CN104678517A - 一种集成的半导体光学器件 - Google Patents

Abstract

本发明适用于光通信技术领域，提供了一种集成的半导体光学器件，半导体光电功能单元510的数量为至少两个，至少两个的半导体光电功能单元510为任意数量的半导体激光器、光电二极管和可调光衰减器的任意组合，各个半导体光电功能单元510采用彼此独立或协作的方式运作；光纤固定点520和光纤530的数量相等且该数量与半导体光电功能单元510的类型和数量相对应；尾管910设置于管壳560的一个侧面上，各个光纤固定点520对应设置于各个半导体光电功能单元510的靠近尾管910一侧的附近，半导体光电功能单元510通过多根穿过尾管910的光纤530光学耦合至外部设备。可有效解决目前使用多个独立封装的泵浦器件作为源造成的半导体光学器件尺寸缩减的技术瓶颈。

Description

一种集成的半导体光学器件

技术领域

本发明属于光通信技术领域，尤其涉及一种集成的半导体光学器件。

背景技术

光通信领域的光电子器件包含光发射器，光探测器、光衰减器等多种不同类型，目前这些类型的器件沿用已久并已大规模的制造。为保证光电子器件长时间的稳定工作，防止外部水汽等环境物质进入到器件内部从而造成其功能元件的损坏，通常每个半导体光学器件的内部功能元件将在低水汽的惰性环境中封焊于管壳及其配套盖板内部。光电子器件通常使用光导纤维进行光学耦合至外部光学设备，光导纤维通过管壳尾管端口实现与外部的连接，并同时需要保证管壳尾管端口处的气密性密封。以下以泵浦半导体激光器以及为可调光衰减器例简单介绍一下典型的半导体光学器件的结构。

如图1所示为典型的半导体光学器件的结构示意图，氮化铝热沉120以及光电功能单元130依次安置于半导体致冷器(TEC，Thermoelectric Cooler)载体110上，其组合体安装于管壳140内部。光纤组件200通过管壳尾管150进入管壳140内部，以实现与光电功能单元130的耦合对准。光电功能单元的耦合对准一般通常采用有源对准方式，通过检测激光器输出光功率与调整光纤横向、纵向以及进退方向的位置来实现。光纤是由工作人员在相对较小的范围在横向、纵向以及进退方向上移动，直到实现光电功能单元以及光纤之间的最优光耦合。当检测到最优光耦合的最大信号后，将环氧树脂胶160注入到氮化铝热沉120安装有光电功能单元130位置的旁边区域，并且将裸光纤210覆盖，采用一定方法将环氧树脂胶160固化，而使裸光纤210与氮化铝热沉120固定在一起，形成了光纤与光电功能单元的对准固定。如图2所示半导体光学器件中的光纤组件的结构示意图，光纤组件200由125um裸光纤210焊接在后镍管240上制成，其中裸光纤210在后镍管安装区域表面做有一层金属化230(一般是镀镍镀金)，利用共晶焊料220(一般是金锡焊料)使裸光纤210与后镍管240焊接在一起。后镍管240的作用是与管壳尾管150用焊料焊接在一起，形成管壳的气密性封装。

如图3所示为典型的可调光学衰减器(Variable Optical Attenuator，VOA)的结构示意图，包括一个双光纤准直器310、一片挡光式的微电机系统(Micro Electro Mechanical-System，MEMS)可调光学衰减器芯片320和一个光电探测芯片(Photo Detector，PD)330。挡光式的MEMS VOA芯片320固定在双光纤准直器310和光电探测芯片330之间，且三者的中心位于同一轴线上。MEMS VOA芯片320与光电探测芯片330相对的MEMS VOA芯片320的面上通常镀有高反射膜，即MEMS VOA单面镀有起分光作用的高反射膜(High-reflecting Film)，其反射率通常为95％～99％。该可调光学衰减器还包括起固定作用的TO管座340，用于光电探测芯片330的固定。可调光学衰减器在工作过程中与外部控制电路相连，依靠控制电路进行调节可调光学衰减器的衰减量实现光路中信号稳定调谐的目。该控制电路也可以与MEMSVOA芯片320和光电探测芯片330相连，且根据光电探测芯片330探测的电流，调节MEMSVOA芯片320的衰减参数，进而调节光强衰减量。

如图4所示为现有技术中可调光学衰减器的工作原理示意图，图4中信号光从双光纤准直器TO的一根光纤进入，入射到单面镀有高反射膜的挡光式的MEMS VOA芯片320上，由于单面镀有高反射膜，其中大部分光(大约占95％一99)在MEMS VOA芯片320上的高反射膜的一端反射后又返回到双光纤准直器320中，经聚焦后进入另一根光纤射出，还有小部分的透射光(约占5％一1％)从MEMS VOA芯片320的高反射膜的另一端射出，入射到光电探测芯片330上，得到透射光强的电信号。因MEMS VOA芯片320上的高反射膜的反射和透射系数均为常数，根据透射光强的电信号得到透射光强度，再根据透射光强度计算得出反射光的强度。系统预设一给定值，当反射光强度小于给定值时，光电探测芯片330探测到透射光强度也较小，输出较小的电信号，控制电路接收到较小的电信号后驱动MEMS VOA芯片320调节衰减参数，使得衰减量减小，反射光强度相应的增大；当反射光强度大于给定值时，探测到较大的电信号，控制电路接收到较大的电信号后驱动MEMS VOA芯片320调节衰减参数，使得衰减量增大，反射光强度相应的减小，如此实现光路信号稳定调谐。

目前许多多级光学放大器对于泵浦激光器输出光功率以及输出光波长的需求有所提高，传统的使用单一泵浦光源进行激光分裂已经无法实现足够的光功率输出，而且对于一些放大器所需要的对于不同级放大器使用不用波长的要求更加无法实现。因此，目前许多光学放大器通常使用了诸如图1所示的多个独立封装的泵浦器件作为源并需要与之配套的多个诸如图3所示的可调光学衰减器以及光探测器。

与此同时，随着通信行业日新月异的发展，缩减半导体光学器件的尺寸以及成本降低的需求也更加迫切，但是使用多个独立封装的泵浦器件改善的空间有限。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种集成的半导体光学器件，以解决现有技术半导体光学器件的改善空间有限的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种集成的半导体光学器件，光学器件包括：半导体光电功能单元510、光纤固定点520、光纤530、氮化铝过渡块540、半导体制冷器载体550、管壳560和尾管910；

所述半导体光电功能单元510的数量为至少两个，包括半导体激光器、光电二极管和可调光衰减器；所述至少两个的半导体光电功能单元510为任意数量的所述半导体激光器、光电二极管和可调光衰减器的任意组合，各个所述半导体光电功能单元510采用彼此独立或协作的方式运作；

所述光纤固定点520和光纤530的数量相等且该数量与所述半导体光电功能单元510的类型和数量相对应；

所述尾管910设置于所述管壳560的一个侧面上，各个所述光纤固定点520对应设置于各个所述半导体光电功能单元510的靠近所述尾管910一侧的附近，所述半导体光电功能单元510通过多根穿过所述尾管910的所述光纤530光学耦合至外部设备。

本发明提供的一种集成的半导体光学器件的第一优选实施例中：所述氮化铝过渡块540为氮化铝过渡块、钨铜热沉，或者半导体致冷器，或者半导体致冷器与过渡块的组合体。

本发明提供的一种集成的半导体光学器件的第二优选实施例中：所述半导体光学器件500内部还设有安装于所述氮化铝过渡块540之上的屏蔽罩570；

所述屏蔽罩570包括一个上底面平板，以及垂直于该上底面平板的多个平行设置的隔板；

所述隔板的数量与所述半导体光电功能单元510的数量相对应，保证各个所述半导体光电功能单元510与其对应的所述光纤530的耦合区域之间相对隔离。

本发明提供的一种集成的半导体光学器件的第三优选实施例中：所述光纤530靠近所述管壳560内部的一端为基本光导纤维，靠近所述管壳560外部的一端的所述基本光导纤维外部有保护套层534；

所述尾管910包括靠近所述管壳560一端的第一管段和远离所述管壳560一端的第二管段；所述尾管910的所述第一管段的内径大于所述基本光导纤维的外径，小于所述保护套层534的外径；所述第二管段的内径大于所述保护套层534的外径；

光纤530是否包含保护套层534的分界点位于第二管段内。

本发明提供的一种集成的半导体光学器件的第四优选实施例中：通过使用密闭填充胶920完成所述保护套层534、所述尾管910以及所述基本光导纤维相互之间的固定并形成所述管壳560的气密性封装：

首先对所述光纤530位于所述第一管段内的部分与所述尾管910之间通过所述填充胶920固定连接；其次对所述光纤530位于所述第二管段内的部分以及所述保护套层534与所述尾管910之间通过填充胶固定920连接；最后对所述保护套层534的端部与尾管910端部之间通过所述填充胶920固定连接。

本发明提供的一种集成的半导体光学器件的第五优选实施例中：空心圆柱体形的所述保护套层534单独制出后，用机械的方式将其添加到所述基本光导纤维上；

所述保护套层534的内径比基本光导纤维的外径大；

所述保护套层534的材质包括四氟乙烯共聚物。

本发明提供的一种集成的半导体光学器件的第六优选实施例中：所述光纤530为任意数量的任意类型的光纤组合而成；所述光纤的类型包括保偏光纤、单模光纤和布拉格光栅；

每根所述光纤530在端面通常通过研磨或削切加工形成透镜，所述光纤530的接近端面透镜位置部分，固定地连接至各个所述光纤固定点520；

所述光纤530的端面相对于所述半导体光电功能单元510的输出/输入设置在纵向和旋转位置上，通过检测激光器输出光功率与调整所述光纤530横向、纵向以及进退方向的位置来实现其与所述半导体光电功能单元510的耦合对准，当检测到最优光耦合的最大信号后，将低熔点玻璃、焊料和/或环氧树脂注入到所述光纤固定点520。

本发明提供的一种集成的半导体光学器件的第七优选实施例中：所述尾管910为空心管状结构，所述尾管910的数量为一个或多个，所述尾管910的横截面积大小根据其通过的光纤数灵活设置。

本发明实施例提供的一种集成的半导体光学器件的有益效果包括：

1、本发明提供的一种集成的半导体光学器件，内部的半导体光电功能单元可包括一种或几种不同类型的半导体光电功能单元的任意组合，可有效解决目前使用多个独立封装的泵浦器件作为源造成的半导体光学器件尺寸缩减的技术瓶颈，并可有助于半导体光学器件的成本降低；

2、本发明提供的一种集成的半导体光学器件内部设有屏蔽罩，保证各个半导体光电功能单元与其对应的光纤的耦合区域之间相对隔离，有效的避免各光电功能单元工作时的相互串扰问题；光纤靠近管壳外部的一端的基本光导纤维外部有保护套层，能够防止外界可能对涂覆层造成的损伤而影响到对内部石英纤维的保护，提高了光导纤维自身各种机械强度性能的考虑；

3、本发明提供的一种集成的半导体光学器件，通过使用密闭填充胶完成保护套层、管壳尾管以及基本光导纤维相互之间的固定并形成管壳的气密性封装，相对焊料焊接密封操作和结构更加简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中典型的半导体光学器件的结构示意图；

图2是现有技术中典型的半导体光学器件中的光纤组件的结构示意图；

图3是现有技术中典型的可调光学衰减器的结构示意图；

图4是现有技术中可调光学衰减器的工作原理示意图；

图5是本发明提供的一种集成的半导体光学器件的实施例的结构示意图；

图6是本发明提供的一种集成的半导体光学器件中的屏蔽罩的实施例的结构示意图；

图7是本发明提供的一种集成的半导体光学器件的实施例内部安装屏蔽罩后的截面示意图；

图8是本发明提供的一种的集成的半导体光学器件的实施例的截面示意图；

图9为现有技术中基本光导纤维的横截面示意图；

图10为本发明提供的一种添加涂覆层的光纤的横截面示意图；

其中，110为半导体致冷器载体，120为氮化铝热沉；130为光电功能单元；140管壳；150为管壳尾管；160为环氧树脂胶；200为光线组件；210为裸光纤；220为共晶焊料；230为金属化；240为后镍管；310为双光纤准直器310；320为可调光学衰减器芯片；330为光电探测芯片；340为TO管座；500为半导体光学器件；510为半导体光电功能单元；520为光纤固定点；530为光纤；540为氮化铝过渡块；550为半导体制冷器载体；560为管壳；531为纤芯；532为包层；533为涂覆层；534为保护套层；570为屏蔽罩；910为尾管；920为填充胶。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

半导体光学器件500包括：半导体光电功能单元510、光纤固定点520、光纤530、氮化铝过渡块540、半导体制冷器载体550、管壳560和尾管910。

半导体光电功能单元510、光纤固定点520、氮化铝过渡块540、半导体制冷器载体550位于管壳560内部，其中半导体制冷器载体550为基础载台，氮化铝过渡块540设置在半导体制冷器载体550上，氮化铝过渡块540上安装有半导体光电功能单元510。

半导体光电功能单元510的数量为至少两个，包括半导体激光器、光电二极管和可调光衰减器，至少两个的半导体光电功能单元510为任意数量的半导体激光器、光电二极管和可调光衰减器的任意组合，各个半导体光电功能单元510可以采用彼此独立或协作的方式运作。

任意数量的半导体激光器、光电二极管和可调光衰减器的任意组合方式包括：半导体光学器件由多个半导体激光器(LD)组成；半导体光学器件由多个光电二极管(PD)组成；半导体光学器件由多个可调光衰减器(VOA)组成；半导体光学器件由1个或多个半导体激光器(LD)以及1个或多个光电二极管(PD)组成；半导体光学器件由1个或多个半导体激光器(LD)以及1个或多个可调光衰减器(VOA)组成；半导体光学器件由1个或多个可调光衰减器(VOA)以及1个或多个光电二极管(PD)组成；半导体光学器件由1个或多个可调光衰减器(VOA)和1个或多个半导体激光器(LD)以及1个或多个光电二极管(PD)组成。

光纤固定点520和光纤530的数量相等且该数量与半导体光电功能单元510的类型和数量相对应。例如使用半导体激光器或光电二极管等作为半导体光电功能单元时与光纤是一对一的光耦合，使用可调光衰减器作为半导体光电功能单元时与光纤是一对二的光耦合，新型光电功能单元可能还会出现一对多的光纤组件光耦合。

尾管910设置于管壳560的一个侧面上，各个光纤固定点520对应设置于各个半导体光电功能单元510的靠近尾管910一侧的附近，半导体光学器件500的半导体光电功能单元510通过多根穿过管壳尾管910的光纤530光学耦合至其它外部设备，诸如，掺饵光纤放大器(EDFA)、拉曼放大器等。

进一步的，作为半导体光学器件的封装壳体内的基础载台的氮化铝过渡块540可以为氮化铝过渡块、钨铜热沉，或是半导体致冷器(TEC)，亦可为半导体致冷器与过渡块的组合体。

本发明实施例，为诸如可调光衰减器、半导体激光器以及半导体光电二极管的其中之一或几种的组合形成集成的半导体光学器件，可有效解决目前使用多个独立封装的泵浦器件作为源造成的半导体光学器件尺寸缩减的技术瓶颈，并可有助于半导体光学器件的成本降低。

实施例一

本发明提供的实施例一为本发明提供的一种集成的半导体光学器件的实施例，如图5所示为本发明提供的一种集成的半导体光学器件的实施例的结构示意图，该实施例中，半导体光学器件500包括三个组合包装的半导体光电功能单元510a、510b和510c。

半导体光电功能单元510a、510b和510c可以为相同类型的器件(例如，三个可调光衰减器)或者不同类型的器件(例如，一个可调光衰减器、一个半导体激光器和一个半导体光电二极管)。在一个实施例中，半导体光电功能单元510a、510b和510c中部分或全部可以是诸如可调光衰减器；在另一实例中半导体光电功能单元510a、510b和510c中部分或全部可以是诸如半导体泵浦激光器；亦或是再一实例中半导体光电功能单元510a、510b和510c中部分或全部可以是半导体光电二极管(例如，雪崩光电二极管)，可应用于外部光学设备诸如EDFA或拉曼放大器的性能监视。

图5给出的实施例中半导体光电功能单元510b为可调光衰减器，半导体光电功能单元510a对应的光纤固定点520a和光纤530a，半导体光电功能单元510b对应的光纤固定点520b-1和520b-2以及光纤530b-1和530b-2，半导体光电功能单元510c对应的光纤固定点520c和光纤530c。

优选的，半导体光学器件500内部还设有安装于氮化铝过渡块540之上的屏蔽罩570，其结构示意图如图6所示，图7为安装屏蔽罩570后的截面示意图，由图6和图7可知，该屏蔽罩570包括一个上底面平板，以及垂直于该上底面平板的多个平行设置的隔板，隔板的数量与半导体光电功能单元510的数量相对应，图6和图7给出的实施例中对应的三个半导体光电功能单元510的设置有四个隔板，保证各个半导体光电功能单元510与其对应的光纤530的耦合区域之间相对隔离。屏蔽罩570的材质可以为金属、陶瓷或者塑料类等具有良好屏蔽效果的材料。其底部与过渡块紧密贴合，有效的避免各光电功能单元工作时的相互串扰问题。

进一步的，如图8为本发明提供的一种的集成的半导体光学器件的实施例的截面示意图，图中显示的一跟光纤530通过尾管910与外部连通的结构示意图，实际上内部的多个半导体光功能单元均是通过相同的方法和结构通过光纤与外部连接的。

具体的，光纤530靠近管壳560内部的一端为基本光导纤维，靠近管壳560外部的一端的基本光导纤维外部有保护套层534。

尾管910包括靠近管壳560一端的第一管段和远离管壳560一端的第二管段。尾管910的第一管段的内径大于基本光导纤维的外径，小于保护套层534的外径；第二管段的内径大于保护套层534的外径。

光纤530是否包含保护套层534的分界点位于第二管段内，使光纤530的基本光导纤维部分穿过第一管段，光导纤维上包覆的保护套层534靠近基本光导纤维的部分位于第二管段内。

本发明公开的技术方案中，通过使用密闭填充胶920完成保护套层534、尾管910以及基本光导纤维相互之间的固定并形成管壳560的气密性封装：首先对光纤530位于第一管段内的部分与尾管910之间通过填充胶920固定连接；其次对光纤530位于第二管段内的部分以及保护套层534与尾管910之间通过填充胶固定920连接；最后对保护套层534的端部与尾管910端部之间通过填充胶920固定连接。

如图9和图10分别为基本光导纤维和添加涂覆层534的光纤的横截面示意图，图8的基本光导纤维包括纤芯531、包层532和涂覆层533。其中纤芯531与包层532为石英材质，包层532的标准外径通常为125微米；涂覆层533的材质为Acrylate(丙烯酸酷)，标准外径通常为250微米。涂覆层533对纤细而脆弱的石英纤芯531与包层532起到主要的保护作用，使该基本光导纤维在弯曲、扭转、轴向拉扯等情况下不易发生断裂或者损伤。在光电子器件的生产与使用当中，由于需要频繁地对光导纤维进行各种各样的操作，并且产品会处于各种有风险的使用环境之中，因此为抵御外界可能对涂覆层533造成的损伤，而影响到对内部石英纤维的保护，以及提高光导纤维自身各种机械强度性能的考虑，在涂覆层533之外通常再添加一保护套层534，如图10所示。

保护套层534的一种常用外径规格为0.9毫米。根据其添加方式，保护套层534可分为紧套和松套两种类型。紧套光导纤维为在前述基本光导纤维的基础上，二次涂覆形成该保护套层534，其材质可为Hytrel(聚酷树脂)、PVC(聚氯乙烯)、Nylon(聚酞胺纤维)、Polyimide(聚酞亚胺)等各种聚合物。松套光导纤维如本实例中提及的530a、530b-1、530b-2以及530c则是单独制作出一保护套层(管)534，然后再用机械的方式将其添加到基本光导纤维上，因此松套光导纤维的保护套层534，其内径要比基本光导纤维的涂覆层533的外径稍大。松套保护套层534的材质可为PTEF(四氟乙烯共聚物)等材料。

进一步的，光纤530a、530b-1、530b-2以及530c的组成和/或类型可以相同或不同。例如，其中一个或多个光纤可以是保偏光纤(PM fiber)或普通的单模光纤(SM fiber)。在另一实例中，一根或多根光纤530a、530b-1、530b-2以及530c还可以包括布拉格光栅(Brag grating)。

每根光纤在端面通常通过端部的研磨或削切加工形成透镜。光纤530a、530b-1、530b-2以及530c延伸进入外壳560，而光纤530a、530b-1、530b-2以及530c的接近端面透镜位置部分，固定地连接至各个固定点520a、520b-1、520b-2以及520c。在每根光纤中可以存在曲率，以允许端面处的应力释放。光纤530a、530b-1、530b-2以及530c的端面相对于所述半导体光电功能单元510的输出/输入设置在纵向和旋转位置上，光纤是由工作人员在相对较小的范围在横向、纵向以及进退方向上移动，直到实现光电功能单元以及光纤之间的最优光耦合。通过检测激光器输出光功率与调整所述光纤530横向、纵向以及进退方向的位置来实现其与所述半导体光电功能单元510的耦合对准，当检测到最优光耦合的最大信号后，将低熔点玻璃、焊料和/或环氧树脂注入到所述光纤固定点520。

尾管910为空心管状结构，横截面可为圆形、矩形等其他形状。

尾管910的数量为一个或多个，光纤通过尾管进行安装固定可以为每根光纤分别通过一个尾管的安装固定情形，也可包括多根光纤通过一个尾管的安装固定情形，尾管910的横截面积大小可以根据其通过的光纤数灵活设置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种集成的半导体光学器件，其特征在于，所述光学器件包括：半导体光电功能单元(510)、光纤固定点(520)、光纤(530)、氮化铝过渡块(540)、半导体制冷器载体(550)、管壳(560)和尾管(910)；

所述半导体光电功能单元(510)的数量为至少两个，包括半导体激光器、光电二极管和可调光衰减器；所述至少两个的半导体光电功能单元(510)为任意数量的所述半导体激光器、光电二极管和可调光衰减器的任意组合，各个所述半导体光电功能单元(510)采用彼此独立或协作的方式运作；

所述光纤固定点(520)和光纤(530)的数量相等且该数量与所述半导体光电功能单元(510)的类型和数量相对应；

所述尾管(910)设置于所述管壳(560)的一个侧面上，各个所述光纤固定点(520)对应设置于各个所述半导体光电功能单元(510)的靠近所述尾管(910)一侧的附近，所述半导体光电功能单元(510)通过多根穿过所述尾管(910)的所述光纤(530)光学耦合至外部设备。

2.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述氮化铝过渡块(540)为氮化铝过渡块、钨铜热沉，或者半导体致冷器，或者半导体致冷器与过渡块的组合体。

3.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述半导体光学器件(500)内部还设有安装于所述氮化铝过渡块(540)之上的屏蔽罩(570)；

所述屏蔽罩(570)包括一个上底面平板，以及垂直于所述上底面平板的多个平行设置的隔板；

所述隔板的数量与所述半导体光电功能单元(510)的数量相对应，保证各个所述半导体光电功能单元(510)与其对应的所述光纤(530)的耦合区域之间相对隔离。

4.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述光纤(530)靠近所述管壳(560)内部的一端为基本光导纤维，靠近所述管壳(560)外部的一端的所述基本光导纤维外部有保护套层(534)；

所述尾管(910)包括靠近所述管壳(560)一端的第一管段和远离所述管壳(560)一端的第二管段；所述尾管(910)的所述第一管段的内径大于所述基本光导纤维的外径，小于所述保护套层(534)的外径；所述第二管段的内径大于所述保护套层(534)的外径；

光纤(530)是否包含所述保护套层(534)的分界点位于所述第二管段内。

5.如权利要求4所述的光学器件，其特征在于，通过使用密闭填充胶(920)完成所述保护套层(534)、所述尾管(910)以及所述基本光导纤维相互之间的固定并形成所述管壳(560)的气密性封装：

首先对所述光纤(530)位于所述第一管段内的部分与所述尾管(910)之间通过所述填充胶(920)固定连接；其次对所述光纤(530)位于所述第二管段内的部分以及所述保护套层(534)与所述尾管(910)之间通过填充胶固定(920)连接；最后对所述保护套层(534)的端部与尾管(910)端部之间通过所述填充胶(920)固定连接。

6.如权利要求4所述的光学器件，其特征在于，空心圆柱体形的所述保护套层(534)单独制出后，用机械的方式将其添加到所述基本光导纤维上；

所述保护套层(534)的内径比所述基本光导纤维的外径大；

所述保护套层(534)的材质包括四氟乙烯共聚物。

7.如权利要求4所述的光学器件，其特征在于，所述光纤(530)为任意数量的任意类型的光纤组合而成；所述光纤的类型包括保偏光纤、单模光纤和布拉格光栅；

每根所述光纤(530)在端面通常通过研磨或削切加工形成透镜，所述光纤(530)的接近端面透镜位置部分，固定地连接至各个所述光纤固定点(520)；

所述光纤(530)的端面相对于所述半导体光电功能单元(510)的输出/输入设置在纵向和旋转位置上，通过检测激光器输出光功率与调整所述光纤(530)横向、纵向以及进退方向的位置来实现其与所述半导体光电功能单元(510)的耦合对准，当检测到最优光耦合的最大信号后，将低熔点玻璃、焊料和/或环氧树脂注入到所述光纤固定点(520)。

8.如权利要求4所述的光学器件，其特征在于，所述尾管(910)为空心管状结构，所述尾管(910)的数量为一个或多个，所述尾管(910)的横截面积大小根据其通过的光纤数灵活设置。