光電轉(zhuǎn)換器和光電連接裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種光電轉(zhuǎn)換器和光電連接裝置。其中光電轉(zhuǎn)換器包括殼體，其中在殼體的基板上設(shè)有驅(qū)動(dòng)控制器、至少一個(gè)信息發(fā)送晶片、至少一個(gè)信息接收晶片。信息發(fā)送晶片在驅(qū)動(dòng)控制器的控制下，將需要傳輸?shù)碾娦盘栟D(zhuǎn)換為光信號，通過與信息發(fā)送晶片相對應(yīng)的光纖進(jìn)行發(fā)送。信息接收晶片在驅(qū)動(dòng)控制器的控制下，將到達(dá)信息接收晶片接收表面的外部輸入光信號轉(zhuǎn)換為電信號并輸出，其中外部輸入光信號通過與信息接收晶片相對應(yīng)的光纖進(jìn)行傳輸。通過在同一光電轉(zhuǎn)換器中設(shè)置信息發(fā)送晶片和信息接收晶片，每個(gè)信息發(fā)送晶片通過對應(yīng)的光纖發(fā)送信息，信息接收晶片通過對應(yīng)的光纖接收信息，從而可以一體化地實(shí)現(xiàn)多通道光纖傳輸。
【專利說明】光電轉(zhuǎn)換器和光電連接裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及信息傳輸領(lǐng)域，特別涉及一種光電轉(zhuǎn)換器和光電連接裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有信號傳輸領(lǐng)域越來越多的將光纖這種傳輸介質(zhì)引入其中。光纖作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，其頻帶寬、容量大、損耗低、傳輸距離長和抗電磁干擾的優(yōu)點(diǎn)越發(fā)明顯。但是目前多媒體傳輸領(lǐng)域還大多采用銅纜作為數(shù)據(jù)傳輸線，銅纜的數(shù)據(jù)傳輸量小，只支持短距離傳輸，無法滿足高清、高速的數(shù)據(jù)傳輸要求。
[0003]多芯多通道光電系統(tǒng)便是基于此背景下形成的，通過光電轉(zhuǎn)換模塊將多媒體電信號經(jīng)光發(fā)射模塊轉(zhuǎn)換為光信號，通過光纖傳輸?shù)搅硪欢?，?jīng)光接收模塊再轉(zhuǎn)換回多媒體電信號，實(shí)現(xiàn)信號在光纖內(nèi)的傳輸，大大提高了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容量和傳輸距離，同時(shí)滿足高清、高速的數(shù)據(jù)傳輸要求。
[0004]例如，在現(xiàn)有技術(shù)中，MPO (Muiti Fiber Push On，多光纖推接)型光纖連接器和QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable,四通道SFP接口)是一種多芯多通道插拔式連接器，但是它們存在以下缺點(diǎn):
[0005]UMPO接口僅是單純的物理接口，若需要進(jìn)行信息傳輸時(shí)，還需要添加相應(yīng)的接收端和發(fā)射端。
[0006]2、QSFP中使用的透鏡體積巨大，同時(shí)每路光纖之間的間距是恒定的，均為250 μ m,因此必須使用陣列式的信息接收單元和信息發(fā)送單元。
[0007]此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，多芯多通道插拔式連接器還存在以下明顯缺陷:
[0008]1、目前的多媒體傳輸線以銅纜等金屬介質(zhì)為主，成本高，傳輸距離短，性能差；
[0009]2、現(xiàn)有的光電模組信號傳輸結(jié)構(gòu)中沒有用于發(fā)射和接收的裸晶陣列式結(jié)構(gòu)；
[0010]3、現(xiàn)有的光電模組沒有用于傳輸?shù)亩嗤ǖ酪惑w化模塊。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種光電轉(zhuǎn)換器和光電連接裝置。通過在同一光電轉(zhuǎn)換器中設(shè)置信息發(fā)送晶片和信息接收晶片，每個(gè)信息發(fā)送晶片通過對應(yīng)的光纖發(fā)送信息，信息接收晶片通過對應(yīng)的光纖接收信息，從而可以一體化地實(shí)現(xiàn)多通道光纖傳輸。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光電轉(zhuǎn)換器，包括殼體，其中在殼體的基板上設(shè)有驅(qū)動(dòng)控制器、至少一個(gè)信息發(fā)送晶片、至少一個(gè)信息接收晶片，其中:
[0013]所述信息發(fā)送晶片在驅(qū)動(dòng)控制器的控制下，將需要傳輸?shù)碾娦盘栟D(zhuǎn)換為光信號，通過與所述信息發(fā)送晶片相對應(yīng)的光纖進(jìn)行發(fā)送；
[0014]所述信息接收晶片在驅(qū)動(dòng)控制器的控制下，將到達(dá)信息接收晶片接收表面的外部輸入光信號轉(zhuǎn)換為電信號并輸出，其中外部輸入光信號通過與所述信息接收晶片相對應(yīng)的光纖進(jìn)行傳輸。
[0015]優(yōu)選的，光電轉(zhuǎn)換器還包括透鏡，透鏡包括第一表面、第二表面和第三表面，其中:
[0016]所述信息發(fā)送晶片將光信號發(fā)送給透鏡，光信號通過透鏡的第一表面進(jìn)入透鏡，經(jīng)第二表面反射后由第三表面透射出透鏡，通過與所述信息發(fā)送晶片相對應(yīng)的光纖進(jìn)行發(fā)送;
[0017]通過與所述信息接收晶片相對應(yīng)的光纖傳輸?shù)耐獠枯斎牍庑盘柾ㄟ^透鏡的第三表面進(jìn)入透鏡，經(jīng)第二表面反射后由第一表面透射出透鏡，到達(dá)信息接收晶片的接收表面。
[0018]優(yōu)選的，透鏡的第一表面和第三表面上設(shè)有匯聚透鏡。
[0019]優(yōu)選的，信息發(fā)送晶片為垂直腔面發(fā)射激光器，信息接收晶片為光電探測器。
[0020]優(yōu)選的，各晶片之間的距離為500 μ m。
[0021]優(yōu)選的，基板為印刷電路板，材料為金屬化陶瓷。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種光電連接裝置，包括光電轉(zhuǎn)換器和適配器，其中光電轉(zhuǎn)換器是上述任一實(shí)施例涉及的光電轉(zhuǎn)換器；適配器包括本體，本體上設(shè)置有放置光纖的凹槽，其中每個(gè)光纖分別與光電轉(zhuǎn)換器中的一個(gè)信息發(fā)送晶片或信息接收晶片相對應(yīng)。
[0023]優(yōu)選的，各光纖之間的距離為500 μ m。
[0024]優(yōu)選的，適配器與光電轉(zhuǎn)換器通過固定件進(jìn)行連接。
[0025]優(yōu)選的，固定件包括設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換器殼體上的固定柱，以及設(shè)置在適配器本體上的與所述固定柱相匹配的固定孔。
[0026]本發(fā)明通過在同一光電轉(zhuǎn)換器中設(shè)置信息發(fā)送晶片和信息接收晶片，每個(gè)信息發(fā)送晶片通過對應(yīng)的光纖發(fā)送信息，信息接收晶片通過對應(yīng)的光纖接收信息，從而可以一體化地實(shí)現(xiàn)多通道光纖傳輸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明光電轉(zhuǎn)換器一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0029]圖2為本發(fā)明光電轉(zhuǎn)換器另一實(shí)施例的示意圖。
[0030]圖3為本發(fā)明發(fā)送信息一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0031]圖4為本發(fā)明接收信息一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0032]圖5為本發(fā)明光電連接裝置一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0033]圖6為本發(fā)明光纖連接一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0036]同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。
[0037]對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。
[0038]在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。
[0039]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0040]圖1為本發(fā)明光電轉(zhuǎn)換器一個(gè)實(shí)施例的不意圖。如圖1所不，光電轉(zhuǎn)換器包括殼體，其中在殼體的基板11上設(shè)有驅(qū)動(dòng)控制器12、至少一個(gè)信息發(fā)送晶片13、至少一個(gè)信息接收晶片14。其中:
[0041]所述信息發(fā)送晶片13在驅(qū)動(dòng)控制器12的控制下，將需要傳輸?shù)碾娦盘栟D(zhuǎn)換為光信號，通過與所述信息發(fā)送晶片相對應(yīng)的光纖進(jìn)行發(fā)送。
[0042]所述信息接收晶片14在驅(qū)動(dòng)控制器的控制下，將到達(dá)信息接收晶片14接收表面的外部輸入光信號轉(zhuǎn)換為電信號并輸出，其中外部輸入光信號通過與所述信息接收晶片相對應(yīng)的光纖進(jìn)行傳輸。
[0043]基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的光電轉(zhuǎn)換器，通過在同一光電轉(zhuǎn)換器中設(shè)置信息發(fā)送晶片和信息接收晶片，每個(gè)信息發(fā)送晶片通過對應(yīng)的光纖發(fā)送信息，信息接收晶片通過對應(yīng)的光纖接收信息，從而可以一體化地實(shí)現(xiàn)多通道光纖傳輸。
[0044]優(yōu)選的，信息發(fā)送晶片可為VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔面發(fā)射激光器)，信息接收晶片可為H) (Photo Detector，光電探測器)。
[0045]優(yōu)選的，基板上各晶片之間的距離可以調(diào)整，例如，各晶片之間的距離可以為500 μ m0
[0046]優(yōu)選的，基板為印刷電路板，材料為金屬化陶瓷。
[0047]由于采用陶瓷基板，因此可為光電轉(zhuǎn)換器提供良好的散熱和絕緣性能，并提供穩(wěn)定的介電常數(shù)。
[0048]圖2為本發(fā)明光電轉(zhuǎn)換器另一實(shí)施例的示意圖。與圖1所示實(shí)施例相比，為了便于信息傳輸，還可在光電轉(zhuǎn)換器中設(shè)置一個(gè)透鏡15。其中，透鏡可包括第一表面151、第二表面152和第三表面153，如圖3和圖4所示。
[0049]下面通過具體示例對本發(fā)明的信息傳輸進(jìn)行說明。
[0050]圖3為本發(fā)明發(fā)送信息一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖3所示，在發(fā)送信息時(shí)，信息發(fā)送晶片13將光信號發(fā)送給透鏡15,光信號通過透鏡15的第一表面151進(jìn)入透鏡,經(jīng)第二表面152反射后由第三表面153透射出透鏡，通過與信息發(fā)送晶片13相對應(yīng)的光纖31發(fā)送到光網(wǎng)絡(luò)。
[0051]圖4為本發(fā)明接收信息一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖4所示，在接收信息時(shí)，通過與信息接收晶片14相對應(yīng)的光纖32傳輸?shù)耐獠枯斎牍庑盘柾ㄟ^透鏡15的第三表面153進(jìn)入透鏡15，經(jīng)第二表面152反射后由第一表面151透射出透鏡，到達(dá)信息接收晶片14的接收表面。優(yōu)選的，透鏡15的第三表面153與光信號之間的夾角為45°。
[0052]優(yōu)選的，為了實(shí)現(xiàn)光線匯聚，可在透鏡15的第一表面151和第三表面153上設(shè)有匯聚透鏡。
[0053]需要說明的是，由于在殼體的基板11上設(shè)有至少一個(gè)信息發(fā)送晶片13和至少一個(gè)信息接收晶片14，從而可一體化地實(shí)現(xiàn)多通道光纖傳輸。
[0054]圖5為本發(fā)明光電連接裝置一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖5所示，光電連接裝置包括光電轉(zhuǎn)換器I和適配器2。其中光電轉(zhuǎn)換器I是如圖1-4中任一實(shí)施例涉及的光電轉(zhuǎn)換器。例如，光電轉(zhuǎn)換器I包括殼體10,其中在殼體10的基板11上設(shè)有驅(qū)動(dòng)控制器12、至少一個(gè)信息發(fā)送晶片13、至少一個(gè)信息接收晶片14、以及透鏡15。
[0055]適配器2包括本體21,本體上設(shè)置有放置光纖3的凹槽22,其中每個(gè)光纖分別與光電轉(zhuǎn)換器中的一個(gè)信息發(fā)送晶片13或信息接收晶片14相對應(yīng)。
[0056]基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的光電連接裝置，通過在同一光電轉(zhuǎn)換器中設(shè)置信息發(fā)送晶片和信息接收晶片，每個(gè)信息發(fā)送晶片通過對應(yīng)的光纖發(fā)送信息，信息接收晶片通過對應(yīng)的光纖接收信息，從而可以一體化地實(shí)現(xiàn)多通道光纖傳輸。
[0057]作為示例，在圖5中僅給出了一個(gè)信息接收晶片14。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解的是，可對信息發(fā)送晶片和信息接收晶片的數(shù)量進(jìn)行自由調(diào)整。
[0058]需要說明的是，由于在殼體10的基板11上設(shè)有至少一個(gè)信息發(fā)送晶片13和至少一個(gè)信息接收晶片14，因此光纖3中也相應(yīng)地包括與信息發(fā)送晶片13相對應(yīng)的光纖31，以及與信息接收晶片14相對應(yīng)的光纖32。
[0059]優(yōu)選的，各光纖之間的距離可以調(diào)整。例如，各光纖之間的距離可以為500μπι。
[0060]作為示例，當(dāng)采用六芯多模光纖時(shí)，若圖5的光電連接裝置作為發(fā)送方時(shí)，此時(shí)可在殼體10的基板11上設(shè)有5個(gè)信息發(fā)送晶片13和I個(gè)信息接收晶片14，例如圖5就給出了這種情形下的配置。相應(yīng)的，若圖5的光電連接裝置作為接收方時(shí)，則可在殼體10的基板11上設(shè)有I個(gè)信息發(fā)送晶片13和5個(gè)信息接收晶片14。發(fā)送方和接收方的連接如圖6所示。
[0061]例如，將信息發(fā)送晶片、信息接收晶片、以及驅(qū)動(dòng)控制器通過自動(dòng)晶體貼片機(jī)擺放在陶瓷基板上，彼此連接使用導(dǎo)電銀膠，使用高溫烘烤固化。采用金線打焊機(jī)，將信息發(fā)送晶片、信息接收晶片、以及驅(qū)動(dòng)控制器之間由金線連接。
[0062]此外，多模多芯光纖3與適配器2之間的連接，使用353ND膠水與UV膠使光纖與適配器對應(yīng)空位固化連接，使用光纖研磨工藝修正光纖端面，控制光纖插回?fù)p值，以達(dá)到傳輸要求。
[0063]透鏡5與殼體10的結(jié)合采用半主動(dòng)耦合作業(yè)，采用點(diǎn)膠(外殼是塑料型)或者緊配合(外殼是金屬型)的方式結(jié)合。
[0064]在一個(gè)實(shí)施例中，適配器2與光電轉(zhuǎn)換器I通過固定件進(jìn)行連接。
[0065]優(yōu)選的，固定件包括設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換器殼體上的固定柱，以及設(shè)置在適配器本體上的與所述固定柱相匹配的固定孔。如圖5所示。
[0066]通過實(shí)施本發(fā)明，可得到以下有益效果:
[0067]1、米用多模多芯光纖(62.5/125 μ m)進(jìn)行傳輸，稱合方便。
[0068]2、晶片(光纖)間距為500 μ m，可采用單顆VCSEL和H)進(jìn)行DB，相比陣列式H)和VCSEL成本更低。而且可以按需求靈活的搭配VCSEL和H)數(shù)量。
[0069]3、將信息發(fā)送晶片、信息接收晶片、以及驅(qū)動(dòng)控制器密封到具有透鏡的殼體內(nèi)，使用壽命更長。
[0070]4、可以更換不同波長的VCSEL、PD和光纖來滿足不同客戶的要求。
[0071]5、采用陶瓷基板，散熱性好。
[0072]6、外觀尺寸小，方便地使用于各種設(shè)備。
[0073]7、由于可作為一體化模塊，因此可直接裝配使用。
[0074]8、作業(yè)簡便，便于大批量制作。
[0075]本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種光電轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括殼體，其中在殼體的基板上設(shè)有驅(qū)動(dòng)控制器、至少一個(gè)信息發(fā)送晶片、至少一個(gè)信息接收晶片，其中: 所述信息發(fā)送晶片在驅(qū)動(dòng)控制器的控制下，將需要傳輸?shù)碾娦盘栟D(zhuǎn)換為光信號，通過與所述信息發(fā)送晶片相對應(yīng)的光纖進(jìn)行發(fā)送； 所述信息接收晶片在驅(qū)動(dòng)控制器的控制下，將到達(dá)信息接收晶片接收表面的外部輸入光信號轉(zhuǎn)換為電信號并輸出，其中外部輸入光信號通過與所述信息接收晶片相對應(yīng)的光纖進(jìn)行傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換器，其特征在于，光電轉(zhuǎn)換器還包括透鏡，透鏡包括第一表面、第二表面和第三表面，其中: 所述信息發(fā)送晶片將光信號發(fā)送給透鏡，光信號通過透鏡的第一表面進(jìn)入透鏡，經(jīng)第二表面反射后由第三表面透射出透鏡，通過與所述信息發(fā)送晶片相對應(yīng)的光纖進(jìn)行發(fā)送；通過與所述信息接收晶片相對應(yīng)的光纖傳輸?shù)耐獠枯斎牍庑盘柾ㄟ^透鏡的第三表面進(jìn)入透鏡，經(jīng)第二表面反射后由第一表面透射出透鏡，到達(dá)信息接收晶片的接收表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 透鏡的第一表面和第三表面上設(shè)有匯聚透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器,其特征在于， 信息發(fā)送晶片為垂直腔面發(fā)射激光器； 信息接收晶片為光電探測器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器,其特征在于， 各晶片之間的距離為500 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器,其特征在于， 基板為印刷電路板，材料為金屬化陶瓷。
7.一種光電連接裝置，其特征在于，包括光電轉(zhuǎn)換器和適配器，其中光電轉(zhuǎn)換器是權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器；適配器包括本體，本體上設(shè)置有放置光纖的凹槽，其中每個(gè)光纖分別與光電轉(zhuǎn)換器中的一個(gè)信息發(fā)送晶片或信息接收晶片相對應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電連接裝置，其特征在于， 各光纖之間的距離為500 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光電連接裝置，其特征在于， 適配器與光電轉(zhuǎn)換器通過固定件進(jìn)行連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電連接裝置，其特征在于， 固定件包括設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換器殼體上的固定柱，以及設(shè)置在適配器本體上的與所述固定柱相匹配的固定孔。
【文檔編號】G02B6/42GK104422996SQ201310367669
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】王灝 申請人:浙江彩虹魚通訊技術(shù)有限公司