光學模塊及光學收發模塊的製作方法
2023-05-28 07:26:51 3
光學模塊及光學收發模塊的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種光學模塊及光學收發模塊，該光學模塊包含一第一導光元件、一光學元件、一第一光纖，以及一分光元件，該第一導光元件包含一第一表面及一第二表面，該光學元件位於該第一表面，該第一光纖抵接於該第二表面，該分光元件貼附於該第一表面，用以部分反射及部分透射傳遞至該分光元件的光束，該分光元件的折射率相異於該第一導光元件的折射率。本發明可解決現有技術將光線耦合至光纖時的困難度增加，並使部分光線於耦光時損失的技術問題。
【專利說明】光學模塊及光學收發模塊
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種光學模塊及一光學收發模塊，尤其涉及一種利用全內反射以改變 光束傳遞路徑的光學模塊及光學收發模塊。
【背景技術】
[0002] 光纖通信是指一種利用光與光纖傳遞信息的一種方式。屬於有線通信的一種，其 具有傳輸容量大、保密性佳等優點，已逐漸成為當今最主要的有線通信方式。
[0003] 現有的光纖通信主要使用電晶體外形罐（TO-can)方式封裝的雷射二極體為發光 端，然而，電晶體外形罐封裝的雷射二極體只能垂直地安裝於電路板，如此一來，使得將光 線耦合至光纖時的困難度增加，並使部分光線於耦光時損失。
[0004] 此外，電晶體外形罐主要多以金屬材質製作而成，其整體製作成本高並使得該激 光二極體模塊封裝的體積無法小型化。
【發明內容】
[0005] 鑑於先前技術所述，本發明的一目的，在於提供一種光學模塊。
[0006] 本發明的另一目的，在於提供一種光收發模塊。
[0007] 為達本發明的一目的，本發明提供一種光學模塊，該光學模塊包含一第一導光元 件、一光學元件、一第一光纖，以及一分光元件。該第一導光元件包含一第一表面及一第二 表面；該光學7Π 件位於該第一表面；該第一光纖抵接於該第二表面；該分光7Π 件貼附於該 第一表面，用以部分反射及部分透射傳遞至該分光元件的光束，該分光元件的折射率相異 於該第一導光元件的折射率。
[0008] 根據本發明的一實施例，該光學模塊還包含一光學結合結構，設置於該第一導光 元件及該分光元件之間，用以將該分光元件緊固於該第一導光元件上。
[0009] 根據本發明的一實施例，該光學模塊還包含一微型光感測器，用以感測透射該分 光兀件的光束。
[0010] 根據本發明的一實施例，其中該第一導光元件的折射率為1. 12至2. 08之間。
[0011] 根據本發明的一實施例，其中該分光元件為濾光片、光學薄膜、光學樹脂或光學 膠。
[0012] 根據本發明的一實施例，其中該分光元件的一出光面具有多個微結構。
[0013] 根據本發明的一實施例，其中該第一表面設有一凸出部，該光學元件與該凸出部 相對應。
[0014] 根據本發明的一實施例，其中該第一表面設有一凹槽部，該分光元件與該凹槽部 連接。
[0015] 為達本發明的另一目的，本發明提供一種光收發模塊，該光收發模塊包括上述的 光學模塊、一第二導光兀件、一第二光纖，以及一收光兀件。該第二導光兀件與該第一導光 元件相結合；該第二光纖與該第二導光元件對應設置，用以將一外部光束傳遞至該第二導 光元件；該收光元件與該第二導光元件對應設置，用以接收該外部光束。
[0016] 根據本發明的一實施例，其中該第一導光兀件與該第二導光兀件之間是以一體成 形方式或相互接合方式結合。
[0017] 本發明的有益效果在於，本發明可解決現有技術將光線耦合至光纖時的困難度增 力口，並使部分光線於耦光時損失的技術問題，且可降低整體製作成本及使封裝體積小型化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明的光學收發模塊的立體圖。
[0019] 圖2為沿著圖1中2-2線的剖視圖。
[0020] 圖3為沿著圖1中3-3線的剖視圖。
[0021] 其中，附圖標記說明如下：
[0022] 1光收發模塊
[0023] 10光學模塊
[0024] 12第一導光元件
[0025] 120 第一表面
[0026] 1202 凸出部
[0027] 1204 凹槽部
[0028] 122 第二表面
[0029] 124第一全內反射面
[0030] 126第二全內反射面
[0031] 128第三全內反射面
[0032] 14光學元件
[0033] 16第一光纖
[0034] 18分光元件
[0035] 180出光面
[0036] 182微結構
[0037] 20光學結合結構
[0038] 22微型光感測器
[0039] 24第二導光元件
[0040] 240第三表面
[0041] 250第四全內反射面
[0042] 26第二光纖
[0043] 28收光元件
【具體實施方式】
[0044] 請參考附圖，本發明的以上及額外目的、特徵及優點將通過本發明的較佳實施例 的以下闡釋性及非限制性詳細描敘予以更好地理解。
[0045] 配合參閱圖1及圖2,圖1為本發明的光收發模塊的立體圖，圖2為沿著圖1中2-2 線的剖視圖。該光收發模塊1包含一光學模塊10,該光學模塊10包含一第一導光元件12、 一光學元件14、一第一光纖16及一分光元件18。
[0046] 該第一導光元件12的折射率較佳為1. 12至2. 08之間。該第一導光元件12包含 一第一表面120及一第二表面122,該第一表面120及該第二表面122較佳是分別面向一第 一方向及一第二方向，該第一表面120設有一凸出部1202及一凹槽部1204。
[0047] 此外，該第一導光元件12的一具體實例為包含方向異於該第一表面120的一第一 全內反射面124、一第二全內反射面126及一第三全內反射面128。該第一全內反射面124 是設計使得由光學元件14發射並傳遞至該第一全內反射面124的光束的入射角度大於全 內反射的臨界角，如此一來，由該光學元件14發射並進入該第一導光元件12的光束，在傳 遞至該第一全內反射面124時，便會於該第一全內反射面124發生全內反射。該第二全內 反射面126是設計使得經由該第一全內反射面124全內反射後的光束可以傳遞於其上，且 光束的入射角度大於全內反射的臨界角，如此一來，由該第一全內反射面124全內反射後 的光束就可以傳遞至該第二全內反射面126，並於該第二全內反射面126發生全內反射。於 本實例中，該第二全內反射面126鄰接於該第一全內反射面124。該第三全內反射面128是 設計使得由該分光元件18反射後的光束可以傳遞至其上，且光束的入射角度大於全內反 射的臨界角，且經由該第三全內反射面128全內反射後的光束可以傳遞至該第二表面122。
[0048] 該光學兀件14位於該第一表面120,該光學兀件14於該凸出部1202相對應。該 光學元件14為用以發射光束的發光元件或用以接收光束的收光元件。在該光學元件14為 發光元件時，該光學元件14發射出的光線在通過該凸出部1202後，將轉變為平行光束。而 在該光學元件14為收光元件時，該第一導光元件12朝向該光學元件14出射的光線在通過 該凸出部1202後，將聚焦於該光學兀件14。
[0049] 該第一光纖16抵接於該第二表面122,藉以使該第一光纖16與該第一導光兀件 12形成光學耦接。
[0050] 該分光元件18貼附於該第一表面120,並與該凹槽部1204連接，該分光元件18的 折射率相異於該第一導光元件12的折射率，用以部分反射及部分透射傳遞至該分光元件 18的光束。該分光兀件18為濾光片、光學薄膜、光學樹脂或光學膠。
[0051] 該第一導光元件12及該分光元件18之間也可以包含一光學結合結構20,用以將 該分光元件18緊固於該第一導光元件12上。該光學結合結構20例如是光學膠、光學扣接 結構等可以將分光元件18緊固於該第一導光元件12上的結構。
[0052] 該光學模塊10還包含一微型光感測器22,用以感測透射該分光元件18的光束，該 微型光感測器22例如是電荷耦合元件或互補式金屬氧化物半導體元件。該分光元件18的 一出光面180可以進一步具有多個微結構182,所述多個微結構182可以提高該微型光感測 器22的監控效果。
[0053] 以前述具體實例為例，在該光學兀件14為發光兀件時，該光學兀件14發射的光束 通過該凸出部1202進入該第一導光元件12,並傳遞至該第一全內反射面124。該第一全內 反射面124使光束髮生全內反射並傳遞至該第二全內反射面126，該第二全內反射面126使 光束髮生全內反射並傳遞至該分光元件18。該分光元件18部分反射及部分透射傳遞至其 上的光束，使產生一反射光束及一透射光束。該反射光束傳遞至該第三全內反射面128,該 第三全內反射面128使該反射光束髮生全內反射後傳遞至該第二表面122,並通過該第二 表面122進入該第一光纖16。該透射光束通過所述多個微結構182傳遞至微型光感測器 22〇
[0054] 在該光學元件14為收光元件時，由該第一光纖16朝向該第一導光元件12傳遞的 光線系通過該第二表面122進入該第一導光元件12中，並傳遞至該第三全內反射面128。 該第三全內反射面128使光束髮生全內反射並傳遞至該分光兀件18。該分光兀件18部分 反射及部分透射傳遞至其上的光束，並使得被反射後的光束傳遞至該第二全內反射面126。 該第二全內反射面126使光束髮生全內反射並傳遞至該第一全內反射面124,該第一全內 反射面使光束髮生全內反射並通過該凸出部1202聚光後傳遞至該光學元件14。
[0055] 該光收發模塊1也可以包含一第二導光元件24、一第二光纖26及一收光元件28。 該第二光纖26與該第二導光兀件24對應設置，用以將一外部光束傳遞至該第二導光兀件 26。該收光元件28與該第二導光元件24對應設置，用以接收該外部光束。
[0056] 該第二導光兀件24的折射率可以相同或異於該第一導光兀件12,並具有一第三 表面240。該第二導光兀件24與該第一導光兀件12相結合，使該第三表面240及該第一 表面120位於相同平面，該第二導光兀件24及該第一導光兀件12之間是以一體成形方式 或互相接合方式結合。該第二導光元件24包含一第四全內反射面250,該第四全內反射面 250設計使得由該第二光纖15進入該第二導光元件24並傳遞於其上的光束的入射角度大 於全內反射的臨界角，且經由該第四全內反射面250反射後的光束得以傳遞至該收光元件 28,藉此，該收光元件28藉可以接收到經由該第二光纖26朝向該第二導光元件24傳遞的 光線。
[〇〇57] 然以上所述者，僅為本發明的較佳實施例，當不能限定本發明實施的範圍，即凡依 本發明權利要求所作的等同變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍意圖保護的範 疇。
【權利要求】
1. 一種光學模塊，包含： 一第一導光元件，包含一第一表面及一第二表面； 一光學元件，位於該第一表面； 一第一光纖，抵接於該第二表面；以及 一分光元件，貼附於該第一表面，用以部分反射及部分透射傳遞至該分光元件的光束， 該分光元件的折射率相異於該第一導光元件的折射率。
2. 如權利要求1所述的光學模塊，還包含一光學結合結構，設置於該第一導光元件及 該分光元件之間，用以將該分光元件緊固於該第一導光元件上。
3. 如權利要求1所述的光學模塊，還包含一微型光感測器，用以感測透射該分光元件 的光束。
4. 如權利要求1所述的光學模塊，其中該第一導光元件的折射率為1. 12至2. 08之間。
5. 如權利要求1所述的光學模塊，其中該分光元件為濾光片、光學薄膜、光學樹脂或光 學膠。
6. 如權利要求1所述的光學模塊，其中該分光元件的一出光面具有多個微結構。
7. 如權利要求1所述的光學模塊，其中該第一表面設有一凸出部，該光學元件與該凸 出部相對應。
8. 如權利要求1所述的光學模塊，其中該第一表面設有一凹槽部，該分光元件與該凹 槽部連接。
9. 一種光收發模塊，包括： 如權利要求1至8任一所述的光學模塊，其中該光學元件為一發光元件； 一第二導光兀件，與該第一導光兀件相結合； 一第二光纖，與該第二導光元件對應設置，用以將一外部光束傳遞至該第二導光元件； 以及 一收光元件，與該第二導光元件對應設置，用以接收該外部光束。
10. 如權利要求9所述的光收發模塊，其中該第一導光元件與該第二導光元件之間是 以一體成形方式或相互接合方式結合。
【文檔編號】G02B6/42GK104101956SQ201310112360
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月1日 優先權日:2013年4月1日
【發明者】廖育賢, 黃銘益, 楊德炫 申請人:臺達電子工業股份有限公司