CN102109644A - 具有光纤馈通的光学模块 - Google Patents

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Abstract

具有光纤馈通的光学模块。本发明涉及一种模制陶瓷或玻璃套管，其具有至少一个用玻璃焊料密封到金属壳体中的纵向通道，该通道实现光纤馈通。在壳体中的金属材料具有比套管材料和密封玻璃稍微高的热膨胀系数(CTE)，使得气密密封由压缩应力维持，该压缩应力在操作条件下由壳体施加到套管和密封玻璃。当壳体由例如金属或陶瓷的低CTE材料制造时，还设置有用于施加压缩应力的金属套筒和应力消除支架。

Description

具有光纤馈通的光学模块
技术领域
本发明涉及光纤馈通，尤其是涉及需要将光纤与封装进行气密密封(hermetic sealing)的光纤耦合模块封装；然而，本发明也可扩展到对金属或陶瓷封装使用气密密封的其它应用。
发明背景
常规光纤馈通设计利用被铜焊焊接(即，与具有比所连接的金属低的熔点的非铁合金相焊接)到壳体壁的金属管，光纤延伸通过该壳体壁并被焊接在金属管中。不幸的是，制造贯通金属管的紧密公差的高质量的孔非常昂贵，该孔紧密匹配延伸通过其的光纤。因此，大部分金属管具有大内径(ID)，并需要焊料(即，金属或玻璃)来填充光纤周围的间隙以产生气密密封。不幸的是，金属和玻璃焊料形成高压缩力的密封，这可能造成光纤中的损坏或甚至断裂。
目前，图1示出的单模光纤(SMF)耦合的激光二极管泵浦模块1包括使用例如铜钨(CuW)的金属的壳体2，和底座3，以封闭光电设备5，该底座3具有紧密地匹配例如科瓦铁镍钴合金(Kovar)的金属壁4的热膨胀系数(CTE)。接着，金属管6被铜焊到壳体壁4，其具有比将穿过金属管6插入的光纤7大得多的内径。为了实现气密密封，光纤7和金属管6之间的间隙填充有在光纤7周围流动的可被金属化的高熔点焊料8，例如玻璃或金属。金属化增加了成本，且高温焊接工艺可能弱化光纤7，并且在冷却时将应力增加到光纤7，这可能降低模块1的光电性能。
Peter Jenkins的于1987年11月17日签发的名称为“光纤密封组件(Optical Fibre Sealing Assembly)”的4,707,065号美国专利公开了一种金属套管(ferrule)，使用外螺纹保持构件将该金属套管保持在穿板式连接器(bulkhead)中，其间具有密封环。
Paschke等人的于1990年2月27日签发的名称为“通过气密密封引导光波导穿壁的方法及设备(Process of and Apparatus for Leading an Optical Waveguide Through a Wall Via a Hermetic Seal)”的4,904,046号美国专利；Abbott等人的于1993年1月5日签发的名称为“光纤馈通(Optical Fiber Feedthrough)”的5,177,806号美国专利；Moore等人的于1996年4月23日签发的名称为“光纤封装用途的将光纤连接到套管的方法(Method for Bonding a Fiber to a Sleeve for Fiber Optic Packaging Applications)”的5,509,952号美国专利；Tanabe等人的于1997年3月18日签发的名称为“气密密封的光纤插入结构(Hermietically Sealed Optical Fiber Insert Structure)”的5,613,031号美国专利；DeVore等人的于1997年8月19日签发的名称为“光纤的光学-金属连接密封的制作方法(Method of Making Fiber Optic-To-Metal Connection Seal)”的5,658,364号美国专利；Dunn等人的于1999年10月19日签发的名称为“具有可气密密封部分的光纤(Optical Fiber Having Hermetically Sealable Section)”的5,970,194号美国专利；Snowdon等人的于2005年1月4日签发的名称为“玻璃光纤的固着和固定方法(Glass Fiber Fixative and Fixing Process)”的6,837,075号美国专利；Czubarow等人的于2005年5月31日签发的名称为“光纤光学馈通管及其制作方法(Fiber Optic Feed-Through Tube and Method for Making the Same)”的6,901,203号美国专利；以及Gerard Esposito的于2005年7月26日签发的名称为“用于密封的光纤光学馈通的方法和设备(Method and Apparatus for Sealed Fiber Optic Feedthroughs)”的6,922,518号美国专利的每个都公开了金属套管的使用，该金属套管被焊接或金属焊接到壳体的外壁，使用玻璃焊料将光纤密封在金属套管中。
Cary Bloom的于1998年9月29日签发的名称为“气密隔断的光纤光学连接器(Fiber Optic Connector Hermetically Terminated)”的5,815,619号美国专利公开了使用熔化的金属将光纤密封在套管内。
Yeandle等人的于2001年4月24日签发的名称为“气密密封封装及组装方法(Hermetically Sealed Package and Method ofAssembly)”的6,220,766号美国专利公开了被焊接到金属壳体的金属套管。
Moidu、Abdul Jaleel K和Moore、William Thomas的于2003年11月4日签发的名称为“气密光纤套管及馈通(Hermetic Fiber Ferrule and Feedthrough)”的6,643,446号美国专利公开了在外部金属套筒内的一对玻璃套筒，该外部金属套筒紧靠着模块壳体并被焊接到该模块壳体。玻璃焊料将光纤密封到玻璃套筒并将玻璃套筒密封到外部金属套筒，且外部金属套筒的端部被固定到模块壳体的表面。
发明内容
本发明的目的是通过提供陶瓷套管以避免在套管周围使用金属焊料和在光纤周围使用玻璃焊料来克服现有技术的不足，该陶瓷套管可玻璃焊接到壳体，并且其具有紧密地匹配光纤外径(OD)的内径，使得可用环氧树脂来填充间隙并产生气密密封。环氧树脂具有优于焊料的优点，焊料需要高温并在冷却时引入应力，该应力可能弱化光纤或导致光学信号的偏振消光系数的减小。
因此，本发明涉及一种光学模块，其包括：
光学部件，其用于产生光学信号；
壳体，其用于封装光学部件，该壳体带有具有第一热膨胀系数(CTE)的部分并包括延伸穿过其外壁的开口；
陶瓷套管，其延伸穿过壳体的所述部分中的开口，陶瓷套管与壳体的所述部分之间有间隙，具有小于第一CTE的第二CTE，并包括具有内径(ID)的纵向延伸通道；
玻璃焊料，其填充套管和壳体的所述部分之间的间隙，并由于第一CTE和第二CTE之间的差异在壳体的所述部分的压缩下，形成其间的气密密封；
光纤，其延伸穿过套管与光学部件对齐，所述光纤具有小于纵向延伸通道的内径的差值高达(up to)50μm的外径；以及
粘合剂，其在纵向延伸通道中气密密封光纤。
本发明的另一方面涉及在包括壳体的光学模块中形成馈通的方法，该壳体带有具有第一热膨胀系数(CTE)的部分，该方法包括：
a)提供具有纵向延伸通道的陶瓷套管，该纵向延伸通道具有内径(ID)，该陶瓷套管具有小于第一CTE的第二CTE；
b)使用粘合剂气密密封延伸穿过套管的光纤，该光纤具有小于套管的ID的差值高达50μm的外径(OD)；
c)使套管延伸穿过在壳体的所述部分中的开口，在套管与开口之间具有间隙；
d)在升高的温度下熔化间隙中的玻璃焊料以将套管固定在开口中；
由此，在操作温度，由于第一CTE和第二CTE之间的差异，壳体压缩玻璃焊料，形成气密密封。
发明的另一特征是提供了光学模块，其包括：
光学部件，其用于产生光学信号；
壳体，其用于封装光学部件，并包括延伸穿过其外壁的开口；
陶瓷套管，其延伸穿过壳体中的开口，具有第一CTE并包括具有内径(ID)的纵向延伸通道；
安装套筒，其用于通过其中的开口接纳陶瓷套管，在所述安装套筒与所述陶瓷套管之间有间隙，所述安装套筒具有大于第一CTE的第二CTE；
玻璃焊料，所述玻璃焊料填充套管和安装套筒之间的间隙，由于第一和第二CTE的差异，在安装套筒的压缩下，形成其间的气密密封；
应力消除支架，其在安装套筒和壳体之间延伸而不直接连接到套管或玻璃焊料；
光纤，其延伸穿过套管与光学部件对齐，具有小于纵向延伸通道的内径的差值高达50μm的外径；以及
粘合剂，其将光纤气密密封在纵向延伸通道中。
附图说明
将参考代表优选实施方式的附图更详细地描述本发明，其中：
图1是具有常规光纤馈通的光学模块的侧视图；
图2是根据本发明的具有光纤馈通的光学模块的轴测图(isometric view)；
图3是图2的光学模块的横截面图；
图4是图2的光纤馈通的轴测图；
图5是图2和图3的光纤馈通的横截面图；
图6示出在-40℃时氧化锆-玻璃-钢压缩密封的模拟应力分布；
图7是本发明的另一实施方式的横截面图；
图8a示出在图7的实施方式中的套管、钢圆柱体和应力消除支架之间的应力分布；
图8b是沿着玻璃密封的径向应力的示图；以及
图9是本发明的另一实施方式的横截面图。
具体实施方式
参考图2到图5，根据本发明的光学模块10包括具有底座12的壳体11，底座12支撑光学和电光部件13，例如激光二极管以及其它控制和功率元件。电导线14穿过气密密封的开口从壳体11的相对侧向外延伸，用于将电数据信号以及功率和控制信号传输到电光部件13并从电光部件13传输出去。还提供了用于将部件密封在壳体11内的盖(未示出)。
本发明通过利用高度发达的先进的模制技术制造具有孔16的陶瓷套管15而克服了前述问题，孔16的直径(ID)只比延伸穿过其的光纤17的外径稍大，例如大到差值高达50μm、优选地大到差值在1μm和35μm之间、最优选地大到差值在15和35μm之间，例如对于单模，光纤孔16的直径为125μm，其在几毫米的陶瓷套管的长度上具有精度高达1μm的公差控制。由于孔16的较高的长径比，光纤17和套管15之间的气密密封可使用粘合剂18来形成，例如低粘度(300到5000厘泊@25℃)热稳定的(能够经受住＞85℃的温度而不放出气态物质)环氧树脂粘合剂，如用于由Loctite，Tra-Con，Epoxy技术等提供的光纤应用的环氧树脂粘合剂，因为光纤17和孔壁之间的间隙小到足以防止裂缝，但大到足以使环氧树脂粘合剂18能够沿着光纤17通过毛细作用传送。此外，陶瓷和玻璃的良好成型性使套管15能够具有精细的特征，例如孔的部分具有不同的内孔直径，如一个部分用于裸光纤19a和一个部分用于有套光纤19b，使得整个光纤的尾光纤可在一个组装步骤中被很好地保护。使用金属管不能以低成本实现这样的紧密安装和适应性。
陶瓷套管15优选地由无机结晶氧化物材料，例如二氧化锆(氧化锆)和氧化铝(矾土)或非结晶材料，例如硅石(玻璃)构成。
光纤17使用一薄层的粘合剂18在低固化温度(例如＜130℃)时被密封在套管15内，该温度比焊接所需的较高温度(例如＞175℃)或玻璃焊接所需的温度(例如＞350℃)低得多。因此，在密封之后光纤17上的残余应力被最小化，由此对光纤强度和偏振的影响被极大地减小了。
将陶瓷或玻璃套管15密封到壳体11上的一种方法是通过金属化套管15并使用常规金属(例如AgCu)铜焊来密封。然而，金属化也是昂贵的工艺。因此，本发明提供压缩密封来以相对低的成本实现套管15和壳体11之间的气密密封，其中通过在壳体11的至少一部分中使用一种热膨胀系数(CTE)稍微高于陶瓷套管15的材料(例如金属)并结合高温密封玻璃焊料21(该高温密封玻璃焊料21被布置在壳体11内的开口中，该开口具有比套管15宽的直径)来提供该压缩密封。因此，本发明不需要高价低CTE的材料(例如科瓦铁镍钴合金、CuW或因瓦合金)用于壳体11，而使用低成本金属(例如高强度(＞290MPa抗拉屈服强度)，低合金(＜0.20wt％碳)钢，如AISI 1018钢或等效物用于壳体11的全部或至少一部分、以及AK钢CL 2/SAE J1392045XLK或等效物用于底座12)。
陶瓷套管15的CTE大约为0.5到12ppm/℃，但理想地在8到12ppm/℃之间，因此，用于壳体11的金属应具有较高的CTE，例如比陶瓷套管稍高1到10ppm/℃，优选地比它高2到4ppm/℃，以在操作温度范围使用玻璃焊料21在套管15周围形成压缩密封。因此，可选择例如CTE在3到17ppm/℃之间、理想地在10到17ppm/℃之间的不同类型的金属用于壳体11或其部分。套管15和壳体11之间的间隙在高温(通常在300℃和900℃之间)时用焊料玻璃21填充。焊料玻璃21的流动温度离陶瓷材料相变温度(例如氧化锆的1300℃)有足够的裕度(clearance)，例如超过400℃，使得套管15在密封过程期间没有性能变化。当壳体11冷却到正常应用条件和操作温度(例如室温左右)时，压缩应力在金属壳体11、玻璃焊料21和陶瓷套管15之间形成。压缩力将确保套管15、壳体11和焊料21之间的间隙保持密封而没有泄漏，即，好于1x10-8atm-cc/sec氦的泄露。
用于套管15的陶瓷材料必须具有足够大的压缩强度，例如大于200MPa，理想地大于500MPa，以保护光纤免受损坏，同时经受住由壳体11施加在玻璃焊料21上的压缩力。
由于金属壳体11的CTE的范围较宽，例如3到17ppm/℃，而玻璃或陶瓷套管15的CTE例如为0.5到12ppm/℃，因此有能生产牢固的、低成本、密封的馈通组件的材料的几种实际组合，只要金属壳体11具有的CTE高于(比它高1到10ppm/℃)陶瓷套管15的CTE。
图6示出在图2到图5的馈通中在-40℃(壳体11具有最高应力水平的最低应用温度)时的压缩应力分布的模拟的结果。施加在玻璃焊料21和套管15上的峰值应力＜160MPa，其比所述材料的压缩强度(即，氧化锆：～2000MPa，玻璃：～260MPa)低得多。金属壳体11上的压缩应力＜200MPa，比金属材料的压缩强度(例如通常＞500MPa)低得多。因此，馈通将在应用温度条件内保持密封和机械地粘接。
表1示出壳体11的实验氦(He)泄漏率，使用环氧树脂粘合剂18将光纤17密封在氧化锆套管15中。结果都充分低于1x10E-8cc.atm/s的泄漏率限制(在封装内部使用10％氦的测试读数)。
表1
  S/N   初始的小泄漏率(atm.cc/sec)
  1   2.20E-10
  2   2.80E-10
  3   9.00E-10
  4   2.40E-10
  5   1.80E-10
参考图7，光学部件(例如激光二极管泵浦)模块壳体31一般用具有框架33的铜钨(CuW)(15/85)的或陶瓷的底座32构建，并封装模块部件(未示出)，金属(例如科瓦铁镍钴合金)的或陶瓷的框架33安装在底座32上。金属和陶瓷框架一般具有低CTE，例如对金属框架而言为3to 10ppm/℃，而对陶瓷框架而言为3to 12ppm/℃。一般，底座32的CTE紧密匹配框架33的CTE，例如＜1ppm/℃的差异，且底座32的CTE也与连接到底座32的TEC(热电冷却器)衬底34紧密匹配。
如上面定义的，对壳体31而言，也需要具有紧密公差的陶瓷套管15，以使透镜光纤17与激光二极管(未示出)对齐。如上文所述的那样，使用环氧树脂粘合剂将光纤17气密密封在陶瓷套管15中。要求具有紧密公差的套管可以低成本由陶瓷(例如氧化锆、氧化铝或玻璃)材料模制而成。不幸的是，与科瓦铁镍钴合金(7.5ppm/℃)相比，大部分陶瓷具有较高的CTE(氧化锆9.7ppm/℃)，通常高1-12ppm/℃，因此不能直接玻璃焊接到框架33中。为了在套管15上提供压缩密封，框架33的CTE必须大于套管15的CTE，例如氧化锆套管15可被直接压缩密封到钢框架中，因为钢具有11.7ppm/℃的CTE，但其不能被压缩密封到科瓦铁镍钴合金或陶瓷框架中。陶瓷框架33可具有与陶瓷套管15相同的CTE或大于陶瓷套管15的CTE，但由于在陶瓷框架中难于形成用于玻璃焊接的孔，使用玻璃焊接将陶瓷套管密封到陶瓷框架是困难的。
一种方法是使用玻璃焊料35来将陶瓷套管15连接到如钢套筒36的金属筒形式的壳体31的单独部分中，接着将钢套筒连接到框架33(例如通过铜焊或焊接)，但在钢套筒36连接到框架33期间，金属/陶瓷框架33和钢套筒36之间的大CTE失配(对于氧化锆而言为4.2ppm/℃的差异)导致在玻璃焊料/钢套筒界面处的高应力。该高应力导致玻璃焊料35中的裂缝，从而造成气密密封的破裂。在框架33和钢套筒36之间的高应力还导致框架33的扭曲，这使获得与壳体31的盖的良好气密密封变得很难。
为了在套筒36连接到框架33期间(即，当温度从20℃升高到800℃并下降回落时)最小化框架33和金属套筒36之间的应力，将应力消除支架或垫片38安装在框架33和金属套筒36之间，垫片38与套管15相间隔，在垫片38和套管15之间有气隙，即，垫片38既不接触套管15也不接触玻璃焊料35。应力消除支架38可以采用与金属套筒36或框架33相同的材料或具有在金属套筒36和框架33的CTE之间的CTE的另一种材料。
在所示实施方式中，应力消除支架38包括在套筒36和框架33之间延伸而不连接到套管15或玻璃焊料35的短(0.25mm到1.0mm，理想地为0.5mm)和薄(0.1mm到0.5mm，理想地为0.2mm)的圆柱形环，并在CTE失配的材料之间(即，框架33和金属套筒36之间)充当应力消除材料。可以使用较长和较厚的支架38以将壳体/支架接合面与套筒/套管接合面隔离，但成本和结构问题成为一个需要考虑的因素。应力消除支架38和金属套筒36可被制造为由相同材料制成的单个单块整体结构，或应力消除支架38可为可连接到框架33和金属套筒36并处于框架33和金属套筒36之间的独立零件。应力消除支架38可通过铜焊或使用焊料(例如AuSn)连接到框架33和金属套筒36。
图8a和8b示出对于科瓦铁镍钴合金框架33的情况，在套筒36和玻璃焊料35的表面处的应力处于压缩中(-60MPa)，这确保了在框架33和玻璃焊料35之间的界面处的密封性。在没有应力消除支架38的情况下，玻璃焊料35裂开，且密封性将不被保持。在表2中的数据示出具有本发明的构造的所有模块在组装之后和经过0℃到100℃热震(TS)之后和500个循环-40℃到85℃温度循环之后，通过了密封性测试。
表2
Figure BDA0000040763540000081
图9示出了除了应力消除支架外与图7的实施方式相同的另一实施方式，此时应力消除支架138被设置在钢套筒36的直径最外侧。图9的外环实施方式进一步将壳体/支架接合面与套筒/套管接合面隔离，以减小它们之间的应力，但制造具有两个内部半径的整块套筒36/支架138可能比制造具有一个内部半径和两个外部半径的整块套筒36/支架138更昂贵。

Claims (26)

1.一种光学模块，包括：
光学部件，所述光学部件用于产生光学信号；
壳体，所述壳体用于封装所述光学部件，所述壳体带有具有第一热膨胀系数的部分并包括延伸穿过其外壁的开口；
陶瓷套管，所述陶瓷套管延伸穿过所述壳体的所述部分中的所述开口，在所述陶瓷套管与所述壳体的所述部分之间有间隙，所述陶瓷套管具有小于所述第一热膨胀系数的第二热膨胀系数，并包括具有内径的纵向延伸通道；
玻璃焊料，所述玻璃焊料填充所述陶瓷套管和所述壳体的所述部分之间的所述间隙，并由于所述第一热膨胀系数和第二热膨胀系数之间的差异，在所述壳体的所述部分的压缩下，形成它们之间的气密密封；
光纤，所述光纤延伸穿过所述陶瓷套管与所述光学部件对齐，所述光纤具有小于所述纵向延伸通道的内径的差值高达50μm的外径；以及
粘合剂，所述粘合剂在所述纵向延伸通道中气密密封所述光纤。
2.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述壳体包括：
主框架，所述主框架用于封装所述光学部件；
安装套筒，所述安装套筒限定了具有所述第一热膨胀系数的所述壳体的所述部分，用于接纳穿过其所述开口的所述陶瓷套管，所述开口限定所述陶瓷套管与所述安装套筒之间的间隙；以及
应力消除支架，所述应力消除支架在所述安装套筒和所述主框架之间延伸而不直接连接到所述陶瓷套管或所述玻璃焊料。
3.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述第一热膨胀系数比所述第二热膨胀系数大1ppm/℃到10ppm/℃。
4.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述粘合剂包括环氧树脂粘合剂。
5.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述第一热膨胀系数在3ppm/℃到17ppm/℃之间。
6.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述第一热膨胀系数在10ppm/℃和17ppm/℃之间。
7.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述壳体的所述部分由高强度低合金钢构成。
8.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述第二热膨胀系数在8ppm/℃到12ppm/℃之间。
9.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述第二热膨胀系数在0.5ppm/℃到10ppm/℃之间。
10.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述陶瓷套管由选自氧化锆、氧化铝和玻璃所组成的组中的材料构成。
11.一种在包括壳体的光学模块中形成馈通的方法，所述壳体带有具有第一热膨胀系数的部分，所述方法包括：
a)提供具有纵向延伸通道的陶瓷套管，所述纵向延伸通道具有内径，所述陶瓷套管具有小于所述第一热膨胀系数的第二热膨胀系数；
b)使用粘合剂气密密封延伸穿过所述陶瓷套管的光纤，所述光纤具有小于所述陶瓷套管的所述内径的差值高达50μm的外径；
c)使所述陶瓷套管延伸通过在所述壳体的所述部分中的开口，所述陶瓷套管与所述壳体之间具有间隙；
d)在升高的温度下熔化所述间隙中的玻璃焊料以将所述陶瓷套管固定在所述开口中；
由此，在操作温度，由于所述第一热膨胀系数和第二热膨胀系数之间的差异，所述壳体的所述部分压缩所述玻璃焊料，形成气密密封。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述壳体的所述部分包括安装套筒，所述安装套筒包括用于接纳所述陶瓷套管的开口；并且其中所述壳体还包括：
主框架，所述主框架用于封装与所述安装套筒分离的光学部件；以及
应力消除支架，所述应力消除支架在所述安装套筒和所述主框架之间延伸而不直接连接到所述陶瓷套管或所述玻璃焊料。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤b)包括在低于130℃的固化温度下使用一薄层环氧树脂粘合剂将所述光纤气密密封在所述陶瓷套管中。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤d)包括在300℃到900℃之间的温度下使用焊料玻璃填充所述陶瓷套管和所述壳体之间的所述间隙。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一热膨胀系数比所述第二热膨胀系数大1ppm/℃到10ppm/℃。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一热膨胀系数在10ppm/℃到17ppm/℃之间。
17.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述壳体的所述部分由高强度低合金钢构成。
18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二热膨胀系数在8ppm/℃到12ppm/℃之间。
19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述陶瓷套管由选自氧化锆、氧化铝和玻璃所组成的组中的材料构成。
20.一种光学模块，包括：
光学部件，所述光学部件用于产生光学信号；
壳体，所述壳体用于封装所述光学部件，并包括延伸穿过其外壁的开口；
陶瓷套管，所述陶瓷套管延伸穿过所述壳体中的所述开口，所述陶瓷套管具有第一热膨胀系数并包括具有内径的纵向延伸通道；
安装套筒，所述安装套筒用于接纳穿过其开口的所述陶瓷套管，所述安装套筒与所述陶瓷套管之间有间隙，所述安装套筒具有大于所述第一热膨胀系数的第二热膨胀系数；
玻璃焊料，所述玻璃焊料填充所述陶瓷套管和所述安装套筒之间的所述间隙，由于所述第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差异，在所述安装套筒的压缩下，形成其间的气密密封；
应力消除支架，所述应力消除支架在所述安装套筒和所述壳体之间延伸而不直接连接到所述陶瓷套管；
光纤，所述光纤延伸穿过所述陶瓷套管与所述光学部件对齐，所述光纤具有小于所述纵向延伸通道的内径的差值高达50μm的外径；以及
粘合剂，所述粘合剂将所述光纤气密密封在所述纵向延伸通道中。
21.如权利要求20所述的光学模块，其特征在于，所述第二热膨胀系数比所述第一热膨胀系数大1ppm/℃到10ppm/℃。
22.如权利要求20所述的光学模块，其特征在于，所述安装套筒和所述应力消除支架由单块结构组成。
23.如权利要求20所述的光学模块，其特征在于，所述应力消除支架具有与所述壳体相同的或在所述壳体和所述第二热膨胀系数之间的热膨胀系数。
24.如权利要求20所述的光学模块，其特征在于，所述壳体由具有热膨胀系数在3ppm/℃到10ppm/℃之间的金属组成。
25.如权利要求20所述的光学模块，其特征在于，所述壳体由具有热膨胀系数在3ppm/℃到12ppm/℃之间的陶瓷材料组成。
26.如权利要求20所述的光学模块，其特征在于，所述壳体具有比所述第一热膨胀系数小1ppm/℃到12ppm/℃的热膨胀系数。
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