CN116263524A - 一种光连接器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光连接器及其制备方法，连接器包括对接装置、波导模块及光信号检测装置，所述对接装置包括定位结构和装配结构，所述波导模块包括若干个波导，其中，所述对接装置，用于通过所述装配结构装配所述波导模块，并通过所述定位结构与待测光接口对接；所述波导模块，用于传输所述待测光接口的光信号并将所述光信号耦合输入到所述光信号检测装置；所述光信号检测装置，用于将所述光信号转换为可见光，并显示所述可见光。根据本发明实施例的方案可以同时对多个光通道进行快速检测，效率高且时间成本低，广泛应用于检测技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种光连接器及其制备方法。
背景技术
当光链路系统的误码率没有达到预期效果或出现其它问题，一般需要先检测发射接口有无出光，即检测光路是否有光信号传输。相关技术中，将光接口与光功率计等测试仪表相连，通过光功率计的测试结果来判断是否有光信号。但是，随着光接口密度的不断提高，当光通道数量较多时，需要确认每一条通道是否有光信号传输，如果采用传统测试仪表方法，需逐一测试每一条通道的出光情况，重复连接线路，对人工的依赖性强、需要大量时间且成本高。
发明内容
本发明实施例提供一种光连接器及其制备方法，可以同时对多个光通道进行快速检测，效率高且时间成本低。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种光连接器，包括对接装置、波导模块及光信号检测装置，所述对接装置包括定位结构和装配结构，所述波导模块包括若干个波导，其中，所述对接装置，用于通过所述装配结构装配所述波导模块，并通过所述定位结构与待测光接口对接；所述波导模块，用于传输所述待测光接口的光信号并将所述光信号耦合输入到所述光信号检测装置；所述光信号检测装置，用于将所述光信号转换为可见光，并显示所述可见光。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种光连接器的制备方法，包括：制备波导模块，所述波导模块包括若干个波导；制备对接装置，所述对接装置包括壳体以及位于壳体上的定位结构和装配结构，其中，所述定位结构用于与待测光接口匹配，所述装配结构与所述波导模块匹配；提供光信号检测装置；将所述波导模块装配在所述对接装置内，并将所述光信号检测装置与所述波导模块装配，以使所述波导模块将所述待测光接口的光信号耦合输入到所述光信号检测装置。
本发明实施例提出的一种光连接器及其制备方法，光连接器包括对接装置、波导模块及光信号检测装置，首先待检测光接口的光信号通过波导模块耦合输入到光信号检测装置，然后光信号检测装置将光信号转换成可见光并显示可见光，另外，波导模块包括多个波导，从而实现对待检测光接口的多个光通道进行快速检测，不需要其它的测试仪表，速度快、效率高且时间成本低。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的光连接器的结构框图；
图2是本发明一个实施例提供的光连接器的制备方法的步骤流程图；
图3是本发明一个实施例提供的波导模块的制备方法的步骤流程图；
图4是本发明另一个实施例提供的波导模块的制备方法的步骤流程图；
图5是本发明一个实施例提供的波导模块的中间结构的三维结构示意图；
图6是本发明另一个实施例提供的波导模块的中间结构的三维结构示意图；
图7是本发明另一个实施例提供的波导模块的中间结构的剖面结构示意图；
图8是本发明另一个实施例提供的波导模块的中间结构的剖面结构示意图；
图9是本发明另一个实施例提供的波导模块的中间结构的剖面结构示意图；
图10是本发明另一个实施例提供的波导模块的中间结构的剖面结构示意图；
图11是本发明一个实施例提供的波导模块的剖面结构示意图；
图12是本发明另一个实施例提供的波导模块的制备方法的步骤流程图；
图13是本发明一个实施例提供的对接装置的结构示意图；
图14是本发明一个实施例提供的波导模块与光信号检测装置装配后的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是在一个具体实施例中还包括没有列出的步骤或单元，或在一个具体实施例中还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种光连接器，光连接器包括对接装置1-0、波导模块2-0及光信号检测装置3-0，对接装置1-0包括定位结构和装配结构，波导模块2-0包括若干个波导，其中，
对接装置1-0，用于通过装配结构装配波导模块2-0，并通过定位结构与待测光接口对接；
波导模块2-0，用于传输待测光接口的光信号并将光信号耦合输入到光信号检测装置3-0；
光信号检测装置3-0，用于将光信号转换为可见光，并显示可见光。
具体地，参阅图13，图13(a)为对接装置的正视图，图13(b)为对接装置的俯视图，对接装置1-0包括外套管，对接装置1-0包括装配结构1-1，装配结构1-1的具体形式根据待测光接口对应确定，待测光接口可以是标准接口或非标准接口，标准接口如MT接口等；对接装置1-0还包括定位结构1-2，定位结构1-2用于定位和固定装配结构1-1与待测光接口的连接，定位结构1-2可以通过定位销孔位实现。
需要说明的是，装配结构及定位结构的具体形式根据实际应用确定，本发明实施例对装配结构及定位结构的具体形式不做具体限制。
需要说明的是，波导模块2-0包括若干个波导，波导的尺寸、数量及间距等相关参数可以根据待测光接口的光信号通道确定，波导模块2-0也可以根据待测光接口的光信号通道确定，本发明实施例对波导模块2-0及波导的相关参数不做具体限制。
本领域技术人员可以理解的是，光信号检测装置3-0将光信号转换成可见光并显示，形成人眼可见的光，便于观察和判断。光信号检测装置3-0可以采用市场上现有的相关装置。
需要说明的是，波导模块2-0与光信号检测装置3-0的具体安装位置根据实际应用确定，如光信号检测装置3-0可以安装在波导模块2-0的表面，光信号检测装置3-0也可以安装在波导模块2-0的波导的出光侧面，本发明实施例对波导模块2-0及光信号检测装置3-0的相对安装位置不做具体限制。
上述光连接器的工作过程如下：待测光接口与光连接器的对接装置对接安装后，从待测光接口输出的通信光信号传输到波导模块，通信光信号通过波导模块耦合到光信号检测装置，光信号检测装置将通信光信号转换成可见光并显示。
本发明实施例提出的一种光连接器包括对接装置、波导模块及光信号检测装置，首先待检测光接口的光信号通过波导模块耦合输入到光信号检测装置，然后光信号检测装置将光信号转换成可见光并显示可见光，另外，波导模块包括多个波导，从而实现对待检测光接口的多个光通道进行快速检测，不需要其它的测试仪表，速度快、效率高且时间成本低。
在一个具体实施例中，光信号检测装置覆盖在波导模块的表面，波导模块还包括耦合单元，待测光接口的光信号通过波导传输到耦合单元并通过耦合单元耦合输入到光信号检测装置。
本领域技术人员可以理解的是，当光信号检测装置覆盖在波导模块的表面，需要将平行于波导模块的表面的通信光信号通过耦合单元反射到波导模块的表面。由于波导模块的厚度相对有限，波导模块的表面区域更大，将通信光信号通过光信号检测装置显示在波导模块的表面更便于区分不同通道的光信号。
具体地，当波导模块包括耦合单元，波导的末端设置有空腔结构，耦合单元设置于空腔结构内。
在一个具体实施例中，耦合单元包括反射镜面，待测光接口的光信号通过反射镜面将光信号耦合输入到光信号检测装置。
需要说明的是，反射镜面可以将更多的通信光信号反射到光信号检测装置，如减少漫反射等情况造成的通信光信号损失，增加输入到光信号检测装置的通信光信号，提高光连接器的灵敏度。
在一个具体实施例中，反射镜面包括圆弧面或预设倾角的平面中的任意一种。
本领域技术人员可以理解的是，当反射镜面为圆弧面，可以通过调节圆弧面的参数使反射的通信光信号聚焦到一个点，增加输入到光信号检测装置的通信光信号，提高光连接器的灵敏度；预设倾角的具体数值根据实际应用确定，如预设倾角为45度的平面，可以将平行于波导模块的表面的通信光信号转换成垂直于波导模块的表面的通信光信号，增加输入到光信号检测装置的通信光信号，提高光连接器的灵敏度。
具体地，耦合单元还包括填充物质和反射镜面的支撑结构，支撑结构设置在空腔结构中，填充物质位于反射镜面与光信号检测装置之间，填充物质包括透明传输介质，支撑结构的材料包括光刻胶。
在一个具体实施例中，波导模块包括聚合物波导模块或玻璃基波导模块中的任意一种。
需要说明的是，波导模块的选择根据实际应用确定，本发明实施例不做具体限制。
在一个具体实施例中，当波导模块为聚合物波导模块，聚合物波导模块还包括基板及包层，基板的材料包括塑料膜、玻璃、陶瓷或硅中的任意一种，波导的材料包括聚硅烷或聚酰亚胺中的任意一种，包层的材料的折射率低于波导的材料的折射率。
本领域技术人员可以理解的是，聚合物波导模块的基板、波导及包层的材料根据实际应用确定，本发明实施例不做具体限制。
在一个具体实施例中，当波导模块为玻璃基波导模块，玻璃基波导模块还包括基板，基板的材料包括玻璃，波导的材料包括银。
需要说明的是，玻璃基波导模块的波导的材料包括但不限于银，本发明实施例不做具体限制。
在一个具体实施例中，如图13所示，对接装置还包括固定结构1-3，固定结构用于固定波导模块。
具体地，固定结构可以通过在对接装置的外壳上增设点胶固定孔位实现；固定结构的具体形式根据实际应用确定，本发明实施例不做具体限制。
在一个具体实施例中，各波导的长度不相同。
本领域技术人员可以理解的是，当光信号检测装置位于波导模块的表面，波导的长度不相同，通信光信号经过波导耦合到光信号检测装置的位置不在一条垂直于波导的直线上，更便于区分不同通道的光信号。
在一个具体实施例中，光信号检测装置包括红外激光检测卡。
需要说明的是，红外激光检测卡的起亮阈值低，可以提高检测灵敏度，发光效果更明显。
在一个具体实施例中，红外激光检测卡的材料包括有机材料、稀土离子掺杂玻璃、稀土离子掺杂陶瓷、氟氧化物玻璃或氟氧化物陶瓷中的任意一种。
如图2所示，发明实施例提供了一种光连接器的制备方法，该方法包括步骤S100至步骤S400：
S100、制备波导模块，波导模块包括若干个波导。
需要说明的是，当光信号检测装置位于波导模块的波导的出光侧面，波导模块无需耦合单元；当光信号检测装置位于波导模块的表面，波导模块需要设置耦合单元。下面以需要设置耦合单元为例，说明波导模块的制备过程。
在一个具体实施例中，参阅图3，制备波导模块，具体包括步骤S110至步骤S120：
S110、提供基板，在基板上制备若干个波导；
S120、在波导的末端制备耦合单元。
本领域技术人员可以理解的是，波导模块一般包括基板和位于基板上的波导，基板和波导的材料相互匹配；耦合单元设置在波导的末端，减少通信光信号的外泄，便于将更多的通信光信号耦合到光信号检测装置。
需要说明的是，耦合单元可以直接在波导的末端制备，也可以将制备好的耦合单元安装在波导的末端。
在一个具体实施例中，参阅图4，当波导模块采用聚合物材料制备，制备波导模块，具体包括步骤S110A至步骤S123B：
S110A、提供基板，在基板上制备波导层，波导层包括下包层、聚合物波导芯层及上包层；聚合物波导芯层包括若干个波导。
具体地，参阅图5，其中，2-0为聚合物波导，2-1为聚合物波导包层，2-2为聚合物波导芯层，2-3为基板。使用传统光刻工艺制作三层聚合物矩形波导。主要流程包括：依次使用酒精和丙酮超声清洗基板，氮气吹干；旋涂和固化低折射率光刻胶作为聚合物波导下包层；旋涂、曝光、显影和固化高折射率光刻胶作为聚合物波导芯层；旋涂和固化低折射率光刻胶作为上包层。
S121A、采用刻蚀方法在波导层的末端形成空腔结构，并在空腔结构内凃光刻胶。
具体地，参阅图6及图7，其中，2-0为聚合物波导，2-1为聚合物波导包层，2-2为聚合物波导芯层，2-3为基板，2-4为空腔结构。通过干法刻蚀的方法在聚合物波导末端去除部分结构，腾出空间用于制备波导垂直耦合单元。不同波导对应的刻蚀位置应保持适当距离，以便区分不同通道的测试结果。
具体地，参阅图8及图9，其中，2-1为聚合物波导包层，2-2为聚合物波导芯层，2-3为基板，2-5为光刻胶，2-6为固化后的光刻胶。首先在空腔结构中旋涂适量光刻胶，然后灰度光刻制作出弧形结构。光刻胶应填满刻蚀区域，保证制备成功率。
S122A、在光刻胶上制备反射结构，并在反射结构表面沉积第一金属以形成反射镜面。
具体地，参阅图10，其中，2-1为聚合物波导包层，2-2为聚合物波导芯层，2-3为基板，2-6为固化后的光刻胶，2-7为金属层。通过电子束蒸发在固化的光刻胶表面沉积金属以形成反射镜面。
S123A、在空腔结构的剩余空间内填充透明传输介质，剩余空间为空腔结构内除反射结构和反射镜面之外的其它空间。
具体地，参阅图11，其中，2-1为聚合物波导包层，2-2为聚合物波导芯层，2-3为基板，2-6为固化后的光刻胶，2-7为金属层，2-8为透明传输介质，在腔内填充透明传输介质。
本领域技术人员可以理解的是，由步骤S110A至步骤S123B制备的波导模块为聚合物波导模块。
在一个具体实施例中，参阅图12，当波导模块采用玻璃和第二金属制备，制备波导模块，具体包括步骤S110B至步骤S123B：
S110B、提供玻璃基板，在玻璃基板表面注入第二金属形成波导芯层；波导芯层包括若干个波导。
S121 B、采用激光切割方法在波导的末端形成空腔结构。
S122B、在波导的截面沉积第三金属以形成反射镜面。
S123B、在空腔结构的剩余空间内填充透明传输介质，剩余空间为空腔结构内除反射镜面之外的其它空间。
需要说明的是，第二金属和第三金属的材料不相同，第二金属及第三金属的材料根据实际应用确定，如第二金属为银，本实施例对第二金属及第三金属的材料不做具体限制。
本领域技术人员可以理解的是，通过上述步骤S110B至步骤S123B制备的波导模块为玻璃基波导模块。
S200、制备对接装置，对接装置包括壳体以及位于壳体上的定位结构和装配结构，其中，定位结构用于与待测光接口匹配，装配结构与波导模块匹配。
具体地，参阅图13，图13(a)为对接装置的正视图，图13(b)为对接装置的俯视图，对接装置1-0包括装配结构1-1、定位结构1-2及固定结构1-3。
S300、提供光信号检测装置。
需要说明的是，光信号检测装置可以是平板结构，光信号检测装置的尺寸与波导模块的尺寸相互匹配。
S400、将波导模块装配在对接装置内，并将光信号检测装置与波导模块装配，以使波导模块将待测光接口的光信号耦合输入到光信号检测装置。
具体地，参阅图14，2-0表示波导模块，2-9表示耦合单元，3-0表示光信号检测装置，图14中波导模块2-0包括耦合单元2-9且光信号检测装置3-0覆盖在波导模块2-0的表面。
本领域技术人员可以理解的是，当波导模块为聚合物波导模块，需要先对基板上的聚合物波导模块进行切割和打磨，再在聚合物波导模块的表面装配光信号检测装置。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。
Claims (11)
1.一种光连接器，其特征在于，包括对接装置、波导模块及光信号检测装置，所述对接装置包括定位结构和装配结构，所述波导模块包括若干个波导，其中，
所述对接装置，用于通过所述装配结构装配所述波导模块，并通过所述定位结构与待测光接口对接；
所述波导模块，用于传输所述待测光接口的光信号并将所述光信号耦合输入到所述光信号检测装置；
所述光信号检测装置，用于将所述光信号转换为可见光，并显示所述可见光。
2.根据权利要求1所示的光连接器，其特征在于，所述光信号检测装置覆盖在所述波导模块的表面，所述波导模块还包括耦合单元，所述待测光接口的光信号通过所述波导传输到所述耦合单元并通过所述耦合单元耦合输入到所述光信号检测装置。
3.根据权利要求2所示的光连接器，其特征在于，所述耦合单元包括反射镜面，所述待测光接口的光信号通过所述反射镜面将所述光信号耦合输入到所述光信号检测装置。
4.根据权利要求1所示的光连接器，其特征在于，当所述波导模块为聚合物波导模块，所述聚合物波导模块还包括基板及包层，所述基板的材料包括塑料膜、玻璃、陶瓷或硅中的任意一种，所述波导的材料包括聚硅烷或聚酰亚胺中的任意一种，所述包层的材料的折射率低于所述波导的材料的折射率。
5.根据权利要求1所示的光连接器，其特征在于，当所述波导模块为玻璃基波导模块，所述玻璃基波导模块还包括基板，所述基板的材料包括玻璃，所述波导的材料包括银。
6.根据权利要求1所示的光连接器，其特征在于，所述对接装置还包括固定结构，所述固定结构用于固定所述波导模块。
7.根据权利要求1所示的光连接器，其特征在于，所述光信号检测装置包括红外激光检测卡。
8.一种光连接器的制备方法，其特征在于，包括：
制备波导模块，所述波导模块包括若干个波导；
制备对接装置，所述对接装置包括壳体以及位于壳体上的定位结构和装配结构，其中，所述定位结构用于与待测光接口匹配，所述装配结构与所述波导模块匹配；
提供光信号检测装置；
将所述波导模块装配在所述对接装置内，并将所述光信号检测装置与所述波导模块装配，以使所述波导模块将所述待测光接口的光信号耦合输入到所述光信号检测装置。
9.根据权利要求8所示的制备方法，其特征在于，所述制备波导模块，具体包括：
提供基板，在所述基板上制备若干个波导；
在所述波导的末端制备耦合单元。
10.根据权利要求9所示的制备方法，其特征在于，当所述波导模块采用聚合物材料制备，所述制备波导模块，具体包括：
提供基板，在所述基板上制备波导层，所述波导层包括下包层、聚合物波导芯层及上包层；所述聚合物波导芯层包括若干个波导；
采用刻蚀方法在所述波导层的末端形成空腔结构，并在所述空腔结构内凃光刻胶；
在所述光刻胶上制备反射结构，并在所述反射结构表面沉积第一金属以形成反射镜面；
在所述空腔结构的剩余空间内填充透明传输介质，所述剩余空间为所述空腔结构内除所述反射结构和反射镜面之外的其它空间。
11.根据权利要求9所示的制备方法，其特征在于，当所述波导模块采用玻璃和第二金属制备，所述制备波导模块，具体包括：
提供玻璃基板，在所述玻璃基板表面注入第二金属形成波导芯层；所述波导芯层包括若干个波导；
采用激光切割方法在所述波导的末端形成空腔结构；
在所述波导的截面沉积第三金属以形成反射镜面；
在所述空腔结构的剩余空间内填充透明传输介质，所述剩余空间为所述空腔结构内除所述反射镜面之外的其它空间。
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