CN102621638A - 一种基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器 - Google Patents

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Abstract

一种基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器，包括模组铝盒和曲线型无热波导阵列光栅芯片组件，还包括：橡胶固定下垫上设有与所述曲线型无热波导阵列光栅芯片组件形状吻合的凹模；橡胶固定上盖贴合在所述橡胶固定下垫上，将所述曲线型无热波导阵列光栅芯片组件封装在所述凹模内；模组铝盒盖和模组铝盒用螺栓固定连接，将橡胶固定上盖和橡胶固定下垫连同其中的曲线型无热波导阵列光栅芯片组件封装在内。本发明采用橡胶固定下垫和橡胶固定上盖为基础的新型封装结构，由于所述新型结构的材料较为普通，在市场上容易采购，价格低廉，从而可以降低生产成本；又可以大幅度提高单个产品的生产效率，从而减少产品的生产周期。

Description

一种基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器
技术领域
本发明涉及一种组件封装结构设计的光波长信号筛选装置，特别是一种基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器。
背景技术
目前，公知的基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器(AAWG)，主要由模组铝盒、单纤橡胶帽、带纤橡胶保护套、曲线型无热波导阵列光栅(Arrayed WaveguideGrating，AWG)芯片组件构成。在常见的封装结构设计中，采用一种流动性较好，具有延时凝固特性的胶水灌封填充进铝盒内部，把已经置于模组铝盒内部的曲线型无热波导阵列光栅(AWG)芯片组件完全包裹。但是，注胶封装会导致产品的生产效率低下，生产成本较高，产品封装体积较大，有悖于小型化封装趋势。
发明内容
针对现有的AAWG封装结构设计存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种采用新型封装结构设计的基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器，以达到提高产品的生产效率，降低生产成本的目的。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器，包括模组铝盒和曲线型无热波导阵列光栅芯片组件，其特征在于，还包括：橡胶固定下垫，所述橡胶固定下垫上设有与所述曲线型无热波导阵列光栅芯片组件形状吻合的凹模；橡胶固定上盖，贴合在所述橡胶固定下垫上，将所述曲线型无热波导阵列光栅芯片组件封装在所述凹模内；模组铝盒盖，所述模组铝盒盖和模组铝盒用螺栓固定连接，将橡胶固定上盖和橡胶固定下垫连同其中的曲线型无热波导阵列光栅芯片组件封装在内。
优选地，还可以在所述模组铝盒内底部设有一组围栏，所述围栏围成与所述橡胶固定下垫的外形匹配的形状，将橡胶固定下垫卡紧在其中。
其中，橡胶固定下垫可以选用普通的橡胶，优选硅橡胶。
上述基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器的封装过程为，采用一片橡胶固定下垫，内部结构形状与曲线型无热波导阵列光栅(AWG)芯片组件形状完全吻合，将曲线型无热波导阵列光栅(AWG)芯片组件放入橡胶固定下垫后合上橡胶固定上盖，橡胶固定下垫与橡胶固定上盖接触处通过胶水固定。将上述封装好组件放入模组铝盒内部匹配的围栏内，橡胶固定下垫底部与模组铝盒接触部分用胶水贴合。盖上模组铝盒盖，再用螺钉旋转紧固。
上述封装结构尤其适用于基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器(AAWG)。
其中，曲线型无热波导阵列光栅(AWG)芯片组件主要由内嵌陶瓷插芯的金属条、AWG芯片、输出带纤阵列板构成。所述曲线型无热波导阵列光栅(AWG)芯片组件放入橡胶固定下垫，所述组件能够与橡胶固定下垫内部完整平齐的贴合，所述组件棱边全部在橡胶固定下垫内部，合上的橡胶固定上盖能够与橡胶固定下垫完好匹配。
本发明的技术效果在于：采用橡胶固定下垫和橡胶固定上盖为基础的新型封装结构，由于所述新型结构的材料较为普通，在市场上容易采购，价格低廉，从而可以降低生产成本；又可以大幅度提高单个产品的生产效率，从而减少产品的生产周期。
附图说明
图1曲线型无热波导阵列光栅(AWG)芯片组件示意图；
图2橡胶固定下垫结构示意图。
图3基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器封装结构图。
图4模组铝盒结构示意图。
图中：
1.金属条         2.AWG芯片      3.输出带纤阵列板    4.AWG芯片组件
5.橡胶固定下垫   6.带纤橡胶套   7.模组铝盒          8.单纤橡胶套
9.橡胶固定上盖   10.模组铝盒盖  11.沉头螺钉
具体实施方式
以下结合附图，详细说明本发明基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器的结构。
如图4所示，基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器包括模组铝盒7、模组铝盒盖10、橡胶固定下垫5、橡胶固定上盖9和曲线型无热波导阵列光栅芯片组件4。
如图1所示，曲线型无热波导阵列光栅芯片组件(简称AWG芯片组件)4包括曲线型无热波导阵列光栅(AWG)芯片2、内嵌陶瓷插芯的金属条1和输出带纤阵列板3。其中，AWG芯片2的形状为斜切去一角的长方形，其长度和宽度分别为54mm和40.5mm，材质为二氧化硅。内嵌陶瓷插芯的金属条1也是长方形，其尺寸体积为35×6×6mm(长×宽×高)，金属条1的一条长边用胶水粘接在AWG芯片2的斜边上。输出带纤阵列板3胶合在AWG芯片2的输出区域。上述三部分构成曲线型无热波导阵列光栅芯片组件4。
如图2所示，橡胶固定下垫5上设计有与图1所示的AWG芯片组件4的形状相吻合的凹模。凹模的大小设计成正好可以放入AWG芯片组件4，因此凹模包括两个部分，其中用于容纳AWG芯片2区域的尺寸为长56mm，宽40.5mm，深度为3mm；用于容纳内嵌陶瓷插芯的金属条1的区域的尺寸为长39mm，宽13mm，深度为4mm，所用材料为硅橡胶。如图3所示，将曲线型无热波导阵列光栅AWG芯片组件4放入橡胶固定下垫5内部，AWG芯片2各棱边必须全部在橡胶固定下垫5内部，AWG芯片2底部平面与橡胶固定下垫5内部平面平整贴合。为使内嵌陶瓷插芯的金属条1与橡胶固定下垫5不能直接接触，内嵌陶瓷插芯的金属条1与橡胶固定下垫5的凹模底部之间必须留有0.5～1mm的间隙。
如图3所示，带纤橡胶套6通过胶水粘合固定在模组铝盒7的卡槽内，单纤橡胶套8塞进模组铝盒7的小孔内，并用胶水固定。分别将曲线型无热波导阵列光栅AWG芯片组件4的输出带纤阵列板3的光纤和内嵌陶瓷插芯的金属条1引出的光纤穿过带纤橡胶套6、单纤橡胶套8。所述带纤橡胶套6、单纤橡胶套8可以避免光纤与模组铝盒7直接接触，起到保护光纤的作用。
如图3和图4所示，模组铝盒7底部有一组(5个)长度不等，高度为8.7mm的围栏，围成与橡胶固定下垫5的外形相匹配的区域，围成的面积为75.1×52.5mm2。将橡胶固定下垫5置于模组铝盒7所述的围栏内，用围栏将橡胶固定下垫卡紧。围栏一般设计成一组间歇性的围栏，卡紧的效果较好。盖上橡胶固定上盖9，橡胶固定上盖9只覆盖曲线型无热波导阵列光栅AWG芯片组件4中AWG芯片2部分，未覆盖内嵌陶瓷插芯的金属条1。所述橡胶固定上盖9与橡胶固定下垫5紧密贴合，所述二者的组合最高高度为8.7mm，即橡胶固定上盖9贴合到橡胶固定下垫5后的高度不能超过模组铝盒7内围栏的高度。最后合上模组铝盒盖10，用5枚沉头螺钉11旋转紧固。
采用橡胶固定下垫5为基础的本发明，所述设计结构简单，所用物料在市场上容易采购，价格与注胶封装方式所用物料相比更加便宜，能够降低生产成本。在生产过程中，所需工序相对简单，所需工时相对较少，能够大幅度提高产品的生产效率。
以上通过较佳的实施例，描述了所述基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器的具体封装结构。所述波分复用器与传统设计的同类产品的相关实验数据如下：
Figure BSA00000432079900041
综上所述，本发明的优点是：可以降低生产成本，大幅度提高产品的生产效率。

Claims (7)

1.一种基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器，包括模组铝盒和曲线型无热波导阵列光栅芯片组件，其特征在于，还包括：
橡胶固定下垫，所述橡胶固定下垫上设有与所述曲线型无热波导阵列光栅芯片组件形状吻合的凹模；
橡胶固定上盖，贴合在所述橡胶固定下垫上，将所述曲线型无热波导阵列光栅芯片组件封装在所述凹模内；
模组铝盒盖，所述模组铝盒盖和模组铝盒用螺栓固定连接，将橡胶固定上盖和橡胶固定下垫连同其中的曲线型无热波导阵列光栅芯片组件封装在内。
2.如权利要求1所述的基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器，其特征在于，在所述模组铝盒内底部设有一组围栏，所述围栏围成与所述橡胶固定下垫的外形匹配的形状，将橡胶固定下垫卡紧在其中。
3.如权利要求2所述的基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器，其特征在于，所述橡胶固定下垫底部用胶粘在所述模组铝盒内，且所述橡胶固定上盖贴合到橡胶固定下垫后的高度不超过所述模组铝盒内围栏的高度。
4.如权利要求1所述的基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器，其特征在于，所述曲线型无热波导阵列光栅芯片组件包括曲线型无热波导阵列光栅芯片、输出带纤阵列板和内嵌陶瓷插芯的金属条；其中，所述曲线型无热波导阵列光栅芯片的形状为斜切去一角的长方形，所述金属条的形状也是长方形，且金属条的一条长边与曲线型无热波导阵列光栅芯片的斜边用粘胶接合。
5.如权利要求4所述的基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器，其特征在于，所述橡胶固定下垫上凹模的尺寸为：容纳曲线型无热波导阵列光栅芯片区域的尺寸为长56mm，宽40.5mm，深3mm；容纳内嵌陶瓷插芯的金属条区域的尺寸为长39mm，宽13mm，深4mm。
6.如权利要求5所述的基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器，其特征在于，所述内嵌陶瓷插芯的金属条与所述橡胶固定下垫不直接接触，金属条和凹模底部之间的间隙为0.5-1mm。
7.如权利要求1所述的基于热不敏感的平面波导阵列光栅波分复用器，其特征在于，所述橡胶固定下垫是硅橡胶材料制成的。
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