一種光學(xué)次組件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光學(xué)次組件，屬于光通訊技術(shù)領(lǐng)域，包括殼體，所述殼體的一端設(shè)置有光電二極管，所述殼體的另一端設(shè)置有光纖接口組件，所述光纖接口組件連接有光纖連接器插針，所述殼體內(nèi)設(shè)置有球透鏡，還設(shè)置有翼狀結(jié)構(gòu)件，所述翼狀結(jié)構(gòu)件與球透鏡呈一體成型結(jié)構(gòu)或者分體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的光學(xué)次組件在其內(nèi)部安裝鍍膜球透鏡時(shí)遇到的鍍膜難，組裝難，安裝不容易準(zhǔn)確，難以量產(chǎn)以及膜層容易損傷等等的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種光學(xué)次組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于光通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)次組件。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)次組件(Optical Subassembly或0SA)是光通訊中重要組成部分，通常用于光通訊中接收或發(fā)送光信號(hào)。當(dāng)光學(xué)次組件(OSA)管芯為光發(fā)射芯片時(shí)，我們稱(chēng)此OSA為T(mén)OSA(transmitter Optical Subassembly，即光發(fā)射次組件)，當(dāng)然我們也可以把TOSA單純的當(dāng)做一個(gè)發(fā)光源來(lái)使用，此時(shí)可以不給管芯發(fā)出的光加以調(diào)制。當(dāng)管芯為光接收芯片時(shí)，我們稱(chēng)此OSA為R0SA(Receiver Optical Subassembly，即光接收次組件)。當(dāng)然還有其他類(lèi)型的0SA，例如BOSA(單纖雙向組件，其同時(shí)含有一個(gè)光發(fā)射管芯和光接收管芯)，Triplexer(單纖三向組件，其同時(shí)含有一個(gè)光發(fā)射管芯和兩個(gè)光接收管芯)等等。一個(gè)典型的光學(xué)次組件OSA(見(jiàn)圖1)由以下幾個(gè)部分組成:金屬管座153、管芯152(光發(fā)射或接收芯片)、金屬管帽151、球透鏡160、光學(xué)次組件殼體110以及光纖接口組件120。在OSA工作的時(shí)候，光纖接口組件120會(huì)被插入光纖連接器插針130(ferruIe) 0
[0003]光學(xué)次組件中往往需要一個(gè)或者多個(gè)透鏡特別是球透鏡來(lái)起到光線(xiàn)匯聚的作用。有些時(shí)候，透鏡直接封接在二極管的管帽上，有些時(shí)候，二極管的管帽需要做成平窗的形式，這時(shí)就需要在光學(xué)次組件殼體內(nèi)部封接透鏡，當(dāng)封接的透鏡為球透鏡且又需要球透鏡鍍膜時(shí)，由于其位置在殼體內(nèi)部比較深，不可能將球透鏡帶著殼體一起鍍膜，所以需要球透鏡先單獨(dú)鍍膜，然后封接到殼體內(nèi)部。傳統(tǒng)的做法(見(jiàn)圖2)是先把直徑為d的裸小球160放到專(zhuān)用的夾具300中，由上下兩片夾具300把小球160固定住，然后把其放入鍍膜機(jī)腔室中進(jìn)行鍍膜。由圖2可以看出，球透鏡上表面163和球透鏡下表面164可以被鍍上膜，但同時(shí)也存在一個(gè)未鍍區(qū)域165。鍍膜小球使用之前，會(huì)在球透鏡上表面163的頂點(diǎn)處做一個(gè)油性標(biāo)記點(diǎn)166。鍍膜小球使用的時(shí)候，把鍍膜小球放入殼體中，確保油性標(biāo)記點(diǎn)166和光學(xué)次組件的中軸線(xiàn)重合，然后封接鍍膜小球?qū)⑵涔潭ㄔ跉んw110中，最后用酒精等有機(jī)溶劑把鍍膜小球的油性標(biāo)記點(diǎn)166擦除。這種做法存在以下一系列缺點(diǎn):
[0004]1、圖2展示了鍍膜模具夾持一個(gè)小球的示意圖，通過(guò)上下夾具300閉合，通過(guò)直徑為d2的小孔來(lái)固定直徑為d的小球。實(shí)際上一個(gè)模具上往往會(huì)有數(shù)百個(gè)孔用來(lái)夾持?jǐn)?shù)百個(gè)小球，這就需要每個(gè)小孔的直徑d2的公差非常小，才能確保大部分小球被固定的比較緊實(shí)。由于夾具300固定的部分小球可能不夠緊實(shí)，造成在取放夾具的過(guò)程中，在給小球做標(biāo)記點(diǎn)之前，小球已經(jīng)產(chǎn)生成了旋轉(zhuǎn)，標(biāo)記點(diǎn)也有可能和鍍膜上表面的頂點(diǎn)不重合。由于球透鏡是一個(gè)曲面鍍膜而非平面鍍膜，所以頂點(diǎn)處的鍍膜是鍍膜效果最好的區(qū)域，而且位于殼體中軸線(xiàn)處的光線(xiàn)能量最為集中，因而鍍膜上表面的頂點(diǎn)和中軸線(xiàn)的重合程度嚴(yán)重影響光薄膜對(duì)光線(xiàn)的增透效果或者衰減效果。由于夾具300固定的部分小球可能過(guò)于緊實(shí)，這又使得夾具對(duì)小球造成圈狀劃傷，當(dāng)小球被高溫封接到殼體的過(guò)程中，這些劃傷會(huì)造成小球的炸裂。
[0005]2、小球放入殼體中時(shí)，需要人工在顯微鏡下進(jìn)行擺正，使得油性標(biāo)記點(diǎn)和殼體的中軸線(xiàn)重合。由于小球直徑d非常小(直徑d—般為I?3mm)這一操作非常消耗工時(shí)，使得大規(guī)模量產(chǎn)比較困難。
[0006]3、小球放入殼體擺正后，在其被徹底封接固定住之前，還是有可能在封接夾具的取放過(guò)程中造成標(biāo)記點(diǎn)和殼體中軸線(xiàn)不重合。
[0007]4、小球被徹底封接固定在殼體之內(nèi)后，由于油性標(biāo)記點(diǎn)遇到了高溫碳化、板結(jié)等情況，清除時(shí)比較難以清理掉，且鍍的膜層往往比較薄，以增透膜為例，膜厚往往小于400納米，清理油性標(biāo)記的時(shí)候也往往可能對(duì)所鍍薄膜造成損傷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種光學(xué)次組件，設(shè)計(jì)合理，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有良好的推廣價(jià)值。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0010]—種光學(xué)次組件，包括殼體，所述殼體的一端設(shè)置有光電二極管，所述殼體的另一端設(shè)置有光纖接口組件，所述光纖接口組件連接有光纖連接器插針，所述殼體內(nèi)設(shè)置有球透鏡，還設(shè)置有翼狀結(jié)構(gòu)件，所述翼狀結(jié)構(gòu)件與球透鏡為一體成型結(jié)構(gòu)或者分體結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選地，所述翼狀結(jié)構(gòu)件通過(guò)模壓成型機(jī)或者光學(xué)冷加工的方法和球透鏡壓制或切削成一體成型結(jié)構(gòu)。
[0012]優(yōu)選地，所述翼狀結(jié)構(gòu)件與球透鏡呈分體結(jié)構(gòu)時(shí)，所述翼狀結(jié)構(gòu)件通過(guò)粘結(jié)劑和球透鏡封接在一起。
[0013]優(yōu)選地，所述光電二極管由管帽、管芯和管座組成。
[0014]優(yōu)選地，所述殼體由金屬或者塑料制成。
[0015]優(yōu)選地，所述殼體與光纖接口組件為分體結(jié)構(gòu)或者一體成型結(jié)構(gòu)。
[0016]優(yōu)選地，所述球透鏡由玻璃或者透光的塑料制成。
[0017]優(yōu)選地，所述球透鏡通過(guò)壓配或者粘合的方式封接在殼體內(nèi)。
[0018]優(yōu)選地，所述光學(xué)次組件為包括光發(fā)射次組件、光接收次組件、單纖雙向組件和單纖三向組件在內(nèi)的任意一種。
[0019]本實(shí)用新型所帶來(lái)的有益技術(shù)效果:
[0020]本實(shí)用新型提出了一種光學(xué)次組件，與現(xiàn)有技術(shù)相比，一種光學(xué)次組件，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021](I)鍍膜容易，通過(guò)固定翼狀結(jié)構(gòu)件把小球固定在鍍膜夾具中來(lái)鍍膜，大大降低了鍍膜夾具的公差，使得鍍膜容易且無(wú)論球透鏡是否旋轉(zhuǎn)，都確保所鍍膜位于其上下兩面的頂點(diǎn)；
[0022](2)組裝容易，不需要人工在顯微鏡下進(jìn)行擺正，僅僅需要封接或者壓配在殼體中，通過(guò)固定翼狀結(jié)構(gòu)件把小球固定在殼體中，確保了殼體中軸線(xiàn)和球透鏡的上下頂點(diǎn)重合，球透鏡的上下頂點(diǎn)也是鍍膜最好的區(qū)域；
[0023](3)膜層不容易損傷，因?yàn)椴恍枰谇蛲哥R上做油性標(biāo)記，所以球透鏡在殼體內(nèi)固定完畢后，不需要擦洗，所以膜層不容易損傷。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是傳統(tǒng)型光學(xué)次組件的示意圖。
[0025]圖2是傳統(tǒng)型光學(xué)次組件中光學(xué)透鏡鍍膜的示意圖。
[0026]圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中光學(xué)次組件的示意圖。
[0027]圖4是第一實(shí)施例中光學(xué)次組件中球透鏡鍍膜的示意圖。
[0028]圖5是本實(shí)用新型第二實(shí)施例中光學(xué)次組件的示意圖。
[0029]圖6是第二實(shí)施例中光學(xué)次組件中球透鏡鍍膜的示意圖。
[0030]其中，100-光學(xué)次組件；110-殼體；120-光纖接口組件；130-光纖連接器插針；150-光電二極管；151-管帽；152-管芯；153-管座；160-球透鏡；161-翼狀結(jié)構(gòu)件；162-粘結(jié)劑；163-球透鏡上表面;164-球透鏡下表面;165-未鍍區(qū)域;166-油性標(biāo)記點(diǎn);300-鍍膜夾具。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0032]實(shí)施例1:
[0033]圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中光學(xué)次組件100的示意圖。
[0034]本實(shí)用新型中的光學(xué)次組件100主要用于在光通訊中光信號(hào)的發(fā)射與接收。
[0035]本公開(kāi)的光學(xué)次組件OSA可以包括但不限于光發(fā)射次組件(TOSA)、光接收次組件(ROSA)、單纖雙向組件(BOSA)和單纖三向組件(Triplexer)等；以及光學(xué)次組件OSA的封裝形式可以包括但不限于桶狀，塊狀以及蝶形等等。
[0036]如圖3所示，所述光學(xué)次組件100由殼體110、光電二極管150、球透鏡160和光纖接口組件120所組成。
[0037]其中，殼體110具有連接光電二極管150和光學(xué)次組件100的作用。
[0038]所述光電二極管150，位于所述殼體110—端，由管帽151、管芯152和管座153組成，具有接收或發(fā)送光信號(hào)的作用。
[0039]所述球透鏡160，直徑為d，位于所述殼體110內(nèi)，其具有翼狀結(jié)構(gòu)件161、粘結(jié)劑162、球透鏡上表面163和球透鏡下表面164，具有匯聚光線(xiàn)的作用。
[0040]所述翼狀結(jié)構(gòu)件161通過(guò)模壓成型機(jī)或者光學(xué)冷加工的方法和球透鏡160壓制或切削成一體成型結(jié)構(gòu)。
[0041 ]所述光纖接口組件120，具有接收并定位光纖連接器插針130的作用。
[0042]所述殼體110和光纖接口組件120可以是由兩個(gè)零件組合在一起，也可以做成一個(gè)零件一體成型。
[0043]所述帶有翼狀結(jié)構(gòu)件的球透鏡160，可以通過(guò)壓配或者粘合的方式封接在殼體110內(nèi)。
[0044]特別需要指出的是所述帶有翼狀結(jié)構(gòu)件的球透鏡160可以為玻璃也可以為透光的塑料。
[0045]圖4是第一實(shí)施例中光學(xué)次組件中球透鏡鍍膜的示意圖。
[0046]直徑為d的帶翼狀結(jié)構(gòu)件的球透鏡160放入鍍膜機(jī)的上下鍍膜夾具300中，通過(guò)固定其翼狀結(jié)構(gòu)件161的方法把球透鏡160固定住，然后根據(jù)需要在鍍膜機(jī)中給球透鏡上表面163和球透鏡下表面164分別鍍?cè)鐾改せ蛘咚p膜或者其它種類(lèi)的薄膜。
[0047]實(shí)施例2:
[0048]圖5是本實(shí)用新型第二實(shí)施例中光學(xué)次組件的示意圖。
[0049]本實(shí)用新型公開(kāi)的第二實(shí)施例類(lèi)似于上述第一實(shí)施例，但不同之處在于為了方便生產(chǎn)，將翼狀結(jié)構(gòu)件161與球透鏡160做成分體結(jié)構(gòu)，在制作過(guò)程中，將直徑為d的球透鏡160放入翼狀結(jié)構(gòu)件件161中，通過(guò)粘結(jié)劑162將球透鏡160和翼狀結(jié)構(gòu)件161封接在一起。
[0050]特別需要指出的是翼狀結(jié)構(gòu)件161的材料可以是金屬、陶瓷或塑料。
[0051]所述和翼狀結(jié)構(gòu)件161封接在一起的球透鏡160，可以通過(guò)壓配或者粘合的方式封接在殼體110中。
[0052]圖6是第二實(shí)施例中光學(xué)次組件中球透鏡鍍膜的示意圖。
[0053]與圖4類(lèi)似，將直徑為d的球透鏡160放入翼狀結(jié)構(gòu)件161中，通過(guò)粘結(jié)劑162將球透鏡160和翼狀結(jié)構(gòu)件161封接在一起;然后將和翼狀結(jié)構(gòu)件161封接在一起的球透鏡160放入上下鍍膜夾具300中，通過(guò)固定翼狀結(jié)構(gòu)件161的方法把球透鏡160固定住;最后根據(jù)需要在鍍膜機(jī)中給球透鏡上表面163和球透鏡下表面164分別鍍?cè)鐾改せ蛘咚p膜或者其它種類(lèi)的薄膜。
[0054]本實(shí)用新型提出了一種光學(xué)次組件，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0055](I)鍍膜容易，通過(guò)固定翼狀結(jié)構(gòu)件把小球固定在鍍膜夾具中來(lái)鍍膜，大大降低了鍍膜夾具的公差，使得鍍膜容易且無(wú)論球透鏡是否旋轉(zhuǎn)，都確保所鍍膜位于其上下兩面的頂點(diǎn)；
[0056](2)組裝容易，不需要人工在顯微鏡下進(jìn)行擺正，僅僅需要封接或者壓配在殼體中，通過(guò)固定翼狀結(jié)構(gòu)件把小球固定在殼體中，確保了殼體中軸線(xiàn)和球透鏡的上下頂點(diǎn)重合，球透鏡的上下頂點(diǎn)也是鍍膜最好的區(qū)域；
[0057](3)膜層不容易損傷，因?yàn)椴恍枰谇蛲哥R上做油性標(biāo)記，所以球透鏡在殼體內(nèi)固定完畢后，不需要擦洗，所以膜層不容易損傷。
[0058]當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光學(xué)次組件，包括殼體，所述殼體的一端設(shè)置有光電二極管，所述殼體的另一端設(shè)置有光纖接口組件，所述光纖接口組件連接有光纖連接器插針，所述殼體內(nèi)設(shè)置有球透鏡，其特征在于:還設(shè)置有翼狀結(jié)構(gòu)件，所述翼狀結(jié)構(gòu)件與球透鏡為一體成型結(jié)構(gòu)或者分體結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)次組件，其特征在于:所述翼狀結(jié)構(gòu)件通過(guò)模壓成型機(jī)或者光學(xué)冷加工的方法和球透鏡壓制或切削成一體成型結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)次組件，其特征在于:所述翼狀結(jié)構(gòu)件與球透鏡呈分體結(jié)構(gòu)時(shí)，所述翼狀結(jié)構(gòu)件通過(guò)粘結(jié)劑和球透鏡封接在一起。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)次組件，其特征在于:所述光電二極管由管帽、管芯和管座組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)次組件，其特征在于:所述殼體由金屬或者塑料制成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)次組件，其特征在于:所述殼體與光纖接口組件為分體結(jié)構(gòu)或者一體成型結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)次組件，其特征在于:所述球透鏡由玻璃或者透光的塑料制成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)次組件，其特征在于:所述球透鏡通過(guò)壓配或者粘合的方式封接在殼體內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)次組件，其特征在于:所述光學(xué)次組件為包括光發(fā)射次組件、光接收次組件、單纖雙向組件和單纖三向組件在內(nèi)的任意一種。
【文檔編號(hào)】G02B6/42GK205507159SQ201620104998
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】申慶徽, 陳兵
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué), 青島光路玻璃器件有限公司