光纤可分离式光学模块制造技术

一种光学模块带有一个模块外壳－其中安装有光学器件和与该光学器件电连接的电路单元。光纤光连接器以可分离的方式连接到该模块外壳上，从而与光学器件相接触。该光学模块包括：支撑结构；力施加装置；以及，锁定装置，用于可释放地锁定光连接器，其中光通过光连接器与光学器件之间的边界。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及一种光纤可分离式光学模块，且更具体地说是涉及包括光学器件的一种光学模块—其中与其相连的一条光纤能够同其相分离。光学模块带有光纤、光学半导体器件和其上形成有处理电信号的电路的印刷电路板。该光学半导体器件可包括用于将电信号转换成光学信号的激光二极管(LD)和用于将光信号转换成电信号的光电二极管(PD)。该光学模块被用于光通信(光发送和/或接收)。在把光学模块的电路板的管脚焊接到板上的过程中，流焊方法是有利的，因为减少了操作步骤的数目。然而，由于光纤覆盖有不耐热的聚合物(诸如聚乙烯)，流焊方法不能被用于与光纤相连的光学模块。因此，流焊方法只在光纤与光学模块相分离的情况下被用于光学模块。在光学模块通过采用流焊方法而被焊接到板上之后，把光纤连接到光学模块上。光纤能够如上所述地与之相分离的光学模块，被称为光纤可分离式光学模块。附图说明图1A和1B显示了传统光纤可分离式光学模块的形成过程。参见图1A，一个光学模块带有模块体3和光纤2。在模块体3上装有一个印刷电路板4。印刷电路板4具有引线管脚5—通过它信号被输入和输出印刷电路板4且电力被提供给印刷电路板4。在模块体3上安装有诸如激光二极管(LD)和光电二极管(PD)的光学元件6A。每一条光纤2在两端都带有光连接器8和9。一个光连接器8与模块体3相连，从而使光信号经过光连接器8而在光纤2与光学元件6A之间行进。各条光纤2的另一个光连接器9与一个外部单元相连，从而使光学信号经过光连接器9而在光纤2与该外部单元之间行进。图1B显示了光纤2的光连接器8和模块体3的内部结构。参见图1B，在模块体3中，印刷电路板4得到固定，且包括光学元件6A之一的一个光学器件6借助罐封10(或模制)而得到刚性固定。光学器件6的引线终端被焊接在印刷电路板4上。光学器件6与支撑光纤与光学器件6相耦合的端部的一个套管12相连。光连接器8具有一个套管13—它支撑着光纤2的一个端部。一个插入部分14—套管13经过它而自由地通过—被插入模块体3的一个啮合部分15并将之相啮合，从而使套管12和13的端部彼此相刚性地接触。光学器件6经过套管12和13而向光纤2发送和从其接收光信号。光连接器8的套管13，由一个弹簧16沿着套管13所延伸的方向进行弹性支撑。其结果，当光连接器8与模块体3连接时，在套管12和13中产生的冲击应力得到了缓和。因此，防止了各个套管12和13的端表面由于该冲击应力而受到破坏。然而，例如在组装光学模块1的情况下，在光纤2与模块体3连接之后，当对光学模块1等等进行测试时，光纤2可能会受拉。此时，由于对光学连接器8的套管13进行弹性支撑的弹簧16的推斥作用，套管13与模块体3中的套管12可能会以大的冲击力发生碰撞。如果套管12和13之间的碰撞重复发生，光纤2的端表面就可能被损坏，从而使光传输损耗增大并使光在光纤2的端表面上的反射状态发生改变。因此，本专利技术的总的目的，是提供一种新颖而有用的光纤可分离式光学模块—其中消除了现有技术的上述缺点。本专利技术的一个具体目的，是提供一种光纤可分离式光学模块，其中即使可分离光纤受拉，光纤的端表面也不会受到损坏。本专利技术的目的，是借助这样的光学模块来实现的，即该光学模块具有一个模块外壳—其中装有光学器件和与该光学器件电连接的电路单元，光纤的一个光连接器与该模块外壳可分离地相连，从而与光学器件相接触，该光学模块包括支撑结构，用于把光学器件支撑在这样的状态—即其中光学器件能够沿着一条直线运动；一个力施加装置，用于把一个力沿着与光学器件沿着其运动的直线相平行的方向加到光学器件上；以及，一个锁定装置，用于可释放地锁定该光连接器，从而沿着与该直线平行的方向压住光学器件，从而与该光学器件相紧密接触，其中光通过光连接器与光学器件之间的边界。根据本专利技术，在模块外壳中，该光学器件可移动地得到支撑且一个力被加到该光学器件上。因此，与该光学器件相接触的光纤能够被固定在光连接器上。其结果，即使光纤受拉，光纤的端表面也不会受到损坏。从以下结合附图所进行的描述，本专利技术的其他目的、特征和优点将变得显而易见。在附图中图1A显示了传统的光纤可分离式光学模块的外观；图1B显示了模块体和装在光纤的端部上的光连接器的内部结构图2是横截面图，显示了根据本专利技术的一个实施例的光纤可分离式光学模块；图3A是分解立体图，显示了该光纤可分离式光学模块；图3B是横截面图，显示了一个压入部分的结构；图4是分解立体图，显示了装在一个模块外壳中的光学半导体单元；图5A显示了光连接器的分解图；图5B显示了形成在一个柱面上的定位销和槽；图5C显示了光连接器的组装图；图6A、6B和6C显示了将光连接器设定在模块外壳中并使光学连接器与其分离的过程；图7A、7B、8A、8B、9A和9B显示了销和其中安装销的结构的例子；图10A、10B、11A和11B显示了其中光学半导体单元得到支撑的结构的例子；图12A显示了一种结构—其中光学半导体单元受到一个L形片簧的支撑；图12B详细显示了该L形片簧；图13A显示了一种结构—其中光学半导体单元利用一个刚性L形板(托架)而得到支撑；图13B显示了光学半导体单元的封装件的一种结构，该单元利用刚性L形板而得到支撑；图13C显示了该刚性L形板和一个螺线弹簧—该螺线弹簧应该被设置在刚性L形板与光学半导体单元的封装件之间；图14是分解立体图，显示了带有片簧的光学半导体单元；图15A和15B显示了这样的结构的例子—即其中光连接器被一个U形销所锁定；及图16A、16B和16C显示了光连接器和其中将要插入该光连接器的模块外壳的结构。下面将描述本专利技术的实施例。根据该实施例的光纤可分离式光学模块如图2和3A所示地形成。参见图3A，例如借助树脂模制工艺(resin molding process)，用PBT(聚丁烯对酞酸盐)制成了一个上模块外壳130A和一个下模块外壳130B。在上和下模块外壳130A和130B的每一个中，形成第一凹进部分20，第二凹进部分22、第三凹进部分24、压入部分26、第四凹进部分24A和销固定部分29。在下模块外壳130B中，一个印刷电路板140被设置在第一凹进部分20中，且一个片簧25的两端被压入压入部分26，从而使相应的光学半导体单元21的支撑部分30被置于第二凹进部分22中。一个组件—其中各个光学半导体单元21的套管31和各个光连接器27的套管32被插入到一个带缝的套管23中—被置于第三凹进部分24中。如图3B所示，在压入部分26的内表面上可以形成凸起部33。在此情况下，片簧25能够被紧密地压入压入部分26中。上模块外壳130A被置于并固定在下模块外壳130B上，从而使印刷电路板140、被片簧25所支撑的光学半导体单元21等等被安装在由上和下模块外壳130A和130B所形成的模块体130之内，如图2所示。在其中光学半导体单元21被装在模块体130中的状态下，光学半导体单元21能够在上和下模块外壳130A和130B的第二凹进部分22的表面上滑动。片簧25把一个力加在光学半导体单元21上，从而使套管31和32的端表面彼此相紧密接触。印刷电路板140由形成在下模块外壳130B上的支撑块34进行支撑，并被上模块外壳130A的一个指部分35压在支撑块34上，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学模块，包括： 一个模块外壳，其中安装有一种光学器件和与所述光学器件电连接的电路单元； 一个支撑结构，用于在其中所述光学器件能够沿着一条直线运动的状态下对所述光学器件进行支撑；及 一个力施加装置，用于沿着与所述光学器件能够沿着其运动的直线相平行的方向把一个力施加到所述光学器件上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：栗林昌树，小林一彦，佐藤俊一，箱木浩尚，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]