CN103605191A - 一种新型cwdm单纤双向收发器件及封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型CWDM单纤双向收发器件及封装方法，通过将三个滤波片固定在滤波片支架上，三个滤波片分别与垂直方向夹角为10°～15°、按水平方向设置、与水平方向夹角为30°～35°；光纤组件与金属壳体通过激光焊接后与探测器芯片耦合后采用胶粘接并高温固化；然后将激光器芯片压装在激光器芯片管座中并通过激光穿焊固定；将光隔离器设置在隔离器座中并通过烤胶固定后设置在激光器芯片管座中并通过激光焊接固定，最后通过金属调节环耦合后采用激光焊接固定。本发明的积极效果是：保证该结构产品的激光器和探测器的指标都能达到要求，从而实现间隔20nm及以上波长的CWDM单纤双向收发功能。

Description

一种新型CWDM单纤双向收发器件及封装方法
技术领域
本发明涉及一种小角度分光结构BOSA，尤其是涉及一种新型CWDM单纤双向收发器件，应用于20nm间隔以及以上CWDM 单纤双向收发组件、CWDM 回传RFoG 系统等。
背景技术
现用常规结构BOSA如图1，包括金属壳体21、45°滤波片22、金属镜架23、光纤组件24、橡胶保护套25、0°滤波片26、探测器芯片27、激光器芯片28。该结构以及类似结构一般能满足间隔60nm及以上波长的单纤双向收发，但是在该结构上做小间隔波长（间隔20nm～60nm）的单纤双向收发器时，损耗过大导致激光器和探测器指标不能达到要求。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种新型CWDM单纤双向收发器件及封装方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型CWDM单纤双向收发器件，包括激光器芯片、探测器芯片、光纤组件、光隔离器和三个滤波片，三个滤波片固定在滤波片支架上，其中：第一滤波片与垂直方向夹角为10°～15°；第二滤波片按水平方向设置；第三滤波片与水平方向夹角为30°～35°；滤波片支架与金属壳体连接；光纤组件与金属壳体通过激光焊接组成第一组合体；第一组合体与探测器芯片耦合后采用胶粘接并高温固化，形成第二组合体；激光器芯片压装在激光器芯片管座中并通过激光穿焊形成第三组合体；光隔离器设置在隔离器座中并通过烤胶固定形成第四组合体，第四组合体设置在第三组合体的激光器芯片管座中并通过激光焊接固定，形成第五组合体，第五组合体与第二组合体通过金属调节环耦合后采用激光焊接固定。
本发明还提供了一种新型CWDM单纤双向收发器件的封装方法，包括如下步骤：
步骤一、将第一滤波片、第二滤波片和第三滤波片采用烤胶方式固定在滤波片支架上，其中第一滤波片为发射端玻片，与垂直方向夹角为10°～15°；第二滤波片为接收端玻片，按水平方向设置；第三滤波片为全反射玻片，与水平方向夹角为30°～35°；
步骤二、然后将滤波片支架压入金属壳体中，再将光纤组件与金属壳体通过激光焊接组成第一组合体；
步骤三、将第一组合体与探测器芯片耦合，满足响应度要求后，将探测器芯片与第一组合体采用胶粘接并高温固化，形成第二组合体；
步骤四、将激光器芯片压装进激光器芯片管座并进行激光穿焊形成第三组合体，将光隔离器放入隔离器座中进行烤胶固定形成第四组合体，然后将第四组合体放入第三组合体中的激光器芯片管座里进行激光焊接固定形成第五组合体；
步骤五、将第五组合体与第二组合体通过金属调节环进行耦合，满足功率要求后，将三者进行激光焊接固定。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：通过合理设计滤波片支架和控制三个滤波片的空间相对位置，以及调整工艺，保证该结构产品的激光器和探测器的指标都能达到要求，从而实现间隔20nm及以上波长的CWDM单纤双向收发功能。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是现有常规BOSA的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明中滤波片支架及滤波片示意图。
具体实施方式
一种新型CWDM单纤双向收发器件，如图2和图3所示，包括：激光器芯片1、激光器芯片管座2、金属调节环3、滤波片支架4、金属壳体5、光纤组件6、橡胶护套7、探测器芯片8、隔离器座9、光隔离器10、第一滤波片11、第二滤波片12、第三滤波片13等，其中：。
所述第一滤波片11、第二滤波片12和第三滤波片13采用烤胶方式固定在滤波片支架4上，其中第一滤波片11为发射端玻片，与垂直方向夹角为10°～15°；第二滤波片12为接收端玻片，按水平方向设置；第三滤波片13为全反射玻片，与水平方向夹角为30°～35°。滤波片支架4与金属壳体5采用过盈紧配合压装方式组合并用环氧胶涂于配合缝隙中烤胶固定；光纤组件6首先与金属壳体5通过激光焊接组成第一组合体，在光纤组件6外设置有橡胶护套7；将第一组合体与探测器芯片8耦合，满足响应度要求后，探测器芯片8与第一组合体采用胶粘接并高温固化，形成第二组合体；激光器芯片1压装在激光器芯片管座2中并通过激光穿焊形成第三组合体；光隔离器10设置在隔离器座9中并通过烤胶固定形成第四组合体，第四组合体设置在第三组合体的激光器芯片管座2中并通过激光焊接固定，形成第五组合体，第五组合体与第二组合体通过金属调节环3进行耦合，满足功率要求后采用激光焊接形成最终产品。
本发明还提供了一种新型CWDM单纤双向收发器件的封装方法，包括如下步骤：
步骤一、将第一滤波片11、第二滤波片12和第三滤波片13采用烤胶方式固定在滤波片支架4上，其中第一滤波片11为发射端玻片，与垂直方向夹角为10°～15°；第二滤波片12为接收端玻片，按水平方向设置；第三滤波片13为全反射玻片，与水平方向夹角为30°～35°；
步骤二、然后将滤波片支架4压入金属壳体5中，再将光纤组件6与金属壳体5通过激光焊接组成第一组合体；为了简化工艺并节省胶的成本，滤波片支架4与金属壳体5采用过盈紧配合压装方式组合并用环氧胶涂于配合缝隙中烤胶固定；
步骤三、将第一组合体与探测器芯片8耦合，满足响应度要求后，将探测器芯片8与第一组合体采用胶粘接并高温固化，形成第二组合体；
步骤四、将激光器芯片1压装进激光器芯片管座2并进行激光穿焊形成第三组合体，将光隔离器10放入隔离器座9中进行烤胶固定形成第四组合体，然后将第四组合体放入第三组合体中的激光器芯片管座2里进行激光焊接固定形成第五组合体；
步骤五、将第五组合体与第二组合体通过金属调节环3进行耦合，满足功率要求后，将三者进行激光焊接，形成最终产品。
由于LD端较PD端更容易耦合，故先耦合封装PD端（即步骤三），待PD端耦合满足要求粘胶固化后再耦合焊接LD端（即步骤五），老化后得到最终产品。经过实际制作验证，PD端响应度实际损耗（与裸芯片响应度相比）能够控制在20%左右，LD端功率损耗能控制在40%左右。
本发明的工作原理是：结合CWDM滤波片通止波长间隔20nm~60nm的特性，在激光器波长间隔20nm时，以往都是准直器平行光才能达到的指标，现在通过调整点光源与滤波片入射角度，不仅能减小发射波长的通光损耗，同时也能减小接收波长的反射损耗，最大提升发射和接收两端的性能指标，达到与平行光同样的损耗水平。

Claims (6)

1.一种新型CWDM单纤双向收发器件，其特征在于：包括激光器芯片、探测器芯片、光纤组件、光隔离器和三个滤波片，三个滤波片固定在滤波片支架上，其中：第一滤波片与垂直方向夹角为10°～15°；第二滤波片按水平方向设置；第三滤波片与水平方向夹角为30°～35°；滤波片支架与金属壳体连接；光纤组件与金属壳体通过激光焊接组成第一组合体；第一组合体与探测器芯片耦合后采用胶粘接并高温固化，形成第二组合体；激光器芯片压装在激光器芯片管座中并通过激光穿焊形成第三组合体；光隔离器设置在隔离器座中并通过烤胶固定形成第四组合体，第四组合体设置在第三组合体的激光器芯片管座中并通过激光焊接固定，形成第五组合体，第五组合体与第二组合体通过金属调节环耦合后采用激光焊接固定。
2.根据权利要求1所述的一种新型CWDM单纤双向收发器件，其特征在于：所述第一滤波片为发射端玻片；第二滤波片为接收端玻片；第三滤波片为全反射玻片。
3.根据权利要求1所述的一种新型CWDM单纤双向收发器件，其特征在于：所述滤波片支架与金属壳体采用过盈紧配合压装方式组合。
4.根据权利要求3所述的一种新型CWDM单纤双向收发器件，其特征在于：滤波片支架与金属壳体的配合缝隙中涂有环氧胶。
5.一种新型CWDM单纤双向收发器件的封装方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、将第一滤波片、第二滤波片和第三滤波片采用烤胶方式固定在滤波片支架上，其中第一滤波片为发射端玻片，与垂直方向夹角为10°～15°；第二滤波片为接收端玻片，按水平方向设置；第三滤波片为全反射玻片，与水平方向夹角为30°～35°；
步骤二、然后将滤波片支架压入金属壳体中，再将光纤组件与金属壳体通过激光焊接组成第一组合体；
步骤三、将第一组合体与探测器芯片耦合，满足响应度要求后，将探测器芯片与第一组合体采用胶粘接并高温固化，形成第二组合体；
步骤四、将激光器芯片压装进激光器芯片管座并进行激光穿焊形成第三组合体，将光隔离器放入隔离器座中进行烤胶固定形成第四组合体，然后将第四组合体放入第三组合体中的激光器芯片管座里进行激光焊接固定形成第五组合体；
步骤五、将第五组合体与第二组合体通过金属调节环进行耦合，满足功率要求后，将三者进行激光焊接固定。
6.根据权利要求5所述的一种新型CWDM单纤双向收发器件的封装方法，其特征在于：滤波片支架与金属壳体采用过盈紧配合压装方式组合并用环氧胶涂于配合缝隙中烤胶固定。
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Application publication date: 20140226

Assignee: Sichuan Finetop Technology Co., Ltd.

Assignor: Sichuan Sunstar Communication Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2018510000035

Denomination of invention: Novel CWDM single-fiber dual-direction receiving and sending device and packaging method

Granted publication date: 20150520

License type: Common License

Record date: 20180802