光纤接口组件及其制作工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光纤通信技术领域，涉及一种与蝶形光探测器耦合的光纤接口组件，以及该光纤接口组件的制作工艺。
【背景技术】
[0002]光探测器在光电传输系统中的任务是光电转换，为了将光纤传输的光信号导入到光探测器芯片中，需要使用光纤接口组件将光纤耦合封装到某种特定的封装形式中，以达到光纤产生的光信号稳定可靠地耦合到光探测器芯片中。蝶形封装形式由于其传输速率范围宽、散热性好、产品稳定性高、管壳生产工艺容易而被广泛应用于光纤通信领域中。
[0003]光纤传输的光信号进入到探测器芯片上的途径主要有两种形式:直接耦合、透镜耦合，直接耦合时光纤直接与芯片进行耦合对准，芯片的响应度指标较差。透镜耦合是在光纤与芯片之间加进去一些单透镜或者多透镜的组合，利用透镜耦合可以获得比直接耦合更高的耦合效率。常见的用于与蝶形器件耦合的光纤接口组件，采用自聚焦玻璃透镜外套镀金套管的方式，成本较高；透镜材质为玻璃，强度及硬度低，容易破损。另外，在光纤接口组件与蝶形光探测器管壳的光纤管连接时，由于镀金套管的焊接性较差，常采用胶粘接，连接不稳定，使玻璃透镜的耦合焦距发生变化，从而影响产品性能稳定性。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术中存在的以上不足，本发明提供了一种光纤接口组件，由于凸透镜顶点到陶瓷插芯端面的轴向距离为定值，使得光纤与光探测器芯片耦合时，耦合焦距不变，耦合效率可调整到最高，使产品工作性能稳定，以保证信号稳定传输；
本发明的另一个目的，是提供一种上述光纤接口组件的制作工艺。
[0005]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下:
一种光纤接口组件，用于与蝶形光探测器耦合，它包括与蝶形光探测器管壳的光纤管连接的親合环、插装于親合环内用于固定光纤一端的陶瓷插芯、固定于親合环一端的凸透镜，所述凸透镜顶点到陶瓷插芯端面的轴向距离为定值。
[0006]作为对本发明的限定，所述耦合环为T字形的回转体结构，中心部位沿轴向设有通孔；所述通孔为阶梯型圆孔接圆锥孔的结构；所述陶瓷插芯固定于圆孔内；所述凸透镜固定于圆锥孔内。
[0007]作为对上述方式的限定，所述耦合环由金属材料制成，焊接固联于蝶形光探测器管壳的光纤管上。
[0008]作为进一步限定，所述凸透镜经支架固定于圆锥孔内。
[0009]作为再进一步限定:所述支架带有凹槽；所述凸透镜为半球体连接圆柱体的结构；所述圆柱体卡在凹槽内，半球体的端面与支架端面贴合。
[0010]作为更进一步限定，所述半球体由玻璃制成。
[0011]本发明同时公开了一种光纤接口组件的制作工艺，用于制作上述的光纤接口组件，它包括依次进行的如下步骤:
A.将凸透镜固定到耦合环上；
B.将光纤的一端插入陶瓷插芯内孔中；
C.研磨陶瓷插芯的前端面，研磨的合格标准可参考国标:YDT2152-2010光纤活动连接器可靠性要求及试验方法；
D.将陶瓷插芯固定到耦合环上，凸透镜顶点到陶瓷插芯端面的轴向距离F的大小，与凸透镜的焦距f的大小相等；f是由光学设计软件ZAMAX通过光路模拟仿真得出的；
E.将耦合环激光焊接到蝶形光探测器管壳的光纤管上。
[0012]本发明还公开了另一种光纤接口组件的制作工艺，用于制作上述的光纤接口组件，它包括依次进行的如下步骤:
Aa.将凸透镜粘接到支架上；
Ab.使用单光束焊机将支架焊接到耦合环上；
B.将光纤的一端插入陶瓷插芯内孔中；
C.研磨陶瓷插芯的前端面，研磨的合格标准可参考国标:YDT2152-2010光纤活动连接器可靠性要求及试验方法；
D.将陶瓷插芯固定到耦合环上，凸透镜顶点到陶瓷插芯端面的轴向距离根据凸透镜的焦距而定；f是由光学设计软件ZAMAX通过光路模拟仿真得出的。
[0013]E.将耦合环激光焊接到蝶形光探测器管壳的光纤管上。
[0014]由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于:
①本发明的凸透镜顶点到陶瓷插芯端面的轴向距离为定值，即保证了光纤与光探测器芯片耦合时，光纤与芯片的耦合焦距不变，使得二者的耦合效率高，芯片的响应度指标高，信号传输稳定；
②耦合环采用金属材料制成，焊接固联于蝶形光探测器管壳的光纤管上，连接可靠，进一步保证了光纤与芯片的耦合焦距不变，信号传输稳定；
③本发明的凸透镜顶点到陶瓷插芯端面的轴向距离根据半球玻璃球的焦距计算得出，本发明的半球玻璃球的焦距为1.83mm，该尺寸落入光纤与芯片的最佳耦合焦距范围内。
[0015]本发明适用于与蝶形光探测器耦合。
【附图说明】
[0016]下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。
[0017]图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为图1中的凸透镜3的结构示意图；
图3为图1中的耦合环I的结构示意图。
[0018]图中:1、耦合环；11、圆孔；12、圆锥孔；2、陶瓷插芯；3、凸透镜；31、半球体；32、圆柱体；4、支架；5、光纤。
【具体实施方式】
[0019]实施例1 光纤接口组件
一种光纤接口组件，结构如图1所示，用于与蝶形光探测器耦合，它包括耦合环1、陶瓷插芯2、凸透镜3。
[0020]耦合环I由金属材料制成(优选采用不锈钢材质)，为T字形的回转体结构，如图2所示，中心部位沿轴向设有通孔，通孔为阶梯型圆孔11接圆锥孔12的结构。耦合环I焊接固联于蝶形光探测器管壳的光纤管上。
[0021]陶瓷插芯2固定于圆孔11内。陶瓷插芯2的前端面顶在阶梯型圆孔11的大孔、小孔的连接端面上。光纤5的一端固定于陶瓷插芯2的内孔内。
[0022]凸透镜3为半球体31连接圆柱体32的结构，