光学模块及该光学模块的制造方法与流程

文档序号:18218817发布日期:2019-07-19 22:50阅读:175来源:国知局
光学模块及该光学模块的制造方法与流程

本发明涉及一种光学模块及该光学模块的制造方法。



背景技术:

随着近来各种多媒体服务的出现,交换大量信息的必要性增加,并且通过网络传输的数据量也增加。由于高清(hd)和超高清(uhd)媒体广播和流媒体服务的引入,以往的基于铜线的数据传输已达到其容量限制,基于光纤的数据传输已成为新的主流。经由光纤进行的数据传输不易受电磁干扰。利用宽带数据传输能力,光纤广泛地用于数字媒体的大容量传输,包括例如hd和uhd数字视频广播和流媒体服务。

光学模块使数据接收装置动作,该数据接收装置将经由光纤接收的光信号转换成电信号。相同的光学模块可以作为数据传输装置工作,该数据传输装置将电信号转换为光信号并经由光纤传输光信号。光学模块需要对准以调节部件的设置,从而使在传输或接收动作的期间光信号的损失最小化。

另一方面,由于光纤的切割特性,光纤通常不能被适当地切割,并且其切割面可能略微倾斜或偏斜,由此导致光学畸变现象或光信号损失。因此,需要最小化或消除光学畸变现象和光信号损失的光学模块。



技术实现要素:

根据本发明的一个方面,光学模块包括:基板;设置在基板上的一个或多个光学装置;集成电路(ic)装置,设置在基板上用以驱动所述一个或多个光学装置;分别与所述一个或多个光学装置进行光通信的一根或多根光纤;光学台(opticalbench),其附接到基板并且使在一个或多个光学装置与一根或多根光纤之间传输的光的方向聚集,其中光学台改变聚集的光的方向;以及盖,所述盖在一根或多根光纤固定在盖与光学台之间的状态下附接到光学台。

所述光学台可以包括:第一主体;安置槽,形成在第一主体的顶表面上以容纳一根或多根光纤;以及光学单元,邻近安置槽的一端并面向一根或多根光纤的端部。光学单元可以使在一个或多个光学装置与一根或多根光纤之间传输的光的方向聚集和改变。

所述光学单元可以邻近安置槽的一端。

所述盖可以包括:第二主体,成形为与光学台的第一主体接合;以及保持部,形成在第二主体的底面处,并且成形为与安置槽相对应从而将一根或多根光纤保持在保持部与安置槽之间。

第一主体和第二主体可以为块状。

安置槽和保持部之间的空间可以设置为锥形而从其邻近光学单元的一端朝向其另一端部逐渐变宽。

盖可以进一步包括注入口,所述注入口穿过第二主体延伸到保持部。

光学模块可以进一步包括形成在基板上的一个或多个参考标记。

光学单元可以包括:面向一个或多个光学装置的一个或多个第一透镜;以及反射器单元,所述反射器单元设置在一个或多个第一透镜上以使在一个或多个光学装置与一根或多根光纤之间传输的光偏转。

反射器单元可以包括棱镜,并且一个或多个第一透镜可以设置在棱镜的底部。

反射器单元可以包括反射面,所述反射面具有约45°的倾斜度并且邻近安置槽。

所述盖可以进一步包括透镜组件,所述透镜组件包括分别与一根或多根光纤相对应设置的一个或多个透镜。透镜组件可以使在光学单元与一根或多根光纤之间传输的光聚集。

透镜组件可以包括:透镜条,所述透镜条从盖的第二主体的底面突出并且垂直于一根或多根光纤的长度方向;以及设置在透镜条的第一表面处面向反射器单元的一个或多个第二透镜。

透镜组件可以进一步包括设置在透镜条的第二表面处面向一根或多根光纤的一个或多个第三透镜。

一个或多个第二透镜可以包括凸透镜。

一个或多个第二透镜可以包括非球面凸透镜,并且一个或多个第三透镜可以包括非球面凹透镜。

一个或多个第二透镜包括非球面凹透镜,并且一个或多个第三透镜可以包括非球面凸透镜。

所述盖块可以进一步包括台阶卡定部(stepjaw),所述台阶卡定部在透镜组件和注入口之间从盖的第二主体的底面突出。台阶卡定部可以限制一根或多根光纤的端部的移动。

根据本发明的另一方面,光学模块的制造方法包括在基板的顶表面上印刷布线。一个或多个参考标记印刷在基板的顶表面上。一个或多个光学装置以及集成电路(ic)装置安装在布线上。通过参考一个或多个参考标记将光学台对准并附接到基板上。盖附接到光学台。一根或多根光纤插入光学台与盖之间的空间中。从光学台的外侧保持一根或多根光纤的同时,调节一根或多根光纤的竖直方向和水平方向,从而找到使其光学效率最大化的对于一根或多根光纤的位置。一根或多根光纤被固定到使其光学效率最大化的位置。

固定可以包括经由形成在盖处的注入口注入粘合剂并使粘合剂固化。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解的附图被并入并构成本说明书的一部分,并示出了本发明的实施例,并且与详细描述一起用于解释本发明的原理。相比对本发明的基本理解及其可以实践的各种方式所必需的,没有试图更详细地示出本发明的结构细节。在图中:

图1是根据本发明的原理的光学模块的示例的分解立体图;

图2是图1的光学模块的基板的立体图;

图3是图1的光学模块的光学台的透视立体图;

图4是图1的光学模块的盖的透视立体图;

图5是图3的光学台和图4的盖彼此附接的剖视图;

图6是示出根据本发明的原理的彼此附接的光学台和盖的另一示例的剖视图;

图7是示出彼此附接的图6的光学台和盖的另一剖视图;

图8是示出以往的光学装置的光纤和光学台的切割面的图;

图9是示出根据本发明的原理的光纤和光学台的切割面的视图;

图10和图11是示出根据本发明的原理在光学台上和在盖中对准的光纤的局部俯视图;

图12至图14是示出根据本发明的原理的在光学台上和在盖中对准的光纤的侧剖视图;以及

图15是图1的光学模块的立体图。

具体实施方式

参考在附图中描述和/或示出并在以下描述中详述的非限制性实施例和示例更全面地解释本发明及其各种特征和有利细节。应当注意,附图中示出的特征不一定按比例绘制,并且如本领域技术人员将认识到的,即使这里未明确说明,一个实施例的特征可以与其他实施例一起使用。可以省略对公知组件和处理技术的描述,以免不必要地模糊本发明的实施例。这里使用的示例仅旨在便于理解可以实践本发明的方式,并且进一步使得本领域技术人员能够实践本发明的实施例。因此,这里的示例和实施例不应被解释为限制本发明的范围。此外,应注意,在附图的若干视图中,相同的附图标记表示相似的部件。

图1是根据本发明的原理设置的光学模块的示例的分解立体图。如图1所示,光学模块例如可以包括基板100、一个或多个光学装置110、一根或多根光纤200、光学台300、以及盖400等。光学装置110可以设置在基板100上和/或基板100中。一根或多根光纤200可以分别与一个或多个光学装置110进行光通信。一根或多根光纤200可以固定到光学台300。光学台300可以容纳一个或多个光学装置110与一根或多根光纤200之间的光学耦接。盖400可以附接到并覆盖光学台300。

光纤200例如可以是玻璃光纤、聚合物光纤等。聚合物光纤可以更容易地连接和使用,这可以有助于降低安装成本。因此,聚合物光纤可在短程网络(例如,等于或小于约100m)中使用。与玻璃光纤相比,聚合物光纤更柔软,因此可以维持更紧致(tighter)的弯曲半径。该更紧致的弯曲半径可以便于在可能需要频繁地弯曲布线以进行安装的例如住宅、商业建筑等中安装光纤布线。光纤200可以是捆绑例如光纤和同轴电缆等的混合电缆。或者,混合电缆可以是一束光纤和电源线、一束光纤和局域网(lan)线(例如,非屏蔽双绞线/屏蔽双绞线(utp/ftp))等。

图2是图1的基板100的立体图。如图2所示,基板100例如在其顶表面上可以包括光学装置110、用于驱动光学装置110的集成电路(ic)装置120、用于将要附接到其上的部件对准的一个或多个参考标记130等。基板100例如可以是印刷电路板(pcb)等。用于将光学装置110电连接到ic装置120的布线和参考标记130可以在生产时印刷在基板100上。供光学台300的腿部350(图3中示出)可以插入的腿部插入孔140可以形成在基板100中。当光学模块作为光学发射器工作时,光学装置110可以包括例如发光装置等。当光学模块作为光学接收器工作时,光学装置110例如可以包括光电探测器等。激光二极管可以用作发光装置,并且光电二极管可以用作光电探测器。光学装置110的数量可以对应于光纤200的数量。例如,图1示出了捆绑成带状槽形光纤电缆的四根光纤200以及分别与四根光纤200相对应地设置的四个光学装置110。两个相邻的光学装置110可以在它们之间具有间隙地间隔开,该间隙可以对应于两个相邻光纤200的芯之间的距离。ic装置120例如可以是用于驱动光学装置110的电路、用于处理从光纤200输入的信号的电路等。当光学模块是光学发射器时,ic装置120例如可以包括用于驱动发光装置的竖直腔面发射激光器(vcsel:vertical-cavitysurface-emittinglaser)驱动ic等。当光学模块是光学接收器时,ic装置120例如可以包括光电二极管跨阻抗放大器(tia:trans-impedanceamplifier)等。

可以与铜电缆530耦接的插座(receptacle)510可安装在基板100的底面上。当光纤200和同轴电缆被一起捆绑为混合电缆时,铜电缆530可以从光纤200分离并连接到连接器520。连接器520可以插入插座510中,使得电信号可以经由铜电缆530传输到基板(或pcb)100并被基板(或pcb)100接收。

参考标记130可以用作用于将光学台300精确地定位在基板100上的基准点,使得位于基板100上的光学装置110和附接到光学台300的光纤200可以更精确地对准在一起。光学装置110和光学台300的光学单元320(图3中示出)的精确定位可以有助于光学装置110和光纤200之间的更有效的光传输。因此,附图标记130可以用于将光学台300精确地定位在基板100上。当使用例如取放设备(pich-and-placeequipment)等将部件设置在pcb100上时,可以通过参照参考标记130将部件设置在它们的正确位置。可以在基板100上形成至少一个参考标记130,优选地形成两个或更多个参考标记130。参考标记130可以在光学装置110在参考标记130之间的状态下设置在与光学装置110相同的轴线上。基板100上的参考标记130可以与形成用于光学装置110和ic装置120的布线图案同时形成。例如,基准标记可以用作参考标记130。参考标记130可以以μm级精度形成,例如,对于玻璃环氧树脂pcb,大约50μm水平的精度,对于陶瓷pcb,大约10μm水平的精度。用于光学台300的参考标记130可以通过例如沉积、光刻、蚀刻等以亚微米级精度形成。当使用参考标记130在基板100上将部件对准时,可以获得亚微米级精度。例如可以通过将基板上形成的基准槽和光学台上形成的腿部耦接来实现光学对准,如在韩国专利号no.1502318中所描述的。当在基板100上形成基准槽时,由于钻孔期间的钻孔公差和加工公差,可能发生大约±15μm的误差。参考标记130可以减少或消除由于这种误差导致的未对准。另外,通过执行使用基板100上的腿部插入孔140和光学台300上的腿部350的对准、以及使用参考标记130的对准,可以更精确地制造和设置光学模块,这可能有助于提高性能和耐久性。

图3是光学台300的透视立体图。如图3所示,光学台300例如可以包括台体310、光学单元320、安置槽330、侧壁部340、腿部350等。台体310可以是块状的。光学单元320可以使在光学装置110和光纤200之间辐射的光聚集。光纤200可以置于安置槽330上。侧壁部340可以形成在安置槽330的相对的侧(例如,右侧和左侧)处。如上所述,腿部350可用于将光学台300附接到基板100。

安置槽330可以形成在例如相对于主体310的长度方向的中央区域中,并且光纤200可以置于安置槽中。安置槽330例如可以具有可以从邻近光学单元320的一端朝向供光纤200可以插入的另一端逐渐变宽的锥形。安置槽330可以从邻近光学单元320的一端朝向另一端部逐渐加深。安置槽330可以设置成使得深度和宽度形成为具有例如大约5°的倾斜度。在邻近光学单元320的一端,安置槽330的尺寸(例如,宽度、深度等)可以对应于要插入的每根光纤200的直径。

可以形成安置槽330的壁面的侧壁部340可以形成在安置槽330的相对的侧(例如,右侧和左侧)。可以与盖块400接合的紧固槽341可以形成在侧壁部340的外表面上。光学单元320可以形成在光纤200的端部被放置的位置处。光学单元320可以包括一个或多个第一透镜321,一个或多个第一透镜321可以将位置设置成面向一个或多个光学装置110。

光学单元320可以包括反射器单元322,反射器单元322可以放置在第一透镜321上或靠近第一透镜321设置,从而使从光学装置110发射的光或来自光纤200的光的光路偏转例如约90°。可以在光学装置110与光学单元320之间形成空间,使得第一透镜321可以与光学装置110间隔开可以确保最高的光接收效率的距离。安置槽330的底部可以设置成具有一定的高度或深度,以确保光学装置110与第一透镜321之间的分离距离。凸透镜可以用作第一透镜321。可以在反射器单元322中使用棱镜、反射器或反射面上的高反射涂层。棱镜、反射器或反射面可以具有例如约45°的倾斜度。

腿部350可以用于将光学台300附接到基板100上。腿部350可以在与腿部插入孔140相对应的位置处以例如柱、杆、销等的形式形成在光学台300的底面上。通过将腿部350插入腿部插入孔140中,光学台300可以在适于最佳光学耦接的精确位置处固定在基板100上。

图4是盖400的透视立体图,图5是示出光学台300和盖400彼此附接的剖视图。

如图4所示,盖400例如可以包括盖体410、透镜组件420、保持部(或保持器)430、侧底部440、注入口450等。盖体410可以是块状的。透镜组件420可以聚集接收的光。可以将粘合剂注入到注入口450中。保持部430可以保持光纤200。侧底部440可以形成在保持部430的相对的侧(例如,右侧和左侧)处。保持部430可以形成为与安置槽330的形状相对应的形状。保持部430的一个端部可以插入并耦接到安置槽330。也就是说,为了对应于安置槽330的形状,保持部430可以是锥形的并且从邻近透镜组件420的一端朝向供光纤200插入的另一端逐渐变宽。保持部430的底面可以是邻近透镜组件420的一端处的最低部位,并且可以朝向另一端逐渐变高。

保持部430的邻近透镜组件420的一端处的高度可以以在光学台300和盖400彼此耦接时该保持部的一端可以通过插入到安置槽330中来保持光纤200的方式设置。注入口450可以穿过主体410的顶表面形成。注入口450可以形成为具有与保持部430的宽度相同的宽度,并且可以形成为与光纤200的插入到安置槽330中的端部间隔开设定的距离。

可以经由注入口450注入粘合剂,例如环氧树脂等,使得插入到安置槽330中的光纤200可以被固定而不移动。注入的粘合剂可以在光纤200之间和光纤200周围、以及在光纤200和保持部430之间及其周围移动(例如,流动)。注入口450的入口可以是锥形的,使得入口向下逐渐变窄。从主体410的侧面的端部延伸的紧固端口441可以形成在与光学台300的紧固槽341对应的位置处,这可以加强盖400与光学台300之间的耦接。

透镜组件420可以设置在光学单元320与光纤200的端部之间。透镜组件420可以包括:透镜条423,透镜条423具有与光纤200的切割面(或端面)接触的竖直面;以及设置在透镜条423的另一面并且面向反射器单元422的一个或多个第二透镜421。透镜组件420可以设置在光学单元320与光纤200的端部之间。第二透镜421可以是分别对光纤200设置。第二透镜421可以是可以减少光学像差的非球面透镜。透镜条423的厚度可以设置成形成使光学损失最小化的光路。传递到光纤200与光学装置110之间的部分的光可以使用透镜组件420和光学单元320聚集两次,由此可以提高传输光的效率。

图6和图7是根据本发明的原理设置的光学模块的另一示例的剖视图。图6示出了当光学模块是光学接收器时彼此耦接的光学台300和盖400。图7示出了当光学模块是光学发射器时彼此耦接的光学台300和盖400。将省略与图3至图5中所示的光学模块相同的结构的描述。

如图6和图7所示,盖400可以包括:盖体410;将光在光纤200和光学单元320之间聚集的透镜组件420;注入口450,粘合剂经由注入口450注入;对光纤200进行保持的保持部430;形成在例如保持部430的右侧和左侧的侧底部440;以及从保持部430的一个端部延伸以限制光纤200的切割面(或端面)的位置的台阶卡定部(或止动部)460。

保持部430可以形成为与安置槽330的形状对应的形状,使得保持部430的一端可以插入并耦接到安置槽330。也就是说,为了对应于安置槽330的形状,保持部430可以形成为从邻近台阶卡定部460的一端朝向供光纤200插入的另一端逐渐变宽的锥形。保持部430的底面440可以是邻近台阶卡定部460的一端处的最低部位,并且朝向另一端逐渐变高。保持部430的与台阶卡定部460邻近的一端处的高度设定为在光学台300和盖400彼此耦接时压住(holddown)光纤200。

注入口450可以穿过盖体410的顶表面形成。注入口450可以形成为具有与保持部430的宽度相同的宽度,并且可以与台阶卡定部460间隔开。可以经由注入口450注射粘合剂,例如环氧树脂等,使得插入到安置槽330中的光纤200可以被固定而不移动。注入的粘合剂可以由于毛细管作用在光纤200之间和光纤200周围以及光纤200和保持部430的槽之间及其周围流动。注入口450的入口可以是锥形的以向下逐渐变窄。

台阶卡定部460可以形成在可以设置光纤200的切割面(或端面)的光路上的位置处。台阶卡定部460例如可以形成为从盖块400的底面起的突起。光纤200的端部的移动可以被台阶卡定部460限制。台阶卡定部460的高度可以设定为与光纤200的涂层和包覆层的厚度相对应以减少或消除入射在光纤200的端部上的光的损失。台阶卡定部460的轮廓可以设置成与光纤200的轮廓相匹配,以改善密封并防止粘合剂流过台阶卡定部460。

当光学模块是接收器时和光学模块是发送器时,透镜组件420的透镜的结构可以是不同的。在图6中,当光学模块是光学接收器时,可以使用光电探测器(例如光电二极管等)作为光学装置110b。凸透镜可以用作透镜组件420的第二透镜421。凹透镜可以用作第三透镜422。透镜组件420例如可以包括:面向反射器单元322的第二透镜421;面向光纤200的第三透镜422;以及透镜条423,透镜条423具有位于其一个表面处的第二透镜421以及位于另一个表面处的第三透镜422。透镜条423可以垂直于光纤200的切割面(或端面)表面形成。第三透镜422可以使用凹透镜以接收从光纤扩散的光。接收到的光可以均匀地扩散。第二透镜421可以使用凸透镜以将光聚集到反射器单元322。

在图7中,当光学模块是光学发射器时,可以使用发光装置(例如激光led等)作为光学装置110a。透镜组件420’可以包括:面向反射器单元322的第二透镜421’;面向光纤200的第三透镜422’;以及透镜条423,所述透镜条423具有形成在其一个表面处的第二透镜421’和形成在另一个表面处的第三透镜422’。透镜条423可以垂直于光纤200的切割面垂直地形成。可以对第二透镜421’使用凹透镜以接收被反射器单元322反射的扩散光。接收的光可以均匀地扩散。可以对第三透镜422’使用凸透镜以将光聚集到光纤200的切割面。透镜条423的厚度可以设定为形成具有最小光学损失的光路。

在下文中,将参考图6和图7描述光学模块中的光路。如图6所示,当光学模块是光学接收器时,在从光纤200发出的光的直径被第三透镜422放大之后,从光纤200发射的光可以被第二透镜421(第二透镜421可以是凸透镜)聚集。光可以被反射器单元322偏转例如约90°,以朝向第一透镜321(第一透镜321可以是凸透镜)传送。第一透镜321可以使传送的光聚集并传送到光学装置110b,光学装置110b可以是光学检测器。从光纤200接收的光可以被透镜组件420聚集,并且可以进一步被第一透镜321聚集,使得入射在光学装置110b上的光可以被聚集。如果在光学接收器中对第三透镜422使用凸透镜,则从凸透镜表面散射的光的比例可能增加。可以通过光学模拟来确认由于从凸透镜的表面散射的光量的增加引起的光学畸变现象(例如,光学串扰、返回损失和艾里斑(airydisk))的增加。在图6中,当在光学接收器中对于第三透镜422使用非球面单侧凹透镜时,可以减少光学畸变现象。

如图7所示,当光学模块装置是光学发射器时,从光学装置110a发射的辐射光r可以被第一透镜321(第一透镜321可以是凸透镜)聚集,并且可以被反射器单元322偏转例如约90°并被传送到第二透镜421’(第二透镜421’可以是凹透镜)。第二透镜421’可以从反射器单元322接收均匀扩散的光,由此可以提高光学效率。第三透镜422’(第三透镜422’可以是凸透镜)可以将光聚集并传送到光纤200的芯。光学装置110a的辐射光可以被第一透镜321聚集并且可以进一步被透镜组件420’聚集,并且入射在光纤200上的光的角度可以等于或小于例如光纤200的数值孔径(na:numericalaperture)。如果在光学接收器中对于第二透镜421’使用凸透镜,则从凸透镜表面散射的光的比例可能增加。可以通过光学模拟来确认由于从凸透镜的表面散射的光量的增加引起的光学畸变现象(例如,光学串扰、返回损失和艾里斑等)的增加。在图7中,当在光学接收器中对于第二透镜421’使用非球面单面凹透镜时,可以减少光学畸变现象。

图8和图9是示出当光纤200的切割面相对于与光纤200的长度方向垂直的垂直平面倾斜或偏斜“a°”时光纤安装在安置槽330、330’处的状态的比较的图。光纤200的切割面的角度在某些情况下由于它们的切割特性可以相对于竖直面倾斜例如约0.1°至约5°。当光学台300的安置槽330’的宽度和深度没有形成为锥形时,如图8所示,光纤200的倾斜的切割面可以相对于透镜条423的表面倾斜a°。因此,光纤200的切割面可能不与透镜条423的竖直面完全接触。类似地,当光纤200的切割面没有相对于透镜组件420水平设置,或者没有与透镜条423的竖直面完全接触时,可能发生光学损失,并且在相邻光路之间可能发生光学串扰、返回损失等。当光纤200的切割面没有相对于透镜组件420水平设置或者没有与透镜条423的竖直表面完全接触时,可能需要很长时间来调节或执行光纤200的被动对准(passivealignment),直到在光纤200和光学装置110之间光传送的效率变得令人满意。

图9是示意性地示出根据本发明的原理的耦接到锥形的安置槽330的光纤200的图。如图9所示,由于安置槽330是锥形的,所以光纤200可以是倾斜的,使得光纤200的端部可以与透镜条423的竖直面完全接触或者相对于透镜组件420水平。可以在制造过程的插入步骤中插入光纤200。可以调整光纤200的方向并将其保持在可以使光学效率最大化的角度。然后,可以注入并固化粘合剂从而固定光纤200。因此,一旦光纤200被切割,可以不必进行抛光处理使光纤的切割端面垂直于其长度方向。另外,可以大幅缩短被动地对准光纤200直到在光纤200和光学装置110之间传送光的效率达到所需值的过程。因此,可以以更高的生产率制造光学模块,因此可以更适合于大规模生产。

图10和图11是示出在图1中示出的在光学台300上和在盖400中对准的光纤200的俯视图。图12至图14是示出其的侧剖视图。

如图10和图11所示,安置槽330和保持部430可以是水平锥形的,以从设置有光纤200的端部的一端朝向光纤200所插入的另一端部逐渐变宽。因此,根据光纤200的切割面的水平倾斜度,光纤200的方向可以被水平地调整到左侧或右侧以允许切割面与透镜组件420的透镜条423完全接触。另外,如图12至图14所示,安置槽330与保持部430的底面433之间的空间可以是竖直锥形,以从设置光纤200的端部的一个端部朝向光纤200所插入的另一端部逐渐变宽。因此,根据光纤200的切割面的竖直倾斜度,光纤200的方向可以被竖直地调整以允许切割面与透镜组件420的透镜条423完全接触。

图15示出了光纤200插入光学台300和盖400的状态下耦接到基板100的光学台300和盖400。将参照图15描述根据本发明的原理的光学模块的制造方法。首先,可以在基板(或pcb)100上在要设置光学装置110和ic装置120的位置处印刷布线。参考标记130也可以在此时与布线一起印刷。可以使用例如取放设备等通过参考参考标记130将光学装置110和ic装置120耦接到基板和/或布线。

接下来,可以通过使用例如取放设备等参照参考标记130设置光学台300。光学台300的腿部350可以插入到腿部插入孔140中。为了增加固定力,腿部350可以在腿部350涂有粘合剂之后插入并耦接到腿部插入孔140。光学台300的对准可以通过参照参考标记130来执行。由于基于参考标记130执行对准,因此,与仅依赖于腿部插入孔140与腿部350的耦接的对准工艺相比,可以大幅提高精度。因此,可以减少或消除当腿部插入孔140形成在基板100中时由于公差误差引起的对准误差。接下来,盖400可以耦接到光学台300。紧固端口441可以插入到紧固槽341中,由此可以增加固定力。当对紧固端口441采用钩结构时,如图4所示,一触式耦接(one-touchcoupling)是可能的。

接下来,可以将光纤200插入到安置槽330与保持部430之间的空间中。在图4中,光纤200的切割面可以接触并耦接到透镜组件420的透镜条423的表面,第二透镜421形成在透镜组件420上。由于安置槽330和保持部430可以竖直和水平地形成为锥形,因此光纤200的方向例如可以使用传感器竖直和水平地调节到可以使光学效率最大化的角度。光纤200可以保持在可以使光学效率最大化的角度。通过形成锥形,即使在光纤200的切割面不完全垂直于其长度方向时,切割面也可以与透镜组件420的透镜条423水平地完全接触。因此,可以去除用于使切割面垂直于长度方向的抛光工艺。这也可以显著提高工艺产量并且可以使光学模块更适合于大规模生产。而且,可以减少或消除由于光纤200的切割面未水平地接触透镜组件420而产生的光学损失。

接下来,粘合剂经由注入口450注入并固化以固定光纤200。在调节光纤200的光路之后,可以省略将光纤200从安置槽300中取出并用粘合剂涂覆光纤200的工艺。这有利于简化工艺并降低制造成本。另一方面,当光纤200是包括铜电缆的混合电缆时,可以与铜电缆530耦接的插座510可以安装在基板100的底面上。插座510的设置位置不限于基板100的底面,但是可以位于其他位置,例如,在基板100的顶表面上。可以提供用于铜电缆530的插座510,使得当使用混合电缆时可以省略将铜电缆530直接焊接到基板100上的工艺,使得组装时间减少并且制造成本降低。如上所述,玻璃光纤、塑料光纤、混合电缆等可以用作光纤200。

如上所述,本发明提供了一种可以提高组件之间的光耦接效率的光学模块。另外,可以极大地改善对准工艺的公差,从而可以减少产品的缺陷率,并且可以简化光学对准,从而可以减少制造步骤的数量。此外,可以减小光学模块的厚度,可以简化光学模块的结构,并且可以降低光学模块的制造成本。

根据本发明,可以采用非球面凹透镜来聚集透射光,以防止在光的高速传输期间的包括例如光学串扰、返回损失、艾里斑等的光学畸变现象。另外,可以采用包括凹透镜的三透镜(triplelens)系统来实现更大的对准公差,这可以使得能够有助于构成部件的组装工艺。

根据本发明,即使当光纤的切割面不是竖直的时,光纤的切割面也可以竖直地设置在光路上。因此,可以消除抛光光纤的端部的步骤,从而简化制造工艺并减少制造时间和成本。

另外,根据本发明,当光纤的切割面不是竖直的时,光纤可以在满足所需的光学传输效率的角度和位置处对准,而无需执行耗时的被动对准。因此,可以简化制造工艺,缩短制造时间,并且可以提高生产率。

除非另有明确说明,否则本发明中使用的术语“包括”、“包含”及其变化意味着“包括但不限于”。

除非另有明确说明,否则本发明中使用的术语“一”、“该”和“所述”意味着“一个或多个”。

尽管可以按顺序描述工艺步骤、方法步骤、算法等,但是这样的工艺、方法和算法可以被配置为以交替顺序工作。换句话说,可以描述的步骤的任何序列或顺序不一定表示要求以该顺序执行步骤。本文描述的工艺、方法或算法的步骤可以以任何实际的顺序执行。此外,可以同时执行一些步骤。

当本文中描述单个装置或物品时,显而易见的是,可以使用一个以上的装置或物品来代替单个装置或物品。类似地,在本文中描述了一个以上的装置或物品的情况下,显而易见的是,可以使用单个装置或物品来代替一个以上的装置或物品。装置的功能或特征可替代地由未明确地描述为具有这样的功能或特征的一个或多个其他装置实现。

虽然已经根据示例性实施例描述了本发明,但是本领域技术人员将认识到,可以在所附权利要求、附图和附件的精神和范围内进行修改而实践本发明。本文中提供的示例仅仅是说明性的,并不意味着是本发明的所有可能的设计、实施例、应用或修改的详尽列表。

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