TW499585B

TW499585B - Optical circuit module and method for assembling the same

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Publication number: TW499585B
Application number: TW090128759A
Authority: TW
Inventors: Xiaofan Zhu
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2002-08-21
Also published as: CN1354373A; JP2002156547A; US6597837B2; CA2363242A1; US20020085807A1

Description

499585 A7 B7 __ 五、發明說明（\ ) 發明領域本發明係有關於一種光學電路模組及其組裝方法，特別是有關於一種用於光學通信之具有準直儀的光學電路模組及其組裝方法。發明背景曰本未審查專利公報第09-230169號揭露出具有準直儀的第一習知技術之光學電路模組。第一習知技術之光學電路模組包括兩條光纖以及固持光纖股線的毛細管。光纖以及毛細管固定在套圈。套圈焊接到套筒，而套筒係焊接到第一透鏡座。透鏡與光學濾光器係固定在第一透鏡座。透鏡座焊接到投射元件，而投射元件係焊接到一殼體。在第一習知技術之光學電路模組中，從兩條光纖之其中一條發射的激發光係利用透鏡而轉換成平行光。平行光然後發射到光學濾光器。由光學濾光器反射回來的激發光進入另外一條光纖。在第一習知技術之光學電路模組中，套筒與第一透鏡座係予以調整，而第一透鏡座與投射元件也同樣地予以調整，以將激發光耦合入另外一條的光纖。然而，因爲第一習知技術之光學電路模組包括許多零件，所以整個模組的大小以及成本傾向於增加。同樣地，因爲許多零件需要由黏結劑或焊接來予以固定，所以裝配過程很複雜。再者，因爲光學濾光器係爲光學裝置，未設置於透鏡的焦點上，會造成很大的耦合耗損（coupling 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) · I--I I I I ^ 11111---· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499585 A7 B7 五、發明說明（1 ) loss)0 美國專利號碼第5,555,330號揭露出具有準直儀的第二習知技術之光學電路模組。第二習知技術之光學電路模組包括玻璃毛細管，透鏡，以及濾光器。玻璃毛細管用以固持（retain)兩條光纖。透鏡的一端表面固定在玻璃毛細管的端表面。透鏡的端表面以及玻璃毛細管的端表面係由熱固性樹脂所附著。濾光器係固定到透鏡的另一端表面。因爲固持兩條光纖之玻璃毛細管之端表面，係以熱固性樹脂製成的黏結劑固定在透鏡的一端表面，所以黏結劑會進入玻璃毛細管與透鏡之間的光程。因此，當固定毛細管到透鏡時，操作者必須小心避免黏結劑進入光程。這使得以黏結劑固定元件的過程複雜。再者，黏結劑的可靠度很低。發明槪述本發明之目的在提供輕易裝配的小型光學電路模組及其組裝方法。 ' 爲了達到上述目的，本發明提供一種光學電路模組，此光學電路模組包括光信號發射裝置，第一套筒，光學裝置，第一透鏡，以及光信號接收裝置。光信號發射裝置發射光信號。第一套筒則包括第一端表面。光學裝置包括反射表面。反射表面係鄰接套筒的第一端表面。第一透鏡設 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) · βϋ n 1 n Mil n R ϋ ϋ ϋ· ta— ΛΜΜβ I I I SI. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 499585 A7 —____Β7___ 五、發明說明（3) 置於光信號發射裝置與光學裝置之間。第一透鏡將從光信號發射裝置發射的光信號轉換成準直的光信號，並且將準直光信號發射到光學裝置。光學裝置以反射表面來反射準直的光信號。第一透鏡會聚反射的準直光信號，並產生會聚的光信號。光信號接收裝置接收會聚的光信號。第一透鏡是固定於第一套筒裡，以致使透鏡之焦點對準光學裝置的反射表面。光信號發射裝置以及光信號接收裝置係固定於第一套筒裡，以致使會聚的光信號耦合入光信號接收裝置。本發明R[時也提供一種組裝光學電路模組的方法。光學電路模組包括光信號發射裝置，套筒，光學裝置，透鏡，以及光信號接收裝置。光信號發射裝置發射光信號。套筒則具有第一端表面。光學裝置具有反射表面。反射表面鄰接套筒的第一端表面。透鏡係設置於光信號發射裝置與光學裝置之間。透鏡將由光信號發射裝置所發射的光信號轉換成準直光信號，並發射準直光信號到光學裝置。光學裝置以反射表面來反射準直光信號。透鏡則會聚反射的準直光信號’並產生會聚的光信號。光信號接收裝置接收會聚的光信號。組裝方法包括固定透鏡在套筒中，以致使透鏡的焦點對準套筒的第一端表面，調整光學裝置相對於透鏡中央軸的傾斜角度，以致使由光信號接收裝置所接收之會聚光信號的強度最大，沿著透鏡中央軸，調整光信號發射裝置與光fe號接收裝置的位置，以及固定光擧裝置到套筒的第一端表面，並固定光信號發射裝置與光信號接收裝置 • 於套筒裡。 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 3 用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐1 〜--- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) **- > ·1 |> n .^1 I ϋ n 一&，· ϋ mmmmw n ϋ «n ϋ . 499585 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（今）本發明之進一步的方向係爲用來組裝光學電路模組的方法。光學電路模組包括光信號發射裝置、套筒、光學裝置、透鏡、以及光信號接收裝置。光信號發射裝置發射光信號。套筒具有第一端表面。光學裝置具有反射表面。反射表面鄰接套筒的第一端表面。透鏡係設置於光信號發射裝置與光學裝置之間。透鏡將從光信號發射裝置所發射的光信號轉換成準直的光信號，並且將準直光信號發射到光學裝置。光學裝置以反射表面來反射準直光信號。透鏡將反射的準直光信號會聚，並產生會聚的光信號。光信號接收裝置則接收會聚的光信號。組裝的方法包括將光學裝置固定到套筒，以致使反射表面鄰接套筒的第一端表面，將透鏡固定於套筒裡，以致使透鏡的焦點對準套筒的第一端表面，調整沿著透鏡中央軸之光信號發射裝置與光信號接收裝置的位置，以及調整光信號發射裝置與光信號接收裝置相對於透鏡中央軸的傾斜角度，以致使由光信號接收裝置所接收之會聚光信號的強度最大，並且將光信號發射裝置與光信號接收裝置固定到套筒。關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。圖式簡單說明本發明的目的、特性和優點從下列的詳細敘述和附圖說明可明顯看出= 第1圖係爲本發明第一實施例之光學電路模組的截面示意圖；

4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂—------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499585 A7 _JB7_ 五、發明說明（5 ) 第2圖係爲沿著第1圖之線2-2所擷取的截面圖；第3A圖以及第3B圖係爲第1圖之光學電路模組之組裝過程的說明圖；第4A圖係爲本發明第二實施例之光學電路模組的截面不意圖；第4B圖係爲第4A圖裡所顯示之組件之組裝過程的說明圖；第5圖係爲本發明第三實施例之光學電路模組的截面不意圖；第6圖係爲本發明第四實施例之光學電路模組的截面示意圖；第7圖係爲沿著第6圖之線7-7所擷取的截面圖；第8圖係爲本發明第五實施例之光學電路模組的截面不意圖；第9圖係爲沿著第8圖之線9-9所擷取的截面圖；第10圖係爲第五實施例之變型的截面圖；第11圖係爲本發明第六實施例之光學電路模組的截面示意圖；以及第12圖係爲沿著第11圖之線12-12所擷取的截面圖。圖式元件符號說明 21 光學電路模組 21Α 光學電路模組 21Β 光學電路模組 22 輸入光纖（光信號發射裝置） 23 輸出光纖（光信號接收24 第一毛細管 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------^ ----I--丨訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 499585 A7 ___B7 五、發明說明（b ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製裝置） 24a 端表面 24A 毛細管 25 第一光學裝置 25a 反射表面 25b 透射光發射表面 26 第一透鏡 26a 第一端表面 26b 第二端表面 27 第一套筒 27a 第一端表面 28 中央軸 28A 中央軸 30 管 40 單一纖維準直儀 41 光學電路模組 42 第二透鏡 43 透射光光纖 44 第二毛細管 45 第二套筒 51 第一輸入光纖 52 第二輸入光纖 53 第一輸出光纖 54 第二輸出光纖 55 第二光學裝置 56 纖維固定孔洞 60 輸入波導 61 輸出波導 62 波導基板 62a 側表面 62b 側表面 62A 半圓柱形的波導基板 70 光發射裝置 71 光電探測器 72 定位構件 72a 側表面 72b 側表面 73 接線 2-2 切線 7-7 切線 9-9 切線 12-12 切線 Cl 輸入光纖蕊心 C2 輸出光纖蕊心 C 毛細管中心 dl 透鏡的焦點之間的距離 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 6 -----------裝--------訂--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 499585 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（rp 發明詳細說明在附圖中，全部之相同數字用於相同的元件。第一實施例參考第1，2,以及3A圖來說明本發明第一實施例的光學電路模組21。如第1圖裡所示，光學電路模組21包括輸入光纖（光信號發射裝置）22，輸出光纖（光信號接收裝置）23，毛細管（第一毛細管）24，光學裝置（第一光學裝置）25，以及透鏡（第一透鏡）26。毛細管24固持（retain)輸入光纖22以及輸出光纖 23。透鏡26設置在毛細管24以及光學裝置25之間。透鏡 26接收來自輸入光纖22的光信號，並將光信號轉換成準直的光信號。準直光信號然後進入光學裝置25。在第一實施例中，透鏡26是梯度-指標（gradient-index)的桿棒透鏡。然而，透鏡26並不限定爲桿棒透鏡。輸入光纖22的入口端接收由其他光學元件（未顯示）所發送的光信號（入射光）。輸入光纖22傳送並從發射端發射入射光到透鏡26。光信號由光學裝置25的反射表面25a反射，並由透鏡 26會聚。輸出光纖23係接收會聚的光信號。會聚的光信號（反射光），係由輸出光纖23之入口端進入’經由輸出光纖23傳送，並從輸出光纖23之發射端發射到其它的光學元件。輸出光纖23的功能係如光信號檢測裝置。 4ONDA/0115TW/NIPPON: P1P2001246TW 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — —I:--------φ 裝------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

499585 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（它）不同種類的濾光器，部份反射鏡，或全反射鏡係可用作光學裝置25。在第一實施例中，光學裝置25爲光學濾光器。光學裝置25係固定到套筒（第一套筒）27的第一端表面27a。套筒27可譬如爲圓柱狀。透鏡26係固定在套筒27的預定位置上，以致使焦點對準光學裝置25的反射表面25a。於第一實施例中，在透鏡26的第二端表面26b以及透鏡的焦點之間的距離dl (參考第3圖），例如約爲0.25mm。於第一實施例中，光學裝置25的反射表面25a係爲物質25的前表面。然而，光學裝置25的後表面係可用作反射表面25&。毛細管24是固定在套筒27裡面，以致使會聚的光信號耦合入輸出光纖23。於第一實施例中，輸入光纖22與輸出光纖23由毛細管24所固持，以致使輸入光纖22之蕊心C1以及輸出光纖 23之蕊心C2相對於毛細管24中心C而對稱，並彼此互相平行，如第2圖所示。如第3A圖所示，面對毛細管24之透鏡26的第一端表面26a係爲傾斜，以減少折回輸入光纖22的光。第一端表面26a相對於垂直中央軸28的表面，係較佳地傾斜8度。面對光學裝置25之透鏡26的第二端表面26b爲平坦表面 (flat surface)，而且，係垂直透鏡26的中央軸28。 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — —I:--------•裝-------I-訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、發明說明（9 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製面對透鏡26之毛細管24的端表面24a係與透鏡26 之第一端表面26a傾斜相同的角度。輸入光纖22的發射端與輸出光纖的入口端係曝露於毛細管24的端表面24a。毛細管24的端表面24a與透鏡26的第一端表面26a之間的距離相同於透鏡26的焦聚。因此，透鏡26的長度Z1 ( 著中央軸28)稍微小於1/4個螺距（pitch)。以下說明組裝光學電路模組21的過程。組裝的過程包括以下步驟（A)，（B)以及（C)。 (A) 將透鏡26固定在套筒27裡面，以致使透鏡26 的焦點對準套筒27的第一端表面27a，如第3A圖所示。 (B) 固定套筒26之後，將毛細管24插入套筒27內。然後，調整光學裝置25相對於透鏡26之中央軸28的傾斜度，以及毛細管24在中央軸28方向之位置，以使從輸出光纖23發射端發射之光信號的強度最大。 (C) 調整光學裝置25以及毛細管24之後，將光學裝置25固定到套筒27的第一端表面27a，並將毛細管24 @ 定在套筒27裡。在步驟（A)中，將透鏡26固定在套筒27裡，以致$ 套筒26的第二端表面26b以及套筒27的第一端表面27a 之間的距離dl相等於透鏡26的焦距。在步驟（B)中，由譬如光電二極管的光電探'測@ (photodetector)(未顯示）接收從輸出光纖23之發身寸j韻所發射的光信號。監控光電探測器之輸出，並調整光學_ 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 〇本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁}

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（\0 ) 置25與毛細g 24，以使輸出最大。當調整光學裝置25之傾斜度時，光學裝置25以及毛細管24係由夾具（fixture) (未顯不）所固&。然後，調整相對於軸與軸的傾斜角度，如第3Β圖所示。 ~ 在步驟（c)中，將光學裝置25固定到套筒27的第一端表面27a。例如，將由紫外線凝固樹脂製成的黏結劑事先塗抹接合部位，且曝於光下。毛細管24係固定於套筒 27。又例如，將由紫外線凝固樹脂製成的黏結劑事先塗抹到毛細管24的外部周圍表面，並使其曝光。根據第一實施例的光學電路模組21提供以下優點。 (1) 毛細管24，透鏡26，以及光學裝置25係固定在一個套筒27，而毛細管係固持輸入光纖22以及輸出光纖 23。因此，減少了使用於模組的零件以及整個模組的大小。 (2) 毛細管24以及透鏡26係設置在與光學裝置25 的反射表面25a有關之相同的套筒27裡。因此，光學裝置 25係固定在與毛細管24以及透鏡26有關的最佳位置。這種狀態中，由光學裝置25反射，並由透鏡26會聚的會聚光信號以合適的方式供給到輸出光纖23。因而減少了輸入光纖22與輸出光纖23之間的耦合損耗。結果，減少了模組的插入損耗（i n s e r t i on 1 〇 s s )。 (3) 黏結劑並未進入透鏡26與光敏元件25之間的光程，以及透鏡26與毛細管24之間的光程。因此，當以黏結劑固定元件時，並不需要留心黏結劑進入光程。這有Μ 於以黏結劑固定元件用的過程。 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐) ： " ---：--------裝 -------訂-------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 499585 A7 B7 五、發明說明（U) (4) 透鏡26係固定在套筒27中，以致使透鏡26的第二端表面26b以及套筒27的第一端表面27a之間的距離 dl相等於透鏡26的焦距。因此，當光學裝置25的反射表面25a鄰接套筒27的第一端表面27a時，反射表面25a 對準透鏡26的焦點。因此，當光敏元件25的反射表面25a 實質對準透鏡26的焦點時，光學裝置25相對於透鏡26 之中央軸28的傾斜度係予以調整。結果，可靠且輕易地將光學電路模組對準。 (5) 毛細管24之端表面24a是傾斜的。因此，折返到輸入光纖22的光量會減少。 (6) 假如將光學電路模組21應用到雙纖維準直儀（具有兩條光纖的準直儀），雙纖維準直儀的尺寸大小會縮小。結果，雙纖維準直儀的成本以及插入損耗會減少，而且零件會輕易地由黏結劑固定。第二實施例參考第4A圖以及第4B圖來說明第二實施例之光學電路模組21以及其組裝的過程。在第二實施例中，如第4B圖所示，毛細管24S (第一毛細管24S)的外徑小於套管27的內徑，以致使在毛細管 24S的外壁以及套筒27的內壁之間形成空間（對準公差 (alignment tolerance))。因此，而調整沿著套筒27裡中央軸28之毛細管24S的位置，以及毛細管24S相對於中央軸28的傾斜度。於套筒27中調整毛細管24S的位置與傾斜度之後，毛細管24S係藉由管30而固定到套筒27的第 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW Π 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

499585 A7 B7 五、發明說明（、\1) 一贿表面27b。以下說明組裝第二實施例之光學電路模組21的過程。裝配過程包括以下步驟（A)，（B)，以及（C)。 (A) 將光學裝置25的反射表面25a靠在套筒27的第一端表面27a，以茲固定。將透鏡26固定在套筒27裡，以致使透鏡26的焦點對準套筒27的第一端表面27a (見弟4A圖）。 (B) 調整於中央軸28方向裡之毛細管24S的位置，以及毛細管24S相對於中央軸28的傾斜度，以使由輸出光纖23之發射端發射的光信號強度最大。 (C) 在調整毛細管24S之後，利用管30將毛細管24S 固定到套筒27的第二端表面27b。管30的內徑則實質地相等於毛細管24S的外徑。在步驟（C)中，例如，將由紫外線凝固樹脂製成的黏結劑事先塗抹到接觸套筒27之管30的內壁以及管30的端表面。當黏結劑曝光時，管30係固定到套筒27。除了具有光學電路模組的第一實施例中所提供的優點之外，第二實施例的光學電路模組21還提供以下的優點。光學裝置25以及透鏡26係預先就固定在套筒27。第三實施例第5圖係爲第三實施例之光學電路模組41的截面示意 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁)

• ί * ί - · 0 mmmM mm— mm— n n ϋ ϋ·k-—、 a···· aaiw an·· Maai Μ»·· I I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499585 Α7 Β7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（\3 ) 圖。第三實施例的光學電路模組41除了包括依照第一實施例的光學電路模組21之外，還包括具有單一光纖（在此，稱爲單一纖維準直儀）的準直儀40。單一纖維準直儀係固定在光學電路模組21，以接收來自光學裝置25的透射光 (transmitted light)。單一纖維準直儀40包括第二透鏡42,透射光光纖43, 第二毛細管44,以及第二套筒45。第二透鏡會聚入射光，入射光係已經透射經過光學電路模組21的毛細管24與透鏡26，而且已經進入光學裝置25。第二毛細管24固持透射光光纖43。第二套筒45容納第二透鏡42以及第二毛細管44 〇在進入光學裝置25的光信號中（例如，包括具有波長 λ 1到λ η之光分量（light component)的光信號），光學裝置25，例如，反射具有λ 1波長的光分量，並且透射其餘的光分量。以下說明用來組裝光學電路模組41之單一纖維準直儀40的過程。組裝過程包括以下步驟（A)，（Β)，以及（C)。 (Α)將第二透鏡42固定於第二套筒45。 (Β)在固定第二透鏡42之後，調整沿著中央軸28Α 之第二毛細管44的位置以及第二毛細管44相對於光學電路模組21之中央軸28的傾斜度，以使從透射光光纖43 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---.--------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注咅5事項再填寫本頁) 499585 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（w) 之發射端所發射的光信號強度最大。 (C)在調整第二毛細管44的位置以及傾斜度之後，將第二毛細管44固定在第二套筒45。同樣地，將第二套筒45的一端表面固定在光學裝置25的透射光發射表面 25b。在這種狀態下，可經由預定元件（未顯示）而將第二套筒45固定在光學電路模組21。藉由例如預先將紫外線凝固樹脂製成的黏結劑塗抹到套筒45的連接點，並將黏結劑曝光，而把第二套筒45固定到光學電路模組21。依照第三實施例的光學電路模組41除了提供光學電路模組的第一實施例裡所提供的優點之外，還提供以下優經由僅將單一纖維準直儀40固定到第一實施例的光學電路模組21，就能輕易地形成具有額外功能的光學電路模組41。第四實施例第6圖係爲第四實施例之光學電路模組21A的截面示意圖。第四實施例的光學電路模組21A除了包括第1圖裡所顯示之第一實施例的毛細管24之外，還包括毛細管24A (第一毛細管24A)，而毛細管24A係固持第一與第二輸入光纖51，52，以及第一與第二輸出光纖53，54。進一步，第二光學裝置55係連接到第一光學裝置25。 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁)

499585 A7 ___B7 _____ 五、發明說明（\5) 當具有幾種波長又1到“的結合光信號進入第-光學裝置25 0#，第-光學裝g 25會反射特定的波長。例如，第一光學裝置25反射波長爲λ 1的光信號。當包括具有入 2到λη之波長之光分塁的結合光信號透射經過第一光學裝置25，並且進入第二光學裝置55時，第二光學裝置55 則反射特定的波長。例如，第二光學裝置55反射波長爲入 2的光信號。因此，藉由使用兩個種類的光學裝置25，55，具有譬如λ1，λ2之特定波長的光信號就會自結合光信號中分離。然後，就可個別地獲得每個波長爲λ丨或λ 2的分離的光信號。第一輸入光纖51以及第一輸出光纖53係用於第一光信號（波長爲λΐ的光信號），而第二輸入光纖52與第二輸出光纖54係用於第二光信號（波長爲λ 2的光信號）。如第7圖所示’方形的纖維定位孔洞56係形成在毛細管 24Α的中央。第一與第二輸入光纖51，52以及第一與第二輸出光纖53 ’ 54係固持在纖維定位孔洞56裡，以相對於中心孔C而彼此對稱。在光學電路模組21Α中，結合光信號沿著第一與第二輸入光纖51，52以及透鏡26傳送，然後進入光學裝置25。在結合光信號中，波長爲λ 1的光信號係由第一光學裝置 25反射。所反射的光信號經由透鏡26傳送，並供給到達第一輸出光纖53。包括具有波長λ 2到λη之光分量的結合光信號則經由第一光學裝置25透射。波長λ 2的光信號由第二光學裝置55反射。因此，波長λ 2的光信號再度透 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * m n n 一....口t 霧 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499585 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（\k) 射經過第一光學裝置25,且傳送經過透鏡26,並供給到輸出光纖54。依照第四實施例的光學電路模組21A除了提供在光學電路模組之第一實施例中所提供的優點之外，還提供以下優點。當將光學電路模組21A應用在四（quad)纖維準直儀時，準直儀係包括第一與第二輸入光纖51，52以及第一與第二輸出光纖53，54，四纖維準直儀會縮小。結果，四纖維準直儀的成本與插入損耗會減少，而且零件會經由黏結劑而簡單地固定。於第四實施例中，在固定第二光學裝置55到第一光學裝置25之前，將毛細管24A的位置與傾斜度，以及第二光學裝置55的傾斜度予以調整，以致使波長爲Λ 1的光信號供給到光纖53，以及波長爲λ 2的光信號供給到光纖54。第五實施例第8圖係爲第五實施例之光學電路模組21Β的截面示意圖。如第9圖所示，第五實施例的光學電路模組21Β包括輸入波導60，輸出波導61以及替代第1圖所示之第一實施例毛細管24的波導基板62，而波導60，61係形成在波導基板62上。

4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 · % 499585 A7 B7 五、發明說明（丨1) (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 波導基板62固定在套筒27中，以致使由光學裝置25 所反射，並由透鏡26所會聚的會聚光信號以合適的方式施加到輸出波導61。亦即是，在第五實施例的光學電路模組 21B中，傳播經過輸入波導60並進入透鏡26的光學信號係利用透鏡26而轉換成平行光。平行光然後由光學裝置 25所反射。反射的平行光則以透鏡26來會聚。會聚的會聚光信號進入輸出波導61並沿著波導61傳播。反射的平行光而後發射到其它的光學元件（未顯示）。波導基板62係爲扁平（tabular)元件，基板的表面提供有波導60，61。波導基板62包括符合套筒27之內部周邊表面的彎曲側表面62a，62b。第五實施例的光學電路模組21B除了提供光學電路模組之第一實施例所提供的優點之外，還提供以下優點。波導基板62的側表面62a，62b係爲彎曲表面的形狀，以適合套筒27的內部周邊表面。因此，藉由將波導基板 62插入套筒27內，並用黏結劑固定側表面62a，62b，以可靠地將波導基板62固定在套筒27中。經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣在第五實施例中，半圚柱形（semi -cy Π nder i cal)的波導基板62A可用來替代扁平的波導基板62。波導基板62A 之半球形表面係適合套筒27的內部周邊表面，如第10圖所示。 4ONDA/0115TW/NIPPON: P1P2001246TW 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 499585 A7 B7 發明說明（（¾ ) 第六實施例第11圖係爲第六實施例之光學電路模組21C的截面示意圖。第六實施例的光學電路模組21C包括光發射裝置 70，光電探測器71，以及替代第1圖所示之第一實施例毛細管24的定位構件（retaining member)72。光發射裝置 70以及光電探測器71係爲晶片形狀（chip-shaped)的元件。光發射裝置70例如爲發光二極體（light emitting diode)，而光電探測器71則例如爲光電二極管 (photodiode) ° 定位構件72係爲扁平的元件，而光發射裝置70以及光電探測器71係封裝於其上。定位構件72的側表面72a， 72b是彎曲的，以配合套筒27的內部周邊表面。定位構件72係固定於套筒27中，以致使光電探測器 71接收由光學裝置25反射，並由透鏡26會聚的光信號。因此，在第六實施例的光學電路模組21C裡，入射光係從光發射裝置70發射出。入射光然後進入透鏡26，並由透鏡26會聚成平行光。平行光則由光學裝置25反射，並由透鏡26會聚。會聚的光信號進入光電探測器71。光電探測器71係根據所接收之會聚光信號的強度，以產生電信號 (electrical signal)，然後經由接線（wire)73輸出電信號。第六實施例的光學電路模組21C提供以下優點。 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · n n ·ϋ n n n n 一：°J n n / n ϋ n · 線. 499585 A7

五、發明說明（v?) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製定位構件72的側表面72a，72b是彎曲的，以配合套筒27的內部周邊表面。因此，藉由將定位構件72插入到套筒27 ’並用黏結劑來固定側表面72a，72b以將定位構件72可靠地固定在套筒27裡。對熟悉此技藝者而言，明顯易見的是，可以許多其它的特有型式來實施本發明，而不用脫離本發明的精神或範圍。特別地，應該明瞭的是，可以下面的型式來實施本發明。在第一實施例中，較佳地正確製造毛細管24以及套筒 27，以致使當將毛細管24插入套筒27時，毛細管24的中心C對準中央軸28，且光纖22，23蕊心的中央軸Cl，C2 平行中央軸28。在這種狀態下，毛細管24的傾斜度不需要以第一實施例的方法（B)來調整，而僅僅是沿著中央軸 28之毛細管24的位置需要調整。這有助於光學電路模組 21的對準。在第二實施例中，例如，可以將樹脂塗抹在毛細管24A 的外部周邊表面以及套筒27的內部周邊表面之間，而非塗在套筒30。根據第一，第二，第四，第五，以及第六實施例的光學電路模組亦可配備第三實施例的單一纖維準直儀40。在第6圖所顯示的第四實施例中，可以將第一與第二 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Γ%先閱讀背面之注音》事項再填寫本頁) · ! —訂！ ίΛ 499585 Α7 Β7 五、發明說明（π) 輸入光纖51，52改變成單一輸入光纖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在第四實施例中，包括五條或更多條光纖的多纖維毛細管可以取代毛細管24Α。在顯示於第8圖的第五實施例裡，具有至少一條輸入光纖的毛細管，以及具有至少一輸出波導61的波導基板 62係可設置於套筒27裡。在這種情形下，波導基板係嵌入於毛細管中。在第五實施例中，具有至少一輸入波導60的波導基板 62，以及具有至少一條輸出光纖的毛細管係可設置於套筒 27裡。在第11圖所顯示的第六實施例中，具有至少一輸入光纖的毛細管，以及具有至少一光電檢測器71的定位構件 72係可設置於套筒27裡。經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣在第六實施例中，具有至少一光發射裝置70的定位構件72,以及具有作爲光信號接收裝置之至少一輸出光纖的毛細管係可設置於套筒27裡。在第六實施例中，二極管晶片（diode chip)包括多數個發光二極體，以及包含具多數個光二極管陣列之二極管陣列晶片。各發光二極體係發射光信號λ 1到λ η的其中一個。各光二極管陣列接收對應光信號λ 1到λη的其中一 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 499585 A7 B7 五、發明說明（>1) 個。於這種情形下，在檢測光信號λ 1到λ η的強度之後，光二極管陣列產生並輸出η種類的電信號。以上所述僅爲本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)

Claims

499585 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種光學電路模組包含：一光信號發射裝置，係用以發射一光信號； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一第一套筒，該第一套筒包括一第一端表面；一光學裝置，該光學裝置包括一反射表面，其中該反射表面鄰接該第一套筒之第一端表面；一第一透鏡，該第一透鏡係位於該光信號發射裝置與該光學裝置之間，其中，該第一透鏡將由該光信號發射裝置所發射的該光信號轉換成一準直光信號，且將該準直光信號發射到該光學裝置，其中該光學裝置以該反射表面來反射該準直光信號，且該第一透鏡會聚該反射的準直光信號，並產生一會聚的光信號；以及一光信號接收裝置，該光信號接收裝置係用以接收該會聚的光信號，其中該第一透鏡係固定於該第一套筒中，以致使該透鏡的焦點對準該光學裝置之該反射表面，且其中該光信號發射裝置與該光信號接收裝置係固定於第一套筒中，以致使該會聚的光信號耦合入該光信號接收裝置。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2. 如申請專利範圍第1項之光學電路模組，其中該光信號發射裝置包括至少一輸入光纖，且該光信號接收裝置包括至少一輸出光纖，其中該光學電路模組進一步包含一第一毛細管，該第一毛細管係用以固持該輸入與輸出光纖，且其中該第一毛細管係固定於第一套筒中，以致使該會聚的光信號耦合入該輸出光纖。 3. 如申請專利範圍第2項之光學電路模組，其中該第一毛 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 22 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210: 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499585 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍細管的外徑小於該第一套筒的內徑。 4. 如申請專利範圍第3項之光學電路模組，其中，在該第一毛細管與該第一套筒之間具有一空間，以調整該第一毛細管的位置與傾斜角度。 5. 如申請專利範圍第3項之光學電路模組，進一步包含一管，該管係用以固定第一毛細管於第一套筒。 6. 如申請專利範圍第2項之光學電路模組，其中該第一毛細管固持至少一輸入光纖與;1輸出光纖。 7. 如申請專利範圍第6項之光學電路模組，其中該光學裝置包括：一第一光學裝置，該第一光學裝置係用以反射具有特別波長的光；以及一第二光學裝置，該第二光學裝置係設置鄰接於該第一光學裝置，其中該第二光學裝置反射來自該第一光學裝置的一透射光。 8. 如申請專利範圍第1項之光學電路模組，其中該光信號發射裝置包括至少一輸入波導，且該光信號接收裝置包括至少一輸出波導，其中該光學電路模組進一步包含一波導基板，該波導基板包括該輸入與輸出波導，且該波導基板係固定在該套筒中，以致使該會聚的光信號耦合入該輸出波導。 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂 -------- · 499585

六、申請專利範圍 9·如申請專利範圍第8項之光學電路模組，其中該波導基板具有一彎曲的側表面，該彎曲的側表面係適合該第一套筒的內部表面，以及一實質地矩形或半球形的截面。 10·如申請專利範圍第1項之光學電路模組，其中該光信號發射裝置包括至少一輸入光纖，而該光信號接收裝置則包括至少一光電探測器（photodetector)，其中該光學電路模組進一步包含用以固持該光纖的一毛細管，以及用固持該光電探測器的一定位構件，且其中該毛細管以及該定位構件係固定在套筒裡，以致使該會聚的光信號耦合入該光電探測器。 ·—！*________p裝·！ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11·如申請專利範圍第1項之光學電路模組，其中該光信號發射裝置包括至少一光發射裝置，且該光信號接收裝置包括至少一輸出光纖，其中該光學電路模組進一步包含用以固持該光發射裝置的一固持構件，以及用以固持該光纖的一毛細管’且其中該定位構件以及該毛細管是固定在該套筒中，以致使該會聚的光信號耦合入該輸出光纖。 12·如申請專利範圍第1項之光學電路模組，其中該光信號發射裝置包括至少一光發射裝置，且該光信號接收裝置包括至少一光電探測器，其中該光學電路模組進一步包含一定位構件，該定位構件係用以固持該光發射裝置與該光電探測器，其中該定位構件固定在套筒中，以致使該會聚的光信號耦合入該光電探測器。 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 24 訂

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499585 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 13. 如申請專利範圍第2項之光學電路模組，進一步包含準直儀，該準直儀係固定到該光學裝置，其中該準直儀包括：一第二透鏡，其中該第二透鏡接收透射經過該光學裝置的該光信號，並且會聚該接收的光信號；至少一透射光光纖，該透射光光纖係用以接收由該第二透鏡所會聚的該光信號；一第二毛細管，該第二毛細管係用於固持該透射光光纖；以及一第二套筒，該第二套筒係固定到該光學裝置，其中該第二套筒容納該第二透鏡與該第二毛細管。 14. 一種組裝一光學電路模組的方法，其中該光學電路模組包括一光信號發射裝置，一套筒，一光學裝置，一透鏡，以及一光信號接收裝置，其中該光信號發射裝置發射一光信號，其中該套筒具有一第一端表面，其中該光學裝置具有一反射表面，且該反射表面鄰接該套筒的第一端表面，其中該透鏡係設置於該光信號發射裝置與該光學裝置之間，且該透鏡將由該光信號發射裝置所發射的該光信號轉換成一準直的光信號，並將該準直的光信號發射到該光學裝置，其中該光學裝置以該反射表面來反射該準直的光信號，且該透鏡會聚該反射的準直光信號，並產生一會聚的光信號，其中該光信號接收裝置接收該會聚的光信號，該組裝方法包含：固定該透鏡於該套筒中，以致使該透鏡之焦點對準該套筒的第一端表面； - 4ONDA/0115TW/NIPPON: P1P2001246TW 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • n tn n· n n n m n · m n I n In n n 一 I n n n an n n I I 應 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 499585 AS B8 C8 _D8 _ 六、申請專利範圍調整該光學裝置相對於該透鏡中央軸的傾斜角度’ 以致使由該光信號接收裝置所接收之該會聚的光信號的強度最大；沿著該透鏡中央軸，調整該光信號發射裝置與該光信號接收裝置的位置；以及固定該光學裝置到該套筒的第一端表面，並固定該光信號發射裝置與該光信號接收裝置於該套筒中。 15·—種組裝一光學電路模組的方法，其中該光學電路模組包括一光信號發射裝置，一套筒，一光學裝置，一透鏡，以及一光信號接收裝置，其中該光信號發射裝置發射出一光信號，其中該套筒具有一第一端表面，其中該光學裝置具有一反射表面，且該反射表面鄰接該套筒的第一端表面，其中該透鏡係位於該光信號發射裝置與胃光學裝置之間，且該透鏡將由該光信號發射裝置所發身寸之光信號轉換成一準直光信號，並將該準直光信號_ 射到該光學裝置，其中該光學裝置以該反射表面來s身寸該準直光信號，而該透鏡會聚該反射的準直光信號，# 產生一會聚的光信號，且其中該光信號接收裝置會聚的光信號，該組裝方法包含：經濟部智慧財產局員Η消費合作社印制衣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 固定該光學裝置到該套筒，以致使該反射表該套筒的第一端表面；固定該透鏡於該套筒裡，以致使該透鏡的焦、准該套筒的第一端表面；沿著該透鏡中央軸，調整該光信號發射裝置與信號接收裝置的位置，以及該光信號發射裝置與該光 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW ^ ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)Ai規格（210 X 297公釐) " ---- 499585 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接收裝置相對於該透鏡中央軸的傾斜角度，以致使由該光信號接收裝置所接收之該會聚的光信號的強度最大；以及固定該光信號發射裝置與該光信號接收裝置到該套筒。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4ONDA/0115TW/NIPPON; P1P2001246TW 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）