CN1284017C - 用于在电信号处理装置处设置光电变换器的装置 - Google Patents

Abstract

用于将光电变换器(20)设置在电信号处理装置，尤其是CATV放大器(10)处的装置，具有一个衬底(11)和一个衬底托架(17)，上述衬底(11)承载用于信号处理的电子元件和/或电路(12)，而上述衬底托架(17)承载衬底和优选的是用作衬底的散热片，上述装置包括一个变换器承载装置(3，5)，光电变换器(20)可安装或安装到上述变换器承载装置(3，5)之中或之上，并且该变换器承载装置(3，5)优选的是可拆卸式，直接安装或可安装到衬底托架上。

Description

用于在电信号处理装置处设置 光电变换器的装置

技术领域

本发明涉及一种用于在电信号处理装置处设置光电变换器的装置。

背景技术

在有线电视系统(CATV系统)中，电视信号是经由或通过同轴电缆或包括玻璃纤维的光缆从有线电视供应者或提供者那里传送到一个社区的许多不同的TV用户。为了得到一个大的带宽，经由光缆或光纤的光学传输变得越来越普遍。但在CATV社区自身之内，仍然在使用建筑物中已经安装好的同轴电缆。因此，通过光缆传输的调幅(AM)光学电视信号必须通过光电(或：光电，光电子的)变换器(或：转换器)如PIN光电探测器二极管或其它光电探测器转变成相应的射频(高频)电视信号。

光电变换器固定地连接到玻璃纤维的末端上，用于把光学信号传送到变换器的光输入端。光电变换器的电输出电连接到一个电CATV放大器上，用于在变换器的输出处将转变后的电信号放大。CATV放大器包括若干有源和无源电子元件与一个金属托架主体及一个保护盖或外壳，上述有源和无源的电子元件设置在一个衬底，如一种厚膜或薄膜陶瓷衬底或一块印刷电路板(PCB)上，衬底安装到上述金属托架主体上，而上述保护盖或外壳用于保护衬底及衬底上的电子元件。金属托架主体通常是根据国际标准SOT 115设计，并因此具有基本上是矩形形状和标准化的尺寸。

光电变换器通过一种变换器托架直接或间接地安装到衬底上，并且只由衬底机械式支承。另外，变换器的电输出电连接到衬底上的电子电路上。连接到变换器上的玻璃纤维用一种刚性橡胶套保护，上述刚性橡胶套固定式和非刚性地保持在保护性外壳的一个开口内。包括电放大器和安装好的光电变换器的整个单元也叫做光接收器组件。

US 5,627,531A公开了一种用于CATV光学接收器组件的光电变换器。这种已知的光电变换器包括一种固定到陶瓷材料制的一种光电器件托架上的光电器件，如：一个光电二极管或发光二极管或激光器，并且还包括一个具有沟槽的光纤托架，一种单模或多模光纤的一个端部通过焊剂或粘合剂安装和固定在上述沟槽中。光纤托架具有一个反射表面，并以这种方式连接到光电器件托架上，以使反射表面与光纤和光电器件对准。

这种已知的光电器件可以在常规有线电视应用中将光信号转变成电信号，或是用于在现代互动或双向有线电视系统中将电信号转变成光信号，上述互动或双向有线电视系统允许从电视用户到电视提供者的反向信号传输，封装的光电器件的类型根据所要求的信号方向而定。

已知在该技术中有许多方法和装置能将一种光电变换器安装到一个CATV放大器的衬底上。

已知通过将光电变换器焊接到一个作为变换器托架的机械金属夹具上将所述光电变换器安装到衬底上，上述变换器托架又焊接到衬底上。

另一种将光电变换器安装到衬底上的特殊方法包括用一种粘合剂，如：UV可固的或热固树脂中的一种，将变换器黏合到一个塑料托架上并将托架黏合到衬底上。

两种已知的方法不需要或是只需要一个额外的部件来将变换器安装到CATV放大器上，它们价格便宜并遵守标准技术，因此，在本领域的技术人员中得到了充分肯定。

发明概述

然而，本发明的目的是提供一种可供选择的方案，用于将一种光电变换器设置在一个电信号处理装置处，尤其是设置在一个CATV或有线电视放大器处，所述电信号处理装置包括承载用于信号处理的电子元件和/或电路的衬底，以及一个用于承载所述衬底的衬底托架。

根据本发明，这一目的和其它目的是通过权利要求1的特征实现的。根据权利要求1的用于将一个光电变换器设置在一个电信号处理装置处的装置包括：一个变换器承载装置，所述光电变换器可安装或安装到上述变换器承载装置之中或之上，而变换器承载装置可直接安装或者可安装到上述衬底托架上，该衬底托架承载着信号处理装置的衬底，并最好作为减少衬底及其的电子元件的散热器。

换句话说，根据本发明，借助于与衬底托架相连的变换器承载装置，光电变换器只由衬底托架机械地支撑，而不由承载着用于信号处理的电子元件和/或电路的衬底支撑。变换器承载装置作为变换器和衬底托架间的“机械接口”。与所有的现有技术解决方案相反，衬底一点也没有对光电变换器的机械支撑功能。

由于光电变换器承载装置被安装在衬底托架，而不是像现有技术那样安装在衬底上，与现有技术相比，大大减少了在将光电变换器组装到信号处理装置上或处的过程中损坏衬底的危险。

而且，尽管在现有技术中，在衬底上必须提供相当大的空间用于将变换器或变换器托架连接到衬底上和通常也使玻璃纤维与变换器连接，上述空间对电子电路或元件来说是损失，但根据本发明所述的组件可在衬底上提供额外的空间，上述额外的空间可供用于信号处理的电子元件和其它电子功能使用。

现在，在技术发展中，信号处理装置包括越来越多的功能，另一方面，在衬底托架上可供衬底用的面积及因此衬底的尺寸在许多应用中仍然受限制，尤其是必须遵守像SOT 115标准的标准时。这些有点矛盾的目的通过本发明所述的特点达到，与先有技术相比，本发明能增加信号处理装置及其电子元件的容量，而同时在衬底上不用任何另外的空间。

即使没有附加的电子元件或电路集成在衬底上，电路的设计还是变得与光电变换器完全无关，使得在信号处理装置的电器部分内能有更高的自由度，和/或允许在纯粹电放大器及光学接收器中的衬底的标准设计和/或某些不同的衬底设计，比如：用于不同的频带。

本发明的另一个优点是变换器本身定位的自由度，它也不取决于衬底的实际设计，并且可以只根据对变换器设置它的电气连接及与玻璃纤维的最佳光连接的需要进行选择。简单地通过成形并因此设置变换器承载装置，光电变换器可以安放或定位在信号处理装置处或其附近任何所希望的位置中。

此外，光电变换器尤其是当装备有光纤时，对机械应力和热应力二者都十分敏感。根据本发明的组件减少了损坏灵敏的变换器的危险，因为变换器在其装配期间不必经受像现有技术中黏合或焊接过程那样的热波动。

当涉及术语“光电的”时，它包括光或光学信号变换成电流或电信号，及电流或电信号变换成光或光学信号。术语“光学的”或“光”不仅包括可见了光谱，而且还包括红外光谱。

本发明装置的优选实施例和应用在权利要求1的从属权利要求中陈述。

一般来说，光电变换器是利用电气连接，优选的是通过焊接或导线连接，电连接或可连接到衬底上。这些电气连接不完成对变换器的任何机械支承功能。光电变换器仅是通过变换器承载装置被衬底托架机械地支承，而不是通过与其电连接被衬底机械地支承。换句话说，即使除去电气连接，变换器也牢牢地保持在它与衬底的相对位置中。

在一个有利的实施例中，衬底被设置或固定在衬底托架的中央部分之上或之中，变换器承载装置在衬底托架的一部分中连接或可连接到衬底托架上，上述一部分位于中央部分的外部或邻近该中央部分。

为了自对准至少一对待连接的元件，尤其是变换器承载装置或顶盖和衬底托架及变换器承载装置和光电变换器，一对元件中的两个元件都装备有调节装置和/或自对准连接装置。因此，在这个实施例中的装置不需要用另外的处理或对准工具。

在一个优选实施例中，变换器承载装置利用下列连接装置之一或一种组合被安装到衬底托架上，亦即销-孔连接，碰锁装置和夹紧装置。这些类型的连接装置尤其是能使变换器与衬底精确对准。

在另一个优选实施例中，变换器承载装置包括一个变换器托架和一个托架座，光电变换器可安装或安装到上述变换器之中或之上，而变换器托架优选的是可拆卸式(或：可松脱式，可取出式)，可固定(或：可附着，可安装，可连接)或者固定(或：附着，安装，连接)到上述托架座上。托架座与电信号处理装置的衬底托架连接或可连接，或是连接或可连接到电信号处理装置衬底托架上或上方。因此，引入两个附加的部分，亦即用于承载变换器的变换器托架和用于夹持变换器托架的托架座，以便将变换器设置在信号处理装置处。

这可用于灵活的安装变换器和尤其是灵活的安装与变换器连接的光导，因为变换器和/或光导可以从变换器托架中拆卸，或是例如用胶永久地固定到变换器托架上或甚至还固定到托架座上，而不将光学元件永久固定到衬底托架上。

变换器托架和安放好或安装好的变换器形成一个变换器单元，该单元被安装在托架座上或托架座中，并且在一个实施例中，可以很容易从托架座中卸下。在永久装配好的变换器单元的情况下，在另一个实施例中，托架座设计成可从衬底托架中取出。因此，在两个实施例中，变换器在有或没有其变换器托架的情况下，都可以从信号处理装置中取出，托架座安装到或安装在上述信号处理装置上。由于变换器被变换器托架，尤其是托架座保持并且优选的被保护，所以在拆卸变换器单元和/或托架座期间大大减少了损坏变换器的危险。

在无论是信号处理装置还是光电变换器由于故障或损坏而必须更换的情况下，可以将待更换的单元与完好无损的单元分开并用新的单元更换。本领域的技术人员应该了解，光电变换器单独和甚至更多的与通常集成于其中的光纤和光纤的连接器一起的材料成本通常比典型的电子信号处理装置的材料成本高，尤其是高于整个电CATV放大器材料成本的1.5倍。因此，根据这个优选实施例的设计对从一个坏的电信号处理装置中很方便地取出和重新使用(或再循环)一个良好的变换器显然是有利的。

另外，如果必须处理掉包括电信号处理装置和光电变换器单元的整个光电装置，则可以很容易将不同部件分开用于重复利用的目的。

在一个优选实施例中，变换器尤其是通过卡扣或夹紧装置可拆卸地固定或可固定到变换器托架上。另外，变换器托架优选的是通过卡扣或夹紧装置固定或可固定到托架座上。

另外，变换器承载装置或尤其是变换器托架可以包括几个夹持部分(或：保持部分或固定、止动或限制部分)，变换器设置在上述夹持部分之间，并且通过所述夹持部分基本上防止变换器移动或掉落。

优选的是，为了利用衬底上的所有空间，并通过那样做来增加信号处理装置电气部分内的自由度，光电变换器，变换器托架和托架座的设计可使待安装的变换器与衬底或信号处理装置分开一个预定的最小距离，上述最小距离足够将各电子元件设置在衬底上变换器下面。

在一个有利的和优选的实施例中，装置包括一个顶盖，所述顶盖安装或可安装到或安装在托架座或变换器承载装置上。在安装之后，顶盖和托架座或变换器承载装置一起形成一个保护性外壳，上述保护性外壳至少封闭变换器或带有安装好的变换器的变换器托架，并且优选的是还封闭电子电路或衬底。顶盖优选的是可从变换器承载装置或托架座中拆卸。

尤其是，托架座或变换器承载装置可以设置一个变换器平台和一个侧壁，上述变换器平台用于安装变换器托架或变换器，上述侧壁包围变换器平台，并且优选的是当托架座或变换器承载装置安装在衬底托架上时，还包围衬底。这个侧壁可以提供一个外壳壁的下部分，而，例如盒形顶盖的外壁可以构成外壳壁的上部分。

在一个有利的实施例中，托架座或变换器承载装置，尤其是平台部分延伸过衬底，在不用衬底上任何空间的情况下，能使安装好的光电变换器很容易导电连接到信号处理装置上。

在一个有利的实施例中，顶盖也固定或连接到衬底托架上，优选的是尤其通过非刚性连接和/或销-孔连接将托架座或变换器承载装置固定或夹持到或顶着衬底托架上。

为了从电信号处理装置中取出变换器，可以例如通过在不损坏顶盖内部变换器的情况下，对销钉钻孔使顶盖和衬底托架之间的连接中断或破坏，并在此后可以取出顶盖(并抛弃)并可以从衬底托架中取出变换器承载装置，重新使用或重复利用。

当光电变换器装配并在光学上与一光导尤其是光纤连接时，变换器承载装置和/或变换器托架和/或托架座和/或顶盖可以包括一个用于光导的通道，上述通道具有一个机械地保护光导的通道壁。

如上所述，在一个特定的实施例中，光导可以尤其是用黏合剂固定在变换器承载装置或变换器托架内，以便减少尤其是从变换器施加到光导上的拉应力。为此，变换器托架优选的是设置一个孔，优选的是在通道壁中，可以穿过或进入上述孔施加黏合剂，以便在该处将光导固定到变换器托架上，并且也能同时固定到托架座上。

为了导向光导并保护其免受机械应力和弯曲的影响，顶盖和托架座或变换器承载装置包括两个相应的切口部分，当安装时，上述切口部分形成一个用于光导的开口。在这个开口中或每个切口部分中，优选的是设置一个像一种高弹性、软嵌入体那样的弹性支承部分，上述支承部分或两个支承部分形成一个基本上是环形或圆形的支承件，用于开口内的光导。优选的是弹性支承件提供一个用于光导的旋转中心。该实施例允许玻璃纤维的最大弯曲，而不会在装配变换器和信号处理装置期间引起损坏玻璃纤维。

根据本发明装置的优选应用是用于或用在一种光电“混合”装置，如光电接收器或发射器或组合式光电收发器中。电信号处理装置优选的是包括一个电放大器，尤其是CATV或闭路电视放大器，其中，衬底托架优选的是按SOT 115标准设计。

附图说明

通过下面结合附图所作的详细说明，将更好地理解本发明的各种特点和优点，其中：

图1用部件分解透视(或等轴)后视图示出了用于在CATV放大器处安装光电变换器的安装示意图；

图2用侧视图示出用于将图1光电变换器安装到其变换器托架中的安装步骤顺序；

图3用后视透视图示出了在实施图2的安装步骤之后具有安装好变换器的变换器托架；

图4用部件分解后视图示出了在实施图2的安装步骤之后图1的整个安装示意图；

图5以透视前视图示出了在没有托架座的侧壁的情况下，根据图3安装到托架上的变换器单元，；

图6用透视后视图示出了在没有顶盖情况下，根据图2-4变换器单元安装到托架座中和托架座安装到CATV放大器上之后，从图4开始的安装示意图或组件，

图7示出了通过安装顶盖由图5和6的组件所形成的整个组件，及

图8更详细示出了具有用于玻璃纤维的弹性支承件的顶盖和托架座的侧视图。

在图1至图8中，相同的部件用相同的标号表示。值得注意的是，在本文中任何涉及“一个实施例”或“一实施例”的意思是指在本发明的至少一个实施例中，包括说明与实施例有关的特定特点、结构或特性。在说明书各个不同地方出现的短语“在一个实施例中”不一定全都涉及相同的

实施例。

一种常规的光电变换器(或：光电探测器)由标号20表示并包括一个主体或外壳，上述主体或外壳内装有一个光电二极管(或：光电探测器二极管)22，尤其是一种PIN光电二极管，一个套管(或：夹持套)24和一个玻璃纤维(或任何其它光导)26的一端，上述玻璃纤维26用于把光学或光信号传送到光电二极管22上，该光电二极管22把这些信号转换成电信号。具有包括在其中的光电二极管22的主体可以用陶瓷制造，并且优选的是垂直于套管24和玻璃纤维26延伸，以便得到一种T形或锤形的光电变换器20的结构。在具有光电二极管22的陶瓷主体顶部上，相互间隔一定距离设置两个电接触部分22A和22B，可以检测光电二极管22的光电压或光电流。作为一种专用信号处理装置，示出了一种常规的闭路电视放大器或CATA放大器并用标号10表示，上述闭路电视放大器或CATV放大器10包括一个通常是扁平的和经常是矩形的衬底11和一个衬底托架主体17，上述衬底托架主体17承载衬底11并具有根据SOT 115国际标准所述的尺寸。

电子或电信号处理和/或放大电路12被设置在衬底11上，上述电路12可以以厚膜或薄膜技术形成为一种印刷电路板或其它印刷式衬底，或是通过一种印刷电路板或其它印刷式衬底形成。放大电路通常包括装备有Si或GaAs半导体器件的差分共射-共基级放大器(differential cascode stageamplifier)，和/或集成电路。另外，在衬底11上设置有导线，使电子电路12与衬底12上的两个电接触点11A和11B连接，用于连接到光电变换器20的相应触点20A和20B及一些其它的电触点11C-11K上，上述其它电触点11C-11K在衬底托架主体的一侧处向下引出，用于信号输入，信号输出，电池(电源)和接地连接。

衬底托架主体17通常由金属或其它具有良好热导率的材料组成，以便将工作的电子元件或电路12所产生的热量传导离开衬底11，并因此不仅用作一个支承件，而且还用作用于衬底11的散热片或冷却体。SOT 115形衬底托架主体17具有一种对称的形状，其两个末端部分较高且分别具有一个螺孔13和14，用于螺纹连接到一个放大器外壳(未示出)上，其中央部分上安装衬底11。在两个末端部分和中央部分之间，形成两个中间区，上述两个中间区各包含一个内连接孔15A和15B及两个外连接孔16A与16B和16C与16D。两个螺孔13和14之间的距离由SOT 115标准确定。

在图1中，以还未组装的形式示出了一种装置优选实施例的所有部件，上述装置用于将光电变换器20设置在信号处理装置，亦即方大器10的衬底11或电路12处。该装置包括一个用于承载和夹持光电变换器20的变换器托架3，一个用于承载和固定变换器托架3的托架座5(或：框架盖，下外壳部分)，一个顶盖(或：顶部外壳部分)6和一个用于玻璃纤维26的弹性支承件70，上述弹性支承件70包括一个上支承部分71和一个下支承部分72。

变换器托架3具有一个前面区域30和一个后面区域31，上述前面区域30用于安放带光电二极管22的陶瓷主体，而后面区域31用于封闭和保护玻璃纤维26。变换器托架3的前面区具有一个底部分32，两个侧面部分(或：侧壁)33作为夹持和/或调节装置，套管24穿过上述两个侧面部分引出并在侧向上受两个侧面部分33的限制，带有光电二极管22的陶瓷主体位于上述底部部分32上，一个钩形卡扣元件34在前面处卡入并牢牢夹持带光电二极管22的陶瓷主体，而一个开口35用于将变换器20插入变换器托架3中。变换器托架3的后面区域31具有一个用于玻璃纤维26的通道，上述通道具有一个在底部处闭合的壁，并设置两个用于玻璃纤维26的开口，另外，在顶部处设置一个黏合剂孔用于任意地胶合，并因此将引入的玻璃纤维26永久地固定到变换器托架3中，另外优选的是当安装时也固定到托架座5上。

为了将光电变换器20安装到变换器托架3中，首先正如图2中可以看出的，将光电变换器20从下面引入底部部分32的开口35中，先将包含光电二极管22的陶瓷主体因入并使光轴垂直于底部部分32定向。然后，将光电变换器20与陶瓷主体和光电二极管22一起在它的头部处朝底部部分32旋转。卡扣元件34向后弯曲或变形，接着，在变换器20通过了它之后，卡扣元件通过弹性弹簧力锁回到一个位置，通常用某种留下的弹簧压力靠在带光电二极管22的陶瓷主体上。同时，在这种旋转运动情况下，光学玻璃纤维26在变换器托架3的后面区域31中从下面引入到它的通道内。

卡扣元件34还用作用于制动带光电二极管22的陶瓷主体的制动凸块，并因此阻止整个变换器20移动到前面或向上移动。变换器托架3侧面部分33的前面部分用作防止带光电二极管22的陶瓷主体并因此防止变换器20向后运动的制动件。卡扣元件34和侧面部分33一起，形成用于防止变换器20朝任何方向掉落的保持或夹持部分。因此，将光电变换器20牢牢地保持在变换器托架3中，并可以在任何时候通过反向实施图2所示的步骤取出。

图3以等轴前视图形式示出了由根据图2的具有安装在变换器托架3中的变换器3的组件所形成的变换器单元。

回到图1，托架座(或：框架盖)5被成形为一种矩形框架，具有一个封闭式侧壁50和一个变换器平台54并且是敞开的，亦即在顶部处没有盖或顶板，上述变换器平台54供变换器托架3用，它在底部处并且靠近侧壁50。在变换器平台54与侧壁50分开的内侧处，一个钩形卡扣元件53被设置成从托架座5的底部向上延伸到顶部。在变换器平台54的一端处，一个横挡或杆件55在与变换器平台同样长的侧壁50一侧处，从侧壁50朝垂直方向上延伸。

在侧壁50的垂直于较长侧边的较短侧边中，轴向上或平行于长侧边，形成一个切开部分或开口(或：通道)51。在这个开口51后面的内侧处，在托架座5内形成一个接收部分52，它是由两个垂直的槽和一个用于接收下面支承部分72的底部部分形成的。在开口51的下方，形成一个第一调节装置56，该第一调节装置56从侧壁50向外并垂直地伸出，而在同一短侧边处大约中间处，形成一个与第一调节装置56类似的第二调节装置57。

在侧壁50的两个较短侧边处，形成两个销钉5A和5B(只有5B在图1中可见)，上述两个销钉5A和5B平行于侧壁50向下延伸并从托架座5的其余部分突出。这两个销钉5A和5B形成一定直径并以这种方式间隔开，以使它们能同时插入衬底托架主体17中的相应内孔15A和15B中，以便将托架座5安装到衬底托架主体17上，并因此安装到放大器10上。

顶盖6主要是形成为一种待安装到托架座5上和/或围绕托架座5的矩形盒，因此，形成一个封闭式外壳用于保护变换器3，其中顶盖6形成外壳的上面部分，托架座5形成外壳的下面部分。顶盖6的较长侧边具有一个凹槽式边缘38，用于搁在托架座5较长侧边处侧壁50外部相应底座58上。为了调节顶盖6和托架座5的相对位置，顶盖6具有一个较长的开口61和一个较短的开口67，上述较长的开口61用于安放和导向托架座5的第一调节装置56，而上述较短的开口67用于安放和导向第二调节装置57。在顶盖6的封闭式平顶或顶壁处，在顶盖6内形成一个与托架座5的接收部分类似的接收部分(看不到)，用于接收上支承部分71。

在顶盖6的两个较短侧边处，分边设置两个销钉6A和6B及6C和6D，上述销钉6A和6B及6C和6D全都向下延伸，并意味着分别插入衬底托架主体17的外部连接孔16A-16D，用于使顶盖6与衬底托架主体17连接或连接到衬底托架主体17上。

在图4中，用后视图示出组装好的变换器单元。另外，在图4中，与图1所示的初始状态相比，下支承部分71已经安装在托架座5内的相应接收部分51中，而另一个支承部分72安装在开口61后面顶盖6内的相应接收部分(看不到)中。

安装在变换器托架3中的光电变换器20现在可以利用卡扣元件53和用作夹持装置的杆件55活动式安装在托架座5的变换器平台54之中或之上。为此，卡扣元件53向后弯曲，同时让变换器托架3快速压紧并向后急速返回并借助某种留下的弹簧力靠在侧壁33的其中之一上。因此，变换器托架3在侧向上固定在侧壁50和卡扣元件54之间，并在纵向上或轴向上固定在侧壁50和杆件55之间。

图5和图6示出了以这种方式保持在托架座5中的变换器托架3。

变换器平台54的夹持装置(50，53和55)及变换器托架3的夹持装置(33，34)使变换器20保持和固定，不论用或不用黏合剂。如果不用黏合剂，则后面的固化过程可以避免，然而如果用黏合剂，则通过黏合剂孔36涂布黏合剂，不需要额外的工具用于变换器对准，亦即在固化过程时间间隔中使变换器20保持在它的位置中。

最后，如图6所示，通过将销钉5A和5B插入相应的连接孔(或：盲孔)15A和15B中，并使托架座5用其凸缘部分靠在衬底托架主体17的上表面上，将带有安装好变换器托架3的托架座5安装到衬底托架主体17上。销钉5A和5B具有比相应连接孔15A和15B稍小的直径，以便它们刚好装配到相应的孔15A和15B中，并因此使托架座5适当地对准到散热片或衬底托架主体17和衬底11上。并因此，适当地使托架座5对准到散热片或衬底托架主体17和衬底11上。因此，如果放大器10有缺陷并且必需去掉，则托架座5可以很容易从衬底托架主体17取出或卸下。在这种情况下，带有最有价值的光电变换器20的托架座5是从衬底托架主体17中拉开，并可以在另一个良好的放大器中重新使用。

如图6所示，现在光电变换器20保持在衬底12上方尤其是在电触点11A和11B上方一定距离处，上述距离由托架座5确定，以便这些触点11A和11B可以很容易连接到光电二极管22的触点22A和22B上。光电变换器20的玻璃纤维26被保持在下支承部分72中，并被导向穿过托架座5中的开口51。

参见图7，图7示出了带有顶盖6的完成的安装装置组件100，顶盖6安装在托架座5的顶部或框架盖上。托架座5包括装配在变换器托架3中的光电变换器20(二者在图7中都看不到)，上述变换器托架3锁合到托架座5的变换器平台54(图7中看不到)上，而且整个组件安装到衬底托架主体17上，因此，根据本发明，在衬底11上的放大器10尤其是放大电路12处。

在图8中，以侧视图形式示出了这种根据图7的组件。

根据图7的安装好的顶盖6提供对衬底11上放大器10和电路12的机械保护。

根据图7和图8的顶盖6被安装到托架座5上并且部分在其上方。顶盖6将托架座5紧紧地固定到衬底托架主体17上，并利用四个销钉16A-16D将上述托架座5按下或钉住，与托架座5的两个销钉5A和5B相反，上述销钉16A-16D紧紧地或非刚性地压入衬底托架主体17内的相应盲孔16A-16D。

在另一个实施例中，托架座5的销钉5A和5B还可以直径更大并压入衬底托架主体17的盲孔或连接孔15A和15B中，用于“固定”托架座5。

销钉5A，5B和6A到6D优选的是空心的，以便得到一种弹簧力或足够的变形，尤其是对于与相应盲孔的非刚性连接。

为了松开非刚性销-孔连接之一，方便的是利用一种钻孔工具或类似工具破坏销钉5A和5B和/或6A到6D，及然后拉出整个部件，亦即拉出托架座5或顶盖6。

因此，图7组件可以通过钻开销钉6A-6D很容易按相反的顺序拆卸，取下顶盖6并再达到图6所示的状态等。

根据权利要求1-7的装置或器件提供很容易从放大器10中取出或重复利用变换器20的能力，同时使在这个过程中损坏变换器20和/或玻璃纤维26的危险减至最小。这是特别有利的，因为变换器20和玻璃纤维26通常比放大器10的其余部分价格贵得多(约贵2～3倍)。因此，如果发现光学接收器组件的放大器部分10有缺陷，则可以将变换器20与框架盖或托架座5一起从有缺陷的放大器10中取出，并且可以在另一个放大器中重新使用。

在图7和图8所示的实施例中，托架座5和顶盖6中的切口部分或“凹槽”或开口51和61共同形成一种用于玻璃纤维26的封闭式开口或通道，亦即纤维出口的闸门。

在这个开口或纤维出口闸门内，两个弹性支承部分71和72共同形成一个用于玻璃纤维26的软的或挠性的环形或封闭式支承件70。两个弹性支承部分71和72可以成形为互补的两个半环，他们一起形成一个玻璃纤维26的开口，如图8中所示，或是两个支承部分之一，尤其是下支承部分72，可以安放光纤26，而另一个支承部分71支承或补充第一支承部分72。沿着玻璃纤维26的光轴测得的支承件70和玻璃纤维26之间连接区或表面的长度尤其是小于玻璃纤维26的直径，优选的是小至少2倍。

如果将一个弯曲应力从顶盖6的外部加到玻璃纤维26上而同时弯曲在顶盖6内部持续，则支承件70的封闭式弹性环给玻璃纤维26导向并且是玻璃纤维的旋转中心。因此，在纤维出口处橡胶支承件70的两半或两个支承部分71和72配合工作，以便提供纤维的挠性固定，使得如果玻璃纤维弯曲离开，例如衬底托架主体17，则在纤维出口闸门处提供旋转作用的中心。

在组装光电混合器件过程中，这种挠性支承件70为玻璃纤维弯曲提供最大的容限。换句话说，支承件70的弹性或软度是如此之高，以致如果在顶盖6外部将任何弯曲应力加到玻璃纤维26上，玻璃纤维26都围绕支承件70内和附近旋转。因此，纤维不被支承件70紧紧地固定，而只是在旋转中心中对准。因此，在盖5或6外部玻璃纤维26的每次弯曲都能使玻璃纤维26以一种方式在盖5和6内部移动，以使弯曲半径在任何情况下都减至最小，这样在组装光学接收器组件过程中，大大减少损坏玻璃纤维26的危险。

理想的是，可以选择一种很软的材料作为支承件70的弹性材料，尤其是选择一种橡胶或其它具有弹性模量通常在1和10N/mm²之间和/或肖氏硬度A值通常为20的弹性体，因而，使得通过支承部分71和72的两个橡胶瓣或橡胶导向件将一个小的力加到玻璃纤维26上。

在所有的实施例中，变换器托架3、托架座5和/或顶盖6都可以用整体塑料部件，尤其是注塑部件形成，使得可用价低生产并在形状和功能上有很大的灵活性。

根据本发明的设计，尤其是图1至图8所示实施例中的设计，提供了不需要使用额外处理工具就能将变换器20与衬底11精确对准的能力。

在本发明的范围之内，可以对图1至图8所示的实施例进行许多改变。例如，除了光电二极管22之外，可以使用不同的光电探测器或将电信号转变成光或光学信号的光电变换器，例如：一种激光器或激光二极管或LED，并可以用与光电二极管22相同的方式设置在信号处理装置处。这个实施例可以用于，例如一种双向CATV系统中。

                        标号明细表

3            变换器托架

5            托架座

5A，5B       销钉

6            顶盖

6A-6D        销钉

10           放大器

11           衬底

11A，11B     触点

11C-11K      触点

12           信号处理电路

13，14       螺孔

15A，15B     连接孔

16A-16D      连接孔

17           衬底托架主体

20           光电变换器

21

22           光电二极管

22A，22B     触点

24           套管

26           玻璃纤维

30           前面区

31           后面区

32           底部分段

33           侧面分段

34           卡扣元件

35           开口

36        胶合孔

37        边缘

50        侧壁

51        开口

53        卡扣元件

54        变换器平台

55        杆件

56，57    调节装置

58        底座

61        开口

67        开口

70        支承件

71，72    支承部分

Claims (25)

1.一种用于将光电变换器(20)设置在电信号处理装置(10)处的装置，该电信号处理装置具有一个衬底(11)和一个衬底托架(17)，上述衬底(11)承载用于信号处理的电子元件和/或电路，上述衬底托架(17)承载衬底，上述装置包括：

一个变换器承载装置(3，5)，光电变换器(20)可安装或安装到上述变换器承载装置(3，5)之中或之上，并且上述变换器承载装置(3，5)直接安装或可安装到衬底托架上，

其中变换器承载装置在衬底上延伸并与之间隔开，光电变换器设置在衬底上方并与衬底间隔一预定的最小距离，该最小距离足够电子元件被设置在衬底上的变换器下面。

2.根据权利要求1的装置，其中光电变换器通过电气连接(11A，11B，22A，22B)而导电连接或是可连接到衬底上。

3.根据权利要求1的装置，其中变换器承载装置(3，5)利用至少一种销-孔连接(5A，15A；5B，15B)和/或通过卡扣装置和/或通过夹紧装置安装到衬底托架上。

4.根据权利要求1的装置，其中变换器承载装置可拆卸地安装到衬底托架上，和/或光电变换器可拆卸地安装到变换器承载装置之中或之上。

5.根据权利要求1的装置，其中衬底设置在衬底托架中央部分之上或之中，变换器承载装置在衬底托架的外面部分或在邻近衬底托架中央部分的一部分中连接或者可连接到衬底托架上。

6.根据权利要求1的装置，其中变换器承载装置(3，5)包括：

a)一个变换器托架(3)，光电变换器(20)可安装或安装到上述变换器托架(3)之中或之上，及

b)一个托架座(5)，变换器托架(3)可安装或安装到上述托架座(5)之中或之上，

c)其中上述托架座可与或与衬底托架(17)连接，或者可连接或连接到上述衬底托架(17)上。

7.根据权利要求1的装置，其中变换器承载装置包括几个夹持部分(32，33，34)，变换器安放在这些夹持部分(32，33，34)之间，并且通过这些夹持部分(32，33，34)防止变换器移动或掉落。

8.根据权利要求1的装置，其中变换器承载装置包括一个变换器平台(54)和一个侧壁(50)，上述变换器平台(54)用于安装变换器，上述侧壁(50)围绕变换器平台。

9.根据权利要求6的装置，其中托架座包括一个变换器平台(54)和一个侧壁，上述变换器平台(54)用于安装变换器托架或变换器，上述侧壁(50)围绕所述变换器平台。

10.根据权利要求1的装置，还包括一个顶盖(6)，上述顶盖(6)安装或可安装到变换器承载装置之上或是安装或可安装在变换器承载装置上方，当安装时，顶盖和变换器承载装置在一起形成一个外壳，上述外壳至少用于带安装好变换器的光电变换器。

11.根据权利要求6的装置，还包括一个顶盖(6)，上述顶盖(6)安装或可安装到托架座和/或变换器承载装置之上或是安装或可安装在托架座和/或变换器承载装置上方，当安装时，顶盖和托架座或变换器承载装置分别在一起形成一个外壳，上述外壳至少用于光电变换器或带安装好变换器的变换器托架。

12.根据权利要求10或11的装置，其中顶盖与衬底托架连接或可连接，或是连接或可连接到衬底托架上。

13.根据权利要求12的装置，其中顶盖是利用至少一个销-孔连接(6A-6D，16A-16D)与衬底托架连接或可连接，或是连接或可连接到衬底托架上。

14.根据权利要求12的装置，其中顶盖固定托架座或变换器承载装置到衬底托架上。

15.根据权利要求1的装置，其中为了自对准至少一对待连接的元件，各元件都设置有调节装置(56，61；57，67)和/或自对准连接装置(6C，16C)。

16.根据权利要求1的装置，其中光电变换器与一光导(26)光学连接，上述光导(26)被导向或可导向穿过变换器承载装置中至少一个通道或开口(51，61)。

17.根据权利要求10或11的装置，其中光电变换器与一光导(26)光学连接，上述光导(26)被导向或可导向穿过变换器承载装置和/或顶盖中至少一个通道或开口(51，61)。

18.根据权利要求17的装置，其中顶盖和变换器承载装置或托架座包括两个对应的切口部分(51，61)，当安装时，上述两个对应的切口部分(56，61)一起形成一个用于光导的开口。

19.根据权利要求16的装置，其中在至少一个用于光导(26)的通道或开口(51，61)内，设置一个用于光导的弹性支承件(70)，同时提供一个用于光导的旋转中心。

20.根据权利要求17的装置，其中在至少一个用于光导(26)的通道或开口(51，61)内，设置一个用于光导的弹性支承件(70)，同时提供一个用于光导的旋转中心。

21.根据权利要求1的装置，其中衬底托架用作衬底的散热片。

22.光电装置包括：

a)至少一个光电变换器(20)，用于将光信号转变成电信号和/或将电信号转变成光信号，

b)一个电信号处理装置(10)，具有

b1)一个衬底(11)，承载用于电信号处理的电子元件和/或电路(12)，并且与或可与光电变换器导电连接，上述光电变换器用于把电信号从变换器传输各电子元件或电路上和/或从各电子元件或电路传输到变换器上，及

b2)一个衬底托架(17)，其承载衬底，

并且还包括

d)至少一种根据权利要求1-20之一的装置，用于将至少一个光电变换器(20)设置在电信号处理装置(10)处，其中每个变换器承载装置(3，5)承载至少一个光电变换器，并且每个变换器承载装置都直接安装到衬底托架上。

23.根据权利要求22的光电装置，其中光电变换器与或可与一光导(26)连接，用于传送待由光电变换器转换或已由光电变换器转换的光学信号。

24.根据权利要求22或23所述的光电装置，其中电信号处理装置包括一个电放大器(10)。

25.根据权利要求24所述的光电装置，其中所述电放大器(10)是一个闭路电视或CATV放大器。

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