可以为相同类型的器件(例如，三个可调光衰减器)或者不同类型的器件(例如，一个半导体激光器、一个可调光衰减器和一个半导体光电探测器)。而且，光电功能单元510a、510b和510c可以具有相同、相似或不同的规格和性能。在一个实施例中，所述光电功能单元510a、510b和510c中部分或全部可以是诸如可调光衰减器；在另一实例中所述光电功能单元510a、510b和510c中部分可以是诸如半导体激光器；亦或是再一实例中所述光电功能单兀510a、510b和510c中部分是半导体光电探测器(例如，雪崩半导体光电探测器)，可应用于外部光学设备诸如EDFA或拉曼放大器的性能监视。
[0033]三个所述光电功能单元510a、510b和510c通过多根穿过管壳尾管的光纤530a、530b-l、530b-2以及530c光学地耦合至外部光学设备。上述光纤包括基本光导纤维530和设于所述基本光导纤维530外部的保护套管534。图6a所示为业界通常使用的石英基材基本光导纤维530的横截面结构不意图,包括纤芯531,包层532,涂覆层533。其中纤芯531与包层532为石英材质，包层532的标准外径通常为125微米；涂覆层533的材质为Acrylate (丙烯酸酷)，标准外径通常为250微米。涂覆层533对纤细而脆弱的石英纤芯531与包层532起到主要的保护作用，使该基本光导纤维530在弯曲、扭转、轴向拉扯等情况下不易发生断裂或者损伤。在光电子器件的生产与使用当中，由于需要频繁地对光导纤维进行各种各样的操作，并且产品会处于各种有风险的使用环境之中，因此为抵御外界可能对涂覆层533造成的损伤，而影响到对内部石英纤维的保护，以及提高光导纤维自身各种机械强度性能的考虑，在涂覆层533之外通常再添加一保护套管534，如图6b所示。保护套管534的一种常用外径规格为0.9毫米。根据其添加方式，保护套管534可分为紧套和松套两种类型。紧套光导纤维为在前述基本光导纤维530的基础上，二次涂覆形成该保护套管534,其材质可为Hytrel (聚酷树脂)、PVC (聚氯乙烯)、Nylon (聚酞胺纤维)、Polyimide (聚酞亚胺)等各种聚合物。松套光导纤维如本实例中提及的530a、530b-l、530b-2以及530c则是单独制作出一保护套管534，然后再用机械的方式将其添加到基本光导纤维530上，因此松套光导纤维的保护套管534，其内径要比基本光导纤维530的涂覆层533的外径稍大。松套保护套管534的材质可为PTEF (四氟乙烯共聚物)等材料。
[0034]所述光纤530a、530b-l、530b_2以及530c的组成和/或类型可以相同或不同。例如，其中一个或多个光纤可以是保偏光纤(PM fiber)或普通的单模光纤(SM fiber)。在另一实例中，一根或多根光纤530a、530b-l、530b_2以及530c还可以包括布拉格光栅(Braggrating)。每根光纤在端面通常通过端部的研磨或削切加工形成透镜。
[0035]光纤530a、530b-l、530b-2 以及 530c 延伸进入管壳 560，而光纤 530a、530b_l、530b-2以及530c的接近端面透镜位置部分，固定地连接至各个固定点520a、520b-l、520b-2以及520c。在每根光纤中可以存在曲率，以允许端面处的应力释放。光纤530a、530b-l、530b-2以及530c的端面相对于半导体光电功能单元510a、510b和510c的输出/输入设置在纵向和旋转位置上以实现其与光电功能单元的耦合对准。光电功能单元的耦合对准一般通常采用有源对准方式，通过检测激光器输出光功率与调整光纤横向、纵向以及进退方向的位置来实现。光纤是由工作人员在相对较小的范围在横向、纵向以及进退方向上移动，直到实现光电功能单元以及光纤之间的最优光耦合。当检测到最优光耦合的最大信号后，将低熔点玻璃、焊料和/或环氧树脂520a、520b-l、520b-2以及520c注入到过渡块540安装有光电功能单元位置的旁边区域。
[0036]为有效避免各光电功能单元工作时的相互串扰问题，本实用新型提及的半导体光学器件在光电功能单元与光纤间的耦合区域装有带多个隔离柱的屏蔽罩570，图7为屏蔽罩570的外形示意图，其整体呈梳装。如图8所示，在本实施例中屏蔽罩570安装于过渡块540之上，其底部与过渡块540紧密贴合，通过板装的隔离柱将各光电功能单元与光纤间的耦合区域分隔开，即将所有光电功能单元分别彼此隔离开，可有效的避免各光电功能单元间的相互干扰。
[0037]附图9为管壳的尾管部分示意图，尾管910包括靠近所述管体560内腔的第一管段和远离管体内腔的第二管段，第一管段的内径大于基本光导纤维530的外径，而小于光纤530a的外径；第二管段的内径大于光纤530a的外径；所述基本光导纤维530部分穿过第一管段，所述保护套管534靠近基本光导纤维530的部分位于第二管段内。本实用新型通过使用密闭填充胶920完成保护套管534、尾管910以及基本光导纤维530相互之间的固定并形成管壳910的气密性封装。首先完成基本光导纤维530位于第一管段内的部分与尾管910之间通过填充胶固定连接；其次进行基本光导纤维530位于第二管段内的部分以及保护套管534与尾管910之间通过填充胶固定连接；最后对光导纤维外包覆的保护套管534的端部与尾管910端部之间通过填充胶固定连接。本实用新型中提及的光纤530b-l、530b-2以及530c与尾管910间的连接密封方式方法与530a —致。
[0038]特别地，本实用新型所提出的管壳的尾管910可为圆形、矩形或者其它横截面形状的管状结构。本实用新型所提出的尾管安装固定结构可以包括一根光导纤维通过一个尾管的安装固定情形，也可包括多根光导纤维通过一个尾管的安装固定情形，亦或是多根光导纤维通过多个尾管的安装固定情形，【具体实施方式】一致。
[0039]综上所述，本实用新型提出的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，在光电功能单元与光纤间的耦合区域装有带隔离柱的屏蔽罩，可有效的避免各光电功能单元间的相互干扰。本实用新型提出的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件的尾管处，通过胶填充实现光纤与尾管处的固定以及气密性封装。解决了现有技术中采用光纤金属化以及其技术焊料气密焊接带来的高成本问题，同时克服了现有焊接技术中工艺温度高、热应力影响大的主要技术缺陷，适应了技术发展的需要，具有突出实质性特点和显著的进步。本实用新型提出的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件由诸如多个可调光衰减器，或其与半导体激光器以及半导体半导体光电探测器的其中之一或几种组合形成，可有效解决目前使用多个独立封装的泵浦器件作为源造成的半导体光学器件尺寸缩减的技术瓶颈，并可降低成本降低。
[0040]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，其特征在于，包括管壳，所述管壳内部安装有半导体致冷器载体和过渡块，所述过渡块设于所述半导体致冷器载体上，所述过渡块上安装有三个光电功能单元，所述管壳的一侧具有一尾管； 一屏蔽罩盖设于所述三个光电功能单元的上方，所述屏蔽罩具有多个隔离柱，将所述三个光电功能单元分别彼此隔离开，所述屏蔽罩的底部紧密贴合于所述过渡块上； 所述三个光电功能单元通过多根穿过所述尾管的光纤耦合至外部光学设备，所述三个光电功能单元均为可调光衰减器，所述光纤包括基本光导纤维和设于所述基本光导纤维外部的保护套管，所述保护套管容纳于所述尾管中，并采用密闭填充胶固定。
2.如权利要求1所述的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，其特征在于:所述过渡块为氮化招过渡块或鹤铜热沉。
3.如权利要求1或2所述的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，其特征在于:所述基本光导纤维包括纤芯、设于纤芯外侧的包层以及设于所述包层外侧的涂覆层，所述保护套管套设于所述涂覆层的外侧。
4.如权利要求1所述的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，其特征在于:所述光纤为保偏光纤或单模光纤。
5.如权利要求1或4所述的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，其特征在于:所述光纤的端部设有透镜。
6.如权利要求1所述的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，其特征在于:所述尾管包括靠近所述管体内腔的第一管段和远离所述管体内腔的第二管段，所述第一管段的内径大于所述基本光导纤维的外径，小于所述光纤的外径；所述第二管段的内径大于所述光纤的外径。
7.如权利要求6所述的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，其特征在于:所述基本光导纤维穿过所述第一管段，所述保护套管靠近所述基本光导纤维的部分位于所述第二管段内，所述保护套管与所述第二管段之间通过所述填充胶固定连接。
8.如权利要求1所述的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，其特征在于:其中一个所述可调光衰减器可替换成半导体光电探测器。
9.如权利要求1或8所述的基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，其特征在于:其中一个所述可调光衰减器可替换成半导体激光器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于可调光衰减器集成的半导体光学器件，包括管壳，管壳内部安装有半导体致冷器载体和过渡块，过渡块上安装有三个光电功能单元，管壳的一侧具有一尾管；一屏蔽罩盖设于三个光电功能单元的上方，屏蔽罩具有多个隔离柱，将三个光电功能单元分别彼此隔离开，屏蔽罩的底部紧密贴合于过渡块上；三个光电功能单元通过多根穿过尾管的光纤耦合至外部光学设备，三个光电功能单元均为可调光衰减器，光纤包括基本光导纤维和设于基本光导纤维外部的保护套管，保护套管容纳于尾管中，并采用密闭填充胶固定。基于可调光衰减器集成的半导体光学器件通过上述结构可有效缩减产品尺寸实现小型化制造，同时能降低成本。
【IPC分类】G02B6-42
【公开号】CN204556906
【申请号】CN201520129265
【发明人】曾乾, 卜勤练, 余春平, 姜源源
【申请人】武汉电信器件有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月6日