CN2522876Y - 准直透镜和滤波器组装结构 - Google Patents

Abstract

一种准直透镜和滤波器组装结构，主要包括一准直透镜、一滤波器和一套管，该准直透镜和滤波器都和套管胶粘并且固持在套管内。其中该套管包括第一套接部和第二套接部，该第二套接部开有一矩形开口。组装时，采用环氧树脂将准直透镜胶粘收容于第一套接部，而滤波器收容于第二套接部，并采用环氧树脂胶粘固定。

Description

准直透镜和滤波器组装结构

【技术领域】

本实用新型是关于一种准直透镜和滤波器组装结构，尤其是指一种应用在三端口波分复用系统中能够提供低插入损耗和稳定可靠光路的组装结构。

【背景技术】

波分复用系统是利用光纤频宽的有效方案之一，不但能把不同波长的光信号将不同的信息整合到一根光纤中传输，并能对光信号进行分离或合成，因此可有效地增加光纤的传输容量，具有传输容量大、传输速率快、调制方式透明、降低通信系统成本等特点。目前有多种波分复用技术，如利用布拉格光栅、耦合器、阵列波导光栅、滤波器等等，其中滤波器具有损耗低、隔离度高、信号通带平坦等特点，因此被普遍应用在波分复用器系统中。

波分复用系统一般用来分离或合成频宽很窄的不同波长的光信号，因此要求在不同环境温度下具有稳定可靠的性能，而且需要较低的传输损耗，所以准直透镜和滤波器之间的接合和包装至关重要。目前业界常用的三端口波分复用系统可参阅图1，主要包括带有双光纤1和2的插针4、两准直透镜6和7、滤波器9及带有光纤3的插针5，其中准直透镜6是通过环氧树脂胶粘滤波器9。请一起参阅图2，在胶粘时要使用两种环氧树脂：紫外(Ultraviolet，UV)环氧树脂和353NDT环氧树脂，因为353NDT环氧树脂的流动性和粘度都优于UV环氧树脂，所以先用UV环氧树脂13点在准直透镜6和滤波器9接触部分的侧面，以暂时固定准直器6和滤波器9；再用353NDT环氧树脂14将准直透镜6和滤波器9暂时固定的侧面全部包覆起来，然后经过加热烘烤将准直透镜6和滤波器9胶粘固定在一起。

然而上述胶粘方式有如下缺点：因UV环氧树脂13点在准直透镜6和滤波器9接触部分的侧面，易渗入准直透镜6和滤波器9的接合面，从而影响光信号的传输、增加插入损耗。另外在产品性能测试过程中若发现渗胶现象，需要重新返工，不但增加产品的生产周期，亦浪费人力和材料成本。另外，353NDT环氧树脂14和UV环氧树脂13的热膨胀系数分别为4.7×10^-5/℃、4.3×10^-5/℃，是准直透镜6和滤波器9热膨胀系数的3-4倍，且353NDT环氧树脂14包覆准直透镜6和滤波器9接合的外侧面，其用量较多，易涂覆不均，烘烤工序中，会造成热应力分布不均，导致准直透镜6和滤波器9发生变形而使其性能产生变异，而且滤波器9在热应力作用下会发生移位，进而造成产品性能不稳定。

有鉴于此，提供一种高可靠性和稳定性的准直透镜和滤波器改良装置非常必要。

【发明内容】

本实用新型目的在于提供一种传输损耗低、光路可靠性能与稳定性能高的准直透镜与滤波器组装结构。

本实用新型的目的是这样实现的：提供一套管将准直透镜和滤波器固持在其内，该套管材料是不锈钢材料。该套管包括第一套接部和第二套接部，该第二套接部开有一矩形开口，其中准直透镜胶粘固持在第一套接部，滤波器胶粘套接在第二套接部。

与已有技术相比，本实用新型具有以下优点：因为套管、准直透镜及滤波器的热膨胀系数相近，而且只用少量的环氧树脂将准直透镜、滤波器胶粘在套管内，当受热烘烤时产生的热应变很小，因此产品性能产生的变异降到最低。另外准直透镜与滤波器的接合面无胶，可使光路插入损耗降到最低，因此具有高可靠性能和稳定性。

【附图说明】

图1是常规三端口波分复用器的立体视图。

图2是常规准直透镜和滤波器组合装置的剖面图。

图3是本实用新型准直透镜和滤波器组装结构的立体图。

图4是图3准直透镜和滤波器组装结构的剖面图。

图5是本实用新型准直透镜和滤波器组装结构应用在波分复用器中的剖视图。

【具体实施方式】

请参阅图3，是本实用新型准直透镜和滤波器组装结构的立体图。该准直透镜和滤波器组装结构30主要包括：准直透镜31、滤波器34及套管35。其中，该准直透镜31是用来准直传输到滤波器34的光束，可以为四分之一节距自聚焦透镜(Graded Index Lens，GRIN Lens)，大致为圆柱形，其端面311磨成一个特定角度(通常是6°～8°)，用来增加回波损耗。该滤波器34可为带通滤波片，大致成矩形，允许特定波长的光信号通过，而反射其余波长的光信号。该套管35用来固持准直透镜31和滤波器34，采用不锈钢材料制成，其与准直透镜31、滤波器34的热膨胀系数相近，可在外层镀金，以便於和外套筒(图未示)焊接，也可增加自身的抗腐蚀性能。该套管35大致成圆柱状，包括第一套接部32和第二套接部33。其中，该第一套接部32的直径小于第二套接部33的直径，但长度大于第二套接部33的长度。该第一套接部32内部形成一个圆柱形的通孔，用来收容准直透镜31；该第二套接部33中央开有一矩形开口332，用来收纳滤波器34。

请一并参阅图4，组装时，先用少量353NDT环氧树脂均匀涂覆在准直透镜31的前端面441，然后从第一套接部32的端口321直接套进，经过在85℃下烘烤半小时以及在110℃下烘烤半小时后，353NDT环氧树脂完全固化，从而把准直透镜31胶粘在第一套接部32内。然后把套管35的矩形开口332向上垂直放置，从该矩形开口332把滤波器34装入，调整滤波器34的位置，以确保滤波器34紧密贴在准直透镜31表面的正中央，如此可增加组装结构30的稳定性和光路传输的可靠性。再用少量UV环氧树脂点在滤波器34和第二套接部33的接合面442，立即用紫外光照射以暂时固定，然后在85℃下烘烤两小时后，UV环氧树脂完全固化；另外，也可用少量353NDT环氧树脂点在滤波器34和第二套接部33的接合面442，并且经过在85℃下烘烤半小时以及在110℃下烘烤半小时后，UV环氧树脂完全固化，此时滤波器34胶粘固持在第二套接部33内，即完成了整个组装过程。

本实用新型准直透镜和滤波器的组装结构中，准直透镜31和滤波器34都胶粘固持在套管35内，从而无需在准直透镜31和滤波器34的接合面45使用环氧树脂，确保光信号通过接合面45时不会影响光路的传输，可减少传输损耗，也可避免常规制程重复的操作，整个半成品可直接交给下一个工序，可节省生产周期。另外套管35的热膨胀系数和准直透镜31及滤波器34相近，在此只用少量UV及353NDT环氧树脂，而且分布均匀，受热烘烤时产生的热应变较小，对准直透镜31和滤波器34产生的热应力也很小，不会使其产生变形或性能变异，因此增强系统的稳定性。

请参阅图5，是本实用新型准直透镜和滤波器组装结构应用在三端口波分复用系统中的剖视图。该波分复用器50包括：具有双光纤51、52的插针54、准直透镜和滤波器组装结构60、准直透镜56及具有单光纤53的插针59。其中，该准直器与滤波器组装结构60包括套管57以及收容在其内的准直透镜55和滤波器58，该组装结构是采用上述组装方法胶粘固持。工作时，入射光λ₁、λ₂…λ_n从光纤52输入，准直透镜55将入射光束准直到滤波器58，滤波器58只允许波长为λ₁的光信号通过，经过准直透镜56后从光纤53输出，而其它波长的光信号λ₂…λ_n经过滤波器58反射后从光纤51输出，从而实现分波功能。同理，当光信号λ₂…λ_n从光纤51输λ、光信号λ₁从光纤53输入时可实现复用功能，合成光信号λ₁、λ₂…λ_n从光纤52输出。因为准直透镜55和滤波器58都胶粘在套管57内，而套管57的热膨胀系数和准直透镜55及滤波器58相近，而且减少环氧树脂的用量，因此可提高波分复用系统的稳定性。

Claims (8)

1.一准直透镜和滤波器组装结构，其包括：一准直透镜、一滤波器及一套管，其特征在于该套管包括第一套接部和第二套接部，该准直透镜胶粘固持在第一套接部内，该滤波器胶粘固持在第二套接部内。

2.如权利要求1所述的准直透镜和滤波器组装结构，其特征在于该准直透镜是四分之一节距之自聚焦透镜。

3.如权利要求1所述的准直透镜和滤波器组装结构，其特征在于该滤波器为带通滤波器。

4.如权利要求1所述的准直透镜和滤波器组装结构，其特征在于该滤波器位在准直透镜的正中央。

5.如权利要求1所述的准直透镜和滤波器组装结构，其特征在于该套管是不锈钢材料制成。

6.如权利要求1所述的准直透镜和滤波器组装结构，其特征在于该第二套接部有一矩形开口。

7.如权利要求1所述的准直透镜和滤波器组装结构，其特征在于该准直透镜和第一套接部采用353NDT环氧树脂胶粘。

8.如权利要求1所述的准直透镜和滤波器组装结构，其特征在于该滤波器和第二套接部采用353NDT环氧树脂或UV环氧树脂胶粘。

Images