CN217112795U - 气密性封装的铌酸锂光学器件 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种气密性封装的铌酸锂光学器件，其包括管壳、设置在所述管壳内的芯片，以及穿过所述管壳的壁用于与所述芯片耦合的光纤，在所述管壳的壁上设置与穿过的所述光纤一一对应的穿过孔，并且，在所述光纤与所述穿过孔之间设置有套接在所述光纤的外壁上并与所述光纤固定连接的镀金镍管，所述镀金镍管与所述穿过孔固定连接，该气密性封装的铌酸锂光学器件的各光纤上套接有镀金镍管，并且在管壳上设置有与光纤一一对应的穿过孔，即便在后期焊接式连接镀金镍管与管壳时，对焊接的要求比较低，也相应地降低焊接不良率，从而降低串音不合格率。

Description

气密性封装的铌酸锂光学器件

技术领域

本实用新型属于光电子技术和光通信技术领域，具体涉及一种气密性封装的铌酸锂光学器件。

背景技术

气密封装的铌酸锂多功能集成光学器件，属于光学领域，广泛用于光纤传感及光学测量，作为核心器件应用于光纤陀螺仪等系统。

目前，输入端和输出端的光纤分别从可伐管穿出，可伐管与管壳焊接密封。这种设置对可伐管与管壳的焊接要求比较高，且在输出端容易出现焊接串音不合格的问题。

从而，需要设计一种气密性封装的铌酸锂光学器件用于减低串音不合格的问题。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本实用新型提出了一种气密性封装的铌酸锂光学器件。该气密性封装的铌酸锂光学器件的各光纤上套接有镀金镍管，并且在管壳上设置有与光纤一一对应的穿过孔，即便在后期焊接式连接镀金镍管与管壳时，对焊接的要求比较低，也相应地降低焊接不良率，从而降低串音不合格率。

根据本实用新型，提供了一种气密性封装的铌酸锂光学器件，包括管壳、设置在所述管壳内的芯片，以及穿过所述管壳的壁用于与所述芯片耦合的光纤，在所述管壳的壁上设置与穿过的所述光纤一一对应的穿过孔，并且，在所述光纤与所述穿过孔之间设置有套接在所述光纤的外壁上并与所述光纤固定连接的镀金镍管，所述镀金镍管与所述穿过孔固定连接。

在一个实施例中，所述光纤的用于穿过所述穿过孔的相应的段构造为裸光纤镀层段，并且，所述镀金镍管通过锡金焊接的方式套接在所述裸光纤镀层段上，其中，所述裸光纤镀层段的外壁上从内到外依次真空电镀式设置有铬层、镍层和金层。

在一个实施例中，所述光纤的用于穿过所述穿过孔的相应的段构造为裸光纤段，所述裸光纤段与所述镀金镍管的内端通过玻璃焊料连接，在所述镀金镍管的内端外壁上粘结式套接保护管，所述裸光纤段位于所述镀金镍管和所述保护管的内腔中。

在一个实施例中，在所述镀金镍管的外端和所述保护管的内端的内腔中填充式设置有紫外固化胶。

在一个实施例中，在所述镀金镍管的内腔中设置台阶面用于使得所述镀金镍管的一端的内腔直径大于另一端的内腔直径。

在一个实施例中，在所述管壳的所述穿过孔处的外壁上设置有连接凸台，在所述连接凸台上套接有端套，所述光纤穿过所述端套。

在一个实施例中，所述端套的内端与所述连接凸台胶接，并且，在所述端套的外端内腔中填充式设置有紫外固化胶。

在一个实施例中，所述镀金镍管与所述管壳通过锡焊连接。

在一个实施例中，所述管壳包括：

管壳主体，

设置在所述管壳主体的内腔中的支撑台，

设置在所述支撑台上的容纳槽，所述芯片设置在所述容纳槽处，

设置在所述管壳主体的开口处的用于盖封所述管壳主体的封盖。

在一个实施例中，在所述封盖的内侧设置有与所述管壳主体的开口形状匹配的限位凸台。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该气密性封装的铌酸锂光学器件的各光纤上套接有镀金镍管，并且在管壳上设置有与光纤一一对应的穿过孔，即便在后期焊接式连接镀金镍管与管壳时，对焊接的要求比较低，也相应地降低焊接不良率，从而降低串音不合格率。

附图说明

下面将结合附图来对本实用新型的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本实用新型的一个实施例的气密性封装的铌酸锂光学器件，其中管壳部分为剖面图；

图2显示了根据本实用新型的一个实施例的气密性封装的铌酸锂光学器件，其中管壳、镀金镍管和保护管部分为剖面图；

图3显示了根据本实用新型的一个实施例的气密性封装的铌酸锂光学器件的裸光纤段与镀金镍管和保护管的结构关系；

图4显示了根据本实用新型的一个实施例的气密性封装的铌酸锂光学器件的管壳主体的立体图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

本实用新型的实施例提出了一种气密性封装的铌酸锂光学器件。如图1到4所示，气密性封装的铌酸锂光学器件包括管壳1、芯片2和光纤3。其中，管壳1为气密封盒状，用于放置和保护其中的芯片2。芯片2设置在管壳1的内腔中。光纤3穿过管壳1的壁，与管壳1内的芯片2耦合。本申请的气密性封装的铌酸锂光学器件为密封Y波导，光纤3为三条，分别是设置在输入端的输入光纤31，设置在输出端的第一输出光纤32和第二输出光纤33。根据本申请，在管壳1的壁上设置与光纤3一一对应的穿过孔11。也就是说，在本申请的密封Y波导结构中，在管壳1上设置有三个穿过孔11，并分别与输入光纤31、第一输出光纤32和第二输出光纤33对应。在各光纤3与相应的穿过孔11之间设置有套接在光纤3的外壁上的镀金镍管4。该镀金镍管4用于保护光纤3穿过管壳1。且该镀金镍管4与光纤3和管壳1均固定连接，以限定光纤3相对于管壳1的位置。

在本申请中，不同的光纤3采用不同的镀金镍管4连接，然后穿过不同的穿过孔11。每个光纤3单独成为个体，耦合难度降低。进而，上述结构有助于在后期，可对各个光纤3进行独立地与相应的部件进行连接，例如，如后述的各裸光纤段34穿过相应的镀金镍管4后，进行玻璃焊料焊接，上述的个体化的光纤3对焊接设备及工装要求同样降低，且光纤3受到的焊接应力均布在整个圆周方向上，对于光纤3的串音性能影响极小，提高了气密性封装的铌酸锂光学器件的串音合格率。

镀金镍管4与管壳1通过锡焊连接。通过焊接方式，将镀金镍管4与管壳1固定连接到一起，有助于实现镀金镍管4与管壳1的气密性封接，保证了使用需求。

在一个实施例中，光纤3的用于穿过相应的穿过孔11的相应的段构造为裸光纤镀层段（图中未示出）。并且，镀金镍管4通过锡焊接的方式连接裸光纤镀层段。也就是说，在连接前，先在光纤3上开出裸光纤窗口，然后使用真空电镀的方式依次将Cr、Ni、Au镀到开了窗口的光纤3上。接着使用锡金焊料将镀金镍管4和金属化的光纤3焊接到一起。这种连接方式可以保证光纤3能安全地穿过管壳1。穿过管壳1的光纤3与光纤垫块使用胶固定在一起，形成全金属化的尾纤密封组件，然后正常与芯片耦合，这些步骤与现有方案相同，不再赘述。

在另一个实施例中，光纤3的用于穿过穿过孔11的相应的段构造为裸光纤段34。裸光纤段34与镀金镍管4的内端（该内端指靠近管壳1的中间端，例如，对于输入光纤31而言，内端为图1的右端，而对于第一输出光纤32和第二输出光纤33而言，内端为图1的左端）通过玻璃焊料5连接。也就是，在光纤3的适当位置开出一定长度的裸纤窗口（去除光纤涂覆层）以形成裸光纤段34。光纤3的外端（与内端方向相反，指靠近管壳1的两侧端）顺序穿过玻璃焊料5和镀金镍管4。然后，使用专用的焊接工具融化玻璃焊料5，从而将光纤3和镀金镍管4焊接在一起。在镀金镍管4的内端外壁上固定套接保护管6。裸光纤段34位于镀金镍管4和保护管6的内腔中。具体地，保护管6套接到镀金镍管4的内端外壁上，并且，两者通过粘结方式连接，具体采用环氧树脂胶进行连接。然后，使用紫外固化胶7填充保护管6的内端开口，同时使用紫外固化胶7填充镀金镍管4的外端，用于在两端对光纤3进行保护。从而，光纤3、镀金镍管4和保护管6固定到一起。这种设置可以保证裸光纤段34完全处于保护管6和镀金镍管4内，从而起到保护光纤3的目的，大大降低了光纤3从裸光纤段34处折断的风险。

优选地，如图3所示，在镀金镍管4的内腔中设置台阶面41。该台阶面41使得镀金镍管4的一端的内腔直径大于另一端的内腔直径。通过这种设置在一端光纤3与镀金镍管4具有一定的间隔距离，能有助于光纤3进行散热；而在另一端，镀金镍管4可以对光纤3起到很好的夹持定位作用。而。

在管壳1的穿过孔11处的外壁上设置有连接凸台12。在连接凸台12上套接有端套8。端套8构造为套筒状，并且一端开口套接到连接凸台12上。通过图1可以看出，在管壳1的两端各设置一个端套8，一个设置在输入端，另一个设置在输出端。例如，该端套8通过固定胶粘结的方式与连接凸台12固定连接，该固定胶可以采用环氧树脂胶。光纤3穿过端套8。然后，在端套8的外端也就是自由端，填充紫外固化胶7，用于保护光纤3在将镀金镍管4和管壳1焊接时，由于高温焊接可能会造成光纤3上的涂覆层烧熔并漏出内部脆弱的裸光纤。通过在尾端增加端套8，可以将该段有可能裸露的光纤保护起来，避免裸光纤从脆弱而折断。也就是说，端套8起到了保护作用，进而提高了光纤3的使用安全性和寿命。

管壳1包括管壳主体13、支撑台14、容纳槽15和封盖16。其中，管壳主体13构造为箱式，以用于容纳和放置芯片2等。支撑台14设置在管壳主体13的内腔中。并在支撑台14上设置有容纳槽15，用于放置芯片2。封盖16设置在管壳主体13的开口处，用于进行封闭。优选地，在封盖16的内侧设置有与管壳主体13的开口形状匹配的限位凸台17。该限位凸台17起到了便于安装，以及安装后封闭效果好的作用。在封盖16盖合到管壳主体13上后，使用平行缝焊机将管壳主体13和封盖16焊接，并完成了气密性封装的铌酸锂光学器件的制作。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和/或修改，根据本实用新型的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气密性封装的铌酸锂光学器件，包括管壳、设置在所述管壳内的芯片，以及穿过所述管壳的壁用于与所述芯片耦合的光纤，其特征在于，在所述管壳的壁上设置与穿过的所述光纤一一对应的穿过孔，并且，在所述光纤与所述穿过孔之间设置有套接在所述光纤的外壁上并与所述光纤固定连接的镀金镍管，所述镀金镍管与所述穿过孔固定连接。

2.根据权利要求1所述的气密性封装的铌酸锂光学器件，其特征在于，所述光纤的用于穿过所述穿过孔的相应的段构造为裸光纤镀层段，并且，所述镀金镍管通过锡金焊接的方式套接在所述裸光纤镀层段上，其中，所述裸光纤镀层段的外壁上从内到外依次真空电镀式设置有铬层、镍层和金层。

3.根据权利要求1所述的气密性封装的铌酸锂光学器件，其特征在于，所述光纤的用于穿过所述穿过孔的相应的段构造为裸光纤段，所述裸光纤段与所述镀金镍管的内端通过玻璃焊料连接，在所述镀金镍管的内端外壁上粘结式套接保护管，所述裸光纤段位于所述镀金镍管和所述保护管的内腔中。

4.根据权利要求3所述的气密性封装的铌酸锂光学器件，其特征在于，在所述镀金镍管的外端和所述保护管的内端的内腔中填充式设置有紫外固化胶。

5.根据权利要求3所述的气密性封装的铌酸锂光学器件，其特征在于，在所述镀金镍管的内腔中设置台阶面用于使得所述镀金镍管的一端的内腔直径大于另一端的内腔直径。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的气密性封装的铌酸锂光学器件，其特征在于，在所述管壳的所述穿过孔处的外壁上设置有连接凸台，在所述连接凸台上套接有端套，所述光纤穿过所述端套。

7.根据权利要求6所述的气密性封装的铌酸锂光学器件，其特征在于，所述端套的内端与所述连接凸台胶接，并且，在所述端套的外端内腔中填充式设置有紫外固化胶。

8.根据权利要求1到5中任一项所述的气密性封装的铌酸锂光学器件，其特征在于，所述镀金镍管与所述管壳通过锡焊连接。

9.根据权利要求1到5中任一项所述的气密性封装的铌酸锂光学器件，其特征在于，所述管壳包括：

管壳主体，

设置在所述管壳主体的内腔中的支撑台，

设置在所述支撑台上的容纳槽，所述芯片设置在所述容纳槽处，

设置在所述管壳主体的开口处的用于盖封所述管壳主体的封盖。

10.根据权利要求9所述的气密性封装的铌酸锂光学器件，其特征在于，在所述封盖的内侧设置有与所述管壳主体的开口形状匹配的限位凸台。

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