專(zhuān)利名稱：光學(xué)透鏡整合模塊以及光學(xué)次模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光學(xué)次模塊中的光學(xué)透鏡整合模塊，特別是指一種將 光學(xué)濾片及光學(xué)透鏡整合為一體的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
光纖收發(fā)器是一種包括有光發(fā)射器及光接收器的合并裝置，故也被稱為光
電轉(zhuǎn)換器或光纖轉(zhuǎn)換器(FiberConverter),請(qǐng)參閱圖1所示，為一般光學(xué)次模 塊連結(jié)時(shí)的硬件方塊圖，光纖收發(fā)器10包括一光發(fā)射器101、一光接收器102、 一光纖接頭103及一光學(xué)濾片104。其中，光發(fā)射器101及光接收器102又分 別與一雷射驅(qū)動(dòng)器105及一訊號(hào)放大器106作信息連結(jié)，而雷射驅(qū)動(dòng)器105 及訊號(hào)放大器106再與一通訊協(xié)議控制器107作信息連結(jié)，用以進(jìn)行電信號(hào)與 光信號(hào)的互換。
其中， 一光發(fā)射器101、 一光接收器102、 一光纖接頭103及一光學(xué)濾片 104的組合，又稱作光學(xué)次模塊。請(qǐng)參閱圖2所示，為現(xiàn)有的光學(xué)次模塊的組 合剖視圖，而前述光纖收發(fā)器10包括一外殼108、 一光發(fā)射器IOI、 一光接收 器102及一光纖接頭103。其中，外殼108內(nèi)部成型有一容置空間1081，并且 外殼108上相鄰的三側(cè)面上各成型有一透孔1082，其光發(fā)射器101、光接收器 102及光纖接頭103依次組設(shè)于各透孔1082內(nèi)。光發(fā)射器101與光纖接頭103 相對(duì)，光接收器102則位于光纖接頭103 —側(cè)(圖中所示，光接收器102與光 纖接頭103相垂直)，并且在相對(duì)光發(fā)射器101及光接收器102的光信號(hào)路徑 上，組設(shè)有光學(xué)濾片104，而光發(fā)射器101及光接收器102由一外殼1011、 1021、 一光學(xué)透鏡1012、 1022及一光電元件1013、 1023所組成，其外殼1011、 1021 中央并成型有一透孔1014、 1024，以將光學(xué)透鏡1012、 1022組設(shè)于透孔1014、 1024內(nèi)，利用光學(xué)透鏡1012、 1022補(bǔ)償光電元件1013、 1023，而減少切線方向射線，及徑向方向射線焦點(diǎn)偏離所造成的像散現(xiàn)象。然而，光學(xué)透鏡1012、 1022組裝于透孔1014、 1024內(nèi)時(shí)，可能因?yàn)楦鹘M件間的公差問(wèn)題，致使組裝 后產(chǎn)生間隙1015、 1025 (圖中所示的間隙1015為距離D，而間隙1025為角
度e)，使得光信號(hào)在傳輸時(shí)有衰減的現(xiàn)象，對(duì)于組裝人員而言，不但組裝費(fèi)
時(shí)費(fèi)力，且將來(lái)作信號(hào)校正時(shí)也相當(dāng)不容易。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述光發(fā)射器或光接收器 等光電元件的光學(xué)透鏡的存在組裝間隙使得信號(hào)在傳輸時(shí)有衰減的缺陷，提供 一種大量制造時(shí)可減少誤差，可大幅減少光信號(hào)傳遞時(shí)的衰減現(xiàn)象的光學(xué)透鏡 整合模塊以及光學(xué)次模塊。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種光學(xué)透鏡整 合模塊，包括 一第一濾片座，所述第一濾片座一側(cè)設(shè)有一直槽，另一 側(cè)則設(shè)有一第一透鏡部，所述直槽與所述第一透鏡部的中心軸線相互垂 直；
一第二濾片座，所述第二濾片座一側(cè)設(shè)有一斜槽，另一側(cè)則設(shè)有一 第二透鏡部；
一組設(shè)于所述直槽內(nèi)的第一濾片；以及 一組設(shè)于所述斜槽內(nèi)的第二濾片；
所述斜槽與所述第二透鏡部的中心軸線呈.一定夾角，來(lái)自所述第二 透鏡部-一側(cè)的光信號(hào)經(jīng)所述第二濾片后沿所述第二透鏡部的中心軸線方 向射出；而來(lái)自所述第二濾片側(cè)的光信號(hào)經(jīng)所述第二濾片反射進(jìn)入所述 第一濾片和第一透鏡。
在本發(fā)明的光學(xué)透鏡整合模塊中，所述夾角為45度。 在本發(fā)明的光學(xué)透鏡整合模塊中，所述第一濾片座及所述第二濾片座均為 塑料濾片座。
在本發(fā)明的光學(xué)透鏡整合模塊中，所述第一濾片卡設(shè)于所述直槽上。 在本發(fā)明的光學(xué)透鏡整合模塊中，所述第二濾片卡設(shè)于所述斜槽上。
5在本發(fā)明的光學(xué)透鏡整合模塊中，所述第一透鏡部及所述第二透鏡部為凸 透鏡。
本發(fā)明還提供一種光學(xué)次模塊，包括內(nèi)部設(shè)有容置空間的外殼，所述外殼 相鄰的三個(gè)側(cè)面分別設(shè)有一透 L;在每一所述透孔內(nèi)分別設(shè)有光發(fā)射器、光接 收器和光纖接頭；所述光學(xué)次模塊還包括
一設(shè)在所述光接收器一側(cè)的第一濾片座，所述第一濾片座一側(cè)設(shè)有 一直槽，另一側(cè)則設(shè)有一第一透鏡部，所述直槽與所述透鏡部的中心軸 線相互垂直；
一設(shè)在所述光發(fā)射器一側(cè)的第二濾片座，所述第二濾片座一側(cè)設(shè)有 一斜槽，另一側(cè)則設(shè)有一第二透鏡部；
一組設(shè)于所述直槽內(nèi)的第一濾片；以及一組設(shè)于所述斜槽內(nèi)的第二 濾片；
所述第一透鏡部插置于所述光接收器接收端的透孔內(nèi)，并且所述第 一透鏡部和第一濾片位于所述光接收器的接收光信號(hào)的路徑上；
所述第二透鏡部插置于所述光發(fā)射器發(fā)射端的透孔內(nèi)，并且所述第 二濾片和第二透鏡部位于所述光發(fā)射器的發(fā)射光信號(hào)的路徑上；
所述斜槽與所述第二透鏡部的中心軸線呈一定夾角，來(lái)自所述光發(fā)
射器的光信號(hào)經(jīng)所述第二濾片后沿所述第二透鏡部的中心軸線方向進(jìn)入 到所述光纖接頭；
而來(lái)自所述光纖接頭的光信號(hào)經(jīng)所述第二濾片反射經(jīng)過(guò)所述第一濾片和 第一透鏡進(jìn)入所述光接收器。
在本發(fā)明的光學(xué)次模塊中，所述夾角為45度。
在本發(fā)明的光學(xué)次模塊中，所述光纖接頭包括一管體，其一端成型有一插 置孔，另一端則成型有一透鏡部；以及一設(shè)在所述管體一端的套接部，所述套 接部的中心成型有一固定孔。
在本發(fā)明的光學(xué)次模塊中，所述管體外壁上成型有一擋止部。 實(shí)施本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明組裝時(shí)，濾片座分別組設(shè)于光學(xué)次 模塊的殼體內(nèi)，并且第一透鏡部插置于光接收器前端的透孔內(nèi)，而第二透鏡部
6插置于光發(fā)射器前端的透孔內(nèi)，其間不會(huì)產(chǎn)生任何間隙，因而可有效減少切線 方向射線，及徑向方向射線焦點(diǎn)偏離所造成的像散現(xiàn)象，而大幅減少光信號(hào)傳 遞時(shí)的衰減現(xiàn)象。另外，由于第一濾片座及第二濾片座可以采用模造成型(塑 料射出一體成型)的方式制作，其大量制造時(shí)可減少誤差，并大幅降低其制造
成本。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中 圖1是一般的光纖收發(fā)器連結(jié)時(shí)的硬件方塊圖。 圖2是現(xiàn)有光學(xué)次模塊的組合剖視圖。
圖3是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的第一濾片座的立體分解示意圖。
圖4是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的第二濾片座的立體分解示意圖。 圖5是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的光信號(hào)移動(dòng)的路徑示意示意圖。 圖6是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的光纖接頭的立體分解示意圖。 圖7是圖6所示的光纖接頭的另一角度的示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明
10光纖收發(fā)器101光發(fā)射器
1011外殼1012透鏡
1013光電元件1014透孔
1015間隙102光接收器
1021外殼1022透鏡
1023光電元件1024透孔
1025間隙103光纖接頭
104光學(xué)濾片105雷射驅(qū)動(dòng)器
106訊號(hào)放大器107通訊協(xié)議控制器
108外殼1081容置空間
1082透孔20光學(xué)透鏡整合模塊
201第一濾片座2011直槽2012第一透鏡部202第二濾片座
2021斜槽2022第二透鏡部
203第一濾片204第二濾片
30光學(xué)次模塊301外殼
3011容置空間3012透孔
302光發(fā)射器3021透孔
303光接收器3031透孔
304光纖接頭3041管體
3042插置孑L3043透鏡部
3044擋止部3045套接部
3046周定孔40光纖纜線
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具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖3、 4、 5所示，為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的第一濾片座，及第二 濾片座的立體分解圖。其中，光學(xué)透鏡整合模塊20包括 一第一濾片座201， 其一側(cè)成型有一直槽2011，另一側(cè)則成型有一第一透鏡部2012;該第一透鏡 部2012為凸透鏡，且直槽2011與第一透鏡部2012的中心軸線相互垂直；該 第一濾片座201可以為塑料材質(zhì)做成； 一第二濾片座202，其一側(cè)成型有一斜 槽2021，另一側(cè)則成型有一第二透鏡部2022，其第二透鏡部2022為凸透鏡， 并且斜槽2021與第二透鏡部2022的中心軸線呈45度(可以理解的，斜槽與 第二透鏡部的中心軸線夾角還可以為其他角度，只要使來(lái)自光纖接頭一側(cè)的光 信號(hào)經(jīng)第二濾片反射后偏轉(zhuǎn)垂直進(jìn)入到所述第一濾片和第一透鏡即可)；該第 二濾片座202可以為塑料材質(zhì)做成； 一組設(shè)于直槽2011內(nèi)的第一濾片203， 用來(lái)取出所需波長(zhǎng)的光信號(hào)，并且直槽2011成形為與第一濾片203對(duì)應(yīng)的形 狀；以及一組設(shè)于斜槽2021內(nèi)的第二濾片204，用來(lái)取出所需波長(zhǎng)的光信號(hào), 并且斜槽2021成形為與第二濾片204對(duì)應(yīng)的形狀。
請(qǐng)參閱圖5所示，為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的光信號(hào)移動(dòng)的路徑示意圖。 第一濾片座201與第一濾片203結(jié)合成一體，而第二濾片座202與第二濾片204結(jié)合成一體，再將組合后的第一濾片座201與第二濾片座202，分別組設(shè) 于光學(xué)次模塊30內(nèi)的適當(dāng)位置。該光學(xué)次模塊30包括一外殼301、 一光發(fā)射 器302、 一光接收器303及一光纖接頭304。其中，外殼301的內(nèi)部成型有一 容置空間3011，并且外殼301上相鄰的三側(cè)面上各成型有一透孔3012，其光 發(fā)射器302、光接收器303及光纖接頭304依次組設(shè)于各透孔3012內(nèi)，并使 光發(fā)射器302與光纖接頭304相對(duì)，光接收器303位于與光纖接頭304垂直的 側(cè)面上，而光接收器303位于光纖接頭304—側(cè)，其第一濾片座201 (請(qǐng)?jiān)賲?閱圖3)組設(shè)于光接收器303的一側(cè)，使第一透鏡部2012插置于光接收器303 接收端上所成型的一透孔3031內(nèi)，使得第一透鏡部2012與第一濾片203都位 于光接收器303接收光信號(hào)的路徑上；而第二濾片座202 (請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D4)組 設(shè)光發(fā)射器302的一側(cè)，其第二透鏡部2022插置于光發(fā)射器302發(fā)射端上所 成型的一透孔3021內(nèi)，以使第二濾片204及第二透鏡部2022都位于光發(fā)射器 302發(fā)射光信號(hào)的路徑上。
其中光纖接頭304可以采用透鏡整合式光纖接頭304，也可以選用其他現(xiàn) 有的各種光纖接頭304。在本實(shí)施例中，光纖接頭304采用透鏡整合式光纖接 頭304，如圖6、 7所示其包括 一管體3041，可以由塑料射出一體成型制成， 而在管體3041外端成型有一插置孔3042，供以插置光纖纜線，而在管體3041 的內(nèi)端成型有一透鏡部3043，可匯聚光纖纜線所輸出的光信號(hào)，以大幅降低 光信號(hào)傳遞時(shí)的衰減，其中，插置孔3042的中心軸線與透鏡部3043的中心軸 線呈共線。在管體3041的外壁成型有一擋止部3044，該擋止部3044環(huán)設(shè)于 管體3041表面，或以分段形式等距離設(shè)置于管體3041表面； 一組設(shè)于管體 3041內(nèi)端的套接部3045，該套接部3045以金屬或其它材質(zhì)制成，并且套接部 3045中心成型有一固定孔3046，該固定孔3046穿設(shè)于管體3041的內(nèi)端，并 利用套接部3045外緣卡止在光學(xué)次模塊的外殼上。當(dāng)套接部3045組設(shè)于管體 3041上時(shí)，其套接部3045恰可被卡止在管體3041的擋止部3044上。由于管 體3041以塑料類(lèi)材料射出一體成型的方式(一種模具成型加工的方式，且選 用材料為透明的塑料類(lèi)材料)制作，因此可被大量復(fù)制，且不易產(chǎn)生制造上的 誤差，同時(shí)可避免了現(xiàn)有的光纖接頭304 (請(qǐng)參閱圖2)在組裝時(shí)的公差問(wèn)題，并可大幅降低制造及材料成本，而且，其中透鏡部3043的設(shè)計(jì)，可匯聚光信 號(hào)后，再導(dǎo)入前述光學(xué)次模塊內(nèi)，而有效降低光信號(hào)傳遞時(shí)的衰減現(xiàn)象。
本實(shí)施例的光學(xué)次模塊30的使用方式與一般光學(xué)次模塊相同，光發(fā)射器 302及光接收器303分別與一光纖纜線40作信息連結(jié)，而光纖接頭304與一 光纖纜線40作信息連結(jié)，因此，電信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)光發(fā)射器302發(fā)送光信 號(hào)，此光信號(hào)通過(guò)第二濾片座202上的第二濾片204，取用適當(dāng)波長(zhǎng)區(qū)段的光 信號(hào)，再分別經(jīng)過(guò)折射及穿透后，射入光纖纜線40，另一光信號(hào)可由光纖接 頭304輸入光學(xué)次模塊30內(nèi)，取用適當(dāng)波長(zhǎng)區(qū)段的光信號(hào)，經(jīng)過(guò)反射后，射 入第一濾片座201的第一濾片203，最后由光接收器303接收，達(dá)到光信號(hào)與 電信號(hào)轉(zhuǎn)換的目的。
如上所述，本發(fā)明的光學(xué)透鏡整合模塊至少有下列優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明第一濾片座及第二濾片座的在完成與光學(xué)次模塊的組裝后，可使第 一透鏡部及第二透鏡部，分別插置于光接收器及光發(fā)射器等光電元件內(nèi)，以大 幅減少光電元件進(jìn)行光信號(hào)傳輸時(shí)，因切線方向射線，及徑向方向射線焦點(diǎn)偏 離所造成的像散現(xiàn)象，并大幅減少光信號(hào)傳遞時(shí)的衰減，且組裝、校正都相當(dāng) 方便。
另外，由于前述二濾片座都可以用模具成型(塑料射出一體成型)的方式 制作，不但在大量生產(chǎn)時(shí)可降低制造誤差，而增進(jìn)生產(chǎn)的良率，且可大幅降低
其制造成本。
其第一濾片及第二濾片，組設(shè)于前述二濾片座所成型的直槽及斜槽內(nèi)，使 二濾片都能位于光信號(hào)路徑的正確位置上，而減少反射及折射后的光信號(hào)，進(jìn) 入第一透鏡部及第二透鏡部前的焦點(diǎn)偏離現(xiàn)象。
以上所述僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的 范圍；任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神與范圍下所作的均等變化與 修飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的專(zhuān)利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)透鏡整合模塊，其特征在于，包括一第一濾片座，所述第一濾片座一側(cè)設(shè)有一直槽，另一側(cè)則設(shè)有一第一透鏡部，所述直槽與所述第一透鏡部的中心軸線相互垂直；一第二濾片座，所述第二濾片座一側(cè)設(shè)有一斜槽，另一側(cè)則設(shè)有一第二透鏡部；一組設(shè)于所述直槽內(nèi)的第一濾片；以及一組設(shè)于所述斜槽內(nèi)的第二濾片；所述斜槽與所述第二透鏡部的中心軸線呈一定夾角，來(lái)自所述第二透鏡部一側(cè)的光信號(hào)經(jīng)所述第二濾片后沿所述第二透鏡部的中心軸線方向射出；而來(lái)自所述第二濾片側(cè)的光信號(hào)經(jīng)所述第二濾片反射進(jìn)入所述第一濾片和第一透鏡。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡整合模塊，其特征在于，所述夾角為45
3. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡整合模塊，其特征在于，所述第一濾片座及所述第二濾片座均為塑料濾片座。
4. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡整合模塊，其特征在于，所述第一濾片卡設(shè)于所述直槽上。
5. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡整合模塊，其特征在于，所述第二濾片卡設(shè)于所述斜槽上。
6. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡整合模塊，其特征在于，所述第一透鏡部及所述第二透鏡部為凸透鏡。
7. —種光學(xué)次模塊，包括內(nèi)部設(shè)有容置空間的外殼，所述外殼相鄰的三個(gè)側(cè)面分別設(shè)有一透孔；在每一所述透孔內(nèi)分別設(shè)有光發(fā)射器、光接收器和光纖接頭；其特征在于，所述光學(xué)次模塊還包括一設(shè)在所述光接收器一側(cè)的第一濾片座，所述第一濾片座一側(cè)設(shè)有一直槽，另一側(cè)則設(shè)有一第一透鏡部，所述直槽與所述透鏡部的中心軸線相互垂直；一設(shè)在所述光發(fā)射器一側(cè)的第二濾片座，所述第二濾片座一側(cè)設(shè)有一斜槽，另一側(cè)則設(shè)有一第二透鏡部；一組設(shè)于所述直槽內(nèi)的第一濾片；以及一組設(shè)于所述斜槽內(nèi)的第二濾片；所述第一透鏡部插置于所述光接收器接收端的透孔內(nèi)，并且所述第一透鏡部和第一濾片位于所述光接收器的接收光信號(hào)的路徑上；所述第二透鏡部插置于所述光發(fā)射器發(fā)射端的透孔內(nèi)，并且所述第二濾片和第二透鏡部位于所述光發(fā)射器的發(fā)射光信號(hào)的路徑上；所述斜槽與所述第二透鏡部的中心軸線呈一定夾角，來(lái)自所述光發(fā)射器的光信號(hào)經(jīng)所述第二濾片后沿所述第二透鏡部的中心軸線方向進(jìn)入到所述光纖接頭；而來(lái)自所述光纖接頭的光信號(hào)經(jīng)所述第二濾片反射經(jīng)過(guò)所述第一濾片和第一透鏡進(jìn)入所述光接收器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)次模塊，其特征在于，所述夾角為45度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)次模塊，其特征在于，所述光纖接頭包括一管體，其一端成型有一插置孔，另一端則成型有一透鏡部；以及一設(shè)在所述管體一端的套接部，所述套接部的中心成型有一固定孔。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)次模塊，其特征在于，所述管體外壁上成型有一擋止部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于多向光纖傳輸?shù)墓鈱W(xué)透鏡整合模塊以及應(yīng)用該光學(xué)透鏡整合模塊的光學(xué)次模塊。該光學(xué)透鏡整合模塊包括一第一濾片座及一第二濾片座，各別設(shè)有一透鏡部及一光學(xué)濾片，其組設(shè)于一光學(xué)次模塊時(shí)，分別對(duì)應(yīng)位于一光發(fā)射器與一光接收器的一側(cè)。組裝時(shí)，濾片座分別組設(shè)于光學(xué)次模塊的殼體內(nèi)，并且第一透鏡部插置于光接收器前端的透孔內(nèi)，而第二透鏡部插置于光發(fā)射器前端的透孔內(nèi)，其間不會(huì)產(chǎn)生任何間隙，可有效減少切線方向射線，及徑向方向射線焦點(diǎn)偏離所造成的像散現(xiàn)象，大幅減少光信號(hào)傳遞時(shí)的衰減現(xiàn)象。另外，由于第一濾片座及第二濾片座可采用模造成型(塑料射出一體成型)方式制作，其大量制造時(shí)可減少誤差，并大幅降低其制造成本。
文檔編號(hào)H04B10/12GK101674134SQ20081014186
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者孫繡杏, 廖宗添, 廖育圣 申請(qǐng)人:智科光光電(深圳)有限公司