專(zhuān)利名稱：一種高回?fù)p和高可靠性的同軸光電發(fā)射尾纖組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種同軸光電發(fā)射尾纖組件，尤其涉及一種高回?fù)p和高可靠 性的同軸光電發(fā)射尾纖組件；具體地說(shuō)，涉及能在光路上實(shí)現(xiàn)最大限度阻止回程 反射光的光隔離器和實(shí)現(xiàn)高可靠性的尾纖插針。
背景技術(shù)：
目前，普通的同軸光電發(fā)射尾纖組件，包括光電TO—CAN(光電轉(zhuǎn)換密封腔體， 由半導(dǎo)體芯片和相關(guān)的電路元件安置在圓形或者其他形狀腔體中，腔內(nèi)密封并用
氮?dú)獗Ｗo(hù)，腔頂中心處設(shè)有光學(xué)透鏡窗口，腔體被固定在有多個(gè)金屬引腳的金屬 或者陶瓷體上。)與封裝外殼。普通的同軸光電發(fā)射尾纖組件內(nèi)部沒(méi)有設(shè)置自由空 間光隔離器，尾纖插針采用的是0.9mm緊包光纖。 目前的技術(shù)對(duì)光通信系統(tǒng)的影響是
1、 難以達(dá)到優(yōu)于27dB的光回波損耗(0RL)指標(biāo)，降低了系統(tǒng)光信噪比(OSNR);
2、 干擾光源信號(hào)，使發(fā)射眼圖和消光比惡化；
3、 不適用于戶外等惡劣環(huán)境。
ITU-T G.957、 ITU-T G. 691標(biāo)準(zhǔn)對(duì)光纖通信系統(tǒng)中光電發(fā)射組件有著較高的 技術(shù)要求，尤其要求系統(tǒng)有優(yōu)于27dB的ORL指標(biāo)，其原因是
1、 優(yōu)于27dB的0RL可以優(yōu)化激光器輸出功率的穩(wěn)定性，使光通信系統(tǒng)的光 信號(hào)質(zhì)量得到很好的保證；
2、 優(yōu)于27dB的ORL可以明顯優(yōu)化系統(tǒng)OSNR，提高光通信系統(tǒng)的效率和傳輸 距離；
3、 優(yōu)于27dB的ORL降低數(shù)字系統(tǒng)的誤碼率(BER)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種高回?fù)p和 高可靠性的同軸光電發(fā)射尾纖組件，保證其性能指標(biāo)符合ITU-T G.957等國(guó)際標(biāo) 準(zhǔn)的要求，且組件尾纖的抗拉強(qiáng)度大于lkg，可在戶外等惡劣環(huán)境下使用。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型包括光電TO-C緒、光隔離器管體、光隔離器、尾纖插針、支架、 封焊管體、插針套、保護(hù)套和橡膠尾管； 其位置和連接關(guān)系是
從左至右，支架、內(nèi)置有光電TO-CAN的封焊管體、內(nèi)置有光隔離器的光隔離 器管體、插針套和尾纖插針依次連接； 組件外層設(shè)置有保護(hù)套和橡膠尾管。 本實(shí)用新型的工作原理
尾纖插針設(shè)置在插針套中，可以上下移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)；插針套與光隔離器管體之 間可以平行移動(dòng)，以保證找到發(fā)射光的耦合最佳點(diǎn)；采用自由空間型多級(jí)光隔離 器，使光回?fù)p指標(biāo)優(yōu)于27dB;光隔離器管體和封焊管體之間可以轉(zhuǎn)動(dòng)，以便找到 光電T0-CAN出光的偏振方向；保護(hù)套以激光焊接的方式固定在光隔離器管體上， 以保護(hù)組件內(nèi)部裝置;尾纖插針采用外包增強(qiáng)纜的3mra尾纖，使得抗拉力大于lkg， 有效地增加了組件和系統(tǒng)的可靠性；支架固定在封焊管體上。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果
1、 與傳統(tǒng)的帶光隔離器尾纖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，采用自由空間型光隔離器可以 改善組件的制作工藝，降低組件的制作成本，方便光隔離器的性能測(cè)試。
2、 采用雙級(jí)或多級(jí)光隔離器，大幅度提高了組件的抗光反射能力，光回?fù)p指 標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于27dB，優(yōu)化了光通信系統(tǒng)的傳輸距離和穩(wěn)定性，完全符合ITU-T G.957 等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求；
3、 采用外包增強(qiáng)纜的3mm 5ram尾纖插針，使得抗拉力大于lkg，有效地增強(qiáng) 了尾纖的抗拉性和耐腐蝕性，使組件適用于戶外等較惡劣環(huán)境。
總之，本實(shí)用新型依靠多級(jí)光隔離器30和尾纖插針40滿足光通信系統(tǒng)的要 求，優(yōu)化了光通信系統(tǒng)中光電發(fā)射組件的傳輸距離和系統(tǒng)的可靠性。

圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面圖； 圖2為封焊管體結(jié)構(gòu)剖面圖3為封焊管體與光隔離器管體的封裝剖面圖； 圖4.1為尾纖插針結(jié)構(gòu)剖面圖4. 2為耦合夾具上夾頭與尾纖插針的挾持結(jié)構(gòu)剖面圖； 圖4. 3為尾纖插針與橡膠尾管配合的封裝剖面圖； 圖5. 1、 5.2、 5.3、 5.4為支架結(jié)構(gòu)剖面圖。
其中
10—光電T0-CAN (光電轉(zhuǎn)換密封腔體)；
20 —光隔離器管體； 30 —光隔離器；
40—尾纖插針
41一陶瓷插針，
42— 金屬插針套筒，421 —凸起止口， 422 —定位基準(zhǔn)面，
43— 0. 9mm緊包光纖， 44一金屬外箍，
45— 纜外套，
46— 卡弗龍加強(qiáng)絲； 50—支架，
51 —定位孔； 60—封焊管體，
61 —圓圈型尖角，
62— 頂部端面，
63— 臺(tái)階表面； 70—插針套；
80 —保護(hù)套； 90 —橡膠尾管；100 —耦合夾具上夾頭。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明 一、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)
1、 總體結(jié)構(gòu)
由圖1可知，本實(shí)用新型包括光電TO-CAN10、光隔離器管體20、光隔離器30、 尾纖插針40、支架50、封焊管體60、插針套70、保護(hù)套80和橡膠尾管90; 其位置和連接關(guān)系是
從左至右，支架50、內(nèi)置有光電TO-C緒IO的封焊管體60、內(nèi)置有光隔離器 30的光隔離器管體20、插針套70和尾纖插針40依次連接； 組件外層設(shè)置有保護(hù)套80和橡膠尾管90。
2、 部件結(jié)構(gòu)
(1) 封焊管體60
如圖2，封焊管體60是一種常用零部件，即一種外側(cè)壁設(shè)置有臺(tái)階的空心圓 形管體，臺(tái)階以上的管體外徑小于臺(tái)階以下的管體外徑，二者的內(nèi)徑一致，管體 下端設(shè)置有圓圈型尖角61。
封焊管體60與光電TO-CAN10的封裝連接關(guān)系是
將光電T0-CAN10的透鏡端放入封焊管體60內(nèi)部，直至封焊管體60的圓圈型 尖角61與光電TO-CANIO的底座平面相接觸，然后通過(guò)放電電阻焊方式，使圓圈 型尖角61熔化，從而將封焊管體60與光電TO-CAN10焊接在一起。
封焊管體60與封焊電極的放電接觸面通常選擇在管體的頂部端面62，對(duì)于本 封焊管體60，上部分較薄，頂部放電接觸面較小，封焊時(shí)容易變形，故將放電接 觸面下移至管體臺(tái)階表面63，從而使封焊時(shí)至圓圈型尖角61處的電流路徑較為短 直，封焊效果較好。
(2) 光隔離器30和光隔離器管體20
光隔離器30是光纖通信中常用的一種自由空間型雙級(jí)或多級(jí)光隔離器。 一般 同軸光電發(fā)射尾纖組件所用光隔離器以膠粘的方式粘結(jié)在尾纖插針端面上，其工 藝較為復(fù)雜，制作成本較高，且不利于光隔離器30的性能檢驗(yàn)測(cè)試；本實(shí)用新型將自由空間型光隔離器30獨(dú)立安裝在光隔離器管體20上，降低了光隔離器30和 尾纖的檢驗(yàn)成本，方便了光隔離器30的性能測(cè)試。
光隔離器管體20是一種空心圓形管體，其上下兩端都留有卡口臺(tái)階，臺(tái)階形 式有兩種上端臺(tái)階為凸形、下端臺(tái)階為凹形；下端臺(tái)階為凸形、上端臺(tái)階為凹 形；管體內(nèi)部的上端有止口臺(tái)階，如圖2。
光隔離器30與光隔離器管體20的封裝連接關(guān)系是
將光隔離器管體20倒置，然后將光隔離器30放入光隔離器管體20內(nèi)部，光 隔離器30的出光端與光隔離器管體20內(nèi)部的止口臺(tái)階自然相連，光隔離器30的 進(jìn)光端與光隔離器管體20的接縫處采用激光焊接固定，如圖3。
光隔離器管體20與封焊管體60的封裝連接關(guān)系是
光隔離器管體20的下臺(tái)階與封焊管體60的上臺(tái)階采用卡口圓配合，保證兩 管體的相對(duì)位置不能平移但可以轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3。
(3) 尾纖插針40
如圖4. 1，尾纖插針40包括陶瓷插針41、金屬插針套筒42、 0.9mm緊包光纖 43、金屬外箍44、纜外套45和卡弗龍加強(qiáng)絲46; 其位置和連接關(guān)系是
內(nèi)置裸光纖頭的陶瓷插針41和0. 9mm緊包光纖43前后連接，并整體設(shè)置在
外側(cè)有凸起止口 421的金屬插針套筒42中；
卡弗龍加強(qiáng)絲46的前部分覆蓋在金屬插針套筒42末端的鋸齒表面上； 外徑為3 5mm的纜外套45包住卡弗龍加強(qiáng)絲46的后部分； 在卡弗龍加強(qiáng)絲46前部分和纜外套45前部分的外面設(shè)置有金屬外箍44，并
通過(guò)金屬外箍44和纜外套45接縫處的點(diǎn)膠連接，最后形成尾纖插針40整體。 如圖4. 2，金屬插針套筒42外側(cè)中部的凸起止口 421為耦合夾具上夾頭100
提供了定位基準(zhǔn)面422，保證了耦合時(shí)尾纖插針40的垂直度和操作的一致性。 如圖4.3，金屬插針套筒42被夾部位的外徑為3 5mm;耦合完成后，將橡膠
尾管90套在插針套筒42的凸起止口 421處，保護(hù)尾纖插針40。
(4) 支架50
如圖5. 1、 5.2、 5.3、 5.4，支架50是一種兩邊對(duì)稱的薄平板金屬件，兩邊分 別設(shè)置有圓形定位孔51，中間設(shè)置有開(kāi)口的圓孔或圓弧凹槽。為使組件在PCB板上的引腳安裝距離最短，要求支架50的結(jié)構(gòu)必須與PCB板 相匹配。
其位置和連接關(guān)系是
耦合完成后，將組件的封焊管體60端部插入支架50的圓孔或圓弧凹槽內(nèi)， 直至封焊管體60的端面與支架50端面平齊，然后通過(guò)粘膠或點(diǎn)焊的方式將兩者 固定，如圖l。
有開(kāi)口的圓孔或圓弧凹槽，便于支架50的安裝和取出，支架50的功能是將 組件固定在PCB板上，以增加組件的穩(wěn)定性和可靠性。 (5)插針套70、保護(hù)套80和橡膠尾管90
插針套70、保護(hù)套80和橡膠尾管90均為組件中的常用零部件。
插針套70的作用是連接尾纖插針40與光隔離器管體20，保護(hù)套80和橡膠尾 管90的作用是保護(hù)尾纖插針40。
二、本實(shí)用新型生產(chǎn)裝配方法
① 將光電T0-CAN10封焊在封焊管體60內(nèi)部，形成一個(gè)組合部件；通過(guò)激光 焊接使光隔離器30置于光隔離器管體20中，形成另一個(gè)組合部件。
② 尾纖插針40、插針套70與上述兩個(gè)組合部件進(jìn)行光電耦合。耦合時(shí)，可 上下移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)挾持尾纖插針40的上夾頭，同時(shí)也可轉(zhuǎn)動(dòng)光隔離器組合部件，直 至找到所需的最佳耦合點(diǎn)，然后以激光焊接的方式將各部分連在一起。
③ 上述耦合完畢后，將保護(hù)套80焊接固定在光隔離器管體20上，并套上橡 膠尾管90，最后在組件的末端粘上或焊上支架50。
權(quán)利要求1、一種高回?fù)p和高可靠性的同軸光電發(fā)射尾纖組件，其特征在于包括光電TO-CAN(10)、光隔離器管體(20)、光隔離器(30)、尾纖插針(40)、支架(50)、封焊管體(60)、插針套(70)、保護(hù)套(80)和橡膠尾管(90)；從左至右，支架(50)、內(nèi)置有光電TO-CAN(10)的封焊管體(60)、內(nèi)置有光隔離器(30)的光隔離器管體(20)、插針套(70)和尾纖插針(40)依次連接；組件外層設(shè)置有保護(hù)套(80)和橡膠尾管(90)；所述的光電TO-CAN(10)是一種光電轉(zhuǎn)換密封腔體。
2、 按權(quán)利要求l所述的同軸光電發(fā)射尾纖組件，其特征在于尾纖插針(40)包括陶瓷插針(41)、金屬插針套筒(42 )、 0. 9mm緊包光纖(43)、金屬外箍(44)、纜外套(45)和卡弗龍加強(qiáng)絲(46);內(nèi)置裸光纖頭的陶瓷插針(41)和0.9mm緊包光纖(43)前后連接，并整體設(shè)置在外側(cè)有凸起止口 (421)的金屬插針套筒(42)中；卡弗龍加強(qiáng)絲(46)的前部分覆蓋在金屬插針套筒(42)末端的鋸齒表面上;外徑為3 5mm的纜外套(45)包住卡弗龍加強(qiáng)絲(46)的后部分；在卡弗龍加強(qiáng)絲(46)前部分和纜外套(45)前部分的外面設(shè)置有金屬外箍(44)，并通過(guò)金屬外箍(44)和纜外套(45)接縫處的點(diǎn)膠連接，最后形成尾纖插針(40)整體。
3、按權(quán)利要求l所述的同軸光電發(fā)射尾纖組件，其特征在于光隔離器(30)是一種自由空間型雙級(jí)或多級(jí)光隔離器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高回?fù)p和高可靠性的同軸光電發(fā)射尾纖組件，涉及一種同軸光電發(fā)射尾纖組件。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是從左至右，支架(50)、內(nèi)置有光電TO-CAN(10)的封焊管體(60)、內(nèi)置有光隔離器(30)的光隔離器管體(20)、插針套(70)和尾纖插針(40)依次連接；組件外層設(shè)置有保護(hù)套(80)和橡膠尾管(90)；所述的光電TO-CAN(10)是一種光電轉(zhuǎn)換密封腔體。本實(shí)用新型依靠多級(jí)光隔離器(30)和尾纖插針(40)滿足光通信系統(tǒng)的要求，優(yōu)化了光通信系統(tǒng)中光電發(fā)射組件的傳輸距離和系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)G02B6/26GK201269935SQ200820191418
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者敏 劉, 劉倚紅, 勇 王, 王廣宇 申請(qǐng)人:武漢電信器件有限公司