CN113341511A - 一种高性能单纤三向无源波分光器件及其装配方法 - Google Patents

一种高性能单纤三向无源波分光器件及其装配方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高性能单纤三向无源波分光器件及其装配方法，基座壳体上开设有若干配合口且通过配合口安装有发射端、接收端及滤光片座；所述发射端的激光二极管与封焊管体固定后，通过调节环与基座壳体固定；所述滤光片座的轴向上开设有通孔，滤光片座的一端固定在基座壳体内且设有与通孔连通的滤光片安装槽口，另一端位于基座壳体外且固定有尾纤适配器，尾纤适配器的插芯插入通孔，优点在于：优化了器件产品结构设计，在基座结构中，采用基座壳体与滤光片座两件式分离的装配结构，并配合倒装耦合的装配方法，使得滤光片座在基座壳体内的位置、尾纤适配器在滤光片座内的位置固定，保证了尾纤适配器插芯与接收端的焦距距离和位置。

Description

一种高性能单纤三向无源波分光器件及其装配方法
技术领域
本发明属于光纤通信领域，尤其涉及一种高性能单纤三向无源波分光器件及其装配方法。
背景技术
如图1所示，目前市场上的尾纤式单纤三向光器件主要是采用以下方式装配：先将发射端的激光二极管与基座压配焊接固定，再将尾纤适配器进行X/Y/Z三轴耦合，并通过调节环搭接焊接，最后再耦合两个接收端。但此结构和耦合方式会因为发射端激光二极管焦距长/短或光路偏的现象，使得尾纤适配器的耦合位置出现不规则的变动，而尾纤适配器的不固定性，又影响到接收端的耦合，造成产品制程良率/效率的很大损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能单纤三向无源波分光器件及其装配方法，具有结构简单、组装方便并能够有效解决接收端耦合良率/效率。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种高性能单纤三向无源波分光器件，包括基座壳体，基座壳体上开设有配合口且通过配合口安装有发射端、两个接收端及滤光片座；所述发射端包括激光二极管、封焊管体及调节环，激光二极管与封焊管体固定后通过调节环与基座壳体固定；其中一个接收端上固定有滤光片支架，滤光片支架上开设有安装腔，所述安装腔一端的开口用于封罩该接收端的透镜，另一端的开口覆盖有0°滤光片；
所述滤光片座的轴向上开设有通孔，滤光片座的一端位于基座壳体内且设有与通孔连通的滤光片安装槽口，另一端位于基座壳体外且固定有尾纤适配器，尾纤适配器的插芯插入通孔；与滤光片座连接的配合口处设有内凹的台阶，滤光片座外壁上设有被台阶限位且与配合口契合的限位板，所述滤光片座通过限位板与基座壳体固定，尾纤适配器通过限位板与滤光片座固定。
进一步的，所述滤光片座位于基座壳体内的一端固定有隔离器。
进一步的，所述滤光片安装槽口包括与其中一个接收端对应的45°斜槽口一和与另一个接收端对应的45°斜槽口二，45°斜槽口一和二相对设置且均安装有45°滤光片。
进一步的，所述滤光片安装槽口包括位于45°斜槽口一和另一个接收端之间的0°水平槽口，0°水平槽口上安装有0°滤光片。
进一步的，与滤光片座连接的配合口至少有一个限位面。
一种高性能单纤三向无源波分光器件的装配方法，包括以下步骤：
S01.将激光二极管与封焊管体使用电阻焊封焊紧固；
S02.将滤光片座压配入基座壳体，将滤光片粘贴到滤光片座上，进行烘烤固化；
S03.将尾纤适配器插入滤光片座的通孔，之后通过激光将尾纤适配器、滤光片座、基座壳体焊接固定；
S04.将激光二极管进行X/Y/Z三轴耦合，达到产品要求规格时，再通过调节环与基座壳体搭接焊接；
S05.通过尾纤适配器输入指定波长的光，对其中一个接收端进行耦合，当耦合响应电流达到要求规格时，将该接收端固定；
S06.通过尾纤适配器输入指定波长的光，对另一个接收端进行耦合，当耦合响应电流达到要求规格时，将该接收端固定。
进一步的，步骤S02中，需更加产品类型，选择性的安装隔离器。
本发明的优点在于：
1. 采用倒装耦合的方式，即先固定尾纤适配器，再进行激光二极管的耦合，来找到符合产品性能要求的最佳位置后焊接固定，能更有效的保障接收端的光路稳定，很大程度的提升耦合效率及良率；
2.优化了器件产品结构设计，在基座结构中，采用基座壳体与滤光片座两件式分离的装配结构，将滤光片座成为连接基座壳体和尾纤适配器之间连接桥梁，具有结构简单，装配方便的优点，且该结构适用于倒装耦合的方式；配合倒装耦合的装配方法和限位结构的设置，使得滤光片座在基座壳体内的位置、尾纤适配器在滤光片座内的位置固定，保证了尾纤适配器插芯与接收端的焦距距离和位置；同时采用限位控制（即滤光片座上的限位板），还能完全避免尾纤插芯碰伤滤光片的问题；
3.安装有0°滤光片的接收端，采用滤光片支架来安装0°滤光片，由于滤光片支架能够完全封住接收端探测器的透镜，能更有效的阻挡其他干扰光进入而影响其工作性能。
附图说明
图1为现有技术中单纤三向光器件的构造示意图；
图2为实施例中该单纤三向光器件的三维构造示意图；
图3为图2的爆炸示意图；
图4为实施例中该单纤三向光器件的剖视示意图；
图5为实施例中基座壳体与滤光片座的三维构造示意图；
图6为实施例中滤光片支架的三维构造示意图；
标号说明
1310nm激光二极管1，封焊管体2，调节环3，基座壳体4，1550探测器5，隔离器6，0°滤光片一7，滤光片座8，尾纤适配器9，45°滤光片一10，45°滤光片二11，固化胶12，0°滤光片二13，0°滤光片支架14，1490nm探测器15，内凹的台阶16，限位板17。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本实施例提出一种高性能单纤三向无源波分光器件，如图2至5所示，包括基座壳体4，基座壳体4的上下左右四个方向上共开设有四个配合口，四个配合口上分别安装有一个发射端、两个接收端和一个滤光片座8。所述发射端包括1310nm激光二极管1、封焊管体2及调节环3，1310nm激光二极管1与封焊管体2固定后通过调节环3与基座壳体4固定。所述滤光片座8的轴向上开设有通孔，滤光片座8的一端位于基座壳体4内且设有与通孔连通的滤光片安装槽口，另一端位于基座壳体4外且固定有尾纤适配器9，尾纤适配器9的插芯插入通孔。与滤光片座8连接的配合口处设有内凹的台阶16，滤光片座8外壁上设有被台阶限位且与配合口契合的限位板17，所述滤光片座8通过限位板17与基座壳体4固定连接，所述尾纤适配器9通过限位板17与滤光片座8固定连接。根据产品型号，还可在滤光片座8位于基座壳体4内的一端固定隔离器6。限位板17和内凹的台阶16形成的限位结构，可控制滤光片座8插入基座壳体4的深度，同时限位板17又可以限制尾纤适配器9的插入深度（尾纤适配器9外壳被限位板17抵住），使得滤光片座8在基座壳体4内的位置、尾纤适配器9在滤光片座8内的位置固定，保证了尾纤适配器9插芯与接收端的焦距距离和位置，同时该限位结构，还能完全避免尾纤插芯碰伤滤光片的问题。
本实施例中，其中一个接收端包括1490nm探测器15，另一个接收端包括1550nm探测器5，滤光片安装槽口包括与1550nm探测器5对应的45°斜槽口一和与1490nm探测器15对应的45°斜槽口二，45°斜槽口一和二相对设置，且45°斜槽口一上安装有45°滤光片一10，45°斜槽口二上安装有45°滤光片二11。为避免其它干扰光进入接收端而影响接收端的工作性能，本实施例的滤光片安装槽口包括位于45°斜槽口一和1550nm探测器5之间的0°水平槽口，0°水平槽口上安装有0°滤光片一7，进入1550nm探测器5的光，只能通过0°滤光片一7进入，有效阻挡了干扰光的进入；同时本实施例1490nm探测器15处的接收端还包括滤光片支架14，所述滤光片支架14上开设有安装腔，安装腔的一端的开口由外向内逐步缩小，恰好可以封罩1490nm探测器15的透镜，安装腔另一端的开口小于0°滤光片二13的面积且覆盖有0°滤光片，由于采用滤光片支架14将透镜封住，光只能从0°滤光片二13处进入，这样的设计能更有效的阻挡其它干扰光的进入，从而保证1490nm探测器15的工作性能。
如图5所示，滤光片座8压配入装配口后，为防止滤光片座8相对于基座壳体4转动，本实施例将与滤光片座8连接的配合口设置成D型的配合口（即形成一个限位面），限位板17为保证契合，也需要设置成D型，这样可以起到防止滤光片座8转动。此外，由于配合口为D型，插入过程中，即可保证滤光片座8位置的精确安装。
该单纤三向光器件工作原理：
一、1310nm激光二极管1光束通过光隔离器6、45°滤光片二11、45°滤光片一10后进入尾纤适配器9进行传输；
二、尾纤适配器9输入光到45°滤光片一10后反射，再通过0°滤光片一7后，由1550nm探测器5接收；
三、尾纤适配器9输入光穿过45°滤光片一10后，由45°滤光片二11反射，通过0°滤光片二13后，由1490nm探测器15接收。
该单纤三向光器件倒装耦合式的装配方法，具体包括以下步骤：
S01.将激光二极管与封焊管体2使用电阻焊封焊紧固；
S02.将滤光片座8压配入基座壳体4，然后再将0°滤光片一7、45°滤光片一10和二粘贴到滤光片座8上，其中需更加产品类型，选择性的安装隔离器6，之后进行烘烤固化；
S03.将尾纤适配器9插入滤光片座8的通孔，之后通过激光将尾纤适配器9、滤光片座8、基座壳体4焊接固定；
S04.将激光二极管进行X/Y/Z三轴耦合，达到产品要求规格时，再通过调节环3与基座壳体4搭接焊接；
S05.先将1490nm探测器15、0°滤光片支架14及0°滤光片二13进行粘贴，用高温烘烤、固化，通过尾纤适配器9输入指定波长的光，对该接收端进行耦合，当耦合响应电流达到要求规格时，用UV胶用紫外灯照射进行预固定，再用固化胶12填充、高温烘烤、固化；
S06.通过尾纤适配器9输入指定波长的光，对1550nm探测器5进行耦合，当耦合响应电流达到要求规格时，用UV胶用紫外灯照射进行预固定，再用固化胶12填充、高温烘烤、固化。
上述实施例仅用于解释说明本发明的构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高性能单纤三向无源波分光器件，包括基座壳体，基座壳体上开设有配合口且通过配合口安装有发射端、两个接收端及滤光片座，其特征在于：所述发射端包括激光二极管、封焊管体及调节环，激光二极管与封焊管体固定后通过调节环与基座壳体固定；其中一个接收端上固定有滤光片支架，滤光片支架上开设有安装腔，所述安装腔一端的开口用于封罩该接收端的透镜，另一端的开口覆盖有0°滤光片；
所述滤光片座的轴向上开设有通孔，滤光片座的一端位于基座壳体内且设有与通孔连通的滤光片安装槽口，另一端位于基座壳体外且固定有尾纤适配器，尾纤适配器的插芯插入通孔；与滤光片座连接的配合口处设有内凹的台阶，滤光片座外壁上设有被台阶限位且与配合口契合的限位板，所述滤光片座通过限位板与基座壳体固定，尾纤适配器通过限位板与滤光片座固定。
2.如权利要求1所述的一种高性能单纤三向无源波分光器件，其特征在于：所述滤光片座位于基座壳体内的一端固定有隔离器。
3.如权利要求1所述的一种高性能单纤三向无源波分光器件，其特征在于：所述滤光片安装槽口包括与其中一个接收端对应的45°斜槽口一和与另一个接收端对应的45°斜槽口二，45°斜槽口一和二相对设置且均安装有45°滤光片。
4.如权利要求3所述的一种高性能单纤三向无源波分光器件，其特征在于：所述滤光片安装槽口包括位于45°斜槽口一和另一个接收端之间的0°水平槽口，0°水平槽口上安装有0°滤光片。
5.如权利要求1所述的一种高性能单纤三向无源波分光器件，其特征在于：与滤光片座连接的配合口至少有一个限位面。
6.一种基于权利要求1至5任一所述的高性能单纤三向无源波分光器件的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01.将激光二极管与封焊管体使用电阻焊封焊紧固；
S02.将滤光片座压配入基座壳体，将滤光片粘贴到滤光片座上，进行烘烤固化；
S03.将尾纤适配器插入滤光片座的通孔，之后通过激光将尾纤适配器、滤光片座、基座壳体焊接固定；
S04.将激光二极管进行X/Y/Z三轴耦合，达到产品要求规格时，再通过调节环与基座壳体搭接焊接；
S05.通过尾纤适配器输入指定波长的光，对其中一个接收端进行耦合，当耦合响应电流达到要求规格时，将该接收端固定；
S06.通过尾纤适配器输入指定波长的光，对另一个接收端进行耦合，当耦合响应电流达到要求规格时，将该接收端固定。
7.如权利要求6所述的一种高性能单纤三向无源波分光器件的装配方法，其特征在于：步骤S02中，需更加产品类型，选择性的安装隔离器。
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