一种单纤多向光组件制造技术

本发明专利技术公开了一种单纤多向光组件，其包括一侧带有通光孔的壳体、设置在壳体外侧且对准通光孔的光接口部件、固定于壳体内的基座、设置于所述基座上的激光收/发装置和芯片端透镜；所述激光收/发装置为探测器芯片及其辅助电路或激光器芯片及其辅助电路，所述芯片端透镜的光轴与每个所述激光收/发装置同轴设置，所述芯片端透镜之间设有分光元件，所述通光孔与光接口部件同轴设置；所述光接口部件包括光纤端透镜和光纤套筒；所述光纤端透镜位于光纤套筒一端和壳体的通光孔之间；所述分光元件包括分光通道和设置在分光通道内的滤光片；所述基座上设置有通电接口。本发明专利技术的优点是耦合效率高、灵敏度高、方便插拔、可多向导光且易于自动化制造。

【技术实现步骤摘要】
一种单纤多向光组件
本专利技术涉及了一种单纤多向光组件，属于光学元件领域。
技术介绍
根据目前公知的组件构造可知，一般的光组件是将芯片与光学元件进行同轴封装，即TO封装（Transistor-Outline）,TO封装与光纤进行耦合，利用金属部件，通过激光焊接或胶粘，将TO封装与光纤固定在一起，做成光组件。在这种组件中存在以下缺点：（1）对于直径1.5毫米的BK7玻璃球透镜的TO封装，激光器芯片发射的激光光束耦合到光纤中，即发射耦合，耦合效率低，一般效率低于15%；（2）光纤传输过来的激光光束，聚焦到探测器芯片的光敏面，即接收耦合，最小光斑直径达到50微米，非常不利于耦合；（3）TO封装结构复杂，成本高，自动化生产的难度大、投资成本也很高；（4）芯片与光学元件之间的位置由TO管座、TO管帽及衬底的尺寸决定，实时调节难度大，导致耦合效率的进一步降低、耦合工艺难度增加；（5）TO封装的管脚结构，使客户使用困难，自动焊接的难度大；另外，在现有产品中，只有单一方向的光组件已经远远不能满足工业需要，例如仅发射激光光束或仅接收激光光束的光组件不能适应需要多方向收发激光光束的需求，给使用造成了极大不便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种耦合效率高、灵敏度高、方便插拔、、可多向导光且易于自动化制造的一种单纤多向光组件。本专利技术的技术方案如下：一种单纤多向光组件，其包括一侧带有通光孔的壳体、设置在壳体外侧且对准通光孔的光接口部件、固定于壳体内的基座、设置于所述基座上的激光收/发装置和芯片端透镜；所述激光收/发装置为探测器芯片及其辅助电路或激光器芯片及其辅助电路，所述激光收/发装置至少2个；所述芯片端透镜的数量和位置与所述探测器芯片或激光器芯片一一对应，所述芯片端透镜位于所述探测器芯片的光敏面或激光器芯片前，且所述芯片端透镜的光轴与所述探测器芯片的光敏面或激光器芯片同轴对应；所述芯片端透镜的光轴与每个所述激光收/发装置同轴设置，所述芯片端透镜之间设有分光元件，所述通光孔与光接口部件同轴设置；所述光接口部件包括光纤端透镜和光纤套筒；所述光纤端透镜位于光纤套筒一端和壳体的通光孔之间；所述分光元件包括分光通道和设置在分光通道内的滤光片；所述分光通道上设有通道口，所述通道口分别对准每个所述芯片端透镜的光轴和通光孔，所述滤光片对准通道口倾斜放置，其倾斜角度为与通道水平方向呈45度角；所述滤光片根据需要，对特定波长的激光光束进行透射或发射；所述基座包括主基座和芯片支撑基座，所述芯片支撑基座焊接或粘接在主基座上；所述激光收/发装置烧结或粘接在所述芯片支撑基座上；每个所述激光收/发装置与其对应匹配的芯片端透镜组成一组，每组之间由电磁屏蔽板间隔开；所述探测器芯片及其辅助电路和其对应匹配的芯片端透镜一组，由电磁屏蔽板间隔开组成激光接收腔；所述激光器芯片及其辅助电路和其对应匹配的芯片端透镜一组，由电磁屏蔽板间隔开组成激光发射腔；所述基座上还设置有通电接口，通过键合线与过孔与所述激光收/发装置进行所需的电连通，所述通电接口伸出壳体与外界电信号连通，所述通电接口与壳体之间通过密封胶进行气密性密封；所述激光收/发装置的收/发激光光束经所述壳体的通光孔和分光通道出入。进一步的，所述芯片端透镜和光纤端透镜为球透镜、非球透镜、平凸透镜或柱状透镜。进一步的，所述主基座和芯片支撑基座为单面/双面金属化的陶瓷基板、常规PCB板、铝基PCB板、铜基PCB板或内含金属布线的注塑件。进一步的，所述通电接口设置在所述主基座上，所述通电接口采用在主基座上布线生成金手指或排针。进一步的，所述光纤套筒为插拔式光纤套筒或尾纤式光纤套筒；当所述光纤套筒为插拔式光纤套筒时，所述光纤套筒包括套筒壳体和侧面开有裂缝的插芯筒；所述插芯筒内套在套筒壳体中，所述插芯筒上裂缝对侧的外壁与套筒壳体内壁焊接；跳线插芯作为外接物，内插在插芯筒中；当所述光纤套筒为尾纤式光纤套筒时，所述光纤套筒包括尾胶套、尾纤插芯筒和跳线插芯；所述跳线插芯焊接在尾纤插芯筒内，所述尾纤插芯筒外套设有尾胶套。进一步的，所述光接口部件还包括中间带孔的挡台，所述光纤端透镜、挡台和跳线插芯中的光纤三者之间依次同轴无缝接触。进一步的，一种单纤多向光组件还包括芯片端透镜支撑座和光纤端透镜支撑座；所述芯片端透镜支撑座2和光纤端透镜支撑座上均设有透光孔；所述芯片端透镜固定在芯片端透镜支撑座中，所述芯片端透镜通过芯片端透镜支撑座焊接或粘接在主基座上，所述芯片端透镜的光轴与芯片端透镜支撑座上的透光孔同轴对应；所述探测器芯片的光敏面或激光器芯片与芯片端透镜的光轴对应；所述光纤端透镜固定在光纤端透镜支撑座中，所述光纤端透镜通过光纤端透镜支撑座焊接或粘接在光纤套筒一端和壳体的通光孔之间，所述壳体的通光孔、光纤端透镜支撑座上的透光孔、光纤端透镜的光轴与跳线插芯中光纤的光轴同轴对应。进一步的，所述挡台和光纤端透镜支撑座固定连接，所述光纤端透镜支撑座为一端设有V型槽的筒体，所述光纤端透镜通过光纤端透镜支撑座一端的V型槽紧密嵌入在其中，所述光纤端透镜通过所述挡台紧密固定在光纤端透镜支撑座中。进一步的，所述光纤端透镜与光纤端透镜支撑座之间通过密封胶进行气密性密封。进一步的，所述激光收/发装置为激光器芯片和探测器芯片等光电二极管及其辅助电路，其辅助电路为常规电路。进一步的，所述激光收/发装置的收/发激光光束依次经所述芯片端透镜的光轴、分光通道、壳体上的通光孔、光纤端透镜的光轴、挡台中间的孔与跳线插芯中的光纤出入。进一步的，所述插芯筒自然状态下的内径小于或等于跳线插芯的直径。进一步的，所述尾纤插芯筒侧面开有裂缝，所述跳线插芯插入尾纤插芯筒中，所述尾纤插芯筒自然状态下的内径小于或等于跳线插芯的直径，所述尾纤插芯筒中的跳线插芯通过密封胶将尾纤固定在跳线插芯中，所述尾纤为光纤的一种形式。进一步的，所述挡台和光纤端透镜支撑座固定连接，通过挡台将所述光纤端透镜紧密固定在光纤端透镜支撑座的V型槽内，通过密封胶沿光纤端透镜边缘进行密封，除加固的作用外，将V型槽与光纤端透镜接触外边沿密封确保湿气或其他灰尘不能通过通光孔进入壳体污染或腐蚀其内部的激光收/发装置、芯片端透镜和其他元器件，造成精度失准或使用寿命缩短。本申请中采用密封胶进行固定和密封均是为了达到上述目的和效果。进一步的，所述插拔式光纤套筒还包括套筒环，所述套筒环套接在光纤端透镜支撑座外，或套接在套筒壳体外；或者套筒环与光纤端透镜支撑座制作成一体，或者套筒环与套筒壳体制作成一体，套筒环在使用中，用于固定光接口。进一步的，所述挡台位于光纤端透镜和跳线插芯之间；所述挡台的厚度决定跳线插芯中光纤到光纤端透镜的距离。进一步的，所述光纤分为APC型和UPC型，根据使用的光纤类型不同，相应挡台的形状也不同，但只要挡台中心的孔和光纤中心对准即可。进一步的，所述激光收/发装置为激光器芯片时，所述激光收/发装置还包括背光探测器，所述背光探测器烧结或粘接在芯片支撑基座上，所述芯片支撑基座焊接或粘接在主基座上，所述背光探测器的位置以其光敏面能接收到激光器芯片发的光且与激光器芯片成约8到15度的角度为准，所述背光探测器的光敏面接收激光器芯片发的光后将光强信号转换成电信号后反馈给控制光强度的控制器件，该控制器件发出控制信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单纤多向光组件，其特征在于：其包括一侧带有通光孔（6）的壳体（1）、固定于所述壳体（1）中的基座、设置于所述基座上的至少2个激光收/发装置（5）、与每个所述激光收/发装置（5）同轴设置的芯片端透镜（7‑1）、所述芯片端透镜（7‑1）之间的分光元件以及与所述通光孔（6）同轴设置的光接口部件；所述光接口部件包括光纤端透镜（8‑1）和光纤套筒（9）；所述光纤端透镜（8‑1）位于光纤套筒（9）一端和壳体（1）的通光孔（6）之间；所述分光元件包括分光通道（12）和设置在分光通道（12）内的滤光片（11）；所述激光收/发装置（5）为探测器芯片及其辅助电路或激光器芯片及其辅助电路，所述激光收/发装置（5）烧结或粘接在所述基座上；每个所述激光收/发装置（5）与其对应匹配的芯片端透镜（7‑1）组成一组，每组之间由电磁屏蔽板（13）间隔开；所述基座上还设置有通电接口（4），所述通电接口（4）伸出壳体（1）与外界电信号连通。

【技术特征摘要】
1.一种单纤多向光组件，其特征在于：其包括一侧带有通光孔（6）的壳体（1）、固定于所述壳体（1）中的基座、设置于所述基座上的至少2个激光收/发装置（5）、与每个所述激光收/发装置（5）同轴设置的芯片端透镜（7-1）、所述芯片端透镜（7-1）之间的分光元件以及与所述通光孔（6）同轴设置的光接口部件；所述光接口部件包括光纤端透镜（8-1）和光纤套筒（9）；所述光纤端透镜（8-1）位于光纤套筒（9）一端和壳体（1）的通光孔（6）之间；所述光纤套筒（9）为插拔式光纤套筒或尾纤式光纤套筒；所述插拔式光纤套筒包括套筒壳体（9-1-1）和侧面开有裂缝（9-1-3）的插芯筒（9-1-2）；所述插芯筒（9-1-2）内套在套筒壳体（9-1-1）中，所述插芯筒（9-1-2）上裂缝（9-1-3）对侧的外壁与套筒壳体（9-1-1）内壁焊接，外接的跳线插芯（17）内插在插芯筒（9-1-2）中；所述尾纤式光纤套筒包括尾胶套（9-2-1）、尾纤插芯筒（9-2-2）和跳线插芯（17）；所述跳线插芯（17）焊接在尾纤插芯筒（9-2-2）内，所述尾纤插芯筒（9-2-2）外套设有尾胶套（9-2-1）；所述分光元件包括分光通道（12）和设置在分光通道（12）内的滤光片（11）；所述激光收/发装置（5）为探测器芯片及其辅助电路或激光器芯片及其辅助电路，所述激光收/发装置（5）烧结或粘接在所述基座上；每个所述激光收/发装置（5）与其对应匹配的芯片端透镜（7-1）组成一组，每组之间由电磁屏蔽板（13）间隔开；所述基座上还设置有通电接口（4），所述通电接口（4）伸出壳体（1）与外界电信号连通。2.根据权利要求1所述的一种单纤多向光组件，其特征在于：所述基座包括主基座（2）和芯片支撑基座（3），所述芯片支撑基座（3）设置在主基座（2）上；所述激光收/发装置（5）设置在芯片支撑基座（3）上。3.根据权利要求2所述的一种单纤多向光组件，其特征在于：所述主基座（2）和芯片支撑基座（3）为单面金属化的陶瓷基板、双面金属化的陶瓷基板、铝基PCB板、铜基PCB板或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏，
申请(专利权)人：陈敏，
类型：发明
国别省市：河北;13