光纤接口组件及其制备方法_2

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) '2来计算,其中nf为光纤纤芯材料折射率,取nf = 1.47,得Rf = 3.6%,即回损值为14.4dB,即大概3.6%的光被通过光纤链路反射到了远端的发射端GnTOSA)。所以这种光纤接口组件用在接收端上面时,对于远端反射也没有任何改善。由于其对近远端的反射都没有任何改善。
[0044]为了提高含陶瓷插芯型光纤接口组件的抗反射效果,人们往往在插芯下端(光线聚焦点351处)做一个斜面(一般为6度或者8度),这时回损值会达到50dB甚至60dB以上,但这又以牺牲光线的耦合效率为代价,这里光耦合率指的是光发射管芯发出的光耦合到光纤纤芯210的能力或者光纤纤芯210发出的光耦合到光接收管芯的能力。光耦合效率低,会需要大功率的激光发射芯片,造成成本高,功率损耗大。
[0045]对于本发明,当玻璃器件的上下表面都为平面时,当其用在发射端时(如T0SA)时,其反射为近端反射,反射主要发生在玻璃器件的下表面处。由示意图Sb我们可以看到,只有玻璃器件下表面的中心点123处,反射光线有可能进入管芯500。由于123处不是发射光线的聚焦点,所以从123处开始发散的反射光线没法通过透镜聚焦在管芯500处。加上管芯的发射面极小(微米量级),其反射进入管芯的光只有极小的量。根据光路可逆原理,只有聚焦点211处的反射光线可以原路返回聚焦在管芯500处,但是由于玻璃器件120折射率(n2)和光纤插针中的纤芯210折射率(nl) —致,根据反射率公式Rf = (nl-n2)'2/(nl+n2) ~2,消除了 211处的反射。所以这种含平面玻璃器件的光纤接口组件对于TOSA的近端反射有很大改善。
[0046]这种含平面玻璃器件的光纤接口组件用在在接收端(如ROSA)时,光纤连接器射入的光会在玻璃器件的下表面产生反射(图Sc)。由示意图Sc我们可以看到,整个玻璃器件122面上,只有玻璃器件下表面的中心点123处的光线有可能反射回光纤连接器的玻璃纤芯端面211。由于在点123处反射的激光在玻璃器件120中的发散作用,加上玻璃纤芯210的直径极小(单模光纤纤芯直径一般为9微米),其反射进入光纤的光只有极小的量。所以这种含平面玻璃器件的光纤接口组件对于消弱ROSA的远端反射有很大改善。以玻璃器件为石英材质为例,据实测回损数据统计,普遍优于38dB,远远大于OSA生产所需的27dB。
[0047]当玻璃器件下表面为一个斜面时,见图6,以8度角为例,实测回损数值会高达60dB以上。
[0048]总之,传统的含陶瓷插芯型光纤接口组件,其光线的聚焦点也为其反射点。本发明通过用封装一个玻璃器件的方法,消除了光线聚焦点处的反射,把反射点移动到了玻璃器件的下表面。把光线聚焦点和反射点分开,破坏了光线原路返回并聚焦的可能性,使其回向反射光耦合到激光管芯的强度降到了最低。
[0049]因此,本公开的上述光纤接口组件通过采用合理的结构和玻璃器件巧妙的折射反射原理,在具有良好抗回向反射性能的同时,不但结构简单,成本低,而且解决了传统的带陶瓷插芯光纤接口组件光路长及价格贵的问题,对光纤通讯器件小型化极具意义。
[0050]进一步地,根据本公开的第二方面,提供了一种光学次组件(OSA),其包括以上任一个实施例所述的光纤接口组件。
[0051]根据本公开进一步的实施例,所述光学次组件包括光发射次组件(TOSA)、光接收次组件(ROSA)和单纤双向组件(BOSA)和单纤三向组件(Triplexer)等等中的任意一种.
[0052]根据本公开进一步的实施例,所述光学次组件的封装形式为桶状,块状或蝶形等等。
[0053]根据本公开的第三方面,提供了一种制作光纤接口组件的方法,所述光纤接口组件用于接收及定位光纤连接器,所述方法包括以下步骤:
[0054]步骤1:从直径为d2的玻璃圆棒切割出一个玻璃圆柱小段,所述玻璃圆柱小段的长度略大于所要求的长度h,以便留出研磨余量;
[0055]步骤2:将上述步骤I中切割出的玻璃圆柱小段上下两端磨平并抛光,并严格控制所述玻璃圆柱小段的长度,使其抛光完成后的长度为h,其中所述玻璃圆柱小段在所述光纤接口组件内的作用是和光纤连接器的插针接触;
[0056]步骤3:在采用粘结体直接将所述玻璃圆柱小段粘结至所述光纤接口组件的壳体内的情况下,先将上述步骤2中制备的玻璃圆柱小段放入所述壳体中,然后把所述粘接体放入壳体中,通过固化所述粘接体而将所述玻璃圆柱小段封接在所述壳体中;
[0057]在采用粘结体间接将所述玻璃圆柱小段粘结至所述光纤接口组件的壳体内的情况下,先将所述玻璃圆柱小段固定在小零件内的适当位置,然后把粘接体放入小零件中,通过固化所述粘接体而将所述玻璃圆柱小段封接在所述小零件中,最后再把封接有玻璃圆柱小段的小零件通过压配或者粘接的方式组装在所述光纤接口部件的壳体内;
[0058]可选地,如果玻璃材料是模压成型材料,可以通过模压成型的方法把玻璃器件封接在壳体或者小零件里面,这样就省却了粘接体。
[0059]步骤4,对成品光纤接口组件显微镜检查、检测光回损,然后包装。
[0060]根据本公开进一步的实施例,还包括以下步骤:
[0061]如果需要所述玻璃圆柱小段的一端具有角度,则需要将步骤2中的玻璃圆柱小段的一端磨出斜面并抛光;如果不需要玻璃圆柱一端具有角度,则略过此步骤。
[0062]根据本公开进一步的实施例,其中:在采用粘结体间接将所述玻璃圆柱小段粘结至所述光纤接口组件的壳体内的情况下,所述方法代替上述步骤2和3执行以下步骤:
[0063]当小零件为桶状结构时,可选地,先用粘接体将尚未研磨的玻璃圆柱小段封接在小零件里面,然后将小零件和玻璃圆柱一起研磨并抛光,使得它们的上下表面都齐平,以便它们的上表面为平面或略带有弧度(曲率半径大于4_),它们的下表面为平面或者斜面,所述斜面小于45度;最后再把封接有玻璃圆柱小段的小零件通过压配或者粘接的方式组装在所述光纤接口部件的壳体内。
[0064]根据本公开进一步的实施例,还包括以下步骤之一:
[0065]在所述光纤接口部件的壳体内部点胶,放入闭口陶瓷套筒,通过加热或者紫外光固化的方式而将所述闭口陶瓷套筒固定在所述壳体内;
[0066]通过过盈配合的方式把所述闭口陶瓷套筒压配到所述壳体内;或者
[0067]将C型开口套筒放入所述壳体后并握紧桶状小零件的一段长度后(一般大于Imm),通过在所述壳体加一个顶盖的方式,将所述套筒封闭在壳体内。
【附图说明】
[0068]在附图中,相似/相同的附图标记通常贯穿不同视图而指代相似/相同的部分。附图并不必按比例绘制,而是通常强调对本公开的原理的图示。在附图中:
[0069]图1是传统型含陶瓷插芯光纤接口组件的光学次组件(OSA)的示意图;
[0070]图2a是根据本公开的第一实施例的光纤接口组件的示意图;
[0071]图2b是根据本公开的与图1的光纤接口组件相配合的光纤连接器插针的示意图;
[0072]图3是根据本公开的第二实施例的光纤接口组件的示意图;
[0073]图4是根据本公开的第三实施例的光纤接口组件的示意图;
[0074]图5a是根据本公开的第四实施例的光纤接口组件的示意图;
[0075]图5b是根据本公开的第五实施例的光纤接口组件的示意图;
[0076]图6是根据本公开的第六实施例的光纤接口组件的示意图;
[0077]图7a是根据本公开的第七实施例的光纤接口组件的示意图;
[0078]图7b是根据本公开的第八实施例的光纤接口组件的示意图;
[0079]图8a为采用本公开的光纤接口组件的光学次组件(OSA)的示意图;
[0080]图Sb为采用本公开光纤接口组件的光发射次组件(TOSA)示意图;以及
[0081]图Sc为采用本公开光纤接口组件的光接收次组件(ROSA)示意图。
【具体实施方式】
[0082]以下将参考附图对本公开的各个实施例进行详细描述。实施例的一个或多个示例由附图所示出。实施例通过本公开的阐述所提供,并且不旨在作为对本公开的限制。例如,作为一个实施例的一部分所示出或描述的特征可能在另一个实施例中被使用以生成又一进一步的实施例。本公开旨在包括属于本公开范围和精神的这些和其他修改和变化。
[0083]图2a是根据本公开的第一实施例的光纤接口组件100的示意图。
[0084]本领域技术人员将理解,本公开的光纤接口组件100主要用于光学次组件OSA上,以用于接收及定位光纤连接器(connector),起到光传播中的连接作用。
[0085]本公开的光学次组件OSA可以包括但不限于TOSA,ROSA, BOSA, Triplexer等等;以及OSA的封装形式可以包括但不限于桶状,块状以及蝶形等等。
[0086]光纤连接器的类型则包括但不限于SC、LC、ST、STI1、FC、AFC、FDDI, ESCON和SMA光纤连接器。关于光纤连接器的具体介绍例如可以参见以下网址httDS://zh.wikipedia.0rg/zh-cn/% E5% 85% 89% E7% BA% 96% E6% 8E% A5% E9% AO% AD。
[0087]如图2a所示,光纤接口组件100由壳体110,玻璃器件120和粘结体130所组成。
[0088]其中,壳体100内有直径为dl的桶状结构,以用于插入上述光纤连接器中的一种。壳体例如可以由金属或塑料形成,其中金属壳体可由机床加工成型,塑料壳体可由注塑成型。当选择塑料时,可以有效降低本公开的光纤接口组件的成本。
[0089]桶状结构的直径dl的大小和深度一般都是个固定的数值,由所对应的光纤连接器种类决定,例如:标准接头(SC)或者朗讯接头(LC)等类型的接口。
[0090]玻璃器件120,位于壳体110内,其具有直径d2并且包括上表面121和下表面122。其中,上表面121为平面或者略带有弧度的曲面,所述曲面的顶点和所述光纤接口组件的中轴线重合,所述上表面121和所述光
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