一种高密度小体积FA光纤阵列及其制作方法与流程

本发明涉及光纤通讯器件及其制作方法，具体涉及一种高密度小体积fa光纤阵列及其制作方法。

背景技术：

1、硅基波导型光芯片作为传统集成电路ic芯片的发展方向和替代方案，在普通cmos芯片中加入了光子器件，同时包含了传统的电子电路和超薄激光通路，融通了电子计算和光通信之间的界面，具有带宽大、速度快等优势，是突破系统发展瓶颈的重要技术途径。

2、硅光芯片一般通过端面耦合方式与光纤进行耦合封装，实现光信号的输入和输出。硅光芯片在与光纤的端面耦合时，为了减小芯片波导与光纤之间的模式失配，需要在三维空间上逐渐扩大波导的端面，形成喇叭锥形过渡结构。

3、然而，这种结构的制备非常困难，由于制作容差小，波导和9μm单模光纤相比，模场失配仍然很严重。

4、在硅光芯片输出模场尺寸无法进一步优化增加的情况下，现有技术尚无更好的方法解决硅光芯片与光纤端面耦合的模式失配。

5、现有的光纤阵列在对光纤左部进行剥线，然后进行定位放置时，通常是人工对光纤进行一根一根的整理，操作繁琐，工作量大，因此，需要一种高密度光纤阵列结构来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高密度小体积fa光纤阵列及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高密度小体积fa光纤阵列，包括基板、输入/输出光纤、模式变换光纤和夹紧机构；其中：

3、所述基板为矩形板，所述矩形板中的一个面分为台阶状的两个部分，其中的底层台阶为平面区域，其中的上层台阶开挖有与所述矩形板长度方向一致的至少一条v型槽，且所述v型槽的底部与所述平面区域在一个水平面上；

4、所述输入/输出光纤的一个端部去除部分涂覆层裸露其芯线；

5、所述模式变换光纤为芯线模场直径小于或者大于所述光纤芯线模场直径的光纤芯线；

6、所述输入/输出光纤的裸露芯线与所述模式变换光纤熔接拉锥形成光纤模式变换区；

7、与所述v型槽数量一致且通过熔接拉锥的所述输入/输出光纤与所述模式变换光纤通过粘结剂有序排列粘接在所述基板上，其中：

8、各所述光纤模式变换区分别有序排列在所述基板的平面区域上或v型槽内，各所述模式变换光纤部分或全部分别有序置于各所述v型槽中；

9、所述输入/输出光纤穿过夹紧机构，所述夹紧机构放置在基板的右侧。

10、优选的，所述夹紧机构包括左连接板、下橡胶垫、右连接板、上橡胶垫、卡板、o型圈以及定位杆，所述左连接板以及右连接板分别粘贴固定在下橡胶垫下端面左部以及右部，所述下橡胶垫放置在输入/输出光纤下端面，所述上橡胶垫布置在输入/输出光纤上端面，所述上橡胶垫上端面左右部位均粘贴固定卡板，所述左连接板以及右连接板上端均固定定位杆，所述定位杆分别布置在下橡胶垫前后两侧，所述定位杆环形侧面镶嵌固定o型圈，所述定位杆向上穿过卡板，所述o型圈布置在卡板上下两侧。

11、优选的，所述卡板设有两个，两个所述卡板左右对称固定在上橡胶垫上端面，所述卡板上端前后两边缘位置均加工通孔。

12、优选的，所述o型圈设有至少两个，至少两个所述o型圈等距镶嵌固定在定位杆环形侧面。

13、优选的，所述上橡胶垫下端面以及上橡胶垫上端面均加工防滑纹。

14、优选的，还包括盖板；

15、所述盖板其宽度与所述基板的宽度一致，所述盖板其长度不短于所述v型槽的长度且不超过所述基板的长度；

16、所述盖板通过粘结剂覆盖贴合在粘接着所述模式变换光纤和所述光纤模式变换区的所述基板面上，且所述盖板的一个端面与所述v型槽所在一侧的所述基板的端面对齐；

17、与所述盖板同一面却未被所述盖板覆盖的所述基板面用所述粘结剂覆盖。

18、优选的，所述盖板其位于所述基板平面区域的端面上设有倒角，所述倒角位于所述盖板与所述基板贴合面的一侧，所述倒角为45°。

19、本发明的另一个目的是公开一种高密度小体积fa光纤阵列的制作方法，将一块矩形板的一个面分作台阶状的两个部分，其中的底层台阶加工成平面区域，其中的上层台阶开挖出与所述矩形板长度方向一致的至少一条v型槽，且所述v型槽的底部与所述平面区域在一个水平面上，以此作为基板；

20、在一根输入/输出光纤的一个端部去除部分涂覆层裸露其芯线；

21、截取一段芯线模场直径小于或者大于所述输入/输出光纤芯线模场直径的光纤芯线作为模式变换光纤；

22、将所述输入/输出光纤的裸露芯线与所述模式变换光纤进行熔接并拉锥形成光纤模式变换区；

23、将通过熔接拉锥其数量与所述v型槽数量一致的所述输入/输出光纤与所述模式变换光纤分别通过粘结剂有序排列粘接在所述基板上，其中：

24、各所述光纤模式变换区分别有序排列在所述基板的平面区域上或v型槽内，各所述模式变换光纤部分或全部分别有序置于各所述v型槽中，将输入/输出光纤穿过夹紧机构，且通过夹紧机构对输入/输出光纤进行固定，即完成所述光纤阵列结构的制作。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过添加左连接板、下橡胶垫、右连接板、上橡胶垫、卡板、o型圈以及定位杆，该设计便于对光纤进行并排夹紧固定，从而便于人员对光纤进行定位放置，操作简单，且便于通过上橡胶垫以及下橡胶垫对光纤进行防护，避免光纤折弯，解决了现有的光纤阵列在对光纤左部进行剥线，然后进行定位放置时，通常是人工对光纤进行一根一根的整理，操作繁琐，工作量大的问题。

26、同时因添加防滑纹，该设计便于对光纤进行稳定夹紧，因添加v型槽，该设计便于对光纤进行放置，本发明使用方便，便于操作，实现了对光纤进行夹紧整理，避免对光纤进行定位放置。

技术特征：

1.一种高密度小体积fa光纤阵列，其特征在于：包括基板(1)、输入/输出光纤(2)、模式变换光纤(3)和夹紧机构(7)；其中：

2.根据权利要求1所述的一种高密度小体积fa光纤阵列，其特征在于：所述夹紧机构(7)包括左连接板(71)、下橡胶垫(72)、右连接板(73)、上橡胶垫(74)、卡板(75)、o型圈(76)以及定位杆(77)，所述左连接板(71)以及右连接板(73)分别粘贴固定在下橡胶垫(72)下端面左部以及右部，所述下橡胶垫(72)放置在输入/输出光纤(2)下端面，所述上橡胶垫(73)布置在输入/输出光纤(2)上端面，所述上橡胶垫(73)上端面左右部位均粘贴固定卡板(75)，所述左连接板(71)以及右连接板(73)上端均固定定位杆(77)，所述定位杆(77)分别布置在下橡胶垫(72)前后两侧，所述定位杆(77)环形侧面镶嵌固定o型圈(76)，所述定位杆(77)向上穿过卡板(75)，所述o型圈(76)布置在卡板(75)上下两侧。

3.根据权利要求2所述的一种高密度小体积fa光纤阵列，其特征在于：所述卡板(75)设有两个，两个所述卡板(75)左右对称固定在上橡胶垫(74)上端面，所述卡板(75)上端前后两边缘位置均加工通孔。

4.根据权利要求2所述的一种高密度小体积fa光纤阵列，其特征在于：所述o型圈(76)设有至少两个，至少两个所述o型圈(76)等距镶嵌固定在定位杆(77)环形侧面。

5.根据权利要求2所述的一种高密度小体积fa光纤阵列，其特征在于：所述上橡胶垫(74)下端面以及上橡胶垫(74)上端面均加工防滑纹。

6.根据权利要求1所述的一种高密度小体积fa光纤阵列，其特征在于：还包括盖板(5)；

7.根据权利要求1所述的一种高密度小体积fa光纤阵列，其特征在于：所述盖板(5)其位于所述基板平面区域的端面上设有倒角，所述倒角位于所述盖板(5)与所述基板(1)贴合面的一侧，所述倒角为45°。

8.一种如权利要求1所述的高密度小体积fa光纤阵列的制作方法，其特征在于：将一块矩形板的一个面分作台阶状的两个部分，其中的底层台阶加工成平面区域(11)，其中的上层台阶开挖出与所述矩形板长度方向一致的至少一条v型槽(12)，且所述v型槽(12)的底部与所述平面区域(11)在一个水平面上，以此作为基板(1)；

技术总结
本发明公开了一种高密度小体积FA光纤阵列及其制作方法，包括基板、输入/输出光纤、模式变换光纤和夹紧机构；其中：所述基板为矩形板，所述矩形板中的一个面分为台阶状的两个部分，其中的底层台阶为平面区域，其中的上层台阶开挖有与所述矩形板长度方向一致的至少一条V型槽；本发明通过添加左连接板、下橡胶垫、右连接板、上橡胶垫、卡板、O型圈以及定位杆，该设计便于对光纤进行并排夹紧固定，从而便于人员对光纤进行定位放置，操作简单，且便于通过上橡胶垫以及下橡胶垫对光纤进行防护，避免光纤折弯，解决了现有的光纤阵列在对光纤左部进行剥线，然后进行定位放置时，通常是人工对光纤进行一根一根的整理，操作繁琐，工作量大的问题。

技术研发人员：郑海峰
受保护的技术使用者：南通欧悦光电通讯设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12