一种具有高可靠性的光无源器件尾纤封装结构及方法技术

本发明专利技术公开一种具有高可靠性的光无源器件尾纤封装结构及方法，其包括金属壳体、光无源器件主体、输入光纤和输出光纤，所述光无源器件主体置于金属壳体内部；所述输入光纤和输出光纤与光无源器件主体连接，所述金属壳体一端具有导流结构，所述输入光纤和输出光纤分别从导流结构伸出；所述输入光纤和输出光纤外包裹有软胶体和密封胶体，所述软胶体置于金属壳体外且不与导流结构接触；所述密封胶体一端与软胶体连接，密封胶体另一端填充至导流结构内部。本发明专利技术尺寸小、抗光纤直拉和侧拉损伤能力高、可以为器件主体提供封闭空间，保证器件可靠稳定工作。靠稳定工作。靠稳定工作。

A pigtail packaging structure and method with high reliability for optical passive components

【技术实现步骤摘要】
一种具有高可靠性的光无源器件尾纤封装结构及方法


[0001]本专利技术涉及光无源器件
，尤其涉及一种具有高可靠性的光无源器件尾纤封装结构及方法。

技术介绍

[0002]光无源器件广泛应用于光通信、光纤传感等领域，具有对光纤中传输的光信号实现功率分配和调谐，或波长分配和调谐等功能。光无源器件包括了由用于实现光学功能的光学元件构成的主体部分和输入输出光纤部分。在正常温湿度环境下，器件的大部分失效来自于输入输出光纤受到外力作用产生损伤，因此输入输出光纤的封装可靠稳定是光无源器件设计的重要部分，目的是用于保护输入输出光纤根部和器件主体部分不受外界环境或外力影响。
[0003]现有技术中，在对尾纤进行封装时，如附图1所示，已有的封装方案是在金属壳体1的尾纤出入口安装橡胶护套2，橡胶护套2的长度一般需要5mm，甚至更长。图1所示方案结构简单，在输入光纤3或输出光纤4受到侧拉作用力时可以起到减小光纤弯折形变的作用。但是图1所示封装方案中，当输入光纤3或输出光纤4受到直拉作用力或侧拉作用力时，光纤根部5和6会直接受力，而光纤根部5和6与器件主体7结构相连，器件主体7便会同样受力，产生了器件主体结构会发生形变的风险。又当器件主体对外界湿气敏感时，需要设置封闭的环境以达到抵抗湿气的效果。图1所示结构，湿气是可以直接接触器件主体。因此，基于橡胶护套的尾纤封装方案在解决器件主体封闭和器件主体不受外力作用的问题上存在一定的局限性，且不利于器件长度小型化。

技术实现思路

[0004]为满足上述技术需求，本专利技术提供一种尺寸小、抗光纤直拉和侧拉损伤能力高、可以为器件主体提供封闭空间，保证器件可靠稳定工作的光无源器件尾纤封装结构及方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种具有高可靠性的光无源器件尾纤封装结构，包括金属壳体、光无源器件主体、输入光纤和输出光纤，所述光无源器件主体置于金属壳体内部；所述输入光纤和输出光纤与光无源器件主体连接，所述金属壳体一端具有导流结构，所述输入光纤和输出光纤分别从导流结构伸出；所述输入光纤和输出光纤外包裹有软胶体和密封胶体，所述软胶体置于金属壳体外且不与导流结构接触；所述密封胶体一端与软胶体连接，密封胶体另一端填充至导流结构内部。
[0006]优选的，所述导流结构从外至内依序包括内径缩小区、直区和内径变大区。
[0007]优选的，所述内径缩小区和内径变大区的内径为阶梯式变化或锥形渐变式变化。
[0008]优选的，所述导流结构直区的内径大于输入光纤和输出光纤并齐排列的总直径。
[0009]优选的，所述输入光纤和输出光纤并齐于导流结构中，且不与导流结构内壁接触。
[0010]优选的，所述密封胶填充导流结构内部的深度截止于直区。
[0011]优选的，所述软胶体一端内嵌于密封胶体中，被密封胶体覆盖，另一端外露于空气中。
[0012]优选的，所述软胶体将密封胶体全部包围覆盖。
[0013]一种具有高可靠性的光无源器件尾纤封装方法，所述封装方法包括以下步骤：a、将金属壳体套在光无源器件主体外，输入光纤和输出光纤从金属壳体具有导流结构的端部引出；b、梳理输入光纤和输出光纤并齐，悬空于导流结构中，拉直固定输入光纤和输出光纤；c、采用软胶体内嵌于密封胶体中的结构时，先在输入光纤和输出光纤上包裹一圈软胶，待软胶固化后，在其上包裹密封胶，密封胶流动以填充导流结构，密封胶固化后，完成封装；采用软胶体包围覆盖密封胶的结构时，先在金属壳体具有导流结构的端部填充密封胶，待密封胶固化后，在其外部包裹软胶，软胶固化后，完成封装。
[0014]本专利技术采用以上技术，具有以下技术效果：1、通过软胶体包裹光纤提高了光纤抗弯曲形变性能，使光纤在受到外界侧拉作用力时弯折角度减小，从而避免光纤断裂，提高可承受的侧拉作用力阈值；2、在金属壳体进出纤口施加密封胶体，为金属壳体内的器件主体提供了封闭的空间，避免器件主体直接接触外界环境；并且密封胶体还起到将光纤固定于金属壳体端部的作用，当光纤受到外力作用时，与器件主体结构相连的光纤根部不受力，避免了器件主体受力形变的风险；3、对金属壳体进出纤口的一端做了阶梯导流的结构设计，相较于通常采用的通孔结构，可以使填充的密封胶不溢漫至器件主体，避免器件主体光路系统受影响导致光学指标劣化；4、通过裹胶对光纤进行封装，裹胶长度可在2mm内，相较于已有橡胶护套方案，可以有效缩短器件长度。
附图说明
[0015]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明；图1为现有技术中基于橡胶护套的尾纤封装示意图；图2为本专利技术实施例1的封装结构示意图；图3为本专利技术实施例2的封装结构示意图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0017]实施例1结合附图2对实施例1进行描述，本专利技术的封装结构包括金属壳体4、光无源器件主体1、输入光纤2和输出光纤3，光无源器件主体1置于金属壳体4内部；输入光纤2和输出光纤3与光无源器件主体1连接，金属壳体4一端具有导流结构7，所述输入光纤2和输出光纤3分别从导流结构7伸出；所述输入光纤2和输出光纤3外包裹有软胶体5和密封胶体6，所述软胶体5
置于金属壳体4外且不与导流结构7接触；所述密封胶体6一端与软胶体5连接，密封胶体6另一端填充至导流结构7内部。
[0018]输入光纤2和输出光纤3均是涂覆层直径为0.25mm的单模光纤，从导流结构7端部引出。金属壳体4的材质是316不锈钢，如图2所示，导流结构7分为从外之内依序包内径缩小区，直区和内径变大区。其中内径缩小区部分的内径以三级阶梯的形式逐渐缩小；输入光纤2和输出光纤3并齐排列的总直径为0.5mm，为了预留填充胶的间隙，直区的内径设置为0.6mm；内径变大区部分的内径以渐变锥形的形式逐渐变大。软胶体采用环氧树脂胶，包裹在输入光纤2和输出光纤3上，外观呈椭球形状，沿光纤轴向软胶体5长度约1.7mm，沿光纤径向软胶体5直径最大为1mm，软胶体5与金属壳体4不接触，软胶体5一端内嵌于密封胶体6内。密封胶体6采用耐高温，耐湿气，硬度适中的环氧树脂胶，覆盖软胶体5的2/3长度，并向内填充金属壳体4的导流结构7，填充深度截止于导流结构7的直区部分。
[0019]制造方法包括以下步骤：1）将金属壳体套在无源器件主体外，输入光纤和输出光纤从金属壳体具有导流结构的端部引出；2）梳理输入光纤和输出光纤并齐，悬空于导流结构中，拉直固定输入光纤和输出光纤；3）在距离金属壳体0.2mm的输入光纤和输出光纤上包裹一圈软胶，控制胶总长和直径，软胶不能封堵导流结构；4）待软胶固化后，在其外部包裹密封胶，密封胶流动以填充导流结构，固化后完成封装。
[0020]金属壳体以外的软胶体和密封胶体的总长为1.9mm，与现有尾纤护套方案相比，长度显著缩短。软胶体包裹在输入光纤和输出光纤外，可以使得输入光纤和输出光纤在受到侧拉作用力时，弯折角度减小，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高可靠性的光无源器件尾纤封装结构，包括金属壳体、光无源器件主体、输入光纤和输出光纤，所述光无源器件主体置于金属壳体内部；所述输入光纤和输出光纤与光无源器件主体连接，其特征在于：所述金属壳体一端具有导流结构，所述输入光纤和输出光纤分别从导流结构伸出；所述输入光纤和输出光纤外包裹有软胶体和密封胶体，所述软胶体置于金属壳体外且不与导流结构接触；所述密封胶体一端与软胶体连接，密封胶体另一端填充导流结构内部。2.如权利要求1所述的具有高可靠性的光无源器件尾纤封装结构，其特征在于：所述导流结构从外至内依序包括内径缩小区、直区和内径变大区。3.如权利要求2所述的具有高可靠性的光无源器件尾纤封装结构，其特征在于：所述内径缩小区和内径变大区的内径为阶梯式变化或锥形渐变式变化。4.如权利要求1所述的具有高可靠性的光无源器件尾纤封装结构，其特征在于：所述导流结构的直区的内径大于输入光纤和输出光纤并齐排列的总直径。5.如权利要求1或4所述的具有高可靠性的光无源器件尾纤封装结构，其特征在于：所述输入光纤和输出光纤并齐于导流结构中，且不与...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋智华，贾春艳，陈寒，陈彩凤，肖鹏，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：