本发明专利技术涉及气密密封光子器件组件和为之而使用的用来将一根或多根光纤连接到光子器件的聚合物密封装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气密密封的光子器件组件和为之而使用的聚合物密封装置。
技术介绍
光通信领域中术语“光子(的)”是根据术语“电子(的)”类推造字而来。“光子”器件是用来处理光频通信信号的器件。虽然光子器件中的信号处理元件实际上是光学的，并且许多不需要任何形式的电信号处理，但是，大部分被普遍使用的光子器件结合多种类型的电气或电子连接，无论它是加热器、光电探测器还是其它电气或电子器件。当暴露在潮气和氧气中使用时，光子器件中使用的电接触遭受侵蚀，大大地减少了这种器件的寿命。将潮气和氧气排除在光子器件外具有可观的价值。因为许多这种器件需要与纤维光学的输入端和输出端连接，这尤其成问题。在该领域的一个典型应用中，纤维阵列被密封进套圈，然后插入到光子器件组件外壳的插孔中；然后，将如此形成的连接密封以提供气密密封。在该应用中重要的是，套圈材料自身的渗透性为对氧气和潮气的低渗透性。典型的光子器件组件是熔接或焊接的金属盒，虽然他们可以是具有低渗透性的塑料。通常使用的是全金属密封装置。例如，将镀了金属的光纤焊接到金属套圈，其依次插入到安装在或集成到光子器件的外壳的插孔，然后焊接该连接以提供气密密封。参见，例如，Filias；Materials Research Society Symp.Proc.Vol.531，1998，p.263-272。如美国专利5568581中描述的，进一步得知，套圈由具有陶瓷插口的注模聚合物制备。然而，仍需要不贵的直接可模制的塑料套圈，其提供高的可加工性以及优秀的屏蔽特性和低的热膨胀系数(CTE)。现有技术中提过的一种此类材料是液晶聚合物(LCP)。已知LCP提供优秀的模制特性、对潮气和氧气非常高的屏蔽、低的CTE和好的热性能。Farrell等在Proceedings of the 2003 International Symposium onMicroelectronics，pp.18-23发表的“The Liquid Crystal Packaging Solution”中披露了电镀了金属的LCP罩的使用，其适于焊料密封到具有模铸式线相互连接的LCP印刷电路板上。其中还披露了两根穿过LCP组件侧壁的光纤实例。LCP的镀金属方法是已知的。Beitinger等在WO99/39021中披露了LCP的溅射涂膜、离子电镀法和电镀以得到其镀了金属的表面。
技术实现思路
本专利技术提供一种密封装置，用于将一根或多根光纤连接到光子器件上，所述装置包含成型制品，其包含至少80％的一种或多种液晶聚合物；一根或多根光纤，设置成穿过所述成型制品，所述光纤被模压在所述成型制品中；所述成型制品的形状允许与位于光子器件外壳上的与其互补的对应部分(complementary counterpart)连接。本专利技术进一步提供一种气密密封光信号处理器，包含光子器件，其具有提供有第一密封装置的外壳；一根或多根光纤，其与所述光子器件光耦合，以及第二密封装置，所述第二密封装置包含成型制品，其包含至少80％的一种或多种液晶聚合物；和，设置成穿过所述成型制品的一根或多根光纤，所述光纤被模压在所述成型制品中；其中，所述第一和第二密封装置为相互互补的对应部分，并且所述第一和第二密封装置相互气密密封。附图说明图1是以镀了金属的LCP套圈形式的本专利技术密封装置一实施方案的放大了的示意图。图2a为说明本专利技术套圈如何与镀了金属的或金属的光子器件外壳上的互补的对应部分配合的示意图。图2b为形成光信号处理器完整连接的示意图。图3为连接的放大视图，表示提供气密的焊料密封。图4a为实施例中使用的模具的顶视图。图4b为示出光纤穿过的实施例中使用的模具的侧视图。具体实施例方式本专利技术提供一种密封装置，用于将一根或多根光纤连接到光子器件上，所述装置包含成型制品，其包含至少80％的一种或多种液晶聚合物；一根或多根光纤，设置成穿过所述成型制品，所述光纤被模压在所述成型制品中；所述成型制品的形状允许与位于光子器件外壳上的与其互补的对应部分连接。这里的密封装置被设计用来在光信号载线和光子器件之间提供简易连接和气密密封。根据本专利技术目的，术语“密封装置”应理解为根据这里描述的方法使用的任何成型制品以在一根或多根输入或输出光纤和光子器件之间实现气密密封，所述光纤光学耦合到该光子器件上。术语“互补的对应部分”表示成型制品，其适于与另一个成型制品配合，以实现可密封的连接。正如这里所使用的，主要是指适于与本专利技术密封装置配合的以及在配合和密封后提供本专利技术气密密封光信号处理装置的光子器件的外壳部分。本专利技术的可操作性并不视用于光子器件的是单个可区别的外壳而定。任何类型的用来为这里的本专利技术密封装置提供互补的对应部分的光子器件组件也将同样适合。在一个实施方案中，该密封装置和其所连接到的光子器件的外壳上的互补的对应部分都由相同或相近类似的液晶聚合物制成，以便在连接后，能够通过热或激光焊接实现气密密封。在另一个实施方案中，当所述互补的对应部分由金属制成或镀了金属时，密封装置进一步包含沉积在其表面上的金属涂层，以便在连接后，能通过焊接或熔接实现气密密封。任何密封装置，例如现有技术中已知的，可用在本专利技术中，而不会对其可操作性有不利因素。在一个实施方案中，该密封装置是套圈，如图1所示。本文随后的说明将专门关于套圈，但本领域技术人员应当理解任何任意的成型制品都是合适的，只要密封装置被成型为与光子器件外壳中互补的对应部分相配合即可，其对连接有影响。本专利技术的几个方面相比目前本领域中所使用的具有突出的优点。液晶聚合物的使用提供光纤直接插入套圈的可塑性，而不需要中间步骤，例如光纤镀金属或使用套圈时需要使用的金属焊接，以及，金属套圈的制造必须在与纤维插入分开的步骤中进行。然而，在本专利技术中，纤维在单个步骤中被直接模制进套圈。最后，在全LCP连接中，可以通过简单的点焊熔接热塑性聚合物实现气密。根据本专利技术目的，该术语LCP应理解为包含熔融各向异性聚合物，其特征为在熔融状态下形成取向域并且其在剪切力下这些域的排列在液相中呈现高度有序。一冷却就能获得具有各向异性物理性质的固体部分。适合的LCP包括具有mesogenic单体(一种单体，其能够赋予通过其聚合而形成的聚合物液晶性能)的弹性部分的共聚物，该单体包含苯/萘环或反环己烷部分。有用的LCP包括聚酯、聚(酰亚胺酯)、聚(酰胺酯)、聚(酰胺-酰亚胺酯)、聚甲亚胺或其混合物。优选聚酯或聚(酰胺酯)，尤其是它们部分或全部是芳香族的时候。芳香族基包括亚苯基、亚萘基、亚联苯基等。该芳香族基可具有烃基取代基。优选LCP包括基于芳香单体的浓缩聚酯，如羟基酸包括但不限于对羟基苯甲酸和2-羟基-6-萘甲酸、二醇包括但不限于对苯二酚、4，4＇-联苯酚和被取代的对苯二酚、以及二酸包括但不限于对苯二酸、间苯二酸和2，6-萘-二羧酸。更优选的是共聚物，其基本上由100摩尔份二醇、100摩尔份二酸和150-320摩尔份羟基酸组成，其中-OH与-COOH之比等于1。最优选的是聚合物，其中该二醇部分实质上由100摩尔份摩尔比为50-100∶50-0的对苯二酚和双酚A组成，该二酸部分实质上由100摩尔份摩尔比为70-30∶30-70的对苯二酸和2，6-萘-二羧酸组成，以及羟基酸实质上由150-320摩尔份的羟基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种密封装置，用于将一根或多根光纤连接到光子器件上，所述装置包含成型制品，其包含至少８０％的一种或多种液晶聚合物；所述成型制品具有外表面；一根或多根光纤，设置成穿过所述成型制品，所述光纤被模压在所述成型制品中；所述成 型制品的形状允许与位于光子器件外壳上的与其互补的对应部分耦合。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JM罗德里格兹帕拉达，M彼得鲁茨，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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