一种光学次组件及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光通讯技术领域，具体涉及一种光学次组件及其制备方法。
【背景技术】
[0002]光学次组件(Optical Subassembly或0SA)是光通讯中重要组成部分，通常用于光通讯中接收或发送光信号。当光学次组件(OSA)管芯为光发射芯片时，我们称此OSA为TOSA(transmitter Optical Subassembly，即光发射次组件)，当然我们也可以把TOSA单纯的当做一个发光源来使用，此时可以不给管芯发出的光加以调制。当管芯为光接收芯片时，我们称此OSA为R0SA(Receiver Optical Subassembly，即光接收次组件)。当然还有其他类型的0SA，例如BOSA(单纤双向组件，其同时含有一个光发射管芯和光接收管芯)，Triplexer(单纤三向组件，其同时含有一个光发射管芯和两个光接收管芯)等等。一个典型的光学次组件OSA(见图1)由以下几个部分组成:金属管座153、管芯152(光发射或接收芯片)、金属管帽151、球透镜160、光学次组件壳体110以及光纤接口组件120。在OSA工作的时候，光纤接口组件120会被插入光纤连接器插针130(ferruIe) 0
[0003]光学次组件中往往需要一个或者多个透镜特别是球透镜来起到光线汇聚的作用。有些时候，透镜直接封接在二极管的管帽上，有些时候，二极管的管帽需要做成平窗的形式，这时就需要在光学次组件壳体内部封接透镜，当封接的透镜为球透镜且又需要球透镜镀膜时，由于其位置在壳体内部比较深，不可能将球透镜带着壳体一起镀膜，所以需要球透镜先单独镀膜，然后封接到壳体内部。传统的做法(见图2)是先把直径为d的裸小球160放到专用的夹具300中，由上下两片夹具300把小球160固定住，然后把其放入镀膜机腔室中进行镀膜。由图2可以看出，球透镜上表面163和球透镜下表面164可以被镀上膜，但同时也存在一个未镀区域165。镀膜小球使用之前，会在球透镜上表面163的顶点处做一个油性标记点166。镀膜小球使用的时候，把镀膜小球放入壳体中，确保油性标记点166和光学次组件的中轴线重合，然后封接镀膜小球将其固定在壳体110中，最后用酒精等有机溶剂把镀膜小球的油性标记点166擦除。这种做法存在以下一系列缺点:
[0004]1、图2展示了镀膜模具夹持一个小球的示意图，通过上下夹具300闭合，通过直径为d2的小孔来固定直径为d的小球。实际上一个模具上往往会有数百个孔用来夹持数百个小球，这就需要每个小孔的直径d2的公差非常小，才能确保大部分小球被固定的比较紧实。由于夹具300固定的部分小球可能不够紧实，造成在取放夹具的过程中，在给小球做标记点之前，小球已经产生成了旋转，标记点也有可能和镀膜上表面的顶点不重合。由于球透镜是一个曲面镀膜而非平面镀膜，所以顶点处的镀膜是镀膜效果最好的区域，而且位于壳体中轴线处的光线能量最为集中，因而镀膜上表面的顶点和中轴线的重合程度严重影响光薄膜对光线的增透效果或者衰减效果。由于夹具300固定的部分小球可能过于紧实，这又使得夹具对小球造成圈状划伤，当小球被高温封接到壳体的过程中，这些划伤会造成小球的炸裂。
[0005]2、小球放入壳体中时，需要人工在显微镜下进行摆正，使得油性标记点和壳体的中轴线重合。由于小球直径d非常小(直径d—般为I?3mm)这一操作非常消耗工时，使得大规模量产比较困难。
[0006]3、小球放入壳体摆正后，在其被彻底封接固定住之前，还是有可能在封接夹具的取放过程中造成标记点和壳体中轴线不重合。
[0007]4、小球被彻底封接固定在壳体之内后，由于油性标记点遇到了高温碳化、板结等情况，清除时比较难以清理掉，且镀的膜层往往比较薄，以增透膜为例，膜厚往往小于400纳米，清理油性标记的时候也往往可能对所镀薄膜造成损伤。
【发明内容】
[0008]针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种光学次组件及其制备方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的推广价值。
[0009]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0010]—种光学次组件，包括壳体，所述壳体的一端设置有光电二极管，所述壳体的另一端设置有光纤接口组件，所述光纤接口组件连接有光纤连接器插针，所述壳体内设置有球透镜，还设置有翼状结构件，所述翼状结构件与球透镜为一体成型结构或者分体结构。
[0011]优选地，所述翼状结构件通过模压成型机或者光学冷加工的方法和球透镜压制或切削成一体成型结构。
[0012]优选地，所述翼状结构件与球透镜为分体结构时，所述翼状结构件通过粘结剂和球透镜封接在一起。
[0013]优选地，所述光电二极管由管帽、管芯和管座组成。
[0014]优选地，所述壳体由金属或者塑料制成。
[0015]优选地，所述壳体与光纤接口组件为分体结构或者一体成型结构。
[0016]优选地，所述球透镜由玻璃或者透光的塑料制成。
[0017]优选地，所述球透镜通过压配或者粘合的方式封接在壳体内。
[0018]优选地，所述光学次组件为包括光发射次组件、光接收次组件、单纤双向组件和单纤三向组件在内的任意一种。
[0019]此外，本发明还提到一种光学次组件的制备方法，采用如上所述的一种光学次组件，按照如下步骤进行:
[0020]步骤I:判断翼状结构件与球透镜是否为一体成型结构；
[0021 ]若:判断结果是判断翼状结构件与球透镜为一体成型结构，则执行步骤2;
[0022]或判断结果是判断翼状结构件与球透镜为分体结构，则执行步骤3;
[0023]步骤2:将球透镜放入模压成型机中，通过模压成型机的上下模具在高温无氧环境下将翼状结构件和球透镜压制成一体成型结构;或者通过光学冷加工的方法将翼状结构件和球透镜切削成一体成型结构；
[0024]步骤3:将球透镜放入翼状结构件中，通过粘结剂将球透镜和翼状结构件封接在一起；
[0025]步骤4:将上述步骤2或步骤3中带翼状结构件的球透镜放入镀膜机的镀膜夹具中，通过固定翼状结构件的方法把球透镜固定住，然后根据需要在镀膜机中给球透镜的上下两面镀上增透膜或者衰减膜或者其它种类的薄膜；
[0026]步骤5:采用粘结剂或者压配的方法将镀好膜的球透镜固定至所述光学次组件的壳体内；
[0027]步骤6:将光电二极管封接至所述光学次组件的壳体上；
[0028]步骤7:判断光纤接口组件和所述光学次组件的壳体是否为一体成型结构；
[0029]若:判断结果是光纤接口组件和所述光学次组件的壳体不为一体成型结构，则执行步骤8 ；
[0030]或判断结果是光纤接口组件和所述光学次组件的壳体为一体成型结构，则执行步骤9;
[0031 ]步骤8:将光纤接口组件封接至所述光学次组件的壳体上；
[0032]步骤9:对所述光学次组件进行最终的光电测试，外观检查，然后包装。
[0033]本发明所带来的有益技术效果:
[0034]本发明提出了一种光学次组件及其制备方法，与现有技术相比，一种光学次组件及其制备方法，具有以下优点:
[0035](I)镀膜容易，通过固定翼状结构件把小球固定在镀膜夹具中来镀膜，大大降低了镀膜夹具的公差，使得镀膜容易且无论球透镜是否旋转，都确保所镀膜位于其上下两面的顶点；
[0036](2)组装容易，不需要人工在显微镜下进行摆正，仅仅需要封接或者压配在壳体中，通过固定翼状结构件把小球固定在壳体中，确保了壳体中轴线和球透镜的上下顶点重合，球透镜的上下顶点也是镀膜最好的区域；
[0037](3)膜层不容易损伤，因为不需要在球透镜上做油性标记，所以球透镜在壳体内固定完毕后，不需要擦洗，所以膜层不容易损伤。
【附图说明】
[0038]图1是传统型光学次组件的示意图。
[0039]图2是传统型光学次组件中球透镜镀膜的示意图。
[0040]图3是本发明第一实施例中光学次组件的示意图。
[0041 ]图4是第一实施例中光学次组件中球透镜镀膜的示意图。
[0042]图5是本发明第二实施例中光学次组件的示意图。
[0043]图6是第二实施例中光学次组件中球透镜镀膜的示意图。
[0044]其中，100-光学次组件；110-壳体;120-光纤接口组件；130-光纤连接器插针；150-光电二极管；151-管帽；152-管芯；153-管座；160-球透镜；161-翼状结构件；162-粘结剂；163-球透镜上表面;164-球透镜下表面;165-未镀区域;166-油性标记点;300-镀膜夹具。
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0046]实施例1:
[0047]图3是本发明第一实施例中光学次组件100的示意图。
[0048]本发明中的光学次组件100主要用于在光通讯中光信号的发射与接收。
[0049]本公开的光学次组件OSA可以包括但不限于光发射次组件(TOSA)、光接收次组件(ROSA)、单纤双向组件(BOSA)