本发明专利技术提供一种光电子器件的光纤准确对准固定结构及其对准固定方法，该对准固定结构包括管壳，管壳底部设置有过渡块，该过渡块上安装有光电功能单元，该尾管的中心通孔中同轴设置有光纤组件，所述的过渡块上设置有过渡块组件，过渡块组件上设置有玻璃预制件，该玻璃预制件具有内孔，所述的光纤组件的裸光纤通过玻璃预制件的内孔，所述的过渡块组件与管壳电连接。本发明专利技术不需要采用光纤的金属化及其金属焊料焊接的安装固定技术，其结构和工艺简单，因此耗时少，成本低，同时克服了现有技术中激光焊接和环氧树脂胶安装固定工艺所带来的热应力因素对光电子器件的耦合可靠性造成的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种光电子器件的光耦合封装技术，特别涉及的是一种。
技术介绍
光通信领域的光电子有源器件包括光发射器，光探测器、光放大器等多种器件。各类光电子器件与外界之间主要利用一种具有某种标准规格的光纤来进行光的传导，以实现外界与光电子器件之间光信号与光能量的传递。对于光发射器和光放大器来说，一般米用有源对准方式，通过检测激光器输出光功率与调整光纤XYZ方向的位置来实现。光纤是由工作人员在相对较小的范围在XYZ方向上移动，直至从激光器芯片检测到的光功率达到最大值然后将光纤固定起来。这种方法可实现微米甚至压微米准确度的光纤对准。当前技术的难点在于如何能控制并且保证整个产品使用期内仍然保持光纤与有源芯片之间的准确定位。现有技术中主要存在激光焊接固定和环氧树脂胶固定两种方法，以下简单介绍这两种方法及结构。如图1a和图1b所示，管壳110内安装有钨铜热沉120，钨铜热层上安装有光电功能单元130，光纤组件300通过管壳尾管150进入管壳110内部与光电功能单元130之间进行耦合对准，当检测到最大信号时，将鞍马装镍支架150放在光纤组件300的前镍管330上，利用激光焊接，使前镍管330、镍支架150及钨铜热层焊接在一起，形成光纤与光电功能单元的对准固定。如图1c所示，光纤组件300是由125Mm裸光纤310焊接在前镍管330及后镍管340上制成的,其中裸光纤310表面具有一层金属化层320 (—般为镀镍镀金),利用共晶焊料370 (—般是金锡焊料)使裸光纤310与前镍管330和后镍管340焊接在一起。后镍管340的作用是与管壳尾管150用焊料焊接在一起，形成管壳的气密性封装。如图2a所示，管壳110内安装有氮化铝热沉220，氮化铝热沉220上安装有光电功能单元130，光纤组件400用过管壳尾管150进入管壳110内部与光电功能单元130进行耦合对准，当检测到最大信号时，将环氧树脂胶230注入到氮化铝热沉220上安装有光电功能单元130位置的旁边区域，并且将裸光纤310覆盖，采用一定方法将环氧树脂胶230固化，而使裸光纤310与氮化铝热沉220固定在一起，形成了光纤与光电功能单元的对准固定。如图2b所示，光纤组件400是由125Mm裸光纤310焊接在后镍管340上制成，其中裸光纤310在后镍管安装区域表面做有一层金属化层320 (—般是镀镍镀金)，利用共晶焊料370 (一般是金锡焊料)使裸光纤310与后镍管340焊接在一起。后镍管340的作用是与管壳尾管150用焊料焊接在一起，形成管壳的气密性封装。半导体光电子有源器件经受剧烈的温度变化，或者处于经受冲击和振动的环境中，以上两种方法固定的光纤由于应力的作用会产生位移，从而造成光纤与光电功能单元之间的位置不再是准确对准的位置，光电子有源器件的性能会受到很大的影响，因此远远不能满足当前技术发展所需的高可靠性光电子有源器件的需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术所要解决的技术问题为提供一种，可解决现有技术的采用光纤金属化层及其激光焊接和环氧树脂胶耦合固定的高成本问题，同时克服其应力影响大、可靠性不足的主要技术缺陷。本专利技术提出一种光电子器件的光纤准确对准固定结构，包括管壳，管壳的内腔底部设置有过渡块，该过渡块上安装有光电功能单元，该管壳尾管的中心通孔中同轴设置有光纤组件，所述的过渡块上设置有过渡块组件，过渡块组件上设置有玻璃预制件，该玻璃预制件具有内孔，所述的光纤组件的裸光纤通过玻璃预制件的内孔，所述的过渡块组件与管壳电连接。所述的光电功能单元的中心线与管壳的尾管的轴心线平行或重合。所述的过渡块组件包括热沉与垫块，该热沉与垫块之间通过共晶焊料焊接，该热沉的底部设置于管壳底部上。所述的热沉顶部具有开口槽，开口槽的两侧形成有台阶，所述的垫块焊接在台阶上方，所述的垫块包括基板、底部镀金层、电阻加热器、横向镀金层以及纵向镀金层；所述的基板下方具有底部镀金层，基板上方设置有电阻加热器、横向镀金层和纵向镀金层，所述的电阻加热器的横向两侧各设置有一个横向镀金层，电阻加热器的纵向一侧设置有纵向镀金层。所述的电阻加热器与纵向镀金层之间具有间隔距离。所述的横向镀金层通过金丝与管壳连接，所述的玻璃预制件为圆环结构，中心具有内孔，该内孔中穿设有裸光纤，圆环结构的外侧壁具有切面结构，该玻璃预制件通过该切面结构设置于纵向镀金层的上方。所述的管壳具有多个尾管，对应具有多个过渡块、光电功能单元、光纤组件、过渡块组件和玻璃预制件，用于多个裸光纤的对准固定。本专利技术还提出一种光电子器件的光纤准确对准固定方法，包括以下几个步骤 A :将玻璃预制件放置于光电功能单元对准的纵向镀金层上； B :将光纤组件从管壳尾管处穿过，同时将光纤组件的裸光纤进行机械夹持，并使光纤组件的裸光纤穿过玻璃预制件的内孔； C :进行光纤组件与光电功能单元的耦合对准，检查的光电信号大小，反馈回调整光纤组件的位置，直至检查的光电信号最大； D :通过管壳的管脚连接的金丝给电阻加热器注入电流； E :玻璃预制件融化成熔融的玻璃焊料，将裸光纤包裹住，降低注入电流，对光电功能单元进行加载电信号或光信号使能，在玻璃焊料的融化状态下进行光纤组件与光电功能单元的有源对准，直至检查的光电信号最大； F :停止向电阻加热器注入电流，玻璃焊料的温度降低进而固化，形成光纤组件与光电功能单元的耦合对准并在过渡块上的固定； G :撤去裸光纤的机械夹持装置，完成耦合对准的全过程。本专利技术具有的优点在于 本专利技术提供的一种，不需要采用光纤的金属化及其金属焊料焊接的安装固定技术，其结构和工艺简单，因此耗时少，成本低，同时克服了现有技术中激光焊接和环氧树脂胶安装固定工艺所带来的热应力因素对光电子器件的耦合可靠性造成的影响。由于本专利技术的光纤的准确对准固定结构中，使用热膨胀系数小并且热膨胀系数相互接近的裸光纤与低温玻璃焊料的焊接结构，因此在环境温度的变化下该固定结构仍能很好的保持光纤原有的位置，保证光纤与光电功能单元长期稳定的处于准确对准位置，能够很好的解决抵抗恶劣外部环境变化而带来的可靠性问题。同时，本专利技术提出的光纤的准确对准固定结构，可广泛地应用于各种光电子器件的使用场合。附图说明图1a是现有技术中采用激光焊接技术固定光纤的上视 图1b是现有技术中采用激光焊接技术固定光纤的剖视 图1c是现有技术中采用激光焊接技术固定光纤中光纤组件的示意 图2a是现有技术中采用环氧树脂胶固定光纤的示意 图2b是现有技术中采用环氧树脂胶固定光纤中光纤组件的示意 图3是本专利技术实施例的一种具体结构的示意 图4是本专利技术实施例中光纤组件的示意 图5a是本专利技术实施例中光纤过渡块组件的分拆示意 图5b是本专利技术实施例中热沉的示意 图5c是本专利技术实施例中垫块的上视 图5d是本专利技术实施例中垫块的分拆示意 图6a是本专利技术实施例中玻璃焊料预置成型的玻璃预制件的示意 图6b是本专利技术实施例中光纤组件穿过玻璃预制件的整体示意 图6c是本专利技术实施例中光纤组件穿过玻璃预制件的局部示意 图6d是本专利技术实施例中玻璃焊料融化后的整体的示意 图6e是本专利技术实施例中玻璃焊料融化后包裹光纤的局部示意 图7是本专利技术实施例的另一种具体结构的示意 图8是本专利技术提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光电子器件的光纤准确对准固定结构，其特征在于：包括管壳，管壳的内腔底部设置有过渡块，该过渡块上安装有光电功能单元，该管壳尾管的中心通孔中同轴设置有光纤组件，所述的过渡块上设置有过渡块组件，过渡块组件上设置有玻璃预制件，该玻璃预制件具有内孔，所述的光纤组件的裸光纤通过玻璃预制件的内孔，所述的过渡块组件与管壳电连接。
【技术特征摘要】
1.一种光电子器件的光纤准确对准固定结构，其特征在于包括管壳，管壳的内腔底部设置有过渡块，该过渡块上安装有光电功能单元，该管壳尾管的中心通孔中同轴设置有光纤组件，所述的过渡块上设置有过渡块组件，过渡块组件上设置有玻璃预制件，该玻璃预制件具有内孔，所述的光纤组件的裸光纤通过玻璃预制件的内孔，所述的过渡块组件与管壳电连接。2.根据权利要求1所述的光电子器件的光纤准确对准固定结构，其特征在于所述的光电功能单元的中心线与管壳的尾管的轴心线平行或重合。3.根据权利要求1所述的光电子器件的光纤准确对准固定结构，其特征在于所述的过渡块组件包括热沉与垫块，该热沉与垫块之间通过共晶焊料焊接，该热沉的底部设置于管壳底部上。4.根据权利要求3所述的光电子器件的光纤准确对准固定结构，其特征在于所述的热沉顶部具有开口槽，开口槽的两侧形成有台阶，所述的垫块焊接在台阶上方，所述的垫块包括基板、底部镀金层、电阻加热器、横向镀金层以及纵向镀金层；所述的基板下方具有底部镀金层，基板上方设置有电阻加热器、横向镀金层和纵向镀金层，所述的电阻加热器的横向两侧各设置有一个横向镀金层，电阻加热器的纵向一侧设置有纵向镀金层。5.根据权利要求4所述的光电子器件的光纤准确对准固定结构，其特征在于所述的电阻加热器与纵向镀金层之间具有间隔距离。6.根据权利要求4所述的光电子器件的光纤准确对准固定结构，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕妮娜，樊士彬，林灵，姜源源，曾乾，
申请(专利权)人：武汉电信器件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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