一種特種光纖與反射型光學芯片耦合裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種特種光纖與反射型光學芯片耦合的裝置，具體是一種使光纖內(nèi)的光信號垂直照射到光學芯片，再反射回光纖的耦合裝置。
【背景技術】
[0002]隨著光纖技術的發(fā)展，各種特種光纖被研制并報道，例如特殊尺寸的摻雜光纖、光子晶體光纖和非石英材料的中紅外光纖等。此類光纖與傳統(tǒng)的用于1550nm通信波段的單模石英光纖(如SMF-28)相比，具有非常不同的光纖尺寸、纖芯結構和材料特性。另一方面，光學集成技術的發(fā)展使得具有特殊功能的光學芯片日益增多，例如半導體飽和吸收體芯片、光學濾波芯片等。在某些應用場合，需要將特種光纖與反射型芯片垂直耦合，即光纖內(nèi)的光信號垂直照射到光學芯片表面，然后經(jīng)過光學芯片處理的光信號再原路返回到光纖內(nèi)。因此找到一種能夠便捷可靠的實現(xiàn)光纖到光學芯片的垂直耦合的裝置具有重要的應用價值。
[0003]目前已經(jīng)報道的實現(xiàn)特種光纖與光學芯片耦合的裝置主要采用以下幾種設計:
[0004]方法1:光纖內(nèi)發(fā)出的光信號通過透鏡轉變成平行光，再用另一個透鏡將平行光匯聚到芯片表面，被芯片處理完的光信號再被芯片反射，反射光沿著原有光路回到光纖。此設計需要調(diào)節(jié)光纖、兩個透鏡和光學芯片四者之間的空間位置，需要復雜的手工調(diào)節(jié)，且隨著時間推移機械固定裝置的偏差會降低耦合裝置的性能，使得裝置損耗增大甚至無法使用。
[0005]方法2:光纖固定與調(diào)架上，光纖端面直接與光學芯片接觸。這樣光纖內(nèi)的光信號可以直接照射到光學芯片上，被芯片反射的光信號也能直接回到光纖內(nèi)。此設計結構簡單，同樣需要手工調(diào)節(jié)，且很難保證光纖與光學芯片垂直接觸，這會使反射光只能部分回到光纖內(nèi)，
[0006]導致?lián)p耗，且光纖端面一旦沾上灰塵，不易清潔，隨著時間推移會使損耗增大。
[0007]總之，以上的設計或者裝置較復雜調(diào)試困難，或者耦合性能不佳損耗較高，長期使用的可靠性較差。因此，需要一種裝置能夠便捷可靠的實現(xiàn)特種光纖到反射型光學芯片的垂直耦合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種特種光纖和反射型光學芯片耦合裝置。該裝置結構簡單，不需要額外的手動調(diào)試，安裝后即可實現(xiàn)低損耗耦合，成本低且穩(wěn)定可靠。
[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明的技術解決方案是:
[0010]一種特種光纖與反射型光學芯片的耦合裝置，其特點征在于，包括供反射型光學芯片放置的芯片底座、套設在該芯片底座上的殼體、特種光纖的夾持機構和鎖定環(huán)；
[0011]所述的夾持機構設置在殼體內(nèi)，包括插芯夾具、光纖插芯和固定在該光纖插芯通孔中的過渡光纖，該過渡光纖的外端與特種光纖熔接；所述的插芯夾具為中心具有圓形通孔中的圓柱體，其兩端固定在所述的殼體的內(nèi)壁上，所述的光纖插芯固定在該插芯夾具的通孔中，所述的光纖插芯的端面拋光，且與過渡光纖的纖芯垂直，所述的插芯夾具的側面徑向方向開設有兩個貫通的螺紋孔，供緊定螺絲穿過，該螺紋孔靠近光纖插芯的一側均設有墊片，通過擰緊兩個緊定螺絲使得兩塊墊片靠近，并夾緊光纖插芯，使光纖插芯與插芯夾具緊固連接；所述的鎖定環(huán)通過所述的殼體內(nèi)壁的螺紋控制所述的插芯夾具的位置，使得光纖插芯的端面與反射型光學芯片的表面充分接觸。
[0012]過渡光纖用于特種光纖端面無法直接拋光(例如特種光纖纖芯有孔隙，拋光可能污染孔隙)或無法直接與反射型光學芯片接觸(例如特種光纖纖芯溫度較高，直接接觸會損壞芯片)的情況。
[0013]若特種光纖I端面可以直接拋光且可以直接與反射型光學芯片10接觸，則可以直接插入光纖插芯內(nèi)拋光，不需要過渡光纖。
[0014]光纖插芯是陶瓷、金屬或其他具有一定硬度的材料；
[0015]芯片底座與殼體的固定，可以通過殼體內(nèi)側的螺紋或者螺絲或者膠水等方法固定;
[0016]鎖定環(huán)通過與殼體內(nèi)壁的緊固接觸來固定插芯夾具5的位置，從而間接固定光纖插芯的位置；
[0017]殼體2、鎖定環(huán)4、插芯夾具5和芯片底座11是金屬或其他具有較高硬度的材料。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0019]不需要手動調(diào)節(jié)特種光纖的耦合角度等參數(shù)，直接安裝后即可實現(xiàn)特種光纖與反射型光學芯片表面的垂直耦合，并具有低損耗特性；特種光纖與芯片的耦合端面被封閉在了由外殼、芯片底座和插芯夾具構成的封閉空間中，隔絕了外界灰塵、水汽等對芯片使用壽命的影響，保證長期使用的可靠性。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明特種光纖與反射型光學芯片的耦合裝置第一實施例的側剖面示意圖。
[0021]圖中:1_特種光纖，2-殼體，3-殼體內(nèi)壁，4-鎖定環(huán)，5-插芯夾具，6-光纖插芯，7-過渡光纖，8-緊定螺絲，9-墊片，10-反射型光學芯片，11-芯片底座。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。
[0023]請參閱圖1，圖1是本發(fā)明特種光纖與反射型光學芯片的耦合裝置第一實施例的側剖面示意圖，如圖所示，特種光纖I與過渡光纖7通過熔接相連，本實施例中，過渡光纖7為去掉涂覆層的單模光纖SMF-28，外徑125微米；過渡光纖7插入光纖插芯6內(nèi)，本實施例中，光纖插芯6為光纖陶瓷插芯，中間通孔的直徑為126微米；過渡光纖7與光纖插芯6通過膠水緊固連接，膠水同時保護住特種光纖I與過渡光纖7的熔點，膠水選用受熱固化的環(huán)氧樹脂膠。
[0024]光纖插芯6的端面拋光，并保證拋光的端面與過渡光纖7的纖芯垂直；
[0025]光纖插芯6插入插芯夾具5中間的圓形孔洞中，并通過墊片9和緊定螺絲8與插芯夾具5固定；
[0026]反射型光學芯片10通過膠水固定在芯片底座11的中心，本實施例中，膠水選用受熱固化的環(huán)氧樹脂膠；
[0027]芯片底座11通過殼體2內(nèi)壁的螺紋實現(xiàn)與殼體2的固定，反射型光學芯片10面向殼體的內(nèi)部；
[0028]光纖插芯6連同與其連接的插芯夾具5與反射型光學芯片10相接觸，本實施例中，插芯夾具5的外徑比殼體側壁3的內(nèi)徑小0.05毫米；
[0029]鎖定環(huán)4通過殼體內(nèi)壁的螺紋將插芯夾具5壓緊，從而使光纖插芯6的端面與反射型光學芯片10的表面充分接觸。
[0030]本實施例中，殼體2、鎖定環(huán)4、插芯夾具5和芯片底座11的材料均為鋁。
【主權項】
1.一種特種光纖與反射型光學芯片的耦合裝置，其特征在于，包括供反射型光學芯片(10)放置的芯片底座(11)、套設在該芯片底座(11)上的殼體(2)、特種光纖(I)的夾持機構和鎖定環(huán)⑷； 所述的夾持機構設置在殼體(2)內(nèi)，包括插芯夾具(5)、光纖插芯(6)和固定在該光纖插芯(6)通孔中的過渡光纖(7)，該過渡光纖(7)的外端與特種光纖(I)熔接；所述的插芯夾具(5)為中心具有圓形通孔的圓柱體，其兩端固定在所述的殼體(2)的內(nèi)壁上，所述的光纖插芯(6)固定在該插芯夾具(5)的中心圓形通孔中，所述的光纖插芯￠)的端面拋光，且與過渡光纖(7)的纖芯垂直，所述的插芯夾具(5)的側面徑向方向開設有兩個貫通的螺紋孔，供緊定螺絲(8)穿過，該螺紋孔靠近光纖插芯￠)的一側均設有墊片(9)，通過擰緊兩個緊定螺絲(8)使得兩塊墊片(9)靠近，并夾緊光纖插芯￠)，使光纖插芯(6)與插芯夾具(5)緊固連接； 所述的鎖定環(huán)(4)通過所述的殼體(2)內(nèi)壁的螺紋控制所述的插芯夾具(5)的位置，使得光纖插芯￠)的端面與反射型光學芯片(10)的表面充分接觸。2.一種特種光纖與反射型光學芯片的耦合裝置，其特征在于，包括供反射型光學芯片(10)放置的芯片底座(11)、套設在該芯片底座(11)上的殼體(2)、特種光纖(I)的夾持機構和鎖定環(huán)⑷； 所述的夾持機構設置在殼體(2)內(nèi)，包括插芯夾具(5)和光纖插芯(6);所述的插芯夾具(5)為中心具有圓形通孔的圓柱體，其兩端固定在所述的殼體(2)的內(nèi)壁上，所述的光纖插芯(6)固定在該插芯夾具(5)的中心圓形通孔中，所述的光纖插芯￠)的端面拋光，且與特種光纖(I)的纖芯垂直，所述的插芯夾具(5)的側面徑向方向開設有兩個貫通的螺紋孔，供緊定螺絲(8)穿過，該螺紋孔靠近光纖插芯￠)的一側均設有墊片(9)，通過擰緊兩個緊定螺絲(8)使得兩塊墊片(9)靠近，并夾緊光纖插芯￠)，使光纖插芯(6)與插芯夾具(5)緊固連接； 所述的鎖定環(huán)(4)通過所述的殼體(2)內(nèi)壁的螺紋控制所述的插芯夾具(5)的位置，使得光纖插芯￠)的端面與反射型光學芯片(10)的表面充分接觸。3.根據(jù)權利要求1或2所述的特種光纖與反射型光學芯片的耦合裝置，其特征在于，所述的外殼(2)、鎖定環(huán)(4)、插芯夾具(5)和芯片底座(11)均由鋁制成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種特種光纖與反射型光學芯片的耦合裝置，包括供反射型光學芯片放置的芯片底座、套設在該芯片底座上的殼體、特種光纖的夾持機構和鎖定環(huán)；所述的夾持機構設置在殼體內(nèi)，包括插芯夾具、光纖插芯和固定在該光纖插芯通孔中的過渡光纖，所述的鎖定環(huán)通過所述的殼體內(nèi)壁的螺紋控制所述的插芯夾具的位置，使得光纖插芯的端面與反射型光學芯片的表面充分接觸。本發(fā)明不需要手動調(diào)節(jié)特種光纖的耦合角度等參數(shù)，直接安裝后即可實現(xiàn)特種光纖與反射型光學芯片表面的垂直耦合，并具有低損耗特性；同時，隔絕了外界灰塵、水汽等對芯片使用壽命的影響，保證長期使用的可靠性。
【IPC分類】G02B6/42
【公開號】CN105182483
【申請?zhí)枴緾N201510708446
【發(fā)明人】吳侃, 陳建平
【申請人】上海交通大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月27日