一種低差損的光纖接口組件及其制備方法和光學次組件技術

本發明專利技術公開了一種低差損的光纖接口組件及其制備方法和光學次組件。低差損的光纖接口組件，包括殼體和玻璃器件；殼體是由光信號可穿透的塑料制成塑料殼體，塑料殼體具有內徑為d的筒狀結構、第一通光面、第二通光面，其中，所述第二通光面為聚光曲面，聚光曲面能夠起到光線聚焦的作用。本發明專利技術還公開了制備所述光纖接口組件的方法，包含所述光纖接口組件的光學次組件。本發明專利技術只含有一個反射界面，大大降低了插入損耗，且消除了光纖連接器插針端面處的回向反射；塑料殼體上含有一個聚光曲面，可以使得在生產光學次組件的時候省卻一個透鏡；結構簡單，組裝容易，在工藝上便于自動化生產。

Low loss optical fiber interface component, preparation method and optical sub assembly thereof

The invention discloses a low loss optical fiber interface component, a preparation method thereof and an optical subassembly. Low loss optical fiber interface component, which comprises a shell and a glass device; shell is composed of an optical signal can penetrate the plastic plastic shell, a plastic shell with D diameter cylindrical structure, first through second light pass surfaces, wherein, the second light pass surfaces for surface condenser, condenser surface to focus light the role of. The invention also discloses a method for preparing the optical fiber interface component, comprising an optical sub assembly of the optical fiber interface component. The present invention contains only a reflection interface, greatly reduce the insertion loss, and eliminate the fiber ferrule end surface of the retroreflective; plastic shell containing a condensing surface, can be made in the production of optical subassembly without a lens group; has the advantages of simple structure, easy installation, convenient for automatic production in the process.

【技術實現步驟摘要】
一種低差損的光纖接口組件及其制備方法和光學次組件
本專利技術涉及光通訊
，特別地涉及一種低差損的光纖接口組件及其制備方法和光學次組件。
技術介紹
光纖接口組件(opticalreceptacle)是光學次組件(OpticalSubassembly或OSA)的重要組成部分，用來接收及定位光纖連接器。光纖接口組件一般有數種，一種為含陶瓷插芯的，一種是由塑料注塑成型的。陶瓷插芯一般用來和光纖連接器插針進行物理接觸，來消除光纖連接器插針端面的光信號回向反射。特別需要指出的是：塑料由于質地較軟，很容易被插針劃傷，不能做成接觸面來接觸光纖連接器插針。當光學次組件(OSA)管芯為光發射芯片時，我們稱此OSA為TOSA(transmitterOpticalSubassembly,即光發射次組件)。當管芯為光接收芯片時，我們稱此OSA為ROSA(ReceiverOpticalSubassembly,即光接收次組件)。當然還有其他類型的OSA，例如BOSA(單纖雙向組件，其同時含有一個光發射管芯和光接收管芯)，Triplexer(單纖三向組件，其同時含有一個光發射管芯和兩個光接收管芯)等等。一個典型的光學次組件OSA(見圖1a)由以下幾個部分組成：金屬管座400、管芯500(光發射或接收芯片)、金屬管帽600、光學透鏡700、現有光纖接口組件300。在OSA工作的時候，光纖接口組件300會被插入光纖連接器的插針200(ferrule)。目前常使用的光纖接口組件300主要是由其具有內徑d的桶裝結構、用來阻擋光纖連接器插針的面301。由圖1a所示，當管芯500為發射管芯時，其發出的光線會經過光學透鏡(700)的上下表面(701)和(702)在光纖連接器插針中的纖芯210下表面211處聚焦，然后光信號在纖芯210中傳播至光纖鏈路系統中。由圖1a所示，當管芯500為接收管芯時，從纖芯210傳播而來的入射光線在其下表面211處發出并經過光學透鏡700的上表面(701)和下表面(702)在管芯500處聚焦，由接收管芯500接收光線，并把光信號轉變為電信號。由圖1a所示的光學次組件，在光信號傳播的過程中存在三處折射率有很大變化的界面，分別是面(211)，面(701)和面(702)。通常在折射率變化的界面，反射率可以通過R＝(n1-n0)^2/(n1+n0)^2來計算，其中n1為光密介質材料的折射率如光纖纖芯210和玻璃透鏡700，n0為光疏介質如空氣的折射率，取n1≈1.5，n0≈1.0，得Rf＝4％，即因為這三個界面大概總共有12％的能量被反射掉了，這大大加大了光學次組件的插入損耗。如果這些反射掉的回向光被耦合進光纖鏈路系統，比如通過面(211)的入射光線很容易被反射進入光纖鏈路系統，這些回向的反射光線對系統的影響包括：引起發射光源的中心波長波動；引起發射光源的光強波動；增加光纖系統噪聲，永久性地損害光源等等，進而影響整個光路系統的穩定及帶寬。
技術實現思路
為了解決現有接口組件做成的光學次組件OSA中光反射面比較多，差損及回損比較大，成本比較高的問題，本專利技術提供了一種低差損的塑料光纖接口組件及其制備方法和光學次組件。本專利技術的光纖接口組件反射界面少及低差損性從而可以應用到比較高端，速率比較快的光通訊模塊上，這對于降低整個光通訊系統成本具有非常積極的意義。本專利技術采用如下技術方案：一種低差損的光纖接口組件，包括殼體和玻璃器件，所述玻璃器件位于所述殼體內，其具有光滑的上表面和下表面，所述殼體是由光信號可穿透的塑料制成的塑料殼體，塑料殼體具有內徑為d的筒狀結構、第一通光面與第二通光面，其中，所述第二通光面為聚光曲面，聚光曲面能夠起到光線聚焦的作用；所述玻璃器件的上表面用于和所述光纖連接器的插針進行物理接觸，下表面和塑料殼體緊密結合在一起。進一步地，玻璃器件的上表面和下表面為光滑平面或者略帶有弧度的光滑曲面，所述上表面及下表面的平面中心或者曲面頂點和所述塑料殼體中內徑為d的筒狀結構的中軸線重合。上述玻璃器件的下表面通過光學膠水和塑料殼體粘結在一起，所述光學膠水為光信號可穿透的、且其折射率與所述玻璃器件的折射率相同或相近?？商娲?，所述玻璃器件直接在殼體注塑成型階段壓入殼體，與塑料殼體連在一起。可替代地，所述玻璃器件通過管狀的小連接件固定在塑料殼體內；上述玻璃器件通過粘接、焊接或壓配的方式封裝在小連接件內，小連接件通過壓配或者使用光學膠水粘接的方式與塑料殼體連在一起。優選地，所述小連接件利用粘接劑封接所述玻璃器件；或者所述玻璃器件直接在所述小零件內模壓成型。一種光學次組件，包括上述低差損的光纖接口組件。塑料殼體的第二通光面為聚光曲面，聚光曲面有聚焦光線的作用，光學次組件省卻了光學透鏡。一種制備低差損的光纖接口組件的方法，包括如下步驟：步驟1：從玻璃圓棒或者切面為多邊形的玻璃條切割出一個玻璃小段，所述玻璃小段的長度略大于所要求的長度h，以便留出研磨余量；步驟2：將上述步驟1中切割出的玻璃小段上下兩端磨平并拋光，并嚴格控制所述玻璃小段的長度，使其拋光完成后的長度為h，完成玻璃器件的制作；步驟3：采用光學膠水直接將所述玻璃小段粘結至所述光纖接口組件的殼體內；或，將玻璃器件直接在所屬殼體注塑成型階段壓入塑料殼體；步驟4：對所述光纖接口組件進行顯微鏡檢查、光回損及差損檢測，然后包裝。另一種制備低差損的光纖接口組件的方法，包括如下步驟：步驟1：從玻璃圓棒或者切面為多邊形的玻璃條切割出一個玻璃小段，所述玻璃小段的長度略大于所要求的長度h，以便留出研磨余量；步驟2：將上述步驟1中切割出的玻璃小段上下兩端磨平并拋光，并嚴格控制所述玻璃小段的長度，使其拋光完成后的長度為h，完成玻璃器件的制作；步驟3：通過小連接件間接將所述玻璃器件組裝至所述光纖接口組件的殼體內；步驟4：對所述光纖接口組件進行顯微鏡檢查、光回損及差損檢測，然后包裝。進一步地，所述步驟3具體包括：先將所述玻璃器件用粘接劑或者焊料固定在小連接件內的適當位置，或者通過模壓成型的方法把所述玻璃器件封接在小連接件里面；然后再把封接有所述玻璃器件的小連接件通過壓配或者粘接的方式固定在所述塑料殼體內。再一種制備低差損的光纖接口組件的方法，包括如下步驟：步驟1：從玻璃圓棒或者切面為多邊形的玻璃條切割出一個玻璃小段，所述玻璃小段的長度略大于所要求的長度h，以便留出研磨余量；步驟2：將尚未研磨的玻璃小段封接在小連接件里面，然后將小連接件和玻璃小段一起研磨并拋光，以便使得它們的上下兩端為平面或略帶有弧度；步驟3：把封接有玻璃小段的小連接件通過壓配或者粘接的方式固定在所述塑料殼體內；步驟4：對所述光纖接口組件進行顯微鏡檢查、光回損及差損檢測，然后包裝。本專利技術提出了一種低差損的光纖接口組件和其對應的制備方法和光學次組件，其利用了玻璃的硬度和透光性來實現其和光纖插針的物理接觸，利用了塑料透光性以及容易注塑成型的特點以用其來形成聚光曲面，與現有技術相比，具有以下優點：只含有一個反射界面，大大降低了反射損耗，且消除了光纖連接器插針端面處的回向反射；塑料殼體上含有一個聚光曲面，可以使得在生產光學次組件的時候省卻一個透鏡；結構簡單，組裝容易，在工藝上便于自動化生產；用塑料做殼體，利用注塑成型的工藝，提高了產品一致性并大大降本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低差損的光纖接口組件，包括殼體和玻璃器件，所述玻璃器件位于所述殼體內，其具有光滑的上表面和下表面，其特征在于，所述殼體是由光信號可穿透的塑料制成的塑料殼體，塑料殼體具有內徑為d的筒狀結構、第一通光面與第二通光面，其中，所述第二通光面為聚光曲面，聚光曲面能夠起到光線聚焦的作用；所述玻璃器件的上表面用于和所述光纖連接器的插針進行物理接觸，下表面和塑料殼體緊密結合在一起。

【技術特征摘要】
2016.01.11 CN 20161003286891.一種低差損的光纖接口組件，包括殼體和玻璃器件，所述玻璃器件位于所述殼體內，其具有光滑的上表面和下表面，其特征在于，所述殼體是由光信號可穿透的塑料制成的塑料殼體，塑料殼體具有內徑為d的筒狀結構、第一通光面與第二通光面，其中，所述第二通光面為聚光曲面，聚光曲面能夠起到光線聚焦的作用；所述玻璃器件的上表面用于和所述光纖連接器的插針進行物理接觸，下表面和塑料殼體緊密結合在一起。2.根據權利要求1所述的一種低差損的光纖接口組件，其特征在于，所述玻璃器件的上表面和下表面為光滑平面或者略帶有弧度的光滑曲面，所述上表面及下表面的平面中心或者曲面頂點和所述塑料殼體中內徑為d的筒狀結構的中軸線重合。3.根據權利要求1所述的一種低差損的光纖接口組件，其特征在于，所述玻璃器件的下表面通過光學膠水和塑料殼體粘結在一起，所述光學膠水為光信號可穿透的、且其折射率與所述玻璃器件的折射率相同或相近。4.根據權利要求1所述的一種低差損的光纖接口組件，其特征在于，所述玻璃器件直接在殼體注塑成型階段壓入殼體，與塑料殼體連在一起。5.根據權利要求1所述的一種低差損的光纖接口組件，其特征在于，所述玻璃器件通過管狀的小連接件固定在塑料殼體內；所述玻璃器件通過粘接、焊接或壓配的方式封裝在小連接件內，小連接件通過壓配或者使用光學膠水粘接的方式與塑料殼體連在一起。6.一種光學次組件，其特征在于，包括權利要求1-5任意項所述低差損的光纖接口組件。7.一種制備如權利要求3或4所述的低差損的光纖接口組件的方法，包括如下步驟：步驟1：從玻璃圓棒或者切面為多邊形的玻璃條切割出一個玻璃...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張可，王凱凱，
申請(專利權)人：青島光路光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37