专利名称：光信号收发模块及其光路控制方法
技术领域：
本发明涉及一种光信号收发模块及其光路控制方法，应用于接收与传送光信号，特别是涉及一种整合输出与输入光信号的光信号收发模块及其光路控制方法。
背景技术：
近年来光电产业的兴盛，提高了社会大众的生活品质，光纤网络的应用，以及休闲家电产品的发展，归功于光电通信的相关研究单位以及产业界的努力。其中光能信号与电子信号的转换与传递扮演着举足轻重的角色，利用光传送模块(optical transceiver module)装设于电子装置，使得电子装置可以通过光纤(optic fiber)来接收或是发射光信号。请参照图1，为公知光传送模块的立体示意图，其中光传送模块基本上包含有外壳11、基座12、接收器13、发射器14以及电路板16、17，如图1所示，基座12用以承载电路板16与电路板17，并借助外壳11包覆基座12，两片电路板16、17分别具有驱动发射以及接收光信号的功能，且各连接于发射器14以及接收器13，再经由接脚15来连接于电子装置，使得电子装置可借助接收发射端来传送接收光信号。
由上述可知，公知的设计通过接收器13以及发射器14来分别进行接收与传送的动作，并将电路板区分为两个区块，来防止产生串音(cross talk)的情况进而提高传输的品质；但是接收与发射的动作必须分开处理，所需求的空间大，而生产的成本也随之提高；再者两电路板的间隔为了缩小体积而非常靠近，因此不仅组装困难，且进行产品的测试与纠错动作时也往往因而受限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光信号收发模块及其光路控制方法，具有缩小模块体积与整合接收发送端口的优点。
本发明的上述目的是这样实现的一种光信号收发模块，收发信号均通过一光纤，而可将光信号传送至该光纤及自该光纤接收光信号，其中，包含有一光信号收发组件，一端为一光纤接合端可与该光纤接合，并具有一输出以及一输入端，该输出端相邻于该光纤接合端，而该输入端相对于该接合端，且该输入端及该输出端都具有一光电转换单元，可将该光信号转化为一电信号，或是将该电信号转化为该光信号，使该光纤传输的该光信号通过该光电转换单元转化为电信号并由该输出端向外输出，以及由该输入端输入该电信号，并通过该光电转换单元转化为该光信号，而传入该光纤，且该光信号的光路上并设有一滤光片；及一电路板，连接于该输出端以及该输入端，可接收该输出端的电信号，并可传送电信号至该输入端；其中该滤光片斜置于该光信号收发组件内，并与该光纤的光轴成一夹角，使由该光纤输入的光信号受到该滤光片的作用而偏折进入该输出端，而由该输入端进入的光信号可穿透滤光片进入该光纤。
本发明所述的光信号收发模块，其中，该电路板上包含有多个电子组件。
本发明所述的光信号收发模块，其中，该电路板包含有多个接脚。
本发明所述的光信号收发模块，其中，还包含有一壳体，该壳体可包覆于该光信号收发组件以及该电路板外，而仅露出该光纤接合端以及该接脚。
本发明所述的光信号收发模块，其中，该光信号收发组件相对于该输入端以及该输出端的光电转换单元还包含有一聚焦透镜，可将该光信号聚焦进入该光纤或是该光电转换单元。
本发明所述的一种光信号收发模块的光路控制方法，是接合于一光纤，而可借助单一光纤收发光信号，其中，包含有下列步骤由该光纤接收一第一光信号；折射该第一光信号而进入一第一光电转换单元；转化该第一光信号为一第一电信号；通过一输出端输出该第一电信号；通过一输入端接收一第二电信号至一第二光电转换单元；
转化该第二电信号为一第二光信号；及将该第二光信号输出至该光纤。
本发明所述的光信号收发模块的光路控制方法，其中，折射该第一光信号而进入一第一光电转换单元的步骤是借助一滤光片来折射该第一光信号。
本发明所述的光信号收发模块的光路控制方法，其中，该第一电信号的输出端以及该第二电信号的输入端是大致位于相邻的两侧。
本发明所述的光信号收发模块的光路控制方法，其中该第二电信号的输入端是与该光纤接合处大致位于相对的两侧。
根据本发明所述的光信号收发模块及其光路控制方法，主要包含有光信号收发组件以及电路板，其中光信号收发组件包含有一整合公知接收与发射两端口的光纤接合端，用以接合一外部光纤，并利用滤光片将光纤输入的第一光信号偏折一角度后进入第一光电转换单元，而将第一光信号转换为第一电信号，然后经由输出端将第一电信号传递至电路板。另一方面，进行欲传递发射的动作时，首先由输入端接收来自电路板传送的第二电信号，再通过第二光电转换单元将第二电信号转换为第二光信号，然后直接穿透滤光片而将第二光信号传送至光纤。
另需补充的是，电路板还配置有接脚，用以连结于电子装置，而为了能够保护电路板上的电子组件以及相邻的光信号收发组件，利用壳体包覆而防止外界灰尘杂质的进入而造成各组件因短路造成的损坏，并仅外露出光纤接合端以及接脚。为了能够加强光信号的强度，在第一光电转换单元与第二光电转换单元，分别装设有一透镜，使得光信号能够聚焦进入光纤或是第一光电转换单元。
为使对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，现结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
图1是公知光传送模块的立体示意图；图2是本发明光信号收发模块的立体示意图；图3是本发明光信号收发模块的侧剖示意图；图4是本发明光信号收发模块的运作示意图；
图5是本发明光信号收发模块的流程示意图；图6是本发明光信号收发模块第二实施例的运作示意图；图7是本发明光信号收发模块第二实施例的流程示意图。
具体实施例方式
根据本发明所述的一种光信号收发模块及其光路控制方法，其中光信号收发模块主要包含有光信号收发组件以及电路板。请参照图2，为本发明光信号收发模块的立体示意图，光信号收发模块主要包含有光信号收发组件20以及电路板30，多个电子组件10配置于电路板30的一侧，用以处理光信号收发组件20的输出与输入的电信号，并通过接脚50与电子装置连结。另外为了能够保护电路板30上的电子组件10以及相邻的光信号收发组件20，利用一壳体40包覆而防止外界灰尘杂质的进入而防止各组件产生短路而造成损坏，并仅外露出光纤接合端21以及接脚50。
在此描述光信号收发组件20内的各组件，并以附图标记来辅助说明。请参考图3，为本发明光信号收发模块的侧剖示意图，其中光信号收发组件20的一侧配置有光纤接合端21，用以容置外部的光纤60，而相对光纤接合端21的光信号收发组件20的一侧，装设有输入端80，并连接于电路板30。相邻光信号接合端21的一侧，设置有输出端70，同样连接于电路板30。另需补充的是，输入端80与输出端70设置于彼此相邻的光信号收发组件的两侧。另一方面输出端70与输入端80分别包含有第一光电转换单元71与第二光电转换单元81，另外根据本发明所述的光信号收发模块及其光路控制方法，其中一滤光片90斜置于光信号收发组件20，并与光纤60传送光信号的光路(光轴)成一夹角，而将光纤60所发射的光信号偏折一预定的角度(后面将详细说明)。
由上述可知，可以了解到本发明包含的组件及其组装的相对关系，请参照图4以及图5，分别为本发明光信号收发模块的运作示意图与流程示意图，在此将详细描述其运作流程及其内部光路控制方法。要接收外部光纤所传递的光信号时，首先由光纤60接收外部的第一光信号(步骤300)，通过滤光片90将第一光信号折射进入第一光电转换单元71(步骤310)，并转换为第一电信号(步骤320)，然后再借助输出端70将第一电信号传递至电路板30(步骤330)。接下来说明自电路板30传递电信号给光纤60的流程，首先由输入端80接收电路板30的第二电信号(步骤400)而传递至第二光电转换单元81(步骤410)，并通过第二光电转换81将第二电信号转换为第二光信号(步骤420)，然后穿透滤光片90而将第二光信号输出至光纤60(步骤430)。换句话说，借助滤光片将光纤60传送的第一光信号偏折进入输出端70，并经由输入端80将第二光信号传送至光纤60，因此不同于传统输出与输入的光纤，只需一光纤接合端21连接一光纤60，即可选择地进行输入与输出光信号的动作。
在此另举一较佳实施例，请参考图6与图7，分别为本发明光信号收发模块第二实施例的运作示意图与第二实施例的流程示意图，在第一光电转换单元71与第二光电转换单元81分别装设第一聚焦透镜100与第二聚焦透镜，借以加强光信号的强度。另需补充的是，聚焦透镜具有梯度式折射率(Gradientindex)的特性，此类透镜主要用途在于检测较小或细长东西的内部，以为检测判断之用，在信号传递应用上做为光线聚焦及准直之用，主要应用于光通信传输(Optical telecommunication)、光隔绝器(Optical Isolators)、光准直器(Collimator)、内视镜系统(Endoscopic lens systems)、DWDM模块(DWDMdevices)。
在此将详细描述本发明第二实施例的运作流程及其内部光路控制方法。要接收外部光纤所传递的光信号时，首先由光纤60接收外部的第一光信号(步骤500)，通过滤光片90将第一光信号偏折进入第一聚焦透镜100(步骤510)，并将第一光信号聚焦传送至第一光电转换单元71(步骤520)，再转换为第一电信号(步骤530)，然后借助输出端70将第一电信号传递至电路板30(步骤540)。接下来说明电路板70传递电信号给光纤60的流程，首先由输入端80接收电路板30的第二电信号(步骤600)而传递至第二光电转换单元81(步骤610)，并通过第二光电转换单元81将第二电信号转换为第二光信号(步骤620)，接着经由第二聚焦透镜110将第二光信号集中聚焦(步骤630)，然后穿透滤光片90而将第二光信号输出至光纤60(步骤640)。换句话说，利用滤光片与第一聚焦透镜100使光纤60传送的第一光信号偏折进入输出端70，再经由输入端80与第二聚焦透镜110将第二光信号聚焦传送至光纤60；不同于传统输出与输入的光纤，只需一光纤接合端21连接一光纤60，而可选择地进行输入与输出光信号的动作，并增设一聚焦透镜来加强光信号的强度，而大幅提高传输光信号的品质。
本发明是一种光信号收发模块及其光路控制方法，借助光纤接合端连接外部光纤，并通过装设于光信号收发组件内的滤光片将光纤输入的光信号产生偏折进入光电转换单元转换为电信号而传递至电路板；同理经由另一光电转换单元将电路板的电信号转换为光信号，并直接穿透滤光片而输出至外部光纤，因此可选择性地同时进行输入与输出的动作；再者，利用聚焦透镜而集中加强光信号，因此不仅大幅提高传输的品质，而简易的组装方式以及整合输出与输入的光信号，更为降低生产的成本，可为产业所利用。
以上所述仅为本发明其中的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围；即凡根据本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。
权利要求
1.一种光信号收发模块，收发信号均通过一光纤，而可将光信号传送至该光纤及自该光纤接收光信号，其特征在于，包含有；一光信号收发组件，一端为一光纤接合端可与该光纤接合，并具有一输出以及一输入端，该输出端相邻于该光纤接合端，而该输入端相对于该接合端，且该输入端及该输出端都具有一光电转换单元，可将该光信号转化为一电信号，或是将该电信号转化为该光信号，使该光纤传输的该光信号通过该光电转换单元转化为电信号并由该输出端向外输出，以及由该输入端输入该电信号，并通过该光电转换单元转化为该光信号，而传入该光纤，且该光信号的光路上并设有一滤光片；及一电路板，连接于该输出端以及该输入端，可接收该输出端的电信号，并可传送电信号至该输入端；其中该滤光片斜置于该光信号收发组件内，并与该光纤的光轴成一夹角，使由该光纤输入的光信号受到该滤光片的作用而偏折进入该输出端，而由该输入端进入的光信号可穿透滤光片进入该光纤。
2.如权利要求1所述的光信号收发模块，其特征在于，该电路板上包含有多个电子组件。
3.如权利要求1所述的光信号收发模块，其特征在于，该电路板包含有多个接脚。
4.如权利要求3所述的光信号收发模块，其特征在于，还包含有一壳体，该壳体可包覆于该光信号收发组件以及该电路板外，而仅露出该光纤接合端以及该接脚。
5.如权利要求1所述的光信号收发模块，其特征在于，该光信号收发组件相对于该输入端以及该输出端的光电转换单元还包含有一聚焦透镜，可将该光信号聚焦进入该光纤或是该光电转换单元。
6.一种光信号收发模块的光路控制方法，是接合于一光纤，而可借助单一光纤收发光信号，其特征在于，包含有下列步骤由该光纤接收一第一光信号；折射该第一光信号而进入一第一光电转换单元；转化该第一光信号为一第一电信号；通过一输出端输出该第一电信号；通过一输入端接收一第二电信号至一第二光电转换单元；转化该第二电信号为一第二光信号；及将该第二光信号输出至该光纤。
7.如权利要求6所述的光信号收发模块的光路控制方法，其特征在于，折射该第一光信号而进入一第一光电转换单元的步骤是借助一滤光片来折射该第一光信号。
8.如权利要求6所述的光信号收发模块的光路控制方法，其特征在于，该第一电信号的输出端以及该第二电信号的输入端是大致位于相邻的两侧。
9.如权利要求6所述的光信号收发模块的光路控制方法，其特征在于，该第二电信号的输入端是与该光纤接合处大致位于相对的两侧。
全文摘要
一种光信号收发模块及其光路控制方法，用以传送光信号至光纤及接收自光纤发射的光信号，主要包含有光信号收发组件以及电路板，其中经由光信号收发组件一侧配置的光纤接合端与光纤接合，并利用一滤光片将光纤发射的光信号产生偏折而进入输入端，再通过光电转换单元将光信号转化为电信号，而传递至电路板；同理借助输出端接收电路板的电信号，经过光电转换单元将电信号转化为光信号后，直接穿透滤光片将光信号传送至光纤，利用一光纤接合端容置一光纤，即可选择地同时进行接收与传送光信号的动作，而大幅提高产品的使用便利性，并同时降低生产成本。
文档编号H04B10/02GK1510449SQ02159630
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月25日 优先权日2002年12月25日
发明者徐雨弘, 林祐年 申请人:台达电子工业股份有限公司