光电子组件的制作方法_2

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由光纤的终端产生的热时能够有效地冷却胶。
[0021] 根据再一示例,密封件可W被设置在导引胶的端表面处并且包围光纤的外表面。 例如,在光纤与终端部之间径向延伸的圆形密封件可W位于导引胶与冷却室之间。可W在 光纤进入终端部的位置处或在光纤进入中空反射器的位置处将密封件围绕光纤放置。W此 方式,密封件防止了冷却剂到达包围光纤的导引胶并且有助于密封壳体。终端部本身也可 W被布置成用作反射器。用于运类反射器的合适材料包括既具有良好反射性能又具有良好 导热性能的材料例如金、铜或铜合金,W将热反射和/或传递给冷却剂并且避免胶受热。
[0022] 根据还一示例,至少中空部包括合适的透明材料,例如玻璃、石英或类似物。W此 方式,离开光纤的光可W通过中空部被传输给冷却剂。如果终端部也包括透明材料,则光可 W穿过该部分传输。终端部也与冷却剂接触并且通过冷却剂被冷却。如上述的第一示例,导 引胶的端部在中空部的一端处暴露于冷却室并且通过与冷却剂直接接触而被冷却。
[0023] 上述设计还可W与模式消除器结合W避免包层模式。包层模式是由于包层具有比 周围介质的折射率更高的折射率的事实而局限于光纤包层的模式。一般不需要运些模式。 通过W下方式来抑制包层模式:对当光入射到界面时将会散射光的包层表面进行表面粗糖 化;在包层界面处增加散射w提取包层模式;或者利用折射率与包层折射率匹配的材料或 折射率高于包层折射率的材料包围光纤的一部分,从而使包层的光透射到折射率匹配的材 料中。后面运些技术被称为模式消除。如上所述,可W对贯穿在窗口与终端部之间的腔延伸 的最外层包层的一部分例如W表面粗糖化的形式设置运类模式消除。
[0024] 在缓冲层终止于导引胶内的第一种情况下,在模式消除器将首先由冷却剂导引、 然后由导引胶导引、最后由缓冲材料导引之后,光仍然保留在包层中。在缓冲层终止于导引 胶外部、腔内部的第二种情况下,在模式消除器将首先由冷却剂导引、然后由缓冲材料导引 之后,光仍然保留在包层中。
【附图说明】
[0025] 在下文中,将参照附图来详细描述本发明。运些示意图仅用于说明,而不W任何方 式限制本发明的范围。在附图中:
[0026] 图1A示出了根据本发明的第一实施例的光电子组件的示意性横截面;
[0027] 图1B示出了图1A中的组件的局部放大;
[0028] 图1C示出了在根据本发明的组件中所使用的光纤的示例;
[0029] 图2A示出了根据本发明的第二实施例的光电子组件的示意性横截面;
[0030] 图2B示出了图2A中的组件的局部放大;
[0031] 图3A示出了根据本发明的第Ξ实施例的光电子组件的示意性横截面;
[0032] 图3B示出了图3A中的组件的局部放大;
[0033] 图4A示出了根据本发明的第四实施例的光电子组件的示意性横截面;
[0034] 图4B示出了图4A中的组件的局部放大;
[0035] 图5A示出了根据本发明的第五实施例的光电子组件的示意性横截面;
[0036] 图5B示出了图5A中的组件的局部放大;
[0037] 图6A示出了根据本发明的第六实施例的光电子组件的示意性横截面;
[003引图她示出了图6A中的组件的局部放大;
[0039] 图7A示出了根据本发明的第屯实施例的光电子组件的示意性横截面;
[0040] 图7B示出了图7A中的组件的局部放大;
[0041] 图8A示出了根据本发明的第八实施例的光电子组件的示意性横截面;W及
[0042] 图8B示出了图8A中的组件的局部放大;
[0043] 图9示出了根据本发明的第九实施例的光电子组件的示意性横截面。
【具体实施方式】
[0044] 图1A示出了根据本发明的光电子组件1的示意性横截面。该图图示了本发明的一 般原理,其中,随后的附图将示出可选的实施例。相对于用于从输入光纤或激光器接收光的 器件来安装或固定光电子组件,下文中将光电子组件称为"组件"。
[0045] 图1A示出了根据本发明的第一实施例的光电子组件1的示意性横截面。下文中称 为组件1的光电子组件1被布置成通过光纤2将来自相干光的源例如激光器(未示出)的光朝 向另一器件(未示出)传输。组件1包括壳体3,该壳体3具有轴向延伸的腔4。壳体3中的腔4形 成冷却室,该冷却室连接至包围所述光纤2的包络面的流动冷却剂的提供装置(未示出)。冷 却剂可W是水或任何其他合适的液体。在本实施例中,冷却剂通过第一开口 5来提供,并且 从腔4的同一端处的第二开口 17被移除。在至少后一种情况下,挡板6围绕贯穿腔4的光纤进 行设置W控制冷却剂的流速和/或流动方向,W便确保使所需区域和/或构成组件的连接器 部件被充分冷却。在图1A中,冷却剂的流动方向由箭头A表示。冷却剂进入第一开口 5,并且 冷却剂从腔4的第二端9朝向第一端8被挡板6导引通过在壳体3与挡板6的外表面之间的环 形空间。在第一端8处,冷却剂朝向第二端9被导引至在挡板6的内表面与光纤2之间的环形 空间中,其中,径向凸缘隔开环形空间并允许冷却剂通过第二开口 17排出。可替代地,可W 在壳体的一端处提供冷却剂,并且从另一端移除冷却剂。
[0046] 壳体3包括位于腔的第一端8处的透明窗口 7,该窗口 7包括适应于要传输的光的波 长的材料。合适材料的示例为石英、烙融二氧化娃、透明陶瓷、玻璃和蓝宝石,运些材料常用 于诸如高能量激光器窗口的应用。在图1A中,输入光通过窗口7被聚焦到光纤2的端部上。壳 体3还包括位于腔4的第二端9处的终端部10,终端部10具有用于光纤2的开口 11(参见图 1B)。终端部10用于将光纤2固定到组件1中的某一位置处。
[0047] 光纤2的端部2a与窗口 7呈光学接触,并且端部2a通过终端部10中的开口 11延伸到 组件1外部。光纤2穿过开口 11,并且光纤2通过导引胶12被固定在终端部10中的预定位置处 (参见图1B)。
[0048] 导引胶12的折射率低于光纤2的折射率,运使得导引胶12能够导引光纤2中的光束 并且使杂散光保持在所述光纤2的包层内。导引胶12对于由光源或激光器发出的传输光的 波长是光学半透明的。
[0049] 导引胶12被布置成至少在终端部10的轴向延伸部分上完全包围光纤2,从而在终 端部10处形成冷却剂密封。除了将光纤2固定到终端部10中的某一位置处之外,导引胶12被 布置成保持光纤2不与沿轴向延伸的终端部10接触。图1B示出了图1A中的组件1的局部放 大;在图1B中可W看出,在终端部10的面向腔4的一侧,导引胶12的端部12a暴露于腔4中的 冷却剂,并且端部12a通过与冷却剂直接接触被冷却。
[0050] 根据本文中所描述的示例,图1C中所示的光纤2包括至少一个忍13、包层14、缓冲 层15和外套层16。图1B示出了缓冲层15和套层16终止于在涂覆光纤2的导引胶12内的分离 的终端点15a、16a处。包围忍13的包层14一直延伸到窗口 7。注意,运些层相对于忍的相对厚 度未按比例绘制。在该示例中,忍13和包层14由玻璃材料制成。缓冲层15可W由丙締酸醋材 料、娃酬、或类似的合适材料制成。套层16被设置在缓冲层的外侧,并且可W由合适的塑料 材料例如尼龙制成。光纤的精确设计和组合与本发明本身不相关,并且在本发明的范围内 可W使用替代光纤。例如,在图1C所示的示例中,可W除去缓冲层,或者可W使用多于一个 的包层或套层。相关特性是光纤的玻璃材料(忍和包层)的折射率,运决定了导引胶的折射 率的上限。
[0051] 图2A示出了根据本发明的第二实施例的光电子组件1的示意性横截面。下文中称 为组件1的光电子组件与图1A中的组件1基本上相同。对应部件零件将保留先前在图1A和图 1C中使用的附图标记(附图标记1至9、13至17),出于所有意图和目的,对应部件零件是相同 的。
[0052] 相应地,图2A示出了包括壳体3的组件1,该壳体3具有轴向延伸的腔4。壳体3中的 腔4形成冷却室,该冷却室连接至包围光纤2的包络面的流动冷却剂的提供装置(未示出)。 冷却剂可W是水或任何其他合适的液体。在本实施例中,冷却剂通过第一开口 5来提供,并 且从腔4的同一端处的第二开口 17被移除。在至少后一种情况下,挡板6围绕贯穿腔4的光纤 进行设置W控制冷却剂的流速和/或流动方向,W便确保使所需区域和/或连接器部件被充 分冷却。在图2A中,冷却剂的流动方向由箭头A表示。冷却剂进入第一开口5,并且冷却剂从 腔4的第二端9朝向第一端8被挡板6导引通过壳体3与挡板6的外表面之间的环形空间。在第 一端8处,冷却剂朝向第二端9被导引至在挡板6的内表面与光纤2之间的环形空间中,其中, 径向凸缘隔开环形空间并允许冷却剂通过第二开口 17排出。
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