[发明专利]用于光通讯的光电元件及光次模组

说明书

技术领域

本发明关于一种用于光通讯的元件，包含光电元件使用该光电元件的光次模组。该光电元件的封装型式包括顶端开口金属壳(TO Open Can，TO-can)架构及导线架(Leadframe)架构，而光次模组中的筒形件型式可为SC、ST及LC等架构。

背景技术

光通讯系藉光、电转换而达到传递讯号的效果。在讯号发射端与接收端皆需要配设一光次模组(Optical Sub-assembly，OSA)连接光纤接头。

光次模组的构成包含一筒形件(Barrel)及一光电元件。该光电元件系组设在筒形件一端，且耦光对准后藉胶材粘剂或焊接融合使彼此互相结合。对光通讯而言，OSA所提供的光强度及耦光效率决定讯号在光纤的传输品质与距离。一般可以藉由在OSA中配设或形成透镜，或是取用发光强度较大、光散角度较小的光电元件来达到提升OSA的光强度及耦光效率。

请参阅图1，光次模组10为TO-can架构的光电元件11与筒形件12的组合。其中光电元件11系金属制成的底座(Header)13上组设具有球形透镜14的金属外壳(上盖)15。一载体(Submount)16固定在该底座13上，而一光电晶粒17固定在该载体16上。该载体16的高度可使得光电晶粒17更接近球形透镜14，故可以提高耦光效率。

请参阅图2，图中揭露的光次模组20系筒形件22形成有一透镜24；光电元件21的外壳25一端配置可透光的玻璃片23。光电晶粒27组设在载体26上，所以可更接近透镜24以提高耦光效率。

然而金属外壳15或25所配置球形透镜13或玻璃片23，其需要难度较高的配置技术，因此会导致光电元件的成本提高。而玻璃片23阻隔透镜24与光电晶粒27，使得二者的接近程度受到限制。

减短TO-can金属外壳的高度可以使透镜与光电晶粒的距离，然而固定型号的TO-can具有特定的尺寸，若要更改外壳的高度，TO-can的价格将会大幅提高，不符合制造成本的考量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于光通讯的光电元件，其对于TO-can的金属外壳，不配设玻璃片或球形透镜，因此具有能够降低制造成本的功效。

本发明的另一目的系在提供一种用于光通讯的光次模组，其对于使用TO-can或Leadfram架构的光次模组，具有透镜接近光电晶粒的组态，因此具有能够提高耦光效率的功效。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一光电元件，包含一基座上配设一外壳，该外壳内部具有一容置空间，且一开口形成在该外壳一端连通该容置空间；一光电装置配设在该容置空间内且固定在该基座上相对该开口。如此，在该外壳一端不具有球形透镜或玻璃片，故可以实质地有效降低制作成本。

又一光次模组系上述光电元件与筒形件结合，且一透镜配置在该筒形件与该光电元件之间。甚至于，该透镜能够延伸通过位于该光电元件的外壳一端的开口，以更接近于该外壳内部的光电装置，藉此达到提高耦光效率。

又筒形件内可以填充胶体，例如折射率匹配油，使得光电装置所发出的光线能够更进一步地收敛；或是针对该光电装置的局部或全部以胶体包覆以达到保护元件及固定元件的效果。

本发明的优点是：本发明所揭露的光次模组可因为透镜透过开口以延伸接近光电装置，或再藉由填充折射率匹配油使光线发散角度收敛，而达到提高耦光效率的效果；又填充折射率匹配油或胶体可以达到保护光电元件的效果；此外，光电元件，特别是TO-can架构的光电元件，因为金属外壳不具有玻璃片或球形透镜而使以制作成本降低，因此组成光次模组后同样具有低成本的优势。

附图说明

图1为一习知光次模组结构示意图。

图2为另一习知光次模组结构示意图。

图3为本发明TO-can架构的光电元件示意图。

图4为本发明Leadframe架构的光电元件示意图。

图5为本发明另一Leadframe架构的光电元件示意图

图6为本发明光电装置的结构示意图。

图7为本发明另一光电装置的结构示意图。

图8为本发明又一光电装置的结构示意图。

图9为本发明再一光电装置的结构示意图。

图10为本发明可使用的筒形件结构示意图。

图11A为本发明光次模组结构示意图。

图11B为本发明光次模组延伸透镜以接近光电装置的结构示意图。

图12为本发明填充折射率匹配油的结构示意图。

图13为本发明另一填充折射率匹配油的结构示意图。

图14A为本发明填充胶体的结构示意图。