光接收装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种光接收装置，包括TO底座、垫块、PD垫片、光探测器芯片以及同轴光纤结构；TO底座、PD垫片以及光探测器芯片相互电性连接，垫块的面对所述同轴光纤结构的表面于竖直方向上倾斜设置，使光探测器芯片的入光面于竖直方向上倾斜设置，光纤的出光端面的于竖直方向上倾斜设置，使经由光纤的出光端面的射出光倾斜射入光探测器芯片的入光面。本实用新型技术方案通过该光线接收装置可以节省透镜的使用，实现简化结构，节省成本，提高响应度，实现高的光回损率的效果。
【专利说明】
光接收装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及光纤通讯技术领域，特别涉及一种光接收装置。
【背景技术】
[0002] 随着通信技术的发展，为了实现大容量，长距离的信息传输，光纤通信得到了快速 的发展，光纤通信系统主要由发射机，光纤，接收机组成。而在传统的光学方案中，光纤中的 光信号需要经过一个光学透镜到达接收机的光探测器芯片，因而，需要对光纤进行特殊处 理使用较为复杂的结构设计和光学设计。如此，会存在以下问题:随着日益竞争激烈的市场 变化，对于光接收器件的性能，价格，质量的要求也越来越高，设置一个光学透镜一方面使 得成本升高，另一方面，响应度，质量，光回损率也达不到光接收器件的要求。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的主要目的是提供一种光接收装置，旨在简化光接收装置的结构，提 高响应度，提高光回损率。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提出的光接收装置，包括T0底座、垫块、ro垫片、光探 测器芯片以及同轴光纤结构；
[0005] 所述T0底座、所述ro垫片以及所述光探测器芯片相互电性连接，
[0006] 所述垫块的面对所述同轴光纤结构的表面于竖直方向上倾斜设置，使所述光探测 器芯片的入光面于竖直方向上倾斜设置，所述光纤的出光端面于竖直方向上倾斜设置，使 经由所述光纤的出光端面的射出光倾斜射入所述光探测器芯片的入光面。
[0007] 可选地，所述光探测器芯片的入光面正对于所述同轴光纤结构中的光纤的出光端 面;所述光探测器芯片的入光面与所述光纤的出光端面之间的间距范围为o.llmm至0.2mm。
[0008] 可选地，所述垫块的面对所述同轴光纤结构的表面于竖直方向上的倾斜角范围为 10° ±5°，以使所述光探测器的入光面于竖直方向上的倾斜角范围为10° ±5° ;
[0009] 所述光纤的出光端面的于竖直方向上的倾斜角范围为4°~13°，以使所述光纤的 射出光于水平方向上的倾斜角范围为2°~8°。
[0010] 可选地，所述光接收装置还包括ro管体，所述同轴光纤结构包括外管体，所述外管 体插接于所述ro管体，所述ro管体与所述外管体采用热固胶连接。
[0011]可选地，所述ro管体与所述to底座采用封焊连接。
[0012] 可选地，所述T0底座与所述垫块通过导电胶粘接，所述垫块与PD垫片通过导电胶 粘接，所述ro垫片与所述光探测器芯片通过导电胶粘接。
[0013] 可选地，所述光探测器芯片的入光面的中心线与所述T0底座的中心线的距离差异 范围为0± lOOym。
[0014] 可选地，所述光探测器芯片的入光面的中心线与所述TO底座的中心线重合。
[0015] 本实用新型技术方案提供一种光接收装置，通过该光线接收装置可以节省透镜的 使用，实现简化结构，节省成本，提高响应度，提高光回损率的效果。具体的，光线在传输过 程中，通过光纤的出光端面输出，因光纤中的光在传播是通过全反射进行，因此，其射出光 必然存在一定的角度。而通过设置带有倾斜面的垫块，使得光探测器芯片的入光面根据射 出光的角度呈倾斜设置，其倾斜角度根据预先测试的射出光角度适配，使得射出光能够倾 斜入射到光探测器芯片的入光面，进而增大射出光入射到光探测器芯片的光通量，提高响 应度，同时可防止射出光在光探测器芯片的入光面上反射回光纤中，因此，提高了射出光的 光回损率。同时，垫块的设置使得光探测器芯片的入光面与光纤的出光端面的距离更近，使 得光纤与光探测器芯片直接对接耦合，可以减少中间光路的损耗，达到极限的光响应度。
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0017] 图1为本实用新型光接收装置一实施例的结构示意图；
[0018] 图2为图1中A处的局部放大图；
[0019] 图3为图1中光接收装置一实施例的光路图；
[0020] 图4为图3中A处的局部放大图；
[0021] 图5为图1中光接收装置光探测器芯片与T0底座一视角的示意图。
[0022] 附图标号说明：
[0024] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026] 需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……） 仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如 果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0027] 另外，在本实用新型中若涉及"第一"、"第二"等的描述仅用于描述目的，而不能理 解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第 一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技 术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的 结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型 要求的保护范围之内。
[0028] 本实用新型提出一种光接收装置100。
[0029] 在本实用新型实施例中，如图1和图2所示(其中，ox方向为水平方向，oy方向为竖 直方向），本实用新型提出的光接收装置100,包括T0底座10、垫块20、PD垫片30 (photo detectors，光探测器）、光探测器芯片40以及同轴光纤结构50;
[0030] 所述T0底座10、所述ro垫片30以及所述光探测器芯片40相互电性连接，
[0031] 所述垫块20的面对所述同轴光纤结构50的表面于竖直方向呈倾斜设置，而使所述 光探测器芯片40的入光面41于竖直方向呈倾斜设置，所述光纤51的出光端面51a的于竖直 方向上呈倾斜设置，以将经由所述光纤51的出光端面51a的射出光倾斜射入所述光探测器 芯片40的入光面41。
[0032] 其中，所述光探测器芯片40的入光面41正对于所述同轴光纤结构50中的光纤51的 出光端面51a;所述光探测器芯片40的入光面41与所述光纤51的出光端面51a之间的间距范 围为0.11mm 至 0.2mm。
[0033] 一般的，TO底座10为T0-46底座，当然还可以为其他类型的TO底座10。可以理解的 是，光纤51的射出光的倾斜角太大则响应度变低，倾斜角太小则光回损变小。对于光回损， 由于其为负数，所以高回损对应的是比较小的值，低回损对应的是比较大的值，值越小越 好。
[0034]本实用新型技术方案的光接收装置100,通过该光线接收装置可以节省透镜的使 用，实现简化结构，节省成本，提高响应度，提高光回损率的效果。具体的，光线在传输过程 中，经由光纤51的出光端面51a射出，因光纤51中的光是通过全反射进行传播，因此，其射出 光必然存在一定的角度。而通过设置带有倾斜面的垫块20,使得光探测器芯片40的入光面 41根据射出光的角度呈倾斜设置，其倾斜角度根据预先测试的射出光角度适配，使得射出 光能够倾斜入射到光探测器芯片40的入光面41，进而增大射出光入射到光探测器芯片40的 光通量，提高响应度，同时可防止射出光在光探测器芯片40的入光面41上反射回光纤51中， 因此，提高了射出光的光回损率。同时，垫块20的设置使得光探测器芯片40的入光面41与光 纤51的出光端面51a的距离更近，使得光纤51与光探测器芯片40直接对接耦合，可以减少中 间光路的损耗，达到极限的光响应度。
[0035] 参照图2及图3,所述垫块20的面对所述同轴光纤结构50的表面于竖直方向上的倾 斜角范围a为10° ±5°，以使所述光探测器芯片40的入光面41于竖直方向上的倾斜角范围0 为10° ±5°，所述光纤51的出光端面51a的于竖直方向上的倾斜角0范围为4°~13°，以使所 述光纤51的射出光于水平方向上的倾斜角y范围为2°~8°。
[0036]其中，光纤51的出光端套接在陶瓷插座53中，陶瓷插座53的端面于竖直方向上的 倾斜角范围也为4°~13°。进一步的，光纤51的出光端面51a的倾斜角0和陶瓷插座53的倾斜 角为4°~13°。如此，可使得光纤51的射出光于水平方向上的倾斜角y范围为2°~8°，对应 的所述垫块20的表面的倾斜角a为10° ±5°。通过上述的角度设置，对光探测器芯片40加载-5V~-12V的电压，使用1550nm的光源可以耦合到响应度大于0.95A/W，光回损小于-40dB的 技术水平。
[0037]参照图1，所述光接收装置100还包括PD管体60,所述同轴光纤结构50包括外管体 52,所述外管体52插接于所述ro管体60,所述ro管体60与所述外管体52采用热固胶连接。 [0038] 具体的，将光纤51的出光端面51a与光探测器芯片40的入光面41親合对准后，先使 用光固化胶预先固定，胶水固化长度小于外管体52和管体60之间缝隙周长的1/4,然后使 用热固化胶填充满缝隙，然后再次使用光固化胶填充PD管体60和外管体52之间的缝隙，如 此可以实现良好的气密性要求，高响应度，高回损的技术要求。
[0039] 进一步地，所述ro管体60与所述T0底座10采用封焊连接。如此，采用封焊工艺可保 证良好的气密性要求。
[0040] 参照图1，所述T0底座10与所述垫块20通过导电胶粘接，所述垫块20与ro垫片30通 过导电胶粘接，所述ro垫片30与所述光探测器芯片40通过导电胶粘接。
[0041 ]其中，导电胶可以使用H20E或者84-1胶水，如此可实现良好的热传导和电气连接， 并保证良好的热膨胀匹配特性。
[0042]参照图5,所述光探测器芯片40的入光面41的中心线与所述T0底座10的中心线的 距离差异范围为〇±1〇〇mi。
[0043] 具体的，在x轴和y轴方向，光探测器芯片40的中心线TO底座10的中心线的距离差 异范围为〇± l〇〇ym。
[0044] 进一步地，所述光探测器芯片的入光面41的中心线与所述TO底座10的中心线重 合。也即，光探测器芯片40中心线处于T0底座10的圆心。
[0045] 如此，使得同轴光纤结构50在与光探测器芯片40对准中能处于中心位置，防止产 品在外界环境温度变化时出现内部应力不均匀导致的光响应度指标下降。
[0046]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相 关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种光接收装置，其特征在于，包括το底座、垫块、ro垫片、光探测器芯片以及同轴光 纤结构； 所述TO底座、所述PD垫片以及所述光探测器芯片相互电性连接， 所述垫块的面对所述同轴光纤结构的表面于竖直方向上倾斜设置，使所述光探测器芯 片的入光面于竖直方向上倾斜设置，所述光纤的出光端面于竖直方向上倾斜设置，使经由 所述光纤的出光端面的射出光倾斜射入所述光探测器芯片的入光面。2. 如权利要求1所述的光接收装置，其特征在于，所述光探测器芯片的入光面正对于所 述同轴光纤结构中的光纤的出光端面;所述光探测器芯片的入光面与所述光纤的出光端面 之间的间距范围为〇. Ilmm至〇.2mm。3. 如权利要求1所述的光接收装置，其特征在于，所述垫块的面对所述同轴光纤结构的 表面于竖直方向上的倾斜角范围为10° ±5°，以使所述光探测器芯片的入光面于竖直方向 上的倾斜角范围为10° ±5° ; 所述光纤的出光端面的于竖直方向上的倾斜角范围为4°~13°，以使所述光纤的射出 光于水平方向上的倾斜角范围为2°~8°。4. 如权利要求1所述的光接收装置，其特征在于，所述光接收装置还包括PD管体，所述 同轴光纤结构包括外管体，所述外管体插接于所述PD管体，所述PD管体与所述外管体采用 热固胶连接。5. 如权利要求4所述的光接收装置，其特征在于，所述PD管体与所述TO底座采用封焊连 接。6. 如权利要求4所述的光接收装置，其特征在于，所述TO底座与所述垫块通过导电胶粘 接，所述垫块与所述PD垫片通过导电胶粘接，所述PD垫片与所述光探测器芯片通过导电胶 粘接。7. 如权利要求1所述的光接收装置，其特征在于，所述光探测器芯片的入光面的中心线 与所述TO底座的中心线的距离差异范围为0±100μπι。8. 如权利要求1所述的光接收装置，其特征在于，所述光探测器芯片的入光面的中心线 与所述TO底座的中心线重合。
【文档编号】G02B6/42GK205594202SQ201620391239
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】杨明, 左璠
【申请人】武汉凌科通光电科技有限公司