CN107643570A - 平行封装的光学器件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种平行封装的光学器件及其制作方法，用于在光电子通讯系统中实现光信号的收发。该平行封装的光学器件包括安装板、及若干固定在安装板上的单通道组件；各单通道组件相互平行地固定在安装板的上表面；单通道组件的内部已完成光学对偶，通过将已完成光学对偶的单通道组件与安装板的连接，可实现平行封装的光学器件的快速封装。本发明的平行封装的光学器件通过将单通通道组件中的载体、透镜、隔离器、及光纤连接器安装到基板上，并在基板上完成光耦合，然后通过基板将单通道组件安装到安装板中，避免了载体、透镜、隔离器、及光纤连接器直接连接到安装板，简化了光学器件的结构，令光学器件的生产合格率、生产效率得到提升。
Description
技术领域
本发明涉及通信器件，特别是涉及一种平行封装的光学器件及其制作方法。
背景技术
随着大数据的应用，传输速率和密度越来越高，通讯过程所使用的光学器件的封装要求越来越紧凑，如在QSFP封装的光学器件内需要集成多通道器件实现并行传输，最少通道为4路发射4路接收，共8个通道。而更有甚者多达16通道。多模产品因为使用VCSEL芯片，因此具有芯片已完成阵列，使得封装简易。而单模产品是采用DFB、FP等单通道芯片，目前的芯片技术没有提供DFB或FP等阵列芯片，因此光学器件的厂商均难以采用传统的封装方式去实现，不得不采用紧凑而复杂的集成器件结构，即将各个独立元件主载体直接连接到主载体上，导致产生光学器件生产难度大、产品合格率低等问题。
发明内容
基于此，本发明提供一种通过元件分组封装达到结构简单、方便生产制造的平行封装的光学器件及其制作方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
一种平行封装的光学器件，包括安装板及若干固定在所述安装板上的单通道组件；所述单通道组件包括基板、连接所述基板的载体、透镜、隔离器、光纤连接器、及连接所述载体的激光器芯片；所述载体、透镜、隔离器及光纤连接器依次间隔固定在所述基板的上表面。
本发明的平行封装的光学器件通过将单通通道组件中的载体、透镜、隔离器、及光纤连接器安装到基板上，并在基板上完成光耦合，然后通过基板将单通道组件安装到安装板中，避免了载体、透镜、隔离器、及光纤连接器直接连接到安装板，简化了光学器件的结构，令光学器件的生产合格率、生产效率得到提升。
在其中一个实施例中，各所述单通道组件相互平行地固定在所述安装板的上表面；所述载体固定在所述基板的一端。
在其中一个实施例中，所述激光器芯片固定在所述载体的上表面；所述激光器芯片的一侧设有发光面；所述激光器芯片的发射面面向所述基板的另一端。
在其中一个实施例中，所述激光器芯片为DFB激光器、FP激光器、或边发射激光器中的一种。
在其中一个实施例中，所述透镜包括固定在所述基板上的支撑部、及设置在所述支撑部中部的屈光部；所述屈光部的中心相对所述基板的高度与所述激光器芯片相对所述基板的高度对应；所述光纤连接器靠近所述隔离器的端面上设有入光口。
在其中一个实施例中，通过所述屈光部前后焦点的直线对准所述激光器芯片的发光面的中心，且与所述激光器芯片的发光面垂直；通过所述屈光部前后焦点的直线对准所述光纤连接器的入光口。
在其中一个实施例中，所述隔离器靠近所述透镜的侧面与垂直所述屈光部的前后焦点连线的平面间的夹角为α，α的值为6～10度。
在其中一个实施例中，所述光纤连接器靠近所述隔离器的端面与所述隔离器靠近所述光纤连接器的侧面之间的夹角为β，β的值为6～10度。
一种平行封装的光学器件的制作方法，包括：
将所述载体、所述透镜、所述隔离器、及所述光纤连接器安装到所述基板上，形成所述单通道组件；
将若干所述单通道组件固定到所述安装板上。
在其中一个实施例中，所述载体上安装有所述激光器芯片；所述单通道组件通过其基板固定到所述安装板上。
附图说明
图1为本发明的一较佳实施例的平行封装的光学器件的立体示意图；
图2为图1所示的单通道组件的立体示意图；
图3为图2所示的单通道组件的俯视图；
图4为图2所示的单通道组件的在另一角度的立体示意图；
图5为图4所示的单通道组件的圆圈A处放大图；
图6为一种实施例中的平行封装的光学器件的立体分解示意图；
图7为另一种实施例中的平行封装的光学器件的立体分解示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1至图5，为本发明一较佳实施方式的平行封装的光学器件100，用于在光电子通讯系统中实现光信号的收发。该平行封装的光学器件100包括安装板10、及若干固定在安装板10上的单通道组件20；各单通道组件20相互平行地固定在安装板10的上表面；单通道组件20的内部已完成光学对偶，通过将已完成光学对偶的单通道组件20与安装板10的连接，可实现平行封装的光学器件100的快速封装。
请参阅图2至图5，单通道组件20包括基板30、连接基板30的载体40、透镜50、隔离器60及光纤连接器70，所述载体40上安装有激光器芯片80；所述载体40、透镜50、隔离器60及光纤连接器70依次间隔固定在基板30的上表面；为减少基板30的长度、节约基板30的用料，在本实施方式中，载体40固定在基板30的一端。
请参阅图5，激光器芯片80固定在载体40上表面的中部；激光器芯片80的一侧设有发光面81；激光器芯片80的发射面面向基板30的另一端；具体地，激光器芯片80为DFB激光器、FP激光器、或边发射激光器。
请参阅图2至图4，透镜50位于载体40的一侧；透镜50包括固定在基板30上的支撑部51、及设置在支撑部51中部的屈光部52；屈光部52的中心相对基板30的高度与激光器芯片80相对基板30的高度对应，进一步地，为使更多的光线穿过屈光部52，通过屈光部52前后焦点的直线对准激光器芯片80的发光面81的中心，且与激光器芯片80的发光面垂直。
请参阅图3，隔离器60设置在基板30上，且与载体40分别位于透镜50的两侧；隔离器60靠近透镜50的侧面与垂直屈光部52的前后焦点连线的平面之间的夹角为α；为避免光线经隔离器60靠近透镜50的侧面反射回激光器芯片80上，导致激光器芯片80因温度过高而受损，α为6～10度。
光纤连接器70固定在基板30的上表面的另一侧，且与透镜50分别位于隔离器60的两侧；光纤连接器70靠近隔离器60的端面上设有入光口71；通过屈光部52前后焦点的直线对准光纤连接器70的入光口71；光纤连接器70靠近隔离器60的端面与隔离器60靠近光纤连接器70的侧面之间的夹角为β；为避免光线经光纤连接器70靠近隔离器60的端面反射回激光器芯片80上，导致激光器芯片80因温度过高而受损，β为6～10度。
在制作平行封装的光学器件100时，先将载体40、透镜50、隔离器60、及光纤连接器70安装到基板上30，形成单通道组件20；优选地，激光器芯片80可在载体40安装到基板30上前安装到载体40上，在另一实施例中，激光器芯片80可在载体40安装到基板30上后安装到载体40上。
在本实施方式中，单通道组件20组装完成后，若干单通道组件20通过基板30直接到安装板10的上表面，且各个单通道组件20间相互平行。
上述平行封装的光学器件100的制作过程中，通过先将载体40、透镜50、隔离器60、及光纤连接器70安装到基板上30，形成单通道组件20，再将单通道组件20固定到安装板上，避免了将载体40、透镜50、隔离器60、及光纤连接器70等直接固定到安装板上，将平行封装的光学器件100的制作过程简化，提高了平行封装的光学器件100的产品合格率及生产效率。
请参与图6，在另外一种实施方式中，为方便单通道组件20的定位，以确保各单通道组件20间相互平行，安装板10上设有若干与基板30对应的限位槽11，限位槽11之间相互平行，单通道组件20对应嵌设到限位槽11中。
请参与图7，在另外一种实施方式中，安装板10上设有若干与基板30对应的凸边12，各凸边12间相互平行；基板30的侧边与凸边12贴靠。
通过限位槽11或凸边12的限位作用，可快速准确地调整单通道组件20的位置，提高平行封装的光学器件100的生产效率。
生产完成的平行封装的光学器件100由于具有多个单通道组件20，可用于单模并行传输，还可用于CWDM合波传输。
本实施例中，通过将单通通道组件中的载体、透镜、隔离器、及光纤连接器安装到基板上，并在基板上完成光耦合，然后通过基板将单通道组件安装到安装板中，避免了载体、透镜、隔离器、及光纤连接器直接连接到安装板，简化了光学器件的结构，令光学器件的生产合格率、生产效率得到提升。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种平行封装的光学器件，其特征在于，包括安装板及若干固定在所述安装板上的单通道组件；所述单通道组件包括基板、连接所述基板的载体、透镜、隔离器、光纤连接器、及连接所述载体的激光器芯片；所述载体、透镜、隔离器及光纤连接器依次间隔固定在所述基板的上表面。
2.根据权利要求1所述的平行封装的光学器件，其特征在于，各所述单通道组件相互平行地固定在所述安装板的上表面；所述载体固定在所述基板的一端。
3.根据权利要求1所述的平行封装的光学器件，其特征在于，所述激光器芯片固定在所述载体的上表面；所述激光器芯片的一侧设有发光面；所述激光器芯片的发射面面向所述基板的另一端。
4.根据权利要求3所述的平行封装的光学器件，其特征在于，所述激光器芯片为DFB激光器、FP激光器、或边发射激光器中的一种。
5.根据权利要求3所述的平行封装的光学器件，其特征在于，所述透镜包括固定在所述基板上的支撑部、及设置在所述支撑部中部的屈光部；所述屈光部的中心相对所述基板的高度与所述激光器芯片相对所述基板的高度对应；所述光纤连接器靠近所述隔离器的端面上设有入光口。
6.根据权利要求5所述的平行封装的光学器件，其特征在于，通过所述屈光部前后焦点的直线对准所述激光器芯片的发光面的中心，且与所述激光器芯片的发光面垂直；通过所述屈光部前后焦点的直线对准所述光纤连接器的入光口。
7.根据权利要求3所述的平行封装的光学器件，其特征在于，所述隔离器靠近所述透镜的侧面与垂直所述屈光部的前后焦点连线的平面间的夹角为α，α的值为6～10度。
8.根据权利要求4所述的平行封装的光学器件，其特征在于，所述光纤连接器靠近所述隔离器的端面与所述隔离器靠近所述光纤连接器的侧面之间的夹角为β，β的值为6～10度。
9.一种如权利要求1至8任意一项所述的平行封装的光学器件的制作方法，其特征在于，包括：
将所述载体、所述透镜、所述隔离器、及所述光纤连接器安装到所述基板上，形成所述单通道组件；
将若干所述单通道组件固定到所述安装板上。
10.根据权利要求9所述的平行封装的光学器件的制作方法，其特征在于，所述载体上安装有所述激光器芯片；所述单通道组件通过其基板固定到所述安装板上。
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