一种插芯、光连接器、光通信元件、通信设备及制备方法与流程

一种插芯、光连接器、光通信元件、通信设备及制备方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术是分案申请，原申请的申请号是201911086437.0，原申请日是2019年11月8日，原申请的全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
3.本技术涉及到通信技术领域，尤其涉及到一种插芯、光连接器、光通信元件、通信设备及制备方法。


背景技术：

4.随着大数据时代的来临，光通信将作为大量数据传输的重要手段得到广泛应用。由于数据传输量大幅增加，光传输载体(如单模光纤和波导等)的能量密度非常高。光传输载体作为连接器插芯的一部分内置于插芯基体中，通过两个连接器的插芯配对，使两个插芯中的光传输载体实现光通信，一个插芯中的光传输载体射出的光线照射到另一个插芯的插芯基体表面，光能在该表面被吸收转化为热能，随着热能的累积，引起后一插芯的插芯基体烧毁。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种插芯、光连接器、光通信元件、通信设备及制备方法，用以减少插芯中插芯基体或者光传输载体的烧毁概率，以确保光通信系统的数据传输的稳定性。
6.第一方面，提供了一种插芯，该插芯可应用于光纤连接器或者光波导连接器等光连接器中，与另一个光连接器中的配对插芯配对使用，以使两个光连接器之间进行光通信。本技术提供的插芯包括：插芯基体、光传输载体和反射膜，其中，插芯基体具有第一表面，在本插芯与对应的配对插芯配合时，该第一表面朝向上述配对插芯，插芯基体具有容纳通孔，该容纳通孔的一端位于插芯基体的第一表面，光传输载体设置在容纳通孔中，光传输载体具有第二表面，在本插芯与对应的配对插芯配合时，光传输载体的第二表面朝向本插芯对应的配对插芯，该第二表面为光传输表面；反射膜覆盖插芯基体的第一表面，该反射膜的反射波段包括所述光传输载体的至少部分通信波段，当本插芯与上述配对插芯配对使用时，配对插芯射向第一表面的光线被第一表面的反射膜反射至其他其它方向，减缓上述光线在插芯基体的第一表面转化为热能的情况，从而，降低插芯基体烧毁的概率。
7.光传输载体的第二表面容易沾染灰尘等杂质，来自配对插芯的光线照射至第二表面上时，光线转化为热能，第二表面的杂质在热能的作用下烧毁，导致光传输载体烧毁。为此，在一个具体的实施方式中，使上述反射膜也覆盖第二表面的部分区域，该反射膜具有贯穿通孔，贯穿通孔在第二表面的正投影覆盖第二表面上的光核心区域，这样，反射膜能够将配对插芯射向第二表面的光线反射至其他方向，剩余的光能转化的热能不足以使第二表面的杂质达到着火点并燃烧，进而，降低光传输载体烧毁的概率。其中，通过在反射膜设置贯穿通孔，一方面，避免反射膜遮挡光核心区域射出的光纤，另一方面，避免配对插芯对贯穿
通孔侧壁围成的凹槽结构的底面造成剐蹭而增加光信号损耗率，特别地，当反射膜的厚度大于或等于1.0μm且小于或等于3.0μm时，即确保贯穿通孔侧壁围成的凹槽结构的底面不易被剐蹭，又容易清洁贯穿通孔中的灰尘。
8.在一种具体实施方式中，第二表面具有主光路区域，为了使配对插芯射出的光线都能够进入所述插芯的光传输载体中，降低信号损耗率，贯穿通孔在第二表面的正投影覆盖主光路区域。
9.为了降低生产工艺难度，便于量产，在一个具体的实施方式中，以光传输载体为单模光纤为例，贯穿通孔在第二表面上的正投影的边缘和主光路区域边缘之间的间隙宽度大于或等于12.5μm且小于或等于42.5μm。
10.本技术提供的插芯在与配对插芯配对使用时，由于反射膜及其中贯穿通孔的存在，造成反射膜表面和贯穿通孔侧壁围成的槽结构底面之间的高度差，贯穿通孔中存在空气，容易产生菲涅尔反射，为此，在一个具体的实施方式中，插芯还包括位于光传输载体朝向配对插芯的一侧的增透膜，增透膜在第二表面的正投影覆盖贯穿通孔在第二表面的正投影，其中，增透膜的抗反射波段包括光传输载体的至少部分通信波段，利用增透膜减少上述菲涅尔反射。
11.其中，增透膜的设置方式可以有多种。例如，在一个具体的实施方式中，增透膜位于反射膜和光传输载体之间；在另一个具体的实施方式中，增透膜形成于反射膜的贯穿通孔中，而为了避免增透膜表面被剐蹭，在具体实施时，增透膜朝向配对插芯的表面可以相对于反射膜朝向配对插芯的表面内凹，例如，增透膜朝向配对插芯的表面与反射膜朝向配对插芯的表面之间的高度差大于或等于0.8μm且小于或等于2.8μm。
12.在一个具体的实施方式中，增透膜对抗反射波段内光波的反射率小于或等于0.25％，确保光信号传输损耗率达到标准。更具体地，增透膜对所述抗反射波段内光波的反射率小于或等于0.1％。
13.为了确保上述填充物不被烧毁，在一个具体的实施方式中，反射膜对该反射波段内光波的反射率大于或等于80％。
14.为了进一步提升插芯朝向配对插芯的表面(第一表面或第二表面)的抗烧毁能力，反射膜的内侧面一侧还具有耐温膜。
15.容纳通孔的内壁和光传输载体的周向侧面之间的缝隙中具有填充物；在一个具体的实施方式中，反射膜位于填充物朝向配对插芯的一侧且与填充物相对设置，以避免填充物被烧毁。
16.在一个具体的实施方式中，反射膜在参考面上的正投影覆盖填充物在参考面上的正投影，其中，参考面垂直于容纳通孔的轴向。
17.在具体设置时，根据光传输载体与插芯配合的形式不同，反射膜的设置形式可以有多种，只要确保反射膜能将原本射向填充物的光线遮挡并反射即可，在一个具体的实施方式中，第二表面凸出于第一表面，反射膜覆盖光传输载体的周向侧面；在另一个具体的实施方式中，第二表面内凹于第一表面，反射膜覆盖容纳通孔的内壁；在另一个具体的实施方式中，第二表面与第一表面持平，反射膜覆盖容纳通孔的内壁和对应的光传输载体周向侧面之间的缝隙。
18.第二方面，本技术还提供了一种连接器，该连接器可以是光纤连接器或者光波导
连接器等光连接器，该连接器包括壳体和上述技术方案提供的插芯，插芯设置在上述壳体中，通过该插芯与另一个连接器中提供的配对插芯配对使用，实现光信号在两个连接器之间传输。通过采用上述技术方案提供的插芯，减缓来自配对插芯的光线在插芯基体的第一表面转化为热能的情况，从而，降低插芯基体烧毁的概率。
19.第三方面，本技术提供了一种光通信元件，该光通信元件包括上述技术方案提供的插芯和光通信元件本体，插芯和光通信元件本体连接，光通信元件本体可以是光背板、光纤束背板、芯片出光模块或者wss模块等，通过采用上述技术方案提供的插芯，减缓来自配对插芯的光线在插芯基体的第一表面转化为热能的情况，从而，降低插芯基体烧毁的概率。
20.第四方面，本技术还提供了一种通信设备，该通信设备例如可以是路由器或者交换机等，包括配对光通信元件和上述技术方案提供的光通信元件，配对光通信元件具有配对插芯，光通信元件的中的插芯与配对光通信元件的中的配对插芯连接。由于该光通信元件包括上述技术方案提供的插芯，当光通信元件的中的插芯与配对光通信元件的中的配对插芯连接时，可以减缓来自配对插芯的光线在插芯基体的第一表面转化为热能的情况，从而，降低插芯基体烧毁的概率。
21.当光通信元件的中的插芯与配对光通信元件的中的配对插芯配合时，插芯的贯穿通孔的侧壁围成的槽的底面与配对插芯的出光面之间的间隙不能过大，否则容易造成光信号损耗过大，在一个具体的实施方式中，该间隙小于或等于5μm。
22.第五方面，本技术还提供了一种插芯的制备方法，该插芯包括：插芯基体和光传输载体，该插芯基体具有容纳通孔，该容纳通孔的一个一端位于第一表面，在该插芯与配对插芯配合使用时，第一表面朝向配对插芯，光传输载体设置在所述容纳通孔中，光传输载体具有第二表面，在该插芯与配对插芯配合使用时，第二表面朝向配对插芯，该第二表面为光传输表面，容纳通孔的内壁和对应的光传输载体的周向侧面之间缝隙中具有填充物，容纳通孔的内壁和对应的光传输载体的周向侧面之间缝隙中具有填充物，填充物将容纳通孔的内壁和对应的光传输载体表面相对固定，该插芯的制备方法包括：
23.在插芯基体朝向配对插芯的一侧形成反射膜，其中，反射膜覆盖第一表面，反射膜的反射波段包括光传输载体的至少部分通信波段。配对插芯射向第一表面的光线被第一表面的反射膜反射至其他其它方向，减缓上述光线在插芯基体的第一表面转化为热能的情况，从而，降低插芯基体烧毁的概率。
24.在一个具体的实施方式中，所形成的反射膜同时覆盖光传输载体的第二表面上的部分区域，且反射膜具有贯穿通孔，贯穿通孔在第二表面的正投影覆盖第二表面上的光核心区域，这样，反射膜能够将配对插芯射向第二表面的光线反射至其他方向，降低插芯基体烧毁的概率。
25.在一种具体实施方式中，第二表面具有主光路区域，为了使配对插芯射出的光线都能够进入所述插芯的光传输载体中，降低信号损耗率，所形成的反射膜上贯穿通孔在第二表面的正投影覆盖主光路区域。
26.在插芯基体朝向配对插芯的一侧形成反射膜的方式可以有多种，在一种具体的实施方式中：先在光传输载体朝向配对插芯的一侧形成牺牲层；再在光传输载体朝向配对插芯的一侧形成反射膜，其中，反射膜覆盖牺牲层和第二表面；随后去除牺牲层和牺牲层表面的膜层，形成所述贯穿通孔；或者，在另一种具体的实施方式中，先在光传输载体朝向配对
插芯的一侧形成反射膜，然后对反射膜图案化，在反射膜上形成所述贯穿通孔。
27.为了减轻贯穿通孔侧壁围成的槽结构底面与贯穿通孔中的空气直接接触造成菲涅尔反射，在一个具体的实施方式中，该插芯的制备方法还包括在插芯基体朝向配对插芯的一侧形成反射膜，增透膜在所述第二表面的正投影覆盖贯穿通孔在第二表面的正投影，其中，增透膜的抗反射波段包括光传输载体的至少部分通信波段，利用增透膜减少上述菲涅尔反射。
28.形成上述增透膜的方式可以有多种。例如，在一个具体的实施方式中，在步骤在插芯基体朝向配对插芯的一侧形成反射膜之前，先在光传输载体朝向配对插芯的一侧形成增透膜；或者另一个具体的实施方式中，在步骤在插芯基体朝向配对插芯的一侧形成反射膜之后，在贯穿通孔内形成增透膜。
29.在另一个具体的实施方式中，容纳通孔的内壁和光传输载体的周向侧面之间的缝隙中具有填充物；为了降低填充物烧毁的概率，反射膜位于填充物朝向配对插芯的一侧且与填充物相对设置。
30.在具体设置时，为了确保填充物能够完全被反射膜遮挡，而使光线无法直接照射到该填充物，在一个具体的实施方式中，反射膜在参考面上的正投影覆盖填充物在参考面上的正投影，其中，参考面垂直于容纳通孔的轴向。
31.为了进一步提升插芯朝向配对插芯的表面的抗烧毁能力，在一个具体的实施方案中，在形成反射膜之前，先在插芯基体朝向配对插芯的一侧形成耐温膜。
附图说明
32.图1示例性地表示出了一对mpo连接器配合时的爆炸图；
33.图2表示出了图1中沿a方向观察左侧的mpo连接器时的视图的放大图；
34.图3表示出了本技术实施例提供的插芯的一种示例性的纵向剖面图；
35.图4表示出了图3中光纤的一个示例性的截面的放大图；
36.图5表示出了图3中沿x轴的负方向观察插芯基体和光纤的局部示意图；
37.图6表示出了在图5的基础上介质反射膜在第一表面和第二表面上的正投影分布示意图；
38.图7表示出了当本技术实施例提供的插芯001与插芯001'配合连接时的示意图；
39.图8表示出了在对图7中的插芯001和插芯001'配对使用时进行大功率测试的装置示意图；
40.图9a表示出了本技术实施例提供的插芯的另一种示例性的示意图；
41.图9b表示出了图9a中f处的局部放大图；
42.图10表示出了本技术实施例提供的插芯的另一种示例性的示意图；
43.图11表示出了本技术实施例中一种光背板与单板配合的示例性的示意图；
44.图12a表示出了本技术实施例提供的通信设备中的插芯与配对插芯配对使用的一种示例性的示意图；
45.图12b表示出了本技术实施例提供的通信设备中的插芯与配对插芯配对使用的另一种示例性的示意图；
46.图13a表示出了本技术实施例提供的插芯制备方法中经过步骤s100之前插芯基体
与光纤配合的示意图；
47.图13b表示出了本技术实施例提供的插芯的制备方法中经过步骤s100后插芯的示意图；
48.图13c表示出了本技术实施例提供的插芯的制备方法中经过步骤s200后插芯的示意图；
49.图13d表示出了本技术实施例提供的插芯的制备方法中经过步骤s300后插芯的示意图；
50.图13e表示出了本技术实施例提供的插芯的制备方法中经过步骤s400后插芯的示意图；
51.图13f表示出了本技术实施例提供的插芯的制备方法中经过步骤s500后插芯的示意图。
具体实施方式
52.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。
53.为了方便理解本技术实施例提供的插芯，首先说明一下其应用场景。图1示例性地表示出了一对mpo(multi-fiber pull off)连接器配合时的爆炸图，图2表示出了图1中沿a方向观察时左侧的mpo连接器20的视图的放大图，结合图1和图2，示例性地，mpo连接器20包括壳体21，插芯22位于壳体21内，光纤带25延伸至插芯22内，插芯22的前端面a具有一对导引针23，并且光纤带25中的多跟光纤24延伸至插芯22的前端面a，mpo连接器30具有与mpo连接器20类似的结构，只是将前端面a处的导引针23替换为向前端面a内凹陷的导引孔，用于与mpo连接器20的导引针23配合定位，适配器10内部具有连接通孔；在进行连接时，mpo连接器20的前端面a朝向适配器10的连接通孔的一个入口插入适配器10内，mpo连接器30沿相反的方向从适配器10的连接通孔的另一个入口插入适配器10内，mpo连接器20的导引针23插入mpo连接器30的导引孔内进行定位，mpo连接器20的插芯22的前端面a处的光纤24与mpo连接器30的插芯的前端面处的光纤一一相对设置，以进行光传输。本技术实施例提供的插芯可以是上述mpo连接器20的插芯22或者mpo连接器30的插芯。但需要说明的是，本技术实施例提供的插芯不限于上述应用场景，其还可以是ob连接器(optical backplane，光背板侧连接器)、阵列mt连接器、hbmt连接器或者其它多芯光连接器中的插芯，也可以是fc(ferrule connector)、lc(latch connector)、sc(square connector)、st(spring tension)等单芯光纤连接器中的插芯，或者，可以是光波导连接器中的插芯，或者，可以是光纤阵列连接器中的插芯，或者，其他mt连接器(mechanical transfer连接器，机械式对接传输连接器)中的插芯。
54.图3表示出了本技术实施例提供的插芯的一种示例性的纵向剖面图(例如可以参考图2中插芯22沿b-b方向的剖面图)，其中，图3中各部件尺寸比例不反映真实的尺寸比例，只是为了表达清楚各部件之间的相对位置关系，请参考图3，示例性地，本技术实施例提供的插芯001包括插芯基体100和光纤200，插芯基体100的材料包括但不限于是陶瓷或者塑料，插芯基体100中具有一个(也可以是多个)沿插芯基体100的轴向延伸的容纳通孔101，光纤200的部分配置于容纳通孔101中，插芯基体100位于x方向上的一侧面具有第一表面102，
第一表面102为当插芯001与其他连接器中的配对插芯(本技术实施例中提到的“配对插芯”均是指用于向本技术实施例提供的插芯射出光线的插芯)配合时，插芯基体100朝向配对插芯的表面；图4表示出了图3中光纤200的一个示例性的截面的放大图，参考图4，光线200包括由内至外依次同心设置的纤芯201、包层203和涂覆层204，此时，在纤芯201进行光传输时，光线不止局限于纤芯201中，还会有少部分光线散射至包层203位于纤芯201周围的环状空间内，纤芯201和包层203有光线传输的部分统称为主光路202，换句话说，光纤200传输的所有光线都集中于主光路202内，以光纤200是单模光纤为例，纤芯201的外径为9μm，包层203的外径为125μm，主光路202的外径一般为25μm；继续回到图3，容纳通孔101包括沿x轴正方向相邻的第一分段e和第二分段f，第一分段e的开口示例性地位于插芯基体100的x轴的负方向上的一端面，第二分段f的x轴正方向上的一端位于第一表面102，第一分段e的内径大于第二分段f的内径；在第一分段e内，光纤200的部分不剥除涂覆层204，第一分段e内光纤200的涂覆层204的外径与第一分段e的内径相匹配，涂覆层204的外表面和第一分段e的内壁之间填充黏胶等填充物208(见图5和图6)进行固定，光纤200位于第二分段f内的部分剥除掉涂覆层204，光纤200剥除掉涂覆层204的部分称为裸光纤，裸光纤凸出于第一表面102一部分(示例性地为大于或等于1μm且小于或等于3.5μm)，裸光纤中包层203的外径与第二分段f的内径相匹配，示例性地，包层203的外径为125μm时，第二分段f的内径可以为127μm，包层203周向外壁和第二分段f的内壁之间的缝隙中填充黏胶等填充物208进行固定；图5表示出了图3中沿x轴的负方向观察插芯基体100和光纤200的局部示意图，请参考图5，光纤200凸出于第一表面102的部分的具有朝向x轴正方向的第二表面205，第二表面205为当插芯001与其他连接器中的配对插芯配合时，光纤200中裸光纤部分朝向配对插芯的表面，也称为光传输表面(即插芯001光线从该第二表面射出光纤200，或者配对插芯的射出的光线从该第二表面射入光纤200)，图3和图4中的主光路202在第二表面205形成主光路区域206，而纤芯201作为传输光线的核心功能部件(即core区)，在第二表面205形成光核心区域207，光核心区域207位于主光路区域206内部，且面积通常小于主光路区域206；上述关于插芯001的说明(例如材料和尺寸)可以是本领域已知的常用的现有技术，在此不再赘述。
55.继续参考图3，在上述已经介绍的插芯001的结构的基础上，插芯基体100的第一表面102上沿x轴正方向还依次覆盖有增透膜301、衔接层302和介质反射膜303，其中，衔接层302用于连接增透膜301和介质反射膜303；同时参考图3和图5(图5中未示出增透膜301、衔接层302和介质反射膜303，仅参考图5中第一表面102和第二表面205和主光路区域206的相对位置)，示例性地，增透膜301同时覆盖在第一表面102、第二表面205以及光纤200的裸光纤部分凸出于第一表面102外的部分的周向侧面(本技术实施例中的“周向侧面”一词是指光传输载体的环绕其中的光路的表面，如此处，该“周向侧面”是指裸光纤部分的圆周面)，此时，增透膜301在第一表面102上的正投影完全覆盖第一表面102，增透膜301在第二表面205上的正投影完全覆盖第二表面205；而介质反射膜303具有贯穿通孔303h，介质反射膜303覆盖第一表面102(此时，介质反射膜303在参考面m上的正投影覆盖第一表面102在参考面m上的正投影，该参考面m垂直于容纳通孔101的轴向，例如在图3中，容纳通孔101沿x轴方向延伸，而参考面m垂直于x轴)，且介质反射膜303覆盖光纤200的裸光纤部分凸出于第一表面102外的部分的圆周面，介质反射膜303覆盖第二表面205的部分区域(即介质反射膜303在参考面m上的正投影覆盖第二表面205在参考面m上的正投影的一部分)，同时，介质反射
膜303覆盖住光纤200的裸光纤部分的周向侧面与插芯基体100之间的缝隙(即该缝隙在参考面m上的正投影完全被介质反射膜303在参考面m上的正投影覆盖)，以使介质反射膜303遮挡住该缝隙中的填充物208，图6表示出了在图5的基础上介质反射膜303在第一表面102和第二表面205上的正投影分布情况，图6中的方格阴影部分为介质反射膜303在第一表面102和第二表面205上的正投影，请参考图6，介质反射膜303在第一表面102上的正投影覆盖第一表面102，介质反射膜303在第二表面205上的正投影覆盖第二表面205的部分区域，贯穿通孔303h与主光路区域206相对设置，贯穿通孔303h在第二表面205上的正投影303hs覆盖主光路区域206，并且，贯穿通孔303h在参考面m(见图3)上的正投影303hs完全落在第二表面205在参考面m上的正投影的范围以内，贯穿通孔303h在第二表面205上的正投影303hs的边缘可以恰好与主光路区域206的边缘之间的间隙宽度大于或等于0μm且小于或等于50μm，以确保介质反射膜303能够遮挡住填充物208，同时又不至于遮挡主光路区域206，而更具体地，贯穿通孔303h在第二表面205上的正投影303hs的边缘可以恰好与主光路区域206的边缘之间的间隙宽度大于或等于12.5μm且小于或等于42.5μm，例如，可以是12.5μm、15μm、17μm、20μm、23μm、25μm、30μm、35μm、40μm或者42.5μm，这样，不要求贯穿通孔303h在第二表面205上的正投影303hs的边缘与主光路区域206的边缘或者第二表面205边缘距离过近，有利于提高生产效率，便于量产；以纤芯201的外径为9μm，包层203的外径(即第二表面205的直径)为125μm，且主光路区域206为外径25μm的圆形为例，贯穿通孔303h在第二表面205上的正投影303hs可以为直径大于或等于50μm且小于或等于110μm的圆形(示例性地，该圆形与主光路区域206同圆心)，或者，只要贯穿通孔303h在第二表面205上的正投影303hs不是圆形，但是正好落在上述直径为50μm和110μm的两个同心圆之间，以确保介质反射膜303既能够遮挡填充物208，又能够避开主光路区域206，并且相对于正投影303hs与主光路区域206完全重叠的情况，生产工艺要求更低，有利于量产；而在另外一些情况下，贯穿通孔303h在第二表面205上的正投影303hs的边缘也可以位于主光路区域206以内且光核心区域207以外，这样，虽然介质反射膜303会遮挡一部分进入主光路202的光线，但是，大部分光线仍然会集中进入纤芯201中；衔接层302填充于增透膜301和介质反射膜303之间，以连接增透膜301和介质反射膜303，从而，保障增透膜301和介质反射膜303之间衔接力，增透膜301和介质反射膜303之间平稳过渡，避免增透膜301和介质反射膜303分层，例如：增透膜301靠近介质反射膜303的一层为sio2材料，介质反射膜303靠近增透膜的一层为sio2材料，衔接层302也选用sio2材料，利用相似相溶的原理，将增透膜301和介质反射膜303紧密连接。
56.图3所示的插芯001中，增透膜301的结构组成可以是如下形式mg化合物/sio2、ta化合物/sio2、ti化合物/sio2，或者，hf化合物/sio2等；增透膜301的厚度大于或等于400nm且小于或等于800nm之间，除此之外，增透膜301的结构组成也可以是其他已知的常用的现有技术；增透膜301的抗反射波段包括光纤200’的至少部分通信波段，为了使光信号进入主光路202内后的损耗符合标准，增透膜301的对上述抗反射波段内的光波的反射率小于或等于0.25％，例如，该反射率为0.25％、0.22％、0.20％、0.17％、0.15％、0.1％、0.08％和0.05％，在一些情况下，增透膜301的对上述抗反射波段内的光波的反射率小于或等于0.1％，此时，可以显著降低光信号进入主光路202时的损耗；此外，构成增透膜301的各膜层可以采用具有较高lidt(laser induced damage threshold，激光损伤阈值)的材料，示例性地，构成增透膜301的材料至少能够耐受600mw/cm2的能量(采用波长为1064nm，直径为
0.53mm的激光光束照射到增透膜301的材料上，不断增加光功率，来测试增透膜301的材料最大耐受能量)，以使增透膜301具有较好的耐温性，可以在一定程度上降低插芯001烧毁的概率，在不改变插芯基体100和光纤200的材料的情况下，提高了二者的大功率耐受性。介质反射膜303的结构组成可以是如下形式si/sio2、ag化合物/sio2、al化合物/sio2、au化合物/sio2、或者，ti化合物/sio2等，除此之外，介质反射膜303的结构组成也可以是已知的常用的现有技术；介质反射膜303的反射波段包括光纤200的至少部分通信波段，为了确保上述第一表面102、第二表面205和填充物208不被烧毁，介质反射膜303对反射波段内光波的反射率大于或等于80％，例如该反射率为80％、85％、90％、95％或者98％，此外，构成介质反射膜303的各膜层可以采用具有较高lidt的材料，示例性地，构成介质反射膜303的材料至少能够耐受600mw/cm2的能量(采用波长为1064nm，直径为0.53mm的激光光束照射到介质反射膜303的材料上，不断增加光功率，来测试增透膜301的材料最大耐受能量)，提高插芯基体100和光纤200的大功率耐受性。
57.图7表示出了当本技术实施例提供的插芯001与插芯001'配对使用时的示意图，插芯001'包括插芯基体100’和穿插于插芯基体100’中的光纤200’，当插芯001'作为配对插芯与插芯001配合时，插芯001'放置于插芯001的x轴正方向上的一侧，第一表面102朝向插芯基体100’，第二表面205与光纤200’的x轴负方向上出光端面相对而置，光线从光纤200’中的主光路沿x轴负方向射向第二表面205的主光路区域206，光线沿主光路202继续传输；其中，由于第二表面205覆盖有增透膜301，增透膜301可以减弱第二表面205直接与空气接触时的菲涅尔反射，因此，降低光信号在传输过程中的损耗；而由于在实际操作过程中(如对插芯001和插芯001’进行插拔时)，光纤200’的主光路射出的光难以完全落在主光路区域206内，例如，光纤200’的主光路与主光路区域206发生错位，或者，光纤200’的主光路和光纤200的主光路202不沿同一条直线延伸，另外，由于从光纤200’的主光路射出的光线也会因折射等原因导致光路发生偏移，以上原因导致由光纤200’出来的光线会射向第二表面205中除主光路区域206以外的区域和第一表面102，来自光纤200’的光线射向第一表面102时，第一表面102上的介质反射膜303将光线反射至其他方向，仅有少部分的光线在被介质反射膜303吸收转化为热能，这部分热能不足以使插芯基体100的第一表面102烧毁，此外，即便第二表面205上的介质反射膜303沾染了灰尘等杂质，由于这部分的介质反射膜303将大部分光线反射，剩余的光能转化的热量不足以使杂质燃烧，类似地，填充物208也不易烧毁。
58.图8表示出了在对插芯001和插芯001'配对使用时进行大功率测试的装置示意图，请参考图8，光源401、光衰器402和插芯001'依次通过光纤连通，插芯001'与插芯001配合，插芯001的输出端通过光纤与光功率计403连通；光源401分别输出17dbm、17.5dbm、18dbm、18.5dbm、
……
、25dbm、27dbm和30dbm的功率，通过端检仪分别对插芯001的第一表面102和第二表面205进行检测，实验结果显示，插芯001在接受30dbm(约对应于1000mw能力)的功率时不烧毁，相对于传统mt插芯一般在接收超过17dbm的功率(约对应于50mw能量)时即烧毁，插芯001的抗烧毁性能显著提升。
59.继续回到图7，由于贯穿通孔303h在第二表面205上的正投影仅覆盖第二表面205的部分面积，当插芯001'与插芯001对接时，采用与光纤200同样外径(或者更大外径)的光纤200’时，光纤200’的出光端面也只能顶到介质反射膜303上，而不能进入到贯穿通孔303h
内，相当于介质反射膜303将光纤200’垫高，光纤200’的出光端面不易与贯穿通孔303h底部的增透膜301直接接触，增透膜301也就不容易被光纤200’的出光端面剐蹭损伤，而位于贯穿通孔303h底部的增透膜301位于光信号传输路线上，从而，确保光信号在传输过程中降低损耗；示例性地，介质反射膜303的厚度大于或等于1.0μm且小于或等于3.0μm，例如，可以是1.0μm、1.2μm、1.5μm、1.7μm、2.0μm、2.2μm、2.5μm、2.8μm或者3.0μm，当介质反射膜303的厚度小于1.0μm时，因介质反射膜303太薄导致的贯穿通孔303h太浅，异物(如光纤200’的棱角)容易剐蹭到贯穿通孔303h的底部的增透膜301，当介质反射膜303的厚度大于3.0μm时，因介质反射膜303太厚导致的贯穿通孔303h太深，贯穿通孔303h内部空间较大，灰尘容易进入贯穿通孔303h内，不容易清洁，影响光信号传输，而介质反射膜303的厚度大于或等于1.0μm且小于或等于3.0μm可以既可以同时避免上述两个问题，此外，介质反射膜303在上述厚度范围内能够具有较好的反射率；经测试，插芯001和插芯001'插拔1000次，无需清洁贯穿通孔303h底部的增透膜301的表面，从测试开始到最后，il(insertion loss，插入损耗)小于0.25db，损耗变化小于0.05db；需要说明的是，虽然光纤200’的出光端面与光纤200的第二表面205之间具有一定间隙，但由于增透膜301的存在，可在一定程度上消除菲涅尔反射造成的光信号损耗。
60.此外，由于光纤200’的出光端面和光纤200的第二表面205非直接接触即可实现较小的光信号损耗，插芯001和插芯001'在配合时不需要使用较大的力将光纤200’的出光端面和光纤200的第二表面205挤压在一起消除空气间隙来缓解菲涅尔反射。另外，由于插芯001可在传统mt插芯的基础上增加介质反射膜303和增透膜301等膜层形成，而无需改变传统mt插芯的本身结构，所以，本技术实施例提供的插芯001能够直接与传统mt插芯混配。在与传统mt插芯配合时，直接采用机械对接，无需加热熔接，从而不易对温度敏感的器件造成损伤，本技术实施例提供的插芯001便于在一些对温度较为敏感的部件上应用。
61.而在一些情况下，如采用其他手段消除了第二表面205处的菲涅尔反射时，也可以取消设置增透膜301，如介质反射膜303直接与第一表面102和第二表面205接触。在另外一些情况下，介质反射膜303可以不覆盖第二表面205，如介质反射膜303可以仅覆盖第一表面102(即介质反射膜303在参考面m上的正投影仅覆盖第一表面102在参考面m上的正投影)，或者，介质反射膜303仅覆盖第一表面102和光纤200凸出于第一表面301的部分的周向侧面；再或者，介质反射膜303可以仅覆盖第一表面102和第二表面205中的非主光路区域。
62.需要说明的是，本技术实施例提供的插芯并不局限于在图3中所示的插芯1的具体形式，例如，可以使图3中的增透膜301仅覆盖第二表面205，同样能够在一定程度上缓解第二表面205处的菲涅尔反射；图9a表示出了本技术实施例提供的插芯的另一种示例性的示意图，图9b表示出了图9a中f处的局部放大图，请参考图9a和图9b，图9a和图9b所示的插芯001与图3所示的插芯001区别在于，增透膜301与介质反射膜303同层设置，增透膜301设置于贯穿通孔303h中，且增透膜301紧贴第二表面205设置，确保增透膜301和第二表面205之间无空气等中间介质，从而，在一定程度上消除光线入射至第二表面205时的菲涅尔反射；此外，可以使增透膜301的厚度比介质反射膜303的厚度小，如此，增透膜301朝向配对插芯的表面相对于介质反射膜303朝向配对插芯的表面内凹，即介质反射膜303的表面与增透膜301的表面存在一定高度差h，这样可以同时避免增透膜301被剐蹭，介质反射膜303的表面与增透膜301的表面存在一定高度差h大于或等于0.8μm且小于或等于2.8μm，例如，可以是
0.8μm、1.0μm、1.2μm、1.5μm、1.7μm、2.0μm、2.3μm、2.5μm或者2.8μm，如此，可以同时避免增透膜301被剐蹭以及灰尘存留于贯穿通孔303h中。
63.图10表示出了本技术实施例提供的插芯001的另一种示例性的示意图，请参考图10，图10中所示的插芯001与图3所示的插芯001的区别在于，第一表面102中部向插芯基体100内部凹陷，第二表面205与第一表面102的底部表面持平。图10所示的插芯001可与图3所示的插芯001配对使用，图3所示的插芯001的光纤200凸出于第一表面102的部分配合于图10所示的插芯001中第一表面102内凹所形成的凹陷内，一方面有利于防止两个插芯横向错位，另一方面有利于避免两个插芯中的第二表面之间距离过大(该距离要求小于或等于5μm，如1μm、2μm、3μm、4μm和5μm)，导致光信号损耗较大。
64.此外，在图3中所示的插芯001的基础上，还可以做如下变形，如光纤200的第二表面205与第一表面102持平，或者，内凹于第一表面102。再如，图3中的介质反射膜303的内侧面一侧(如介质反射膜303和增透膜301之间)可以填充陶瓷或者金属等具有较高温度耐受性的耐温膜，耐温膜的覆盖范围可以随着介质反射膜303调整，其中，陶瓷反射膜或者金属反射膜采用电镀的方式形成于增透膜301表面，通常情况下，陶瓷膜和金属膜(金属膜材质如al、ag、ti、au或cr等，但是因为这些金属易氧化，一般还会在其表面镀一层保护层如sio2、mgf2等，可采用pvd物理气相沉积制作)等耐温膜均具有1700℃以上的温度耐受性，可以较大程度的提升反射膜的耐温性能，为了进一步提升反射膜的激光损伤阈值和耐温性，还可以在耐温膜的表面再形成一层介质反射膜、陶瓷反射薄膜或者金属反射薄膜等作为反射膜用来反射光线，防止耐温膜烧毁。作为另一种变形，光纤200的裸光纤部分也可以内凹于第一表面102，并且在容纳通孔101的内壁上设置介质反射膜303，再或者，第二表面205与第一表面102持平，介质反射膜303覆盖光纤200的裸光纤部分的周向侧面和容纳通孔101之间的缝隙。
65.需要说明的是，以上本技术实施例提供的插芯仅仅是采用光纤插芯进行举例，而对于光波导连接器中的插芯，插芯基体中设置的不再是光纤，而是光波导，光波导中具有相对于基体折射率较大的核心通道(即core区)，核心通道延伸至波导端面在波导端面形成光核心区域，与前面所述的光纤200类似的，光核心通道中的光也会有少部分射至核心通道周围的基体中，从而形成主光路，主光路在光波导的端面形成主光路区域，这些结构可以是现有技术，在此基础上，在波导的端面形成反射膜，反射膜避开光核心区域，以避免遮挡大部分光纤，或者，反射膜可以同时避开主光路区域，以确保不遮挡主光路射出的所有光线，还可以在入光端面设置增透膜，增透膜和反射膜的设置方式可以参考前述光纤插芯的实施例中的对应膜层设置方式；此外，光纤阵列连接器中的插芯包括插芯基体和配置于插芯基体中相对设置的盖板以及固定在盖板之间的阵列排布的光纤，具体可以参考现有光纤阵列连接器的插芯结构，在光纤的入光端面设置反射膜，反射膜避开光纤的光核心区域，或者同时避开光纤的主光路区域，反射膜可以同时覆盖盖板的端面；总之，插芯基体中的光传输载体不限于光纤，还可以是光波导等其他形式的光传输载体，以形成不同形式的插芯，只要在该光传输载体的端面(即朝向配对插芯的端面，如入光端面)形成避开光核心区域(或者同时避开主光路区域)的反射膜即可。
66.基于相同的发明构思，本技术实施例还提供了一种连接器，该连接器包括壳体和本技术上述实施例中提供的插芯，以图1为例，本技术实施例提供的连接器的一种示例性的
形式可以参考图1中的mpo连接器20，包括壳体21和插芯22，插芯22位于壳体21内，该插芯22可以采用图3至图10的实施例提供的插芯001。
67.基于相同的发明构思，本技术实施例还提供了一种光通信元件，该光通信元件包括光通信元件本体和本技术上述实施例中提供的插芯，插芯与光通信元件本体连接；一些光通信元件包括光通信元件本体和连接器，连接器中具有本技术上述实施例中提供的插芯，插芯与光通信元件本体连接，此时，光通信元件本体例如可以是单板，图11表示出了一种光背板与单板配合的示例性的示意图，参考图11，示例性地，一个光通信元件包括单板010和连接器020，单板010作为光通信元件本体，连接器020中具有本技术上述实施例中提供的插芯，连接器020固定于单板010上，插芯与单板010中的通信线路连接；另一些光通信元件在需要与其它光通信元件组装时，才需要将插芯组装成光连接器，此时，光通信元件本体可以为光背板、光纤束背板、芯片出光模块或者wss模块，继续参考图11，示例性地，另一个光通信元件包括光背板030和插芯040，光背板030作为光通信元件本体，插芯040通过共用光纤与光背板030连接。
68.基于相同的发明构思，本技术实施例还提供了一种通信设备，例如可以是路由器和交换机等，该通信设备包括配对光通信元件(该配对光通信元件包括如图11中的光背板030和插芯040)和至少一个上述实施例提供的光通信元件，该配对光通信元件中具有配对插芯(如图11中的插芯040)，光通信元件(该光通信元件包括如图11中的单板010和连接器020)中的插芯(如图11中连接器020中的插芯)与配对插芯(如图11中的插芯040)连接。
69.图12a表示出了本技术实施例提供的通信设备中的插芯与配对插芯配对连接的一种示例性的示意图，其中，图12a中的插芯001a与图3中的插芯001具有相同的结构，插芯001b与图10中的插芯001具有相同的结构，插芯001a与插芯001b相互配合；当插芯001b作为配对插芯，其中的光纤向插芯001a的第二表面的增透膜出射光线时，插芯001a的贯穿通孔的侧壁围成的槽的底面(插芯001a的增透膜暴露于贯穿通孔处的表面，若插芯001a去除增透膜，则贯穿通孔的底面是插芯001a的第二表面)与插芯001b的出光面(插芯001b的增透膜暴露于贯穿通孔处的表面，若插芯001b没有增透膜，则该出光面指插芯001b的第二表面)之间的间隙gap小于或等于5μm，例如，1μm、2μm、3μm、4μm或者5μm，避免间隙gap过大导致的光信号传输效率降低；与之类似地，若以插芯001a作为配对插芯向插芯001b发射光信号，图12a中间隙gap的要求不变。图12b表示出了本技术实施例提供的通信设备中的插芯与配对插芯配对使用的另一种示例性的示意图，图12b中的插芯001c和插芯001d均具有与图3中的插芯001相同的结构，当插芯001c和插芯001d配合时，无论二者中的哪一个插芯作为配对插芯发射光信号，图12b中的间隙gap与图12a中的间隙gap具有相同的要求。总之，当光通信元件的中的插芯与配对光通信元件的中的配对插芯配合时，插芯的贯穿通孔的侧壁围成的槽的底面与配对插芯的出光面之间的间隙gap小于或等于5μm。
70.基于相同的发明构思，本技术实施例还提供了一种插芯的制备方法，该插芯的形式可以参考前述图3至图10所示的插芯的具体实施形式。图13a表示出了本技术实施例提供的插芯制备方法中经过步骤s100之前插芯基体与光纤配合的示意图，请参考图13a，光纤200配置于插芯基体100的配合通孔101中，除光纤200的第二表面205与插芯基体100的第一表面102持平(也可以不持平)外，光纤200和插芯基体100的配置关系可参考对图3所示的插芯001中对应的描述；图13b表示出了本技术实施例提供的插芯制备方法中经过步骤s100后
插芯的示意图，接下来进行步骤s100，参考图13b，在第二表面205表面形成增透膜301，增透膜301可以同时覆盖第一表面102；图13c表示出了本技术实施例提供的插芯制备方法中经过步骤s200后插芯的示意图，接下来进行步骤s200，在增透膜301表面形成牺牲层305，牺牲层305在对应的第二表面205上的正投影覆盖第二表面205内的主光路区域(在一些情况下，只要覆盖第二表面205上的光核心区域也可以)，且牺牲层305在对应的第二表面205上的正投影面积小于第二表面205的面积，牺牲层305在第一表面102上的正投影面积为零，其中，牺牲层305可以是容易去除的材料，如加热后粘性变差而与增透膜301分离的材料或者微孔材料，牺牲层305的具体材料可以是本领域中已知的常用来作为牺牲层的材料，在此不再赘述；图13d表示出了本技术实施例提供的插芯制备方法中经过步骤s300后插芯的示意图，参考图13d，接下来进行步骤s300，在牺牲层305的表面形成衔接层302；图13e表示出了本技术实施例提供的插芯制备方法中经过步骤s400后插芯的示意图，参考图13e，接下来进行步骤s400，在衔接层302表面形成介质反射膜303，介质反射膜覆盖第一表面102和第二表面205；图13f表示出了本技术实施例提供的插芯制备方法中经过步骤s500后插芯的示意图，参考图13f，执行步骤s500，去除牺牲层305，即，使牺牲层305与增透膜301分离，衔接层302和介质反射膜303位于牺牲层305上部的部分随牺牲层305一起脱落，在介质反射膜303分别与第二表面205中主光路区域相对的部分形成贯穿通孔303h。
71.此外，只要保证介质反射膜303在参考面m上的正投影覆盖第一表面102在参考面m上的正投影，具体介质反射膜303的覆盖范围和形式等，可参考上述实施例提供的插芯中的描述；当介质反射膜303和增透膜301相互靠近的表面能够具有较好的粘合性时，可以取消步骤s300形成衔接层302的步骤；在另外一些情况下，除了采用设置牺牲层305方法，贯穿通孔303h的形成方式还可以是以下形式：先形成整层的介质反射膜303，再在与第二表面205的主光路区域相对的位置对介质反射膜303图案化，形成贯穿通孔303h，如采用掩膜版遮挡进行刻蚀形成贯穿通孔303h，或者，采用其他方式形成贯穿通孔303h；在另外一些情况下，在形成介质反射膜303之前，也可以先形成一层陶瓷膜和金属膜等具有较高温度耐受性的耐温膜，在耐温膜表面形成介质反射膜303后，随后再去除牺牲层，形成贯穿耐温膜和介质反射膜的贯穿通孔(位置和大小可参考贯穿通孔303h)；在另外一些情况下，也可以取消步骤s100形成增透膜300的步骤，并在形成贯穿通孔303h后，在贯穿通孔303h内通过沉积等形式形成增透膜，只要增透膜位于光纤200的第二表面205一侧，且在第二表面205的正投影覆盖第二表面上的主光路区域即可。并且，光纤200也可以替换为波导等其他形式的光传输载体，以构成不同形式的插芯，只要该光传输载体朝向配对插芯的表面具有主光路区域，并且反射膜在光传输载体朝向配对插芯的表面的正投影避开主光路区域即可。
72.除此之外，以上关于增透膜301、衔接层302和介质反射膜303等各膜层的其他各项参数(如材料、尺寸和位置等特征)可以参考本技术上述实施例提供的插芯中的对应的结构描述。
73.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。