CN115980937A - 一种用于多芯光纤气密封装的结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于多芯光纤气密封装的结构，包括密封体，所述密封体形成有用于多芯光纤穿过的扁形通孔；套壳，在所述密封体的底部与其构成一体成型，所述套壳和所述密封体之间形成与光纤套孔套接的通道；所述密封体的壁面形成第一预留孔，所述第一预留孔用于使用低温混合金焊膏将多芯光纤的金属化光纤段和密封体进行一次焊接；所述套壳的壁面形成有第二预留孔，且所述第一预留孔和所述第二预留孔的位置交错。本发明更加的稳定且坚固，确保在高温、高湿等环境下的正产作业。第一预留孔和第二预留孔交错布置，可以隔绝二次焊接时的温度传导，保证金属化光纤不被二次高温熔化，该设计便于工人安装，降低了安装的技术要求，提高了焊接的良品率。

Description

一种用于多芯光纤气密封装的结构

技术领域

本发明涉及多芯光纤封装技术领域，具体而言，涉及一种用于多芯光纤气密封装的结构。

背景技术

光模块是光纤通信的核心，其主要有激光器、探测器、驱动器以及放大器芯片组成。阵列激光器和探测器与多芯光纤耦合部件完成电光/光电转换，并通过多芯光纤进行信号传输。由于其特殊的光电耦合结构特性，阵列激光器和探测器不能像驱动器、放大器等芯片做封装保护，所以目前使用的各类多芯光纤光模块产品中，绝大部分为非气密封装形式。

在一些高可靠的应用环境下，比如高温、高湿、宇航等环境下，阵列激光器和探测器受湿度或其他气体影响，导致光电/电光转换效率降低甚至失效。

目前针对单芯或者小芯数光纤的气密封装已有解决方案，其通常光纤与密封金属管采用玻璃焊料烧结工艺进行密封。但对于多芯光纤产品，密封体的加工难度更高，而且在后期二次密封装配时，为了保证焊接对光纤密封体不被二次伤害，对二次焊接技术要求难度也很高。

故提出一种降低光纤二次密封装配技术难度的气密封装结构，解决在焊接和应用过程中CTE变化的失效，保障光纤不会在温度聚变条件下的应力损伤。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供了一种用于多芯光纤气密封装的结构。

本发明提供了一种用于多芯光纤气密封装的结构，包括：

密封体，所述密封体形成有用于多芯光纤穿过的扁形通孔；

套壳，在所述密封体的底部与其构成一体成型，其中，所述套壳和所述密封体之间形成与光纤套孔套接的通道；

其中，所述密封体的壁面形成第一预留孔，所述第一预留孔用于使用低温混合金焊膏将多芯光纤的金属化光纤段和密封体进行一次焊接；

所述套壳的壁面形成有第二预留孔，且所述第一预留孔和所述第二预留孔的位置交错，所述第二预留孔用于使用锡金焊膏将套壳和光纤套孔进行二次焊接。

本发明提出的用于多芯光纤气密封装的结构，包括密封体和套壳。其中，密封体形成有扁形通孔，密封体的扁形通孔形状略大于多芯光纤，形状扁形。在装配时，将多芯光纤穿入至扁形通孔内，且使多芯光纤的金属化光纤段对应在第一预留孔，因此，通过在此处使用低温混合金焊膏将多芯光纤的金属化光纤段和密封体进行一次焊接。此过程将多芯光纤和密封体形成紧密连接，避免多芯光纤受环境影响而松动。套壳与密封体之间形成通道，当将光纤装配至光模块壳体时，通道和光纤套孔形成套接结构，具体地，光模块壳体是陶瓷一体化外壳。该陶瓷外壳体至少包括陶瓷可伐围墙、光纤套孔、陶瓷基板。其中，陶瓷可伐围墙采用可伐合金制成，表层依次镀有镍层和金层。所述镍层厚度1～7um，金层厚度0.1～1um，与光纤气密封装结构体的镀层一致。光纤密封体沿光纤套孔插入，套壳包裹光纤套孔。安装注意套壳与可伐围墙预留0.5mm的空隙。在外层套壳开孔处，即第二预留孔处，以及前述预留空隙处填充锡金焊膏进行焊接(套壳与光纤套孔焊接区域)，这样焊膏融化后套壳与光纤套孔紧密的焊接在一起达到气密。此结构保证了此处的密封性，相对于现有技术中玻璃焊料烧结的方式，更加的稳定且坚固，确保在高温、高湿等环境下的正产作业。此外，第一预留孔和第二预留孔交错布置，能够形成焊接点的错开，进而可以隔绝二次焊接时的温度传导，保证金属化光纤不被二次高温熔化，该设计便于工人安装，降低了安装的技术要求，提高了焊接的良品率。由此可见，本技术方案提出的用于多芯光纤气密封装的结构，不仅实现更加稳定的密封，确保装置在恶劣环境下的正常作业，避免光电/电光转换效率降低甚至失效。而且通过预留孔交错布置，避免二次焊接的影响，降低二次焊接的技术要求。

根据本发明上述技术方案的用于多芯光纤气密封装的结构，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述密封体在上下两端形成开口结构，且所述开口结构的直径尺寸大于多芯光纤的直径尺寸，当所述多芯光纤装配至所述密封体的扁形通孔后，所述开口结构采用灌胶处理。

在本技术方案中，密封体的上下两端均形成开口结构，且为了保证在此处的密封性，通过灌胶的方式对开口结构进行处理，避免气密性有所降低。

在上述技术方案中，所述灌胶处理具体为，通过密封胶进行密封封装。

在本技术方案中，灌胶处理为通过密封胶进行密封封装，其中，密封胶的种类以及用量根据实际工况选定即可，在此不做具体限定。

在上述技术方案中，所述密封体的内部和外部进行涂镀处理，所属涂镀处理为先镀镍后镀金，所述镍的镀层厚度控制在1～7um，金的镀层厚度控制在0.1～1um。

在本技术方案中，需要对密封体的内部和外部进行涂镀处理，所述涂镀先镀镍后镀金，为了保证焊接可靠性，镍的镀层厚度控制在1～7um，金的镀层厚度控制在0.1～1um，陶瓷壳体与光纤密封体都采用了相同的涂镀，其膨胀系数CTE接近，可保障高温、高湿等应用环境下不出现开裂等问题，从而保持良好的气密性。

在上述技术方案中，所述第二预留孔为正面预留孔和背面预留孔，且两个预留孔位于所述套壳的相对两侧。

在本技术方案中，第二预留孔为两个，分别开设在套壳的正面和背面，在此处填充锡金焊膏进行焊接，这样焊膏融化后套壳与光纤套孔紧密的焊接在一起达到气密。

在上述技术方案中，所述密封体的长度大于所述套壳的长度。

在本技术方案中，密封体的长度大于套壳的长度，密封体与多芯光纤包裹面积要尽量大，但是以不影响多芯光纤的安装为前提。套壳的长度满足能够完全包裹光纤套孔即可。

在上述技术方案中，当所述多芯光纤装配至所述密封体内时，所述多芯光纤的金属化光纤段与所述第一预留孔的位置对应，以形成金属化光纤焊接区域。

在本技术方案中，金属化光纤段完全位于第一预留口处，以方便人员进行焊接操作。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的用于多芯光纤气密封装的结构的主视图；

图2是本发明的用于多芯光纤气密封装的结构的主视剖视图；

图3是本发明的用于多芯光纤气密封装的结构的侧视剖视图；

图4是本发明的用于多芯光纤气密封装的结构的正面视图；

图5是本发明的用于多芯光纤气密封装的结构的背面视图；

图6是本发明的用于多芯光纤气密封装的结构的俯视图；

图7是本发明的用于多芯光纤气密封装的结构中光模块壳体的结构图；

图8是本发明的用于多芯光纤气密封装的结构装配至光模块壳体的主视图；

图9是本发明的用于多芯光纤气密封装的结构装配至光模块壳体的侧视图。

其中，图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、金属化光纤焊接区域；2、金属化光纤段；3、密封胶；4、多芯光纤；5、套壳；6、密封体；7、第一预留孔；8、正面预留孔；9、背面预留孔；10、陶瓷可伐围墙；11、光纤套孔；12、套壳与光纤套孔焊接区域；13、陶瓷基板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其它不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图9来描述根据本发明一些实施例提供的用于多芯光纤气密封装的结构。

本申请的一些实施例提供了一种用于多芯光纤气密封装的结构。

如图1至图9所示，本发明第一个实施例提出了一种用于多芯光纤气密封装的结构，包括：

密封体6，所述密封体6形成有用于多芯光纤4穿过的扁形通孔；

套壳5，在所述密封体6的底部与其构成一体成型，其中，所述套壳5和所述密封体6之间形成与光纤套孔11套接的通道；

其中，所述密封体6的壁面形成第一预留孔7，所述第一预留孔7用于使用低温混合金焊膏将多芯光纤4的金属化光纤段2和密封体6进行一次焊接；

所述套壳5的壁面形成有第二预留孔，且所述第一预留孔7和所述第二预留孔的位置交错，所述第二预留孔用于使用锡金焊膏将套壳5和光纤套孔11进行二次焊接。

本发明提出的用于多芯光纤4气密封装的结构，包括密封体6和套壳5。其中，密封体6形成有扁形通孔，密封体6的扁形通孔形状略大于多芯光纤4，形状扁形。在装配时，将多芯光纤4穿入至扁形通孔内，且使多芯光纤4的金属化光纤段2对应在第一预留孔7，因此，通过在此处使用低温混合金焊膏将多芯光纤4的金属化光纤段2和密封体6进行一次焊接。此过程将多芯光纤4和密封体6形成紧密连接，避免多芯光纤4受环境影响而松动。套壳5与密封体6之间形成通道，当将光纤装配至光模块壳体时，通道和光纤套孔11形成套接结构，具体地，光模块壳体是陶瓷一体化外壳。该陶瓷外壳体至少包括陶瓷可伐围墙10、光纤套孔11、陶瓷基板13。其中，陶瓷可伐围墙10采用可伐合金制成，表层依次镀有镍层和金层。所述镍层厚度1～7um，金层厚度0.1～1um，与光纤气密封装结构体的镀层一致。光纤密封体6沿光纤套孔11插入，套壳5包裹光纤套孔11。安装注意套壳5与可伐围墙预留0.5mm的空隙。在外层套壳5开孔处，即第二预留孔处，以及前述预留空隙处填充锡金焊膏进行焊接(套壳5与光纤套孔11焊接区域12)，这样焊膏融化后套壳5与光纤套孔11紧密的焊接在一起达到气密。此结构保证了此处的密封性，相对于现有技术中玻璃焊料烧结的方式，更加的稳定且坚固，确保在高温、高湿等环境下的正产作业。此外，第一预留孔7和第二预留孔交错布置，能够形成焊接点的错开，进而可以隔绝二次焊接时的温度传导，保证金属化光纤不被二次高温熔化，该设计便于工人安装，降低了安装的技术要求，提高了焊接的良品率。由此可见，本技术方案提出的用于多芯光纤4气密封装的结构，不仅实现更加稳定的密封，确保装置在恶劣环境下的正常作业，避免光电/电光转换效率降低甚至失效。而且通过预留孔交错布置，避免二次焊接的影响，降低二次焊接的技术要求。

本发明第二个实施例提出了一种用于多芯光纤气密封装的结构，且在第一个实施例的基础上，所述密封体6在上下两端形成开口结构，且所述开口结构的直径尺寸大于多芯光纤4的直径尺寸，当所述多芯光纤4装配至所述密封体6的扁形通孔后，所述开口结构采用灌胶处理。

在本实施例中，密封体6的上下两端均形成开口结构，且为了保证在此处的密封性，通过灌胶的方式对开口结构进行处理，避免气密性有所降低。

本发明第三个实施例提出了一种用于多芯光纤气密封装的结构，且在上述任一实施例的基础上，所述灌胶处理具体为，通过密封胶3进行密封封装。

在本实施例中，灌胶处理为通过密封胶3进行密封封装，其中，密封胶3的种类以及用量根据实际工况选定即可，在此不做具体限定。

本发明第四个实施例提出了一种用于多芯光纤气密封装的结构，且在上述任一实施例的基础上，所述密封体6的内部和外部进行涂镀处理，所属涂镀处理为先镀镍后镀金，所述镍的镀层厚度控制在1～7um，金的镀层厚度控制在0.1～1um。

在本实施例中，需要对密封体6的内部和外部进行涂镀处理，所述涂镀先镀镍后镀金，为了保证焊接可靠性，镍的镀层厚度控制在1～7um，金的镀层厚度控制在0.1～1um，陶瓷壳体与光纤密封体6都采用了相同的涂镀，其膨胀系数CTE接近，可保障高温、高湿等应用环境下不出现开裂等问题，从而保持良好的气密性。

本发明第五个实施例提出了一种用于多芯光纤气密封装的结构，且在上述任一实施例的基础上，所述第二预留孔为正面预留孔8和背面预留孔9，且两个预留孔位于所述套壳5的相对两侧。

在本实施例中，第二预留孔为两个，分别开设在套壳5的正面和背面，在此处填充锡金焊膏进行焊接，这样焊膏融化后套壳5与光纤套孔11紧密的焊接在一起达到气密。

本发明第六个实施例提出了一种用于多芯光纤气密封装的结构，且在上述任一实施例的基础上，所述密封体6的长度大于所述套壳5的长度。

在本实施例中，密封体6的长度大于套壳5的长度，密封体6与多芯光纤4包裹面积要尽量大，但是以不影响多芯光纤4的安装为前提。套壳5的长度满足能够完全包裹光纤套孔11即可。

本发明第七个实施例提出了一种用于多芯光纤气密封装的结构，且在上述任一实施例的基础上，当所述多芯光纤4装配至所述密封体6内时，所述多芯光纤4的金属化光纤段2与所述第一预留孔7的位置对应，以形成金属化光纤焊接区域1。

在本实施例中，金属化光纤段2完全位于第一预留口处，以方便人员进行焊接操作。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于多芯光纤气密封装的结构，其特征在于，包括：

密封体，所述密封体形成有用于多芯光纤穿过的扁形通孔；

套壳，在所述密封体的底部与其构成一体成型，其中，所述套壳和所述密封体之间形成与光纤套孔套接的通道；

其中，所述密封体的壁面形成第一预留孔，所述第一预留孔用于使用低温混合金焊膏将多芯光纤的金属化光纤段和密封体进行一次焊接；

所述套壳的壁面形成有第二预留孔，且所述第一预留孔和所述第二预留孔的位置交错，所述第二预留孔用于使用锡金焊膏将套壳和光纤套孔进行二次焊接。

2.根据权利要求1所述的用于多芯光纤气密封装的结构，其特征在于，所述密封体在上下两端形成开口结构，且所述开口结构的直径尺寸大于多芯光纤的直径尺寸，当所述多芯光纤装配至所述密封体的扁形通孔后，所述开口结构采用灌胶处理。

3.根据权利要求2所述的用于多芯光纤气密封装的结构，其特征在于，所述灌胶处理具体为，通过密封胶进行密封封装。

4.根据权利要求3所述的用于多芯光纤气密封装的结构，其特征在于，所述密封体的内部和外部进行涂镀处理，所属涂镀处理为先镀镍后镀金。

5.根据权利要求4所述的用于多芯光纤气密封装的结构，其特征在于，所述镍的镀层厚度控制在1～7um，金的镀层厚度控制在0.1～1um。

6.根据权利要求5所述的用于多芯光纤气密封装的结构，其特征在于，所述第二预留孔为正面预留孔和背面预留孔，且两个预留孔位于所述套壳的相对两侧。

7.根据权利要求6所述的用于多芯光纤气密封装的结构，其特征在于，所述密封体的长度大于所述套壳的长度。

8.根据权利要求7所述的用于多芯光纤气密封装的结构，其特征在于，当所述多芯光纤装配至所述密封体内时，所述多芯光纤的金属化光纤段与所述第一预留孔的位置对应，以形成金属化光纤焊接区域。

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