CN104487879B - 密闭式光纤对准组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密闭式光纤对准组件，其包括具有第一表面的第一套箍部分(40)和具有第二表面的第二套箍部分(42)，所述第一表面设置有接收光纤端部的多个凹槽(34)，其中，所述凹槽相对于第一套箍部分限定端部的位置和朝向，所述第二表面面对所述第一套箍的第一表面，其中，所述第一套箍部分以第一表面抵接第二表面而附连到第二套箍部分，其中，在第一套箍部分与第二套箍部分之间限定空腔(48)，其中，所述空腔比凹槽更宽，并且其中，每根光纤的悬浮部分悬浮在空腔中，并且其中，所述空腔用密封剂密封。所述密封剂绕所述光纤在空腔内的悬浮部分延伸。使所述空腔暴露的孔(41)至少设置在第一套箍部分和第二套箍部分中的一个中，其中，密封剂通过所述孔送入。在另一方面中，所述密闭式组件提供了用于光电模块的光学对准件和密闭式馈通件。在又一方面中，所述密闭式组件提供了用于到光电模块的通路的对准件和端子。

Description

密闭式光纤对准组件
优先权要求
本申请要求在2012年4月11日提交的编号为61/623,027的美国临时专利申请和在2012年9月10日提交的编号为61/699,125的美国临时专利申请的优先权，其通过引用完全并入，如同在本文中完全阐述的。下面提到的所有出版物都通过引用完全并入，如同在本文中完全阐述的。
政府权利
本发明是以在由海军空中作战中心飞行器部门(NAVAL AIR WARFARE CTRAIRCRAFT DIVISION)授予的编号为N68335-12-C-0123的合同下的政府支持而取得的。政府对本发明具有一定的权利。
技术领域
本发明涉及光纤套箍结构，具体地涉及包括用于对准光纤的套箍的密闭式光纤对准组件。
背景技术
鉴于用于现代数据传输(例如，用于高清晰度视频数据)的日益增长的带宽需求，光纤信号传输在数据通信中已经变得无处不在。光信号通过光纤和相关连接器以及交换机的网络在光纤上被传输。对于给定的物理尺寸/空间，光纤与铜线相比表现出显著更高带宽的数据传输能力和较低的信号损失。
在光纤信号传输中，光信号和电信号的转化在超出光纤终止端的地方发生。具体地，在光纤的输出端，来自光纤的光线被转换接收器探测到并且转化为电信号用于下游进一步的数据处理(即光至电的转化)。在光纤的输入端，电信号通过转换发射器被转化为要输入光纤中的光(即电至光的转化)。
所述光电器件(接收器和发射器以及相关光学元件和电子硬件)包含在光电模块或封装中。光纤通过设置在壳体壁中的开口从光电模块的壳体外部导入。光纤的端部光学地耦合到保持在壳体内的光电器件。馈通元件支撑光纤穿过壁开口的部分。对于各种应用，人们期望的是密闭地密封光电器件在光电模块的壳体内，以保护部件免受腐蚀性介质、湿气等之害。由于光电模块的封装必须密闭地密封为一体，所述馈通元件必须被密闭地密封，从而使光电模块壳体内的电光部件被可靠地和连续地保护而免受环境之害。
以往，密闭式馈通件是以限定大间隙的圆柱形套筒的形式，光纤的一部分通过所述间隙穿过。光纤延伸超出所述套筒进入光电模块。光纤的端部终止在套箍(从套筒分离)中，其与设置在其中的光电器件对准。诸如环氧树脂的密封材料被施加以密封在光纤与套筒的内壁之间的间隙空间。所述套筒被插入到在光电模块壳体中的开口，并且所述开口典型地通过焊接套筒的外壁到壳体上而被密封。套筒的外壁可以是镀金的，以便利于焊接并且提高耐腐蚀性。
鉴于套筒与光纤之间的大间隙以及使用环氧树脂来密封这样的间隙(即光纤外壁与套筒内壁之间的环氧树脂层)，所述套筒不以相对于所述套筒的任何位置对准支撑光纤。鉴于密封材料提供了对保持在其中的光纤部分的应力和应变消除，脆性光纤不容易在处理过程中断裂。套筒基本上用作护环或管道，其被密封到所述光电模块壳体，并以在所述套筒内以密闭式密封穿过所述光纤。如下面所指出的，光纤的端部需要借助于套箍而在可接受的公差范围内对准到光电器件。
为了光学地耦合光纤的输入/输出到光电模块中的光电器件，诸如透镜和反射镜的光学元件需要准直和/或聚焦来自光源(如激光)的光到光纤的输入端，并且需要准直和/或聚焦来自光纤输出端的光到接收机。为了实现可接受的信号电平，所述光纤的端部必须以高公差精确地对准到发射器和接收器，因而光纤被精确地对准到相对于所述发射器和接收器支撑的光学元件。在过去，鉴于以可接受的公差实现需要的光学对准所需的内部光学元件和结构，包括连接端口的耦合结构设置在密闭式密封的光电模块的壳体内，端接光纤端部的套箍耦合到所述结构。因此，发射器和接收器以及相关的光学元件和连接结构通常是笨重的，其占用显著的空间，从而使它们不适合于在较小的电子设备中使用。迄今为止，包含发射器和接收器的光电模块通常是相当昂贵的，并且在尺寸上对于给定的端口数量通常相当大。鉴于光纤是脆性的，因而在物理地连接到在光电模块内的耦合结构期间和之后，必须小心地处理并避免在馈通套筒处的损坏。在光纤断裂的情况下，更换所述密闭式光纤馈通件所焊接到的整个光电模块一直是行业惯例。光纤相对于发射器和接收器的连接和光学对准必须以亚微米级的精度来装配，并且所述部件必须以亚微米级的精度来制造，并且应该能够以完全自动化、高速的工艺而经济地生产。
现有的光纤数据传输的上述缺点在多通道光纤传输中都加剧了。
OZ光学有限公司生产以玻璃焊料可密闭式密封的多光纤接插线，所述接插线具有多根穿过套筒的光纤，所述光纤延伸超出套筒，所述光纤的端部保持在从所述套筒分离的对准套箍中。OZ光学有限公司还生产一种以金属焊料可密闭式密封的多光纤接插线，其中，所述光纤涂覆有金属(金属化光纤)。所述光纤端接与支撑在套筒内的硅套箍，所述套筒是从套箍分离的部件。所述套筒的外壁是镀金的以密封到光电模块的壳体。然而，这些多光纤密闭式馈通构造似乎没有解决上面提到的现有技术的这些缺点，并至少从可制造性的角度引入了额外的复杂性和成本。
所需要的是一种改进的密闭式光纤对准组件，其以降低的成本改善光学对准、可制造性、易用性、功能性和可靠性。
发明内容
本发明提供了一种改进的密闭式光纤对准组件，其以降低的成本改善光学对准、可制造性、易用性、功能性和可靠性，从而克服了现有技术结构的许多缺点。
在一个方面中，本发明提供一种密闭式光纤对准组件，其包括：具有第一表面的第一套箍部分，所述表面设置有至少接收多根光纤的端部的多个凹槽，其中，所述凹槽相对于所述第一套箍部分限定端部的位置和朝向；具有第二表面的第二套箍部分，所述第二表面面对第一套箍的第一表面，其中所述第一套箍部分以第一表面抵靠第二表面而附连到第二套箍部分，其中空腔限定在第一套箍部分与第二套箍部分之间，其中所述空腔比凹槽更宽，并且其中每根光纤的悬浮部悬浮在所述空腔中，并且其中所述空腔以密封剂密封。所述密封剂绕在空腔内的光纤悬浮部延伸。至少一个第一套箍部分的第一表面上设置有限定在第一套箍部分中第一凹处的阱，其中，所述第一凹处和所述第二套箍部分一起限定所述空腔。使所述空腔暴露的孔至少设置在第一套箍部分和第二套箍部分中的一个中，其中密封剂通过所述孔送入。
在本发明的另一方面中，密闭式光纤对准组件提供用于光电模块的光学对准件和密闭式馈通件。在本发明的又一方面中，密闭式光纤对准组件提供用于到光电模块的通路的对准件和终端。
附图说明
为了更全面地理解本发明的性质和优点，以及优选使用模式，应参照结合附图理解的下述具体实施方式。在下述附图中，相同的附图标记指代遍及附图的相同或相似的部件。
图1是根据本发明的一个实施例的光电模块壳体的示意性透视图，密闭式光纤组件密闭地密封到所述壳体。
图2是示出根据本发明的一个实施例的具有密闭式光纤组件的光学接插跳线的示意性透视图。
图3是示出根据本发明一个实施例的图2中的光学接插跳线以密闭式光纤组件密闭地密封到光电模块壳体的示意性原理图。
图4A到4C是根据本发明一个实施例的密闭式光纤组件的透视图。
图5A至5C是图4中的密闭式光纤组件的俯视图，图5D示出了一个可选实施例。
根据本发明一个实施例，图6是图4中的密闭式光纤组件的分解透视图。
图7A至7E是密闭式光纤组件的盖子的俯视图。
图8A至8E是密闭式光纤组件的光纤套箍的俯视图。
图9A至9E是沿着图5A中的线9A-9A到9E-9E获取的剖视图。
图10A和10B是根据本发明的一个实施例的密闭式光纤组件中光纤的出射端处的光引导元件的透视图；图10C是沿着图10B中线10C-10C获取的剖视图。
图11是根据本发明的另一实施例的光电模块壳体的示意性透视图，密闭式光纤组件密闭地密封到其上。
图12是密闭式光纤组件的原型的摄影剖视图。
图13是示出根据本发明的另一实施例的安装密闭式光纤组件到光电模块壳体上的额外细节的剖视图。
具体实施方式
本发明在下面参照参考附图的多个实施例进行描述。虽然本发明按照用以实现本发明的目的的最佳方式进行说明，本领域技术人员应该理解的是，变化可以鉴于这些教导实现而不偏离本发明的精神或范围。
本发明提供了一种改进的密闭式光纤组件，其以降低的成本改善光学对准、可制造性、易用性、功能性和可靠性，从而克服了现有技术结构的许多缺点。
根据本发明的一个实施例，图1是一种光电模块12的示意图，密闭式光纤组件10密闭地密封到其上，所述光电模块12包括壳体14，其包括密闭地密封到所述壳体的基座16和盖子，保护壳体的内部免受壳体的外部环境的影响。为简单起见，光电模块12的盖子在图1中被省略。封闭在壳体中的腔内的是光电器件17和18(例如，发射器和接收器以及关联的电子器件和/或光学元件(图1中未具体示出，但在图3中示意性地示出))。光电模块12内的电子器件经由弹性的电连接销19电学地连接到外部电路板20。
在所示的实施例中，壳体基座16包括两个开口21和22，密闭式光纤组件10通过所述开口被插入。按照本发明的一个方面，每个密闭式光纤组件10作为用于光纤带23中的光纤24的密闭式馈通件。在所示的实施例中，光纤带23中有四根光纤24。密闭式光纤组件10也作为一个套箍，其相对于彼此并且相对于所述密闭式光纤组件10的外表面支撑光纤24的端部(即一部分或“端部”)在固定位置上。如将在下面进一步阐述的，一旦密闭式光纤组件10被固定附连到壳体14(例如，通过焊接在基座16中的开口(21、22))，光纤24的端部将相对于壳体14中的光电装置(17、18)固定到位(即精确地对准)。
根据本发明的一个实施例，图2是示出具有密闭式光纤组件10的光学接插跳线30的示意图。根据本发明的一个实施例，图3是示出光学接插跳线30以密闭式光纤组件10密闭地密封到光电模块的壳体的示意图。在图示的实施例中，所述光学接插跳线30包括两根光纤带23，每根在一个端部与密闭式光纤组件10端接，并且在另一端部共同地与用于耦合到光纤网络的连接器25端接。所述连接器25和光电模块12可以是光电外围板的一部分，其包括支撑光电模块12和在电路板边缘的连接器25的电路板(未示出)。在此情况下，光学接插跳线30用作从光电模块12到光电外围板的内置终端(即，连接器25)的短光纤连接，所述光电外围板用于到光纤网络或背板印刷电路板的外部连接。
根据本发明的一个实施例，图4至9示出了密闭式光纤组件10的详细结构。密闭式光纤组件10基本上是套箍组件，其具有设置在其中用于对准光纤24的端部的平行开放凹槽。
图4A到4C是密闭式光纤组件10的透视图。图5A至5C密闭式光纤组件10的俯视图。图6是密闭式光纤组件10的分解透视图。图9A至9E是沿着图5A中的线9A-9A到9E-9E获取的剖视图。在图示的实施例中，套箍组件10包括两个套箍部分，其中第一套箍部分(下文中称为套箍40)设置有光纤对准凹槽34，而第二套箍部分(下文中称为盖子42)未设置任何对准凹槽。所述套箍部分每个具有大致平面的结构(对比于管或套筒)。
图7A到7E是密闭式光纤组件10的盖子42的俯视图。参照图7A，盖子42的下侧38(面对套箍40的一侧)在中心附近设置有形成凹处44的浅阱，并且在盖子42的一个纵向端部设置有切口45。倒角46设置在所述纵向边缘上。
图8A至8E是密闭式光纤组件10的套箍40的俯视图。参照图8A，套箍40的下侧39(面对盖子42的一侧)设置有浅阱，在中心附近形成凹处54，并且在套箍40的一个纵向端部形成有切口55，其匹配所述凹处44和切口45。在平行于下侧39的水平面中的平行纵向凹槽34设置在端面56与凹处54之间。在平行于下侧39的水平面中的其他平行纵向凹槽35设置凹处54与切口55之间。同样参照图9E，凹槽34和35设置尺寸为接收各光纤24的端接端部(即，各光纤具有端部的短部分，其处于保护性缓冲层和护套被移除而露出包覆层的裸露状态中)。具体地，凹槽34精确地设置尺寸以关于彼此并且关于套箍40的外表面精确地定位光纤24的端部。在附连密闭式光纤组件10到壳体14时(例如，通过在基座16中的所述开口(21，22)处焊接)，所述光纤24的端部将相对于壳体14中的光电装置(17、18)固定到位(即精确地对准)。
如在图9E中更清楚地示出的，当盖子42和套箍40以盖子42的下侧38与套箍40的下侧39彼此抵靠而配合在一起时，所述凹处44和45一起限定空腔48，各根光纤24的一部分通过所述空腔是悬浮的(即不接触套箍40和盖子42)。套箍40设置有孔41，密封剂通过所述孔可送入所述空腔48。同样参照图9B，所述孔41的宽度基本上大于光纤24的直径，并延伸跨过所述套箍以暴露所有平行地布置的光纤24(见图4C；即孔41的宽度比在套箍40的平面中所有凹槽34的组合更宽)。另外，所述切口45和55一起形成接收应力释放件43的凹处49，所述应力释放件43在组件10的另一端部支撑光纤带24(包括在裸露光纤24上的保护层)。
参考图8D和图9A，凹槽34的壁限定大致为U形的横截面。每个凹槽34的深度的尺寸设置为完全地保持光纤，而不突出超过凹槽34，光纤的顶部基本上与所述凹槽的顶部在一条直线上(即与下侧39的表面在大致相同的水平面)。当盖子42和套箍40以盖子42的下侧38与套箍40的下侧39彼此抵靠而配合在一起时，盖子42的下侧48随着其覆盖在凹槽34上而刚好接触光纤的顶壁，从而保持光纤24在凹槽34中。
凹槽34构造成通过夹持光纤24而牢固地保持光纤24(以包覆层露出而没有保护缓冲和护套层的裸露部分)，例如，通过机械或过盈配合(或压配合)。例如，凹槽34的宽度可以形成比光纤24的直径略小的尺寸，以使光纤24通过过盈配合而被紧贴地保持在凹槽34中。所述过盈配合确保了光纤24被夹持到位，并且因此所述光纤24的位置和取向是由凹槽34的位置和纵向轴线设置的。在所示的实施例中，凹槽34具有紧贴地接收裸光纤24(即以包覆层露出而没有保护缓冲和护套层)的U形横截面。所述凹槽34的侧壁基本上是平行的，其中所述凹槽的开口可以比所述侧壁之间的平行间距稍窄(即有轻微C形的横截面)，以提供用于光纤24的额外机械或过盈配合。所述开放凹槽结构的进一步细节可以在2012年4月5日提交待批的编号为13/440,970的美国专利申请中找到，其通过引用完全并入本文。具有凹槽34的套箍40实际上是一体式开放套箍，其以光纤24的端部相对于彼此并且相对于套箍40的外部几何形状处于精确的位置和取向而支撑所述光纤24。
凹槽34可以在横截面中(参见图9A)设置有圆形底部，其将保形地接触光纤的多达一半的圆柱形壁(即半圆柱形壁)。在任何情况下，光纤24的壁会至少与凹槽34的侧壁发生接触(例如，压缩接触)，光纤的至少横向侧与凹槽34的侧壁处于紧密接触(例如，在横截面中基本上切向的接触)。光纤与凹槽34的邻近侧壁之间这样的横向接触确保了一种几何形状，所述几何形状限定光纤24相对于彼此并且相对于套箍40的至少横向侧的必要水平对准定位/间距。对套箍40中的凹槽34的深度精确地形成尺寸确保关于盖子42的几何形状，其限定了光纤24至少相对于套箍40的外表面(与下侧39相对的顶表面)的必要垂直对准定位。
关于用于保持更远离光纤24在空腔48另一侧上的端部的光纤24的部分的凹槽35，它们可以具有与凹槽34类似的几何形状和/或设计考虑。然而，应该注意的是，对于光纤的光学对准目的，仅必须设置具有用于支撑光纤24的端接端部的紧密公差的对准凹槽34。由于凹槽的公差对光纤24的端部相对于外部光学部件的光学对准没有影响，更靠近应力释放件43设置的凹槽35不需要具有与凹槽34相比的严格公差。
根据本发明的一个实施例，所述组件10的密闭式密封可以通过以下过程而实现。以保护缓冲和护套层在端部被去掉，所述光纤24被定位到套箍40中凹槽34和35上。所述盖子42以由9E一般地示出的构造而配合抵靠所述套箍(例如通过外部夹具)。所述盖子42和套箍40使用金锡焊料焊接在一起。倒角46提供了一些使多余的焊料流出的间隙。应该注意的是倒角46示出为不沿盖子42的整个长度延伸，以减少潜在的间隙，以便利于组件10与模块壳体14之间的焊接。
同样参考图13，随着真空被施加到凹处49，诸如玻璃焊料(或适合于密闭式密封的其他密封剂)的密封剂37通过在套箍40中的孔41而送入，由此吸引玻璃焊料填充空腔48和在光纤23、凹槽35与盖子42之间的可用空间/间隙，因为所述凹槽一般是U形的横截面(见图13)。一些玻璃焊料也会流入以填充在光纤、对准凹槽34与盖子42之间的可用空间。只要有足够的密封剂吸入到足够的距离，以至少在靠近从空腔进入相应凹槽的入口的区域堵塞住可用空间，没有必要吸引玻璃焊料完全地贯穿凹槽34或35。鉴于凹处44和54具有比凹槽34和35更深的深度，所述密封剂卷绕悬挂在空腔48中的光纤24。所述密封剂在空腔48中基本上形成密闭插头，其限制通过组件10的泄漏。所述组件10的结构可以无需任何外部套筒而密闭地密封超出两个套箍部分(在上述实施例中的套箍40和盖子42)。所述密闭式组件的结构由此是非常简单的，其提供了有效的密闭式密封。
应当注意的是，鉴于光纤壁与至少凹槽34的壁之间的紧密接触，密封剂不到光纤24、盖子42与凹槽34的壁之间在施加密封胶之前存在的接触表面之间。其意图是，密封剂堵塞光纤24、凹槽34与盖子42之间的可用空间和/或间隙，但不在施加密封剂之前的接触点处形成在光纤与凹槽壁之间的中间层，否则这可能会影响光纤由凹槽34的对准。
在以玻璃焊料密封之后，环氧树脂材料被施加到凹处49以形成应力消除件43。光纤24的暴露端部可以被抛光以基本与套箍40的端面56共面，以完成密闭式组件10。光纤24的端部可稍微突出(最多以几微米)超过套箍40的端面56，但因为在光纤24的对应端部没有保护缓冲和护套层，所以不会明显地延伸超出端面56。为便利于所述组件到模块壳体14的焊接，并且为了提高耐腐蚀性，盖子42和/或套箍40的表面可以是镀金的。
根据本发明的一个方面，套箍40和/或盖子42可以通过精密地冲压金属材料而形成。在一个实施例中，所述金属材料制成可以被选择为具有高刚度(例如不锈钢)、化学惰性(例如钛)、高温度稳定性(镍合金)、低热膨胀(例如殷钢)，或匹配热膨胀到其他材料(如用于匹配玻璃的可伐合金)。可选地，所述材料可以是是硅、硬塑料或其他坚硬聚合材料。
上面公开的套箍40和盖子42的开放结构适合于诸如冲压的大规模生产工艺，其是低成本、高通量的工艺。一种精密冲压工艺和装置已经在7,343,770号美国专利中公开，其被共同转让给本发明的受让人。这个专利通过引用全部并入，如同在本文中完全阐述的。其中公开的工艺和冲压装置可以适于精密冲压本发明的套箍40和盖子42的特征。所述冲压工艺及系统能够以至少1000纳米的公差生产部件。
图5D示出了一个可选实施例，其中，互补对准凹槽34’和34”(例如具有C形或半圆形横截面的凹槽)分别地设置在套箍部分40’和42’上。在图5D的端视图(或垂直于凹槽纵向轴线的剖视图)中，所述凹槽34’和34”相对于套箍部分40’和42”之间的接触界面可以是对称的或不对称的。套箍部分40’和42”在可选实施例中可以是相同的。可选地，可以在套箍40、盖子42、和/或套箍部分40’和42”中使用具有V形横截面的凹槽，而不是U形或C形的凹槽。
代替在套箍40中设置用于供给玻璃焊料的孔，这样的孔可以替代地设置在盖子42，或者这样的孔可以添加地设置在盖子42中。此外，所述空腔48可通过仅设置在套箍40和盖子42中的一个上的凹处限定。可选地，代替限定凹处44和54的阱，可以在桥接凹槽34和35的盖子42和/或套箍40上设置显著更大尺寸的凹槽(即光纤24与较大凹槽之间的大间隙以便利于密封剂的流通以密闭地、内部地阻塞所述组件)。
尽管上述实施例是针对密闭式多光纤套箍组件，本发明的概念同样适用于密闭式单光纤套箍组件。
图10A和图10B是在上面讨论的密闭式光纤组件10中光纤24的端部处的光引导元件的透视图；图10C是沿着图10B中的线10C-10C获取的截面图。单独的反射镜组件57(示意性地示出)关于光纤24的端部而定位并对准，以引导在光纤端部与光电器件58(示意性地示出)之间的光输入/输出，所述光电器件诸如发射器(例如，诸如VCSEL-垂直腔面发射激光器的激光器)或接收器(例如，光电探测器)。这些光电器件在电信号和光信号之间进行转换，并且被包含在光电模块12中。根据本发明的另一实施例，图13是示出通过光电模块壳体14的基座16中的开口(21、22)安装密闭式光纤组件10的额外细节的剖视图。
反射镜组件57可以附连到组件10，并且反射镜组件57的输入/输出相对于所述光电子器件58而定位并对准。可选地，反射镜组件57被支撑在模块内12并且相对于所述光电器件58对准，密闭式组件10对准到反射镜组件57。同样参考图3，密闭式组件10被密闭地密封到所述模块壳体的基座16。密闭式组件10可以被视为既作为馈送件，又作为用于光纤带23的对准套箍。
尽管上述实施例参考具有大致矩形的横截面的密闭式套箍组件而描述，可以实施其他的横截面几何形状而不脱离本发明的范围和精神。
参考在图11中示出的实施例，密闭式套箍组件可具有大致椭圆的横截面。除了外部横截面形状大致为椭圆形，所述密闭式组件60的结构可以类似于在较早的实施例中的密闭式组件10。所述密闭式组件60包括两个套箍部分，它们共同构成了具有椭圆形横截面的密闭式组件。套箍部分中的一个可对应于在现有实施例中的盖子42(具有与下侧38相似的表面特征)，而套箍部分中的另一个可对应于在现有实施例中的套箍40(具有与下侧39相似的表面特征)。在本实施例中，代替如在现有实施例中提供连接到光纤带23的密闭式套箍组件，所述密闭式套箍组件60密闭地附连到所述光电模块12的壳体14，其具有保持在组件60内而未在两端略微延伸超出组件60(即在所述组件60中保持的光纤与组件60的两个端面基本上共面地终止；所述组件60的端面中的一个在模块壳体14内)的光纤。可选地，图11中的椭圆形密闭式组件也可以用现有实施例中的密闭式组件10替换，在这种情况下，将需要具有大致矩形横截面的对准套筒。
因此，在本实施例中，所述密闭式套箍组件60设置有用于模块12的可拆卸端子，用于通过使用对准套筒62(例如，具有互补形状的分开的套筒，所述套筒设置尺寸以接收套箍组件60和在接插线63上的套箍)而耦合到另一光学装置，诸如光纤带(具有类似地成形的套箍的接插线63，所述套箍具有椭圆形的横截面)。在本实施例中，密闭式组件60可以被视为模块12的密闭式端子，其具有用于光学对准到外部设备的对准套箍。以本实施例，有缺陷的外部光纤带可以通过插入替换的光纤带到密闭式套箍端子来更换。
对于上述构造用于光学对准/耦合到在另一光纤带中的光纤的密闭式组件，所述密闭式组件的外表面也应为使用对准套筒对准而保持在高公差。在上述实施例中，无需用于套箍对准的对准销。因此，对于冲压所述套箍部分(套箍和盖子)，将包括冲压套箍部分的整个主体，包括凹槽、所述套箍部分的配合表面、以及与套筒发生接触的外表面。所述套筒也可以通过冲压而精确地形成。这样可保持凹槽和密闭式组件的外部对准表面之间所要求的尺寸关系，以便于不依靠对准销而只使用对准套筒进行对准。
根据本发明的密闭式光纤对准组件克服了现有技术的缺点，其提供精确对准、对环境条件的高可靠性，并且其能够以低成本制造。所发明的密闭式组件可以被构造为支撑单根或多根光纤，用于可包括集成光学元件的光学对准和/或密闭式馈通。
***
虽然本发明已经参考优选实施例被具体地示出和描述，但本领域技术人员将理解的是可在形式和细节上进行各种变化，而不脱离本发明的精神、范围，和教导。因此，所公开的发明将被认为仅仅是说明性的，并仅限定在所附的权利要求书中指定的范围内。

Claims (24)

1.一种密闭式光纤对准组件，其包括：
具有第一表面的第一套箍部分，所述第一表面设置有多个凹槽，所述多个凹槽至少接收多根光纤的端部，其中，所述凹槽相对于第一套箍部分限定所述端部的位置和朝向；
具有第二表面的第二套箍部分，所述第二表面面对第一套箍的第一表面，其中，所述第一套箍部分以第一表面抵靠第二表面而密闭地附连到第二套箍部分，
其中，在第一套箍部分与第二套箍部分之间限定空腔，其中，所述空腔比所述凹槽更宽，并且其中，每根光纤的悬浮部分悬浮在所述空腔中，并且
其中所述空腔用密封剂密封，其中所述空腔位于所述第一套箍部分的第一端面和第二端面之间，以及其中所述凹槽延伸直至终止在所述第一端面处。
2.根据权利要求1所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述密封剂绕所述光纤在空腔内的悬浮部分延伸。
3.根据权利要求2所述的密闭式光纤对准组件，其中所述第一套箍部分的至少一个第一表面设置有阱，所述阱限定在第一套箍部分中的第一凹处，其中，所述第一凹处和所述第二套箍部分一起限定所述空腔。
4.根据权利要求3所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述第二套箍部分的第二表面也设置有限定在第二套箍部分中第二凹处的阱，其中，所述第一凹处和所述第二凹处一起限定所述空腔。
5.根据权利要求1所述的密闭式光纤对准组件，其中，使所述空腔暴露的孔至少设置在第一套箍部分和第二套箍部分中的一个中，其中，所述密封剂通过所述孔送入。
6.根据权利要求5所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述孔设置尺寸为比所述光纤更宽。
7.根据权利要求1所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述光纤的每个端部至少与所述凹槽的侧壁在多个接触点处发生接触，在所述接触点处没有密封剂在所述光纤与所述凹槽之间。
8.根据权利要求1所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述光纤的端部与所述第一套箍部分的第一端面基本上共面地终止。
9.根据权利要求1所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述光纤的端部与所述第一套箍部分的第二端面基本上共面地终止。
10.根据权利要求2所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述光纤在另一端未延伸超出所述第一和第二套箍部分。
11.根据权利要求1所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述第一套箍部分和第二套箍部分中的至少一个是通过冲压而形成的。
12.根据权利要求11所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述第一套箍部分和第二套箍部分中的至少一个是由金属材料制成的。
13.一种光电模块，其包括：
壳体；和
根据权利要求1所述的密闭式光纤对准组件，其密闭地密封到所述壳体。
14.一种光电模块，其包括：
壳体；和
根据权利要求9所述的密闭式光纤对准组件，其密闭地密封到所述壳体，通过对准套筒形成用于外部连接的端子。
15.一种密闭式光纤对准组件，其包括：
具有第一表面的第一套箍部分，所述第一表面至少设置有至少接收光纤的端部的凹槽，其中，所述凹槽相对于第一套箍部分限定所述端部的位置和朝向；
具有第二表面的第二套箍部分，所述第二表面面对第一套箍的第一表面，其中，所述第一套箍部分以第一表面抵靠第二表面而附连到第二套箍部分，
其中，在第一套箍部分与第二套箍部分之间限定空腔，其中，所述空腔比所述凹槽更宽，并且其中，所述光纤的悬浮部分悬浮在所述空腔中，并且
其中所述空腔用密封剂密封，其中所述空腔位于所述第一套箍部分的第一端面和第二端面之间，以及其中所述凹槽延伸直至终止在所述第一端面处。
16.根据权利要求15所述的密闭式光纤对准组件，其中，有多根光纤和各自至少接收所述光纤中一根的端部的多个凹槽。
17.一种形成密闭式光纤对准组件的方法，其包括：
形成第一和第二套箍部分，其中，所述第一套箍部分具有第一表面，所述第一表面设置有至少接收多根光纤的端部的多个凹槽，其中，所述凹槽相对于第一套箍部分限定所述端部的位置和朝向，所述第二套箍部分具有第二表面，所述第二表面面对第一套箍的第一表面；
将所述第一套箍部分以所述第一表面抵接所述第二表面而附连到所述第二套箍部分，其中，在第一套箍部分与第二套箍部分之间限定空腔，其中，所述空腔比所述凹槽更宽，并且其中，每根光纤的悬浮部分悬浮在所述空腔中；并且
将所述空腔用密封剂密封，其中所述空腔位于所述第一套箍部分的第一端面和第二端面之间，以及其中所述凹槽延伸直至终止在所述第一端面处。
18.权利要求17的方法，其中，在所述第一和所述第二套箍部分的至少一个中设置孔，其中，所述孔暴露所述空腔，其中，所述密封剂通过所述孔送入。
19.根据权利要求18所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述密封剂绕所述光纤在空腔内的悬浮部分延伸。
20.权利要求19的方法，其中，在所述组件的一个端部处施加真空以将密封剂从所述空腔吸引进入所述凹槽。
21.根据权利要求1所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述凹槽延伸直至终止在位于所述第一套箍部分的外部的第一端面处，使得所述光纤的端部被所述凹槽支撑并且每个光纤的一端暴露在凹槽终止在第一端面的位置处。
22.根据权利要求15所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述凹槽延伸直至终止在位于所述第一套箍部分的外部的第一端面处，使得所述光纤的端部被所述凹槽支撑并且每个光纤的一端暴露在凹槽终止在第一端面的位置处。
23.根据权利要求17所述的方法，其中，所述凹槽延伸直至终止在位于所述第一套箍部分的外部的第一端面处，使得所述光纤的端部被所述凹槽支撑并且每个光纤的一端暴露在凹槽终止在第一端面的位置处。
24.根据权利要求5所述的密闭式光纤对准组件，其中，所述孔具有的面积小于在平行于所述光纤的长轴的平面中的空腔的面积。
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