專利名稱：插拔式光電收發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光纖通訊設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光接收/發(fā)射器，它是一種用于光通信、有線電視等信號接收/發(fā)射中的核心元件，尤其是適用于有線電視系統(tǒng)中接收設(shè)備和發(fā)射設(shè)備中，作為光接收/發(fā)射的核心部件。
背景技術(shù)：
隨著光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是高速局域網(wǎng)，光纖接入網(wǎng)(FTTX)以及有線電視(CATV)系統(tǒng)的快速發(fā)展，導(dǎo)致光電收發(fā)器、光纖連接器等光元元件在光纖系統(tǒng)中的應(yīng)用將更加廣泛。隨著光纖通訊設(shè)備技術(shù)的飛速發(fā)展，光電收發(fā)設(shè)備、模塊等的體積越來越小,勢必要求其中的光元件的體積也越來越?。煌瑫r對光元件的性能的要求也越來越高。 對于光接收元件的主要要求如下I.高的接收反應(yīng)性(Responsivity)或者靈敏性(Sensitivity);2.較佳的反射損失(Return Loss, RL)；3.良好的接地性；4.高的使用可靠性。對于光發(fā)射元件的主要要求如下I.高的輸出光功率和輸出穩(wěn)定性；2.極小的光反射；3.良好的光-電流-電壓(LIV)特性，極小的扭折(Kink)值；4.良好的接地性；5.高的使用可靠性。為了滿足光通訊系統(tǒng)對光元件提出的高要求，目前有一些解決方式。詳細而言，為了解決反射損失RL的問題，對于光接收/發(fā)射元件來說，現(xiàn)在使用最多就是把陶瓷插芯或者金屬插芯研磨出一定的角度來獲得較好的RL.使用最多的6度和8度，角度越大，光元件的RL也會越好。然而,研磨角度越大對光元件的耦合效率的影響也就越大。另一方面，對于光發(fā)射元件來說，現(xiàn)在的生產(chǎn)技術(shù)工藝，基本上采用的是全激光焊接的生產(chǎn)方式，所以，具有較好的接地性和可靠性，但是對于很多單一的光接收元件來說，目前采用最多的方式，還是膠合的方式，雖然這樣生產(chǎn)成本較低，技術(shù)難度較低，但是光元件的接地特性和可靠度相較于激光焊接的方式相差很大。尤其是在有線電視系統(tǒng)的接收設(shè)備中，對光元件的接地性要求很高，特別是在高頻模擬通信中，要求更為嚴(yán)格。目前，在通訊系統(tǒng)中，設(shè)備的體積越來越小，因此，對于光接收/發(fā)射元件的體積要求也越來越高?，F(xiàn)在很多光收發(fā)模塊采用的光元件都是同軸(Coaxial)封裝方式，這種方式可以獲得比較好的RL，以及高的使用可靠性。然而，需要考慮光纖的纏繞問題，需要在光纖通訊設(shè)備或模塊中需要專門設(shè)計一個纏繞光纖的元件，而且光纖的纏繞直徑有一定的要求，一般的常規(guī)的光纖纏繞最小半徑是30毫米，彎曲不敏感光纖纏繞半徑也需要大于15毫米，而且需要很大的空間來放置纏繞的光纖，因此限制了設(shè)備或模塊的設(shè)計最小體積。[0017]另外,現(xiàn)有技藝也有使用卡接型(Subscriber Cable, SC)插拔式接收/發(fā)射元件，來避免繞線的問題。塑膠件的接地性不好，在很多高頻接收/發(fā)射設(shè)備中，要求模塊的有較好的電磁遮罩性，這一點塑膠外殼的光接收/發(fā)射元件也難以達到要求。關(guān)于提供光接收/發(fā)射元件的耦合效率方面，在中國臺灣專利號M401931中有提到使用8度的陶瓷插芯，通過3. 8度的光偏角補償提供提高耦合效率的方式。此專利中采用本體3. 8度的補償方式，使得光發(fā)射元件的光有一個偏角進入陶瓷插芯，以獲得最好的耦合效率。無論是上述SC插拔式的設(shè)計方式，還是同軸的設(shè)計方式，在光接收/發(fā)射元件的體積和性能上都還不是最好解決方式。有鑒于此，目前光通訊設(shè)備對光接收/發(fā)射元件的體積要求，需要做到比SC插拔式的體積更小，接地效果更好，遮罩效果更好，以保證光通訊系統(tǒng)使用的穩(wěn)定性和可靠性要求，對于此光通訊技術(shù)領(lǐng)域者而言實屬重要。
實用新型內(nèi)容慮及上述，本實用新型提出了一種微型的插拔式光電接收/發(fā)射器，減小了光元件的反射效應(yīng)，提高了光元件RL特性和穩(wěn)定性。根據(jù)本實用新型的一態(tài)樣，提供一種朗訊連接器(Lucent Connector, LC)型插拔式光電接收/發(fā)射器(LCRPD/LCRLD)。采用插拔式設(shè)計，與LC/PC(實體接觸，PhysicalConnection)跳線對接的一端是O度陶瓷端面設(shè)計，另外一端陶瓷是8度角設(shè)計，以增加RL性能。為了解決耦合效率的問題，采用兩段陶瓷插芯的設(shè)計結(jié)構(gòu)，和元件耦合那端的陶瓷插芯采用與LC/PC跳線配合端陶瓷插芯中心軸偏移3. 8度角設(shè)計，補償光路由于陶瓷插芯8度角而產(chǎn)生的偏移損耗。這樣實現(xiàn)了陶瓷插芯端面與光接收/發(fā)射元件的角度由8度增大為11. 8度。根據(jù)本實用新型的一態(tài)樣，提供一種插拔式光電收發(fā)器，包括一光主動部件，用以產(chǎn)生光電或電光轉(zhuǎn)換作用；一連接部件，用以耦接至一外部光纖；以及一光纖配接部件，耦接于該光主動部件與該連接部件之間，其中該光纖配接部件包括一角度型插芯及一實體接觸插芯，且該角度型插芯與該實體接觸插芯的二光軸間配置成具有實質(zhì)約3. 8度的一夾角。根據(jù)本實用新型的一態(tài)樣，其中該角度型插芯具有一 O度陶瓷端面以及一 8度陶瓷端面，該O度陶瓷端面與實體接觸插芯的一端面耦合對接，該8度陶瓷端面與該光主動部件耦合對接。根據(jù)本實用新型的一態(tài)樣，其中該實體接觸插芯與該外部光纖同軸，且該角度型插芯的該8度陶瓷端面與該光主動部件間配置成具有實質(zhì)約11. 8度的一夾角。根據(jù)本實用新型的一態(tài)樣，其中該光纖配接部件更包括一機構(gòu)件、一套筒固定件及一陶瓷套筒，該陶瓷套筒套設(shè)固定該實體接觸插芯，以確保該實體接觸插芯與該外部光纖同軸，該機構(gòu)件與該套筒固定件共同套設(shè)固定該角度型插芯、該實體接觸插芯及該陶瓷套筒。根據(jù)本實用新型的一態(tài)樣，其中該連接部件包括一金屬外殼，該金屬外殼由粉末注射成型(MIM)技術(shù)制造而成，實現(xiàn)全激光焊接工藝，以產(chǎn)生接地及電磁遮罩效果。根據(jù)本實用新型的一態(tài)樣，提供一種光纖配接器，應(yīng)用于一插拔式光電收發(fā)器內(nèi)，該插拔光電收發(fā)器包括一光主動部件及耦接至一外部光纖的一連接部件，該光纖配接部件耦接于該光主動部件與該連接部件之間，該光纖配接器包括一角度型插芯；以及一實體接觸插芯，其中該角度型插芯與該實體接觸插芯的二光軸間配置成具有實質(zhì)約3. 8度的一夾角。本實用新型實施例的插拔式光電接收/發(fā)射器，減小了光元件的反射效應(yīng)，提高了光元件RL特性和穩(wěn)定性。從參考附圖的下述舉例說明的實施例的說明中，將清楚本實用新型的進一步特點、目的、及功能。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型的限定。在附圖中圖I為根據(jù)本實用新型一實施例中插拔式光電收發(fā)器的示意圖。圖2為根據(jù)本實用新型一實施例中插拔式光電收發(fā)器的光纖配接部件的示意圖。圖3為根據(jù)本實用新型一實施例中兩段式LC陶瓷插芯的導(dǎo)角示意圖。圖4為根據(jù)本實用新型一實施例中光纖配接部件的角度示意圖。附圖標(biāo)號I 光電二極管2 固定座3 滑圈4 光纖配接部件4a 預(yù)埋單模光纖4b 角度型陶瓷插芯4c 機構(gòu)件4d PC陶瓷插芯4e 陶瓷套筒固定件4f 陶瓷套筒5 金屬外殼6 金屬卡環(huán)7 防塵帽
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。請參閱圖1，其顯示根據(jù)本實用新型的LC型插拔式光電收發(fā)器的一具體實施例。主要包括三大部分光主動部件、光纖配接部件及連接部件。光主動部件包括光電二極管I、固定光電二極管I的固定座2及滑圈3,光主動部件主要產(chǎn)生光電/電光轉(zhuǎn)換的作用。[0052]其次，第二部分的光纖配接(Adaptor)部件4耦接于該光主動部件與該連接部件之間，是本實用新型的一主要部分，此部分主要是連接光電二極管I和外接跳線的橋梁。對于光主動部件作為光接收元件時，光通過光纖配接部件4的內(nèi)部預(yù)埋光纖耦合到接收光電二極管里，進行光電轉(zhuǎn)換。另一方面，對于光主動部件作為光發(fā)射元件時，發(fā)訊激光二極管發(fā)出的光，經(jīng)過與光纖配接部件4內(nèi)部的光纖耦合，傳輸?shù)酵獠抗饫w網(wǎng)路中。第三部分是連接部分，具體而言可為LC型連接器，用以固定并耦接光纖配接部件4至一外部光纖，主要包含金屬外殼5、金屬卡環(huán)6以及防塵帽7。在較佳的實施態(tài)樣中，為了提高產(chǎn)品整體的接地性和遮罩效果，連接部分采用全金屬的設(shè)計，以提高連接器的強度。特別地為了降低成本，采用金屬粉末注射成型(Metal Injection Molding, MIM)技術(shù),直接開模制作，可以有效的保證本實用新型LC型插拔式光電收發(fā)器產(chǎn)品的一致性和可靠性，以采用激光焊接工藝制作該產(chǎn)品。以下將就本實用新型核心的光纖配接部件4做詳細說明，其主要通過兩段成3. 8度角的LC陶瓷插芯構(gòu)成。其包括一角度型插芯及一實體接觸插芯，且該角度型插芯與該實體接觸插芯的二光軸間配置成具有實質(zhì)約3. 8度的一夾角。角度型插芯可為角度型陶瓷插·芯，實體接觸插芯可為實體接觸(PC)陶瓷插芯。在較佳實施態(tài)樣中，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，光纖配接部件4包括預(yù)埋單模光纖4a、角度型陶瓷插芯4b，機構(gòu)件4c，PC陶瓷插芯4d，陶瓷套筒固定件4e，以及陶瓷套筒4f。陶瓷套筒4f主要是為了保證LC連接器的陶瓷插芯與PC陶瓷插芯4d配合的同軸度，一般的機加工的輕度不能滿足其配合的要求，如果采用特殊加工來保證內(nèi)孔的同心度和表面粗糙度，成本就會非常昂貴，所以采用陶瓷套筒的設(shè)計。陶瓷套筒固定件4e和機構(gòu)件4c之間采用機械鉚壓固定的方式；PC陶瓷插芯4d和機構(gòu)件4c之間也采用剛性鉚壓的方式固定；8度陶瓷插芯4b與機構(gòu)件4c之間采用間隙配合的方式，可用例如353ND的固定膠固定。由于考慮到角度型陶瓷插芯4b和PC陶瓷插芯4d的軸線之間有3. 8度角，導(dǎo)致兩者對接部分有一個小的夾角，而且需要考慮到光纖的最小彎曲半徑(常規(guī)SMF彎曲半徑需大于30mm)，在兩段陶瓷插芯之間，設(shè)計有45d*0. 5mm的導(dǎo)角，來保證插芯內(nèi)部預(yù)埋光纖平滑的連接兩段陶瓷插芯，如圖3所示。本實用新型的光偏補償設(shè)計，是通過兩段成3. 8度角的角度型陶瓷插芯4b、PC陶瓷插芯4d來實現(xiàn)的。以光接收元件為例，具體的角度關(guān)系如圖4所示。其中，角度型陶瓷插芯4b具有一 O度陶瓷端面以及一 8度陶瓷端面，O度陶瓷端面切平與實體接觸插芯4d的一端面耦合對接，并做一個導(dǎo)角即可無需研磨，8度陶瓷端面研磨成8度角并與光主動部件耦合對接。PC陶瓷插芯4d，與連接部分對接端研磨成實體接觸端面，與角度型陶瓷插芯4b接觸端切平，做一個導(dǎo)角，無需研磨。如圖4中的所示的角度關(guān)系，PC陶瓷插芯4d保證和外界接頭同軸，通過8度陶瓷插芯4b的軸線與PC陶瓷插芯4d的軸線成3. 8度角，加上8度陶瓷插芯4b與光主動部件耦合端的8度角，使得從8度陶瓷插芯4b發(fā)出的光路與入射光軸平行，平行偏距可以根據(jù)實際需要，通過調(diào)整8度陶瓷插芯4b的長度來控制，本設(shè)計光路偏移為O. 18mm,這樣可以獲得最好的耦合效率。同時8度陶瓷插芯4b的出光端面與光主動部件接收端面的夾角增大為11. 8度，可以很好的較小光路的反射效應(yīng)，提供產(chǎn)品的反射損失(Return Loss)特性。[0061]如果是光發(fā)射元件，其光路與圖4中所示的光接收元件的光路相反，選用不同焦距的激光器，只需要把固定座2和滑圈3的尺寸做調(diào)整即可。綜上所述，本實用新型的微型LC型插拔式光電接收/發(fā)射器具有如下的特點第一,采用LC Receptacle (插拔式)的設(shè)計代替pigtail (尾纖)的設(shè)計來解決在設(shè)備或者模塊內(nèi)部纏繞光纖的問題，以及減小SC Receptacle設(shè)計的元件在設(shè)備或者模塊中所占的體積；第二，采用LC金屬外殼粉末注射成型的設(shè)計，以及光接收/發(fā)射元件TO-CAN與LCMIM金屬外殼之間采用激光焊接工藝，增加光元件在設(shè)備或者模塊中的接地和遮罩效果；第三，采用兩段LC陶瓷插芯設(shè)計，一段是兩端PC的端面；另外一段則是，一端PC，另外一端APC 8度的設(shè)計結(jié)構(gòu)；中間通過一根光纖來連接這兩段LC陶瓷插芯，使之成為一 個整體,解決了 PC端面Return Loss差的問題。同時由于采用兩段插芯中軸線偏角3. 8度的光路補償設(shè)計，使得設(shè)計的APC 8度端面的角度相當(dāng)于11. 8度，進一步減小了該產(chǎn)品的反射效應(yīng)。同時保證光接收/發(fā)射元件外觀看起來沒有3. 8度角設(shè)計。在上述說明書中，已參考眾多具體細節(jié)來說明本實用新型的實施例，這些細節(jié)隨著實施不同而不同，但是，說明書及圖式應(yīng)被視為說明而非限定。應(yīng)了解，本實用新型不局限于所揭示的舉例說明的實施例。權(quán)利要求范圍的范圍應(yīng)依最廣義的解釋以涵蓋所有修改及均等結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求1.一種插拔式光電收發(fā)器，其特征在于，包括 一光主動部件，用以產(chǎn)生光電或電光轉(zhuǎn)換作用； 一連接部件，用以耦接至一外部光纖；以及 一光纖配接部件，耦接于所述光主動部件與所述連接部件之間， 其中所述光纖配接部件包括一角度型插芯及一實體接觸插芯，且所述角度型插芯與所述實體接觸插芯的二光軸間配置成具有實質(zhì)3. 8度的一夾角。
2.如權(quán)利要求I所述的插拔式光電收發(fā)器，其特征在于，所述角度型插芯具有一O度陶瓷端面以及一 8度陶瓷端面，所述O度陶瓷端面與所述實體接觸插芯的一端面耦合對接，所述8度陶瓷端面與所述光主動部件耦合對接。
3.如權(quán)利要求2所述的插拔式光電收發(fā)器，其特征在于，所述實體接觸插芯與所述外部光纖同軸，且所述角度型插芯的所述8度陶瓷端面與所述光主動部件間配置成具有實質(zhì)11.8度的一夾角。
4.如權(quán)利要求3所述的插拔式光電收發(fā)器，其特征在于，所述光纖配接部件更包括一機構(gòu)件、一套筒固定件及一陶瓷套筒，所述陶瓷套筒套設(shè)固定所述實體接觸插芯，以確保所述實體接觸插芯與所述外部光纖同軸，所述機構(gòu)件與所述套筒固定件共同套設(shè)固定所述角度型插芯、所述實體接觸插芯及所述陶瓷套筒。
5.如權(quán)利要求I所述的插拔式光電收發(fā)器，其特征在于，所述連接部件包括一金屬外殼，所述金屬外殼由粉末注射成型技術(shù)制造而成，以產(chǎn)生接地及電磁遮罩效果。
6.一種光纖配接器，其特征在于，應(yīng)用于一插拔式光電收發(fā)器內(nèi)，所述插拔光電收發(fā)器包括一光主動部件及耦接至一外部光纖的一連接部件，所述光纖配接部件耦接于所述光主動部件與所述連接部件之間，所述光纖配接器包括 一角度型插芯；以及 一實體接觸插芯， 其中所述角度型插芯與所述實體接觸插芯的二光軸間配置成具有實質(zhì)3. 8度的一夾角。
專利摘要本實用新型公開了一種插拔式光電收發(fā)器，包括光主動部件、連接部件及光纖配接部件，其中光主動部件用以產(chǎn)生光電或電光轉(zhuǎn)換作用，連接部件用以耦接至一外部光纖，光纖配接部件耦接于光主動部件與連接部件之間。光纖配接部件包括一角度型插芯及一實體接觸插芯，該角度型插芯與該實體接觸插芯的二光軸間配置成具有實質(zhì)約3.8度的一夾角。本實用新型實施例的插拔式光電接收/發(fā)射器，減小了光元件的反射效應(yīng)，提高了光元件RL特性和穩(wěn)定性。
文檔編號G02B6/42GK202661684SQ20122025886
公開日2013年1月9日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者羅建洪, 孫偉浩 申請人:寧波環(huán)球廣電科技有限公司