一种光芯片耦合系统用光纤耦合模块的制作方法

1.本实用新型涉及光芯片测试技术领域，特别是涉及一种光芯片耦合系统用光纤耦合模块。


背景技术：

2.光纤耦合器(耦合模块)又称分歧器、连接器、适配器、光纤法兰盘，普遍用于实现光信号分路/合路，用于延长光纤链路的元件，属于光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到。
3.在光芯片测试技术中，光纤耦合模块用于实现光芯片输入、输入与各自关联的光纤的耦合。现有单模光纤的芯径一般为光芯片(如常见的硅光芯片)波导截面尺寸的数倍，两者尺寸相差较大，容易造成严重的模场失配，导致耦合较大的损耗。现有技术中，通过光模斑变换器可实现较好的模场耦合。
4.针对光芯片尺寸小，光芯片输入、输出光模斑也十分小，光模斑对准光纤耦合相对困难的问题，提供一种可运用于高集成度的光芯片，以在对光芯片进行测试时，可靠完成光纤模斑与光芯片输入、输出顺利耦合的技术方案，对光芯片测试和封装具有重要意义。


技术实现要素：

5.针对上述提出的可靠完成光纤模斑与光芯片输入、输出顺利耦合的技术问题，本实用新型提供了一种光芯片耦合系统用光纤耦合模块。本光纤耦合模块不仅可调整光纤光模斑的位置以匹配光芯片完成耦合，同时具有结构简单、操作方便的特点。
6.针对上述问题，本实用新型提供的一种光芯片耦合系统用光纤耦合模块通过以下技术要点来解决问题：一种光芯片耦合系统用光纤耦合模块，包括用于固定光纤的固定板，所述固定板上设置有用于穿设光纤的通孔，还包括内嵌于所述通孔内的孔塞，所述孔塞的材质为可产生弹性变形的弹性材料，所述孔塞的中部还设置有与通孔同轴的中心孔，所述孔塞的侧面还布设有多条均沿着孔塞轴线方向延伸的凹槽，所述凹槽在孔塞的周向方向上均匀排布，各凹槽均具有位于孔塞外侧的槽口。
7.以上方案在具体运用时，所述中心孔作为孔塞上约束光纤端部的通道，且所述中心孔的具体尺寸满足光纤线紧配合于孔塞上，即：孔塞的侧壁作为光纤线外壁与通孔孔壁的中间作用层。以上弹性材料可采用橡胶、泡沫、织物等，考虑到便于将光纤线的端部嵌入到所述中心孔中，优选采用弹性材料为橡胶或泡沫。考虑到光纤线、嵌入凹槽的器件与孔塞作用过程中可能造成的孔塞磨损，优选采用弹性材料为橡胶。
8.以下以固定板上安装用于光芯片测试的输入光纤为例介绍本方案的原理及使用方式。
9.本方案的具体结构布局针对固定板上光纤对应光模斑的位置调整目的。具体的：孔塞上的中心孔用于固定光纤的输出端，当需要进行光模斑位置调整时，根据光模斑的移动方向需求，在孔塞反方向的凹槽中，由所述槽口嵌入如插针等，通过插针对具有弹性的孔
塞侧壁的挤压，达到调节光模斑位置的目的。如当光模斑位置需要右移时，通过在位于孔塞左侧的凹槽中嵌入可挤压孔塞，实现左侧凹槽扩大的插针即可。
10.如上所述，本方案能够满足光模斑位置调整的需要。区别于现有技术，本方案仅需要对固定板上原有通孔进行扩孔，再在固定板上增加具有凹槽的孔塞即可获得本耦合模块，故本方案具有结构简单的特点。在进行具体光模斑位置调整时，仅需要在孔塞特定周向位置的凹槽中嵌入如插针等即可达到调整目的，故本方案还具有使用方便的特点。
11.如如上提出的耐磨性问题，同时考虑孔塞侧壁变形可控度，故在具体运用时，最优的选择为：所述孔塞为橡胶塞。
12.为避免孔塞在反复使用过程中因为撕裂，造成变形可控度变差，采用：所述孔塞的侧面为光滑面。本方案通过解决孔塞外壁受力时的应力集中问题达到以上目的。
13.为减小在插入插针时凹槽槽壁对插针进一步插入的阻力，以提升变形可控度，采用：所述凹槽的开口侧宽度大于底侧宽度。在具体使用时，凹槽可设计为规则的v型槽或开口侧宽度大于底侧宽的u型槽，在插针挤压孔塞外壁时，在通孔内侧以及凹槽围成的空间中，插针与凹槽的其中一侧、另一侧以及通孔孔壁接触，即可有效约束插针。
14.为避免插针在深入凹槽的过程中导致孔塞的外壁受损，以保证孔塞的使用寿命，采用：所述凹槽为贯通孔塞两端的通槽。
15.为使得本耦合模块适用于多个光芯片同时测试，采用：所述通孔的数量为多个，各通孔中均设置有其上具有凹槽的孔塞。
16.考虑在具体运用时，如以上提出的输入光纤，其需要从固定板的背侧穿入光纤以使得光纤端部固定于孔塞中，故孔塞的安全方式需要考虑稳固性问题，作为一种如通过粘胶的方式完成孔塞内端在固定板上胶合固定，孔塞的侧面在插针的作用下能够相对自由变形的技术方案，采用：所述通孔为其上具有一个阶梯面的台阶孔，所述孔塞安装在所述台阶孔的直径较大端内，孔塞深入通孔的一端与台阶孔的阶梯面相接触。
17.为实现在孔塞的前端实现光纤平直预约束，采用：还包括一端固定于固定板上的导管，所述导管与所述中心孔同轴，在固定板上，所述导管固定于所述槽口所在侧的背侧。
18.本实用新型具有以下有益效果：
19.本方案的具体结构布局针对固定板上光纤对应光模斑的位置调整目的。具体的：孔塞上的中心孔用于固定光纤的输出端，当需要进行光模斑位置调整时，根据光模斑的移动方向需求，在孔塞反方向的凹槽中嵌入如插针等，通过插针对具有弹性的孔塞侧壁的挤压，达到调节光模斑位置的目的。如当光模斑位置需要右移时，通过在位于孔塞左侧的凹槽中嵌入可挤压孔塞，实现左侧凹槽扩大的插针即可。
20.如上所述，本方案能够满足光模斑位置调整的需要。区别于现有技术，本方案仅需要对固定板上原有通孔进行扩孔，再在固定板上增加具有凹槽的孔塞即可获得本耦合模块，故本方案具有结构简单的特点。在进行具体光模斑位置调整时，仅需要在孔塞特定周向位置的凹槽中嵌入如插针等即可达到调整目的，故本方案还具有使用方便的特点。
附图说明
21.图1为本方案所述的一种光芯片耦合系统用光纤耦合模块一个具体实施例的主视图；
22.图2为本方案所述的一种光芯片耦合系统用光纤耦合模块一个具体实施例的侧视图；
23.图3为图1所示a位置的局部放大图。
24.附图中的附图标记分别为：1、固定板，2、通孔，3、孔塞，4、导管，5、凹槽。
具体实施方式
25.下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型不仅限于以下实施例：
26.实施例1：
27.如图1至图3所示，一种光芯片耦合系统用光纤耦合模块，包括用于固定光纤的固定板1，所述固定板1上设置有用于穿设光纤的通孔2，还包括内嵌于所述通孔2内的孔塞3，所述孔塞3的材质为可产生弹性变形的弹性材料，所述孔塞3的中部还设置有与通孔2同轴的中心孔，所述孔塞3的侧面还布设有多条均沿着孔塞3轴线方向延伸的凹槽5，所述凹槽5在孔塞3的周向方向上均匀排布，各凹槽5均具有位于孔塞3外侧的槽口。
28.以上方案在具体运用时，所述中心孔作为孔塞3上约束光纤端部的通道，且所述中心孔的具体尺寸满足光纤线紧配合于孔塞3上，即：孔塞3的侧壁作为光纤线外壁与通孔2孔壁的中间作用层。以上弹性材料可采用橡胶、泡沫、织物等，考虑到便于将光纤线的端部嵌入到所述中心孔中，优选采用弹性材料为橡胶或泡沫。考虑到光纤线、嵌入凹槽5的器件与孔塞3作用过程中可能造成的孔塞3磨损，优选采用弹性材料为橡胶。
29.以下以固定板1上安装用于光芯片测试的输入光纤为例介绍本方案的原理及使用方式。
30.本方案的具体结构布局针对固定板1上光纤对应光模斑的位置调整目的。具体的：孔塞3上的中心孔用于固定光纤的输出端，当需要进行光模斑位置调整时，根据光模斑的移动方向需求，在孔塞3反方向的凹槽5中嵌入如插针等，通过插针对具有弹性的孔塞3侧壁的挤压，达到调节光模斑位置的目的。如当光模斑位置需要右移时，通过在位于孔塞3左侧的凹槽5中嵌入可挤压孔塞3，实现左侧凹槽5扩大的插针即可。
31.如上所述，本方案能够满足光模斑位置调整的需要。区别于现有技术，本方案仅需要对固定板1上原有通孔2进行扩孔，再在固定板1上增加具有凹槽5的孔塞3即可获得本耦合模块，故本方案具有结构简单的特点。在进行具体光模斑位置调整时，仅需要在孔塞3特定周向位置的凹槽5中嵌入如插针等即可达到调整目的，故本方案还具有使用方便的特点。
32.如如上提出的耐磨性问题，同时考虑孔塞3侧壁变形可控度，故在具体运用时，最优的选择为：所述孔塞3为橡胶塞。
33.为避免孔塞3在反复使用过程中因为撕裂，造成变形可控度变差，采用：所述孔塞3的侧面为光滑面。本方案通过解决孔塞3外壁受力时的应力集中问题达到以上目的。
34.为减小在插入插针时凹槽5槽壁对插针进一步插入的阻力，以提升变形可控度，采用：所述凹槽5的开口侧宽度大于底侧宽度。在具体使用时，凹槽5可设计为规则的v型槽或开口侧宽度大于底侧宽的u型槽，在插针挤压孔塞3外壁时，在通孔2内侧以及凹槽5围成的空间中，插针与凹槽5的其中一侧、另一侧以及通孔2孔壁接触，即可有效约束插针。
35.为避免插针在深入凹槽5的过程中导致孔塞3的外壁受损，以保证孔塞3的使用寿
命，采用：所述凹槽5为贯通孔2塞两端的通槽。
36.为使得本耦合模块适用于多个光芯片同时测试，采用：所述通孔2的数量为多个，各通孔2中均设置有其上具有凹槽5的孔塞3。
37.考虑在具体运用时，如以上提出的输入光纤，其需要从固定板1的背侧穿入光纤以使得光纤端部固定于孔塞3中，故孔塞3的安全方式需要考虑稳固性问题，作为一种如通过粘胶的方式完成孔塞3内端在固定板1上胶合固定，孔塞3的侧面在插针的作用下能够相对自由变形的技术方案，采用：所述通孔2为其上具有一个阶梯面的台阶孔，所述孔塞3安装在所述台阶孔的直径较大端内，孔塞3深入通孔2的一端与台阶孔的阶梯面相接触。
38.为实现在孔塞3的前端实现光纤平直预约束，采用：还包括一端固定于固定板1上的导管4，所述导管4与所述中心孔同轴，在固定板1上，所述导管4固定于所述槽口所在侧的背侧。
39.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。