對本發明實施方式作進一步的詳細說明。
請參閱圖1及圖2，為本發明實施方式提供的光纖耦合連接器100。該光纖耦合連接器100包括一個電路板10、兩個發光模組20、兩個收光模組30、一個光耦合部40、一個光纖收容部50以及四根光纖60。
該電路板10包括一個上表面12及一個下表面14。該上表面12及該下表面14位於該電路板10的相背兩側，且該上表面12與該下表面14平行。該電路板10上還開設有兩個卡合孔16，該兩個卡合孔16為圓柱體形的貫穿該上表面12及該下表面14的通孔。
該兩個發光模組20及該兩個收光模組30相互間隔地固設於該上表面12上並與該電路板10電性連接。具體地，該兩個發光模組20及該兩個收光模組30依次排列成一條直線。本實施方式中，該兩個發光模組20可為垂直共振面雷射二極體，其用於將電訊號轉換為光訊號並向外發出光線。該兩個收光模組30用於接收來自外部的光線並將光訊號轉換為電訊號。
請一並參閱圖2至圖4，該光耦合部40包括一個耦合本體42、四個會聚透鏡44、兩個卡合部46以及兩個插腳48。
該耦合本體42包括一個頂面420、一個底面422、一個前表面424以及一個後表面426。該頂面420與該底面422位於該耦合本體42相背的兩側，且該頂面420與該底面422平行。該前表面424與該後表面426位於該耦合本體42相背的兩側，且該前表面424與該後表面426平行。
該頂面420開設有一個條形的頂面凹槽4200。該頂面凹槽4200包括一個第一面4202、一個第二面4204以及一個反射面4206。該第一面4202位於該頂面凹槽4200的底部並與該頂面420平行。該第二面4204位於該頂面凹槽4200的一側且與該第一面4202及該頂面420均垂直連接。該反射面4206位於該頂面凹槽4200的另外一側且與該第一面4202及該頂面420均傾斜連接。
該底面422開設有長方體形的底面凹槽4220。該底面凹槽4220包括一個第一光學面4222。該第一光學面4222位於該底面凹槽4220的底部且與該頂面420及該底面422均平行。
該前表面424開設有一個缺口4240。該缺口4240包括一個承載面4242及一個階梯部4244。該承載面4242位於該缺口4240的底部且與該頂面420平行。該階梯部4244垂直該承載面4242並包括一個第二光學面4246以及兩個安裝面4248。該第二光學面4246與該前表面424平行。該兩個安裝面4248分別位於該第二光學面4246相背兩端，該兩個安裝面4248位於同一平面上且與該前表面424亦平行。該第二光學面4246相對該兩個安裝面4248朝該後表面426的方向凹陷。本實施方式中，該反射面4206相對該第一光學面4222傾斜45度，該反射面4206相對該第二光學面4246亦傾斜45度。
該四個會聚透鏡44位於該第一光學面4222上且排列成一條直線。該四個會聚透鏡44與該反射面4206相對。本實施方式中，該四個會聚透鏡44與該耦合本體42為一體成型結構。該兩個卡合部46垂直該底面422朝遠離該頂面420的方向延伸並與該兩個卡合孔16對應。該兩個插腳48分別垂直該兩個安裝面4248朝遠離該後表面426的方向延伸。
該光纖收容部50包括一個前端52及一個後端54。該前端52及該後端54分別位於該光纖收容部50的相背兩側。該前端52包括一個光耦合面520以及兩個插接面522。該兩個插接面522分別位於該光耦合面520的相背兩端。該兩個插接面522位於同一平面上，且每個插接面522上開設有一個與該插腳48對應的插接孔5220。該光耦合面520相對該兩個插接面522朝該後端54的方向凹陷。該光纖收容部50開設有四個貫穿該光耦合面520及該後端54的通孔56。該四個通孔56與該四根光纖60一一對應，在該光耦合面520上，該四個通孔56亦排列成一條直線以與該四個會聚透鏡44一一對應。每個通孔56包括一個承載段562、一個插入段564以及一個收容段566。該承載段562、該插入段564及該收容段566沿該後端54至該前端52的方向依次相接排列。該承載段562為半圓柱體形，該插入段564為圓錐形，該收容段566為圓柱體形。
每根光纖60均包括一個光纖本體62及一個光學透鏡64。該光學透鏡64形成於該光纖本體62的一端的端面上。該四根光纖60分別收容於該四個通孔56內，且該四個光學透鏡64從對應的通孔56內伸出，即該四個光學透鏡64相對該光耦合面520突出。
組裝該光纖耦合連接器100時，首先，該兩個卡合部46分別卡合於該兩個卡合孔16內而使該光耦合部40固設於該電路板10的上方。此時，該發光模組20及該收光模組30收容於該底面凹槽4220內，且該四個會聚透鏡44與該發光模組20及該收光模組30分別對準。接著，該兩個插腳48分別插設於該兩個插接孔5220內而使該光纖收容部50固設於該光耦合部40上。此時，該光纖收容部50承載於該承載面4242上，該兩個安裝面4248與該兩個插接面522抵觸，該光耦合面520與該第二光學面4246平行相對。
工作時，請參閱圖4，該電路板10給該發光模組20通電，該發光模組20將電訊號轉換成光訊號並向外發出光線L1。該發光模組20發出的光線L1經對應的會聚透鏡44轉換為平行光線L2進入該耦合本體42中，隨後該平行光線L2被該反射面4206反射形成平行光線L3，最後平行光線L3被對應的光學透鏡64會聚進入對應的光纖本體62內。
相應地，請參閱圖5，來自光纖本體62的光線經對應的光學透鏡64後以平行光線的形態進入該耦合本體42中，再被該反射面4206反射改變90度並被對應的會聚透鏡44會聚至對應的收光模組30中。該收光模組30將光訊號轉換為電訊號以傳輸至後端進行處理。
本發明提供的光纖耦合連接器100無論係作為光訊號的發射端，還係作為光訊號的接收端，光纖本體62與光學透鏡64之間都避免多設置一介質，因此，光線的折射界面減少，從而提升光訊號的傳輸效率。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明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。
100．．．光纖耦合連接器
10．．．電路板
20．．．發光模組
30．．．收光模組
42．．．耦合本體
420．．．頂面
4200．．．頂面凹槽
4202．．．第一面
4204．．．第二面
4206．．．反射面
4220．．．底面凹槽
4222．．．第一光學面
424．．．前表面
44．．．會聚透鏡
56．．．通孔
562．．．承載段
564．．．插入段
566．．．收容段
60．．．光纖
62．．．光纖本體
64．．．光學透鏡

Claims (8)

  1. 一種光纖耦合連接器，包括電路板、發光模組、收光模組、光耦合部、光纖收容部及複數光纖，該發光模組及該收光模組相互間隔地固設於該電路板上，該光耦合部包括耦合本體及複數會聚透鏡，該耦合本體包括第一光學面、與該第一光學面垂直的第二光學面以及相對該第一光學面及該第二光學面均傾斜的反射面，該複數會聚透鏡形成於該第一光學面上，該耦合本體位於該電路板上方且該複數會聚透鏡與該發光模組及該收光模組對準，該光纖收容部包括前端、與該前端相背的後端以及貫穿該前端及該後端並與該複數光纖一一對應的複數通孔，該光纖收容部插接於該耦合本體上且使該前端與該第二光學面相對，每個光纖包括光纖本體及位於該光纖本體的一端的端面上的光學透鏡，該每個光纖收容於對應的通孔內，該複數光學透鏡從對應的通孔內伸出且與該複數會聚透鏡一一對應，該反射面用於將由該發光模組發出的並經對應的會聚透鏡進入該耦合本體的光線反射至對應的光學透鏡以進入對應的光纖本體內及將經過該複數光纖本體後由該複數光學透鏡出射的光線反射至對應的會聚透鏡並經對應的會聚透鏡進入對應的收光模組。
  2. 如請求項1所述之光纖耦合連接器，其中，該光耦合部還包括兩個卡合部，該耦合本體還包括頂面及與該頂面平行相背的底面，該底面開設有底面凹槽，該底面凹槽的底部為該第一光學面，該兩個卡合部垂直設置在該底面上且朝遠離該頂面的方向延伸，該電路板上開設有與該兩個卡合部對應的兩個卡合孔，該兩個卡合部卡合於該卡合孔內，該發光模組及該收光模組收容於該底面凹槽內。
  3. 如請求項2所述之光纖耦合連接器，其中，該光耦合部還包括兩個插腳，該耦合本體還包括前表面及與該前表面平行相背的後表面，該前表面開設有缺口，該缺口包括位於底部的承載面及垂直該承載面延伸的階梯部，該階梯部包括平行該前表面的該第二光學面及兩個分別位於該第二光學面相背兩端且平行該前表面的安裝面，該第二光學面相對該兩個安裝面朝該後表面的方向凹陷，該前端包括光耦合面及兩個分別位於該光耦合面相背兩端的插接面，該光耦合面相對該兩個插接面朝該後端的方向凹陷，每個插接面上開設有與該插腳對應的插接孔，該兩個插腳插入對應的插接孔內，該光纖收容部承載於該承載面，該兩個安裝面與該兩個插接面抵觸，該光耦合面與該第二光學面平行相對。
  4. 如請求項3所述之光纖耦合連接器，其中，該頂面開設有頂面凹槽，該頂面凹槽包括位於底部且與該頂面平行的第一面、傾斜連接該第一面及該頂面的該反射面以及垂直連接該第一面及該頂面的第二面，該反射面及該第二面分別位於該第一面相背的兩側，該反射面與該會聚透鏡相對。
  5. 如請求項1所述之光纖耦合連接器，其中，該發光模組及該收光模組排列成一條直線，該複數會聚透鏡排列成一條直線。
  6. 如請求項4所述之光纖耦合連接器，其中，該反射面相對該第一光學面傾斜45度，該反射面相對該第二光學面傾斜45度。
  7. 如請求項1所述之光纖耦合連接器，其中，每個通孔包括承載段、插入段及收容段，該承載段、該插入段及該收容段沿該後端至該前端的方向依次相接，該承載段呈半圓柱體形，該插入段呈圓錐形，該收容段呈圓柱體形。
  8. 如請求項1所述之光纖耦合連接器，其中，該耦合本體與該複數會聚透鏡為一體成型結構。
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