CN207965210U - 一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光纤通信技术领域，公开了一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构,双线性温度补偿机械装置设置于盒体内，盒体上盖有盒盖；盒体内设置有第一硅胶泡棉，盒盖上设置有第二硅胶泡棉；双线性温度补偿机械装置上安置有AWG芯片、温度补偿金属杆，AWG芯片的输入端与单芯光纤阵列耦合对准，AWG芯片的输出端与多芯光纤阵列耦合对准；单芯光纤阵列在盒体内绕圈，并与温度补偿金属杆无接触。本实用新型解决了现有技术中双线性温度补偿阵列波导光栅封装难、可靠性较差的问题。

Description

一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构

技术领域

本实用新型涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构。

背景技术

阵列波导光栅(Arrayed Waveguide Grating，AWG)是波分复用技术的关键器件，随着对传输容量的要求越来越高，商用阵列波导光栅的通道间隔从100G逐步过渡到50G，相比于100G通道间隔阵列波导光栅芯片，50G通道间隔阵列波导光栅芯片通常尺寸更大，因此在同样的封装盒尺寸下，其封装难度更大。

另外，阵列波导光栅是温度敏感型器件，在实际使用中，需要相应的补偿装置来保持波长的稳定。目前AWG单线性补偿方案商用成熟，然而随着通道间隔从100G变为50G，而且随着通道数量的增加，AWG单线性补偿方案的性能指标越来越不能满足应用需求，因此急需一种更优的AWG补偿方案。目前在更优AWG补偿方案中，主要有基于铟钢板的双线性补偿方案以及基于硅片机械移动式的双线性补偿方案，基于硅片机械移动式双线性温度补偿方案，以其性能指标好，结构简单易于生产，以及成本优势脱颖而出。然而相对于铟钢板，硅片材质相对脆弱易裂，在实际应用中，为保证基于硅片机械移动式双线性温度补偿方案的可靠性，其相应的封装结构更加复杂。

综上，基于硅片机械移动式双线性温度补偿阵列波导光栅，尽管有其性能指标、量产以及成本方面的优势，然而为保证在实际应用中良好的可靠性性能，还急需一种有效的封装方案。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构，解决了现有技术中双线性温度补偿阵列波导光栅封装难、可靠性较差的问题。

本申请实施例提供一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构，包括双线性温度补偿机械装置、盒体、盒盖，所述双线性温度补偿机械装置设置于所述盒体内，所述盒体上盖有所述盒盖；所述盒体内设置有第一硅胶泡棉，所述盒盖上设置有第二硅胶泡棉；

所述双线性温度补偿机械装置上安置有AWG芯片、温度补偿金属杆，所述AWG芯片的输入端与单芯光纤阵列耦合对准，所述AWG芯片的输出端与多芯光纤阵列耦合对准；所述单芯光纤阵列在所述盒体内绕圈，并与所述温度补偿金属杆无接触。

优选的，所述第一硅胶泡棉为双面背胶，所述第二硅胶泡棉为单面背胶；所述双线性温度补偿机械装置通过所述第一硅胶泡棉与所述盒体粘接固定，所述述双线性温度补偿机械装置通过所述第二硅胶泡棉与所述盒盖接触。

优选的，所述盒体内设置有第一硅胶泡棉的位置标记线、双线性温度补偿机械装置位置标记线；所述盒盖内设置有第二硅胶泡棉的位置标记线，所述第二硅胶泡棉的位置对应于所述AWG芯片的非移动端平板波导处。

优选的，所述第一硅胶泡棉的厚度为1.6-2mm，所述第二硅胶泡棉的厚度为1.8-2.2mm；所述第一硅胶泡棉为多个。

优选的，所述盒体的侧面设置有输入光纤端口和输出光纤端口，所述输入光纤端口和所述输出光纤端口在同一侧；

所述单芯光纤阵列在所述盒体内绕圈后，穿过单芯尾套出纤从所述输入光纤端口出纤；

所述多芯光纤阵列分散为多个单根光纤在所述盒体内绕圈后，按照通道顺序一一穿过橡胶帽从所述输出光纤端口出纤。

优选的，所述单芯光纤阵列和所述多芯光纤阵列的绕圈均通过硅橡胶固定。

优选的，所述盒盖设置有凹槽，所述凹槽分别与所述输入光纤端口、所述输出光纤端口的位置对应。

优选的，所述盒体内设置有单芯光纤阵列绕圈轨道台阶、多芯光纤阵列绕圈轨道台阶、单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶；

所述单芯光纤阵列通过单芯光纤阵列绕圈轨道台阶、单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶进行绕圈；

所述多芯光纤阵列通过多芯光纤阵列绕圈轨道台阶、单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶进行绕圈。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本申请实施例中，盒体内设置有第一硅胶泡棉，盒盖上设置有第二硅胶泡棉，使得双线性温度补偿机械装置不与盒体、盒盖直接接触，可避免温度变化过程中受到热膨胀的影响，从而具有较好的机械可靠性；且由于硅胶泡棉具有一定的柔软性，可减缓机械振动和冲击的影响，从而确保封装具有良好的机械可靠性。单芯光纤阵列在盒体内绕圈，并与温度补偿金属杆无接触，能够确保温度补偿效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构的分解示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构中盒盖的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构中盒体的结构示意图。

其中，1-盒盖、2-双线性温度补偿机械装置、3-AWG芯片、4-温度补偿金属杆、5-盒体、6-第一硅胶泡棉、7-双线性温度补偿机械装置位置标记线、8-第一单芯光纤阵列绕圈轨道台阶、9-单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶、10-第二单芯光纤阵列绕圈轨道台阶、11-第三单芯光纤阵列绕圈轨道台阶、12-第四单芯光纤阵列绕圈轨道台阶、13-多芯光纤阵列绕圈轨道台阶、14-输入输出光纤端口、15-第二硅胶泡棉、16-单芯光纤阵列、17-多芯光纤阵列、18-单芯尾套、19-橡胶帽、20-凹槽。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

为了方便描述，先对具体实施方式中出现的相关专业术语进行说明：

AWG(Arrayed Waveguide Grating)：阵列波导光栅。

本实用新型提供的一种双线性温度补偿阵列波导光栅的整体封装结构如图1、图2以及图3所示，包括双线性温度补偿机械装置2、盒体5、盒盖1，所述双线性温度补偿机械装置2设置于所述盒体5内，所述盒体5上盖有所述盒盖1；所述盒体5内设置有第一硅胶泡棉6，所述盒盖1上设置有第二硅胶泡棉15。

所述第一硅胶泡棉6为双面背胶，所述第二硅胶泡棉15为单面背胶；所述双线性温度补偿机械装置2通过所述第一硅胶泡棉6与所述盒体5粘接固定，所述述双线性温度补偿机械装置2通过所述第二硅胶泡棉15与所述盒盖1接触。

所述第一硅胶泡棉6的厚度为1.6-2mm，所述第二硅胶泡棉15的厚度为1.8-2.2mm；所述第一硅胶泡棉6为多个。

所述双线性温度补偿机械装置2上安置有AWG芯片3、温度补偿金属杆4，所述AWG芯片3的输入端与单芯光纤阵列16耦合对准，所述AWG芯片3的输出端与多芯光纤阵列17耦合对准；所述单芯光纤阵列16在所述盒体5内绕圈，并与所述温度补偿金属杆4无接触。

所述盒体5内设置有第一硅胶泡棉的位置标记线、双线性温度补偿机械装置位置标记线7；所述盒盖1内设置有第二硅胶泡棉的位置标记线，所述第二硅胶泡棉15的位置对应于所述AWG芯片3的非移动端平板波导处。

所述盒体5的侧面设置有输入输出光纤端口14(即输入光纤端口和输出光纤端口)，所述输入光纤端口和所述输出光纤端口在同一侧；所述单芯光纤阵列16在所述盒体5内绕圈后，穿过单芯尾套18出纤从所述输入光纤端口出纤；所述多芯光纤阵列17分散为多个单根光纤在所述盒体5内绕圈后，按照通道顺序一一穿过橡胶帽19从所述输出光纤端口出纤。

所述橡胶帽19为多孔结构设计，数量包含但不限于16、32、40、44、48孔；连接器类型包含但不限于LC/UPC、LC/APC、SC/UPC、SC/APC、FC/UPC、FC/APC。

所述单芯光纤阵列16和所述多芯光纤阵列17的绕圈均通过硅橡胶固定，确保封装结构具有良好的直拉、侧拉可靠性。

所述盒盖1设置有凹槽20，所述凹槽20与所述输入输出光纤端口14(所述输入光纤端口、所述输出光纤端口)的位置对应。

所述盒体5内设置有单芯光纤阵列绕圈轨道台阶、多芯光纤阵列绕圈轨道台阶13、单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶9；所述单芯光纤阵列16通过单芯光纤阵列绕圈轨道台阶、单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶9进行绕圈；所述多芯光纤阵列17通过多芯光纤阵列绕圈轨道台阶13、单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶9进行绕圈。

具体的，可以参照图3进行绕圈：

所述单芯光纤阵列16依次通过第一单芯光纤阵列绕圈轨道台阶8、单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶9、第二单芯光纤阵列绕圈轨道台阶10、第三单芯光纤阵列绕圈轨道台阶11、第四单芯光纤阵列绕圈轨道台阶12进行绕圈。

所述多芯光纤阵列17依次通过单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶9、多芯光纤阵列绕圈轨道台阶13进行绕圈。

在具体实施中，要结合多芯光纤阵列端的通道数量，综合封装余量、可靠性以及封装工艺，完成双线性温度补偿阵列波导光栅封装方案。我们以多芯光纤阵列通道数量为40为例，来详细阐述其封装方案。

在本实施例中，封装盒的尺寸为120*70*10.5mm；双线性温度补偿机械装置通过1.8mm厚第一硅胶泡棉固定于盒体内，盒盖处2mm厚的第二硅胶泡棉压在AWG芯片非移动端平板波导处，输出端橡胶帽的结构设计为40孔，输入输出连接器类型为LC，单芯端纤长50cm，多心端纤长80cm，并且输入光纤以及输出光纤按图3轨迹绕纤。

不难发现，以上封装结构不仅有效解决了50G通道间隔双线性温度补偿阵列波导光栅封装难的问题，确保其有良好的可靠性，而且其操作简单，便于量产，具有一定的成本优势。

本实用新型实施例提供的一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构至少包括如下技术效果：

在本申请实施例中，盒体内设置有第一硅胶泡棉，盒盖上设置有第二硅胶泡棉，使得双线性温度补偿机械装置不与盒体、盒盖直接接触，可避免温度变化过程中受到热膨胀的影响，从而具有较好的机械可靠性；且由于硅胶泡棉具有一定的柔软性，可减缓机械振动和冲击的影响，从而确保封装具有良好的机械可靠性。单芯光纤阵列在盒体内绕圈，并与温度补偿金属杆无接触，能够确保温度补偿效果。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构，其特征在于，包括双线性温度补偿机械装置、盒体、盒盖，所述双线性温度补偿机械装置设置于所述盒体内，所述盒体上盖有所述盒盖；所述盒体内设置有第一硅胶泡棉，所述盒盖上设置有第二硅胶泡棉；

所述双线性温度补偿机械装置上安置有AWG芯片、温度补偿金属杆，所述AWG芯片的输入端与单芯光纤阵列耦合对准，所述AWG芯片的输出端与多芯光纤阵列耦合对准；所述单芯光纤阵列在所述盒体内绕圈，并与所述温度补偿金属杆无接触。

2.根据权利要求1所述的双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构，其特征在于，所述第一硅胶泡棉为双面背胶，所述第二硅胶泡棉为单面背胶；所述双线性温度补偿机械装置通过所述第一硅胶泡棉与所述盒体粘接固定，所述述双线性温度补偿机械装置通过所述第二硅胶泡棉与所述盒盖接触。

3.根据权利要求1或2所述的双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构，其特征在于，所述盒体内设置有第一硅胶泡棉的位置标记线、双线性温度补偿机械装置位置标记线；所述盒盖内设置有第二硅胶泡棉的位置标记线，所述第二硅胶泡棉的位置对应于所述AWG芯片的非移动端平板波导处。

4.根据权利要求1或2所述的双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构，其特征在于，所述第一硅胶泡棉的厚度为1.6-2mm，所述第二硅胶泡棉的厚度为1.8-2.2mm；所述第一硅胶泡棉为多个。

5.根据权利要求1或2所述的双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构，其特征在于，所述盒体的侧面设置有输入光纤端口和输出光纤端口，所述输入光纤端口和所述输出光纤端口在同一侧；

所述单芯光纤阵列在所述盒体内绕圈后，穿过单芯尾套出纤从所述输入光纤端口出纤；

所述多芯光纤阵列分散为多个单根光纤在所述盒体内绕圈后，按照通道顺序一一穿过橡胶帽从所述输出光纤端口出纤。

6.根据权利要求5所述的双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构，其特征在于，所述单芯光纤阵列和所述多芯光纤阵列的绕圈均通过硅橡胶固定。

7.根据权利要求5所述的双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构，其特征在于，所述盒盖设置有凹槽，所述凹槽分别与所述输入光纤端口、所述输出光纤端口的位置对应。

8.根据权利要求5所述的双线性温度补偿阵列波导光栅的封装结构，其特征在于，所述盒体内设置有单芯光纤阵列绕圈轨道台阶、多芯光纤阵列绕圈轨道台阶、单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶；

所述单芯光纤阵列通过单芯光纤阵列绕圈轨道台阶、单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶进行绕圈；

所述多芯光纤阵列通过多芯光纤阵列绕圈轨道台阶、单/多芯光纤阵列绕圈轨道台阶进行绕圈。