本發(fā)明屬于光模塊,涉及一種無(wú)尾纖的光模塊、組裝方法及使用方法。
背景技術(shù):
1、數(shù)字光模塊主要由光電子器件、功能電路和光接口組成,實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的光/電和電/光轉(zhuǎn)換,廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字光通信系統(tǒng),如光纖通道、千兆以太網(wǎng)、sonet/sdh、交換機(jī)等。
2、隨著數(shù)字光模塊數(shù)據(jù)通信容量的不斷提升,光模塊通道數(shù)量不斷增加,同時(shí)模塊的應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)展,耐環(huán)境要求更加苛刻,數(shù)字光模塊的封裝結(jié)構(gòu)也必須隨之不斷提升?,F(xiàn)有宇航/商航行業(yè)使用的氣密并行光模塊封裝如圖1所示,外殼內(nèi)部封裝圖如圖2所示,整個(gè)光模塊主要包括激光器陣列3、探測(cè)器陣列4、外殼、金屬化光纖、pcb板7等組成。金屬化光纖的示意圖如圖3所示,光纖和激光器/探測(cè)器陣列4的耦合示意圖如圖4所示,光纖陣列端面一般為斜42.5°或者45°,激光器陣列3發(fā)出的光向上發(fā)射到達(dá)光纖斜端面后反射進(jìn)入光纖內(nèi),光纖發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光纖斜端面后向下進(jìn)入探測(cè)器陣列4。該產(chǎn)品存在以下問(wèn)題:
3、1)氣密封裝使用金屬化光纖,組裝時(shí)金屬化光纖的金屬環(huán)部分和外殼進(jìn)行焊接,金屬化光纖價(jià)格昂貴,成本高;
4、2)金屬化光纖和外殼進(jìn)行焊接時(shí)溫度較高,容易對(duì)光纖造成損傷;
5、3)由于金屬化光纖和貼裝在內(nèi)部的激光器/探測(cè)器需要進(jìn)行耦合移動(dòng),導(dǎo)致金屬化光纖的金屬環(huán)在外殼橢圓安裝孔的位置不在正中心,焊接金屬化光纖時(shí)存在應(yīng)力分布不均和位置不對(duì)稱(chēng),會(huì)導(dǎo)致漏氣的概率發(fā)生。
6、4)金屬化光纖本身為帶纖,帶纖本身為非氣密元件,產(chǎn)品在做氣密性檢測(cè)時(shí)容易造成誤判,影響產(chǎn)品良率。
7、5)耦合工藝復(fù)雜,在進(jìn)行光模塊的耦合時(shí),需要先將光纖頭穿過(guò)外殼的橢圓安裝孔,由于光纖頭和橢圓安裝孔尺寸較為接近,光纖頭容易碰到橢圓安裝孔和外殼底部,造成光纖損傷和報(bào)廢。
8、6)該模塊封裝完成后自帶光纖,常規(guī)光纖本身不能過(guò)回流焊,因此造成整個(gè)光模塊無(wú)法過(guò)回流焊。
9、7)該光模塊光纖長(zhǎng)度需要根據(jù)客戶需求進(jìn)行不同長(zhǎng)度光纖的定制,進(jìn)一步增加光模塊的成本,影響產(chǎn)品管理,延遲了產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間。
10、8)由于金屬化光纖和外殼焊接后無(wú)法拆卸,產(chǎn)品無(wú)法返修,不具備返修性
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中光纖是插拔設(shè)置的,耦合以及焊接時(shí),會(huì)對(duì)光纖造成損傷,且裝配時(shí)還容易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象,影響氣密封裝的問(wèn)題,提供一種無(wú)尾纖的光模塊、組裝方法及使用方法。
2、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
3、一種無(wú)尾纖的光模塊,包括殼體,所述殼體內(nèi)部設(shè)置光路耦合單元、激光器陣列、探測(cè)器陣列、激光驅(qū)動(dòng)器、跨阻放大器和pcb板;
4、所述光路耦合單元包括支撐架,所述支撐架的一端設(shè)置反射片,反射片的下方設(shè)置第一透鏡陣列,支撐架遠(yuǎn)離反射片的一端開(kāi)設(shè)窗口,窗口處設(shè)置第二透鏡陣列,光路經(jīng)第一透鏡陣列傳輸至反射片,通過(guò)反射片反射后傳輸至第二透鏡陣列,通過(guò)窗口匯聚至mt光纖跳線上;
5、所述殼體上開(kāi)設(shè)有與窗口對(duì)應(yīng)的殼體光窗,所述殼體光窗的外側(cè)設(shè)置有對(duì)應(yīng)的mt固定器,所述mt光纖跳線位于mt固定器內(nèi);
6、所述pcb板連接激光器陣列和探測(cè)器陣列,所述激光驅(qū)動(dòng)器連接激光器陣列,所述跨阻放大器連接探測(cè)器陣列。
7、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:
8、所述mt固定器包括mt安裝框,mt安裝框的內(nèi)部設(shè)置mt定位柱,所述mt定位柱用于裝配mt光纖跳線。
9、所述mt安裝框外側(cè)設(shè)置mt限位器,所述mt限位器能夠沿著mt安裝框旋轉(zhuǎn),mt限位器用于對(duì)mt光纖跳線進(jìn)行限位。
10、所述mt安裝框的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)旋轉(zhuǎn)軸和限位槽,所述mt限位器上開(kāi)設(shè)旋轉(zhuǎn)孔和定位凸起;
11、所述旋轉(zhuǎn)孔與旋轉(zhuǎn)軸對(duì)應(yīng)連接,定位凸起與限位槽配合對(duì)mt光纖跳線限位;
12、所述mt限位器的一端設(shè)置限位面,當(dāng)mt限位器沿著mt安裝框旋轉(zhuǎn)至與mt安裝框呈水平方向時(shí),定位凸起位于限位槽中,限位面的內(nèi)側(cè)壁與mt光纖跳線中mt頭的末端相抵。
13、所述mt安裝框與殼體之間設(shè)置金屬框,所述金屬框上開(kāi)設(shè)有與mt安裝框?qū)?yīng)的金屬光窗。
14、所述反射片上鍍有反射膜。
15、一種無(wú)尾纖的光模塊的組裝方法,包括以下步驟:
16、將激光器陣列、探測(cè)器陣列、激光驅(qū)動(dòng)器、跨阻放大器和pcb板均放置在殼體內(nèi)對(duì)應(yīng)的位置;
17、將mt固定器裝配至殼體的一側(cè);
18、在mt固定器內(nèi)裝配mt光纖跳線,調(diào)整光路耦合單元的位置,當(dāng)mt光纖跳線顯示當(dāng)前光功率最大時(shí),將當(dāng)前光路耦合單元所在位置設(shè)定為最優(yōu)位置,并將光路耦合單元固定至最優(yōu)位置上;
19、根據(jù)固定的光路耦合單元,調(diào)整mt固定器的位置,當(dāng)mt光纖跳線顯示當(dāng)前光功率最大時(shí),將mt固定器固定至當(dāng)前位置;
20、拔出mt光纖跳線,對(duì)殼體進(jìn)行密封裝配,完成組裝。
21、所述光路耦合單元通過(guò)粘接或焊接方式固定。
22、一種無(wú)尾纖的光模塊的使用方法,包括以下步驟:
23、將mt光纖跳線插入mt固定器內(nèi);
24、激光器陣列將光傳送至第一透鏡陣列;
25、第一透鏡陣列將光轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)直光后垂直向上傳送至反射片;
26、反射片將準(zhǔn)直光沿水平方向傳送至第二透鏡陣列;
27、第二透鏡陣列將準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)換為匯聚光,并將匯聚光耦合至mt光纖跳線內(nèi);
28、mt光纖跳線將光傳送至第二透鏡陣列,第二透鏡陣列將光轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)直光后依次傳送至反射片和第一透鏡陣列;
29、第一透鏡陣列將準(zhǔn)直光轉(zhuǎn)換為匯聚光后匯聚至探測(cè)器陣列,探測(cè)器陣列將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。
30、所述將mt光纖跳線插入mt固定器內(nèi)時(shí),還包括:
31、mt固定器包括mt安裝框,mt安裝框的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)旋轉(zhuǎn)軸和限位槽,
32、mt安裝框外側(cè)設(shè)置mt限位器,所述mt限位器上開(kāi)設(shè)旋轉(zhuǎn)孔和定位凸起,mt限位器的一端設(shè)置限位面;
33、所述旋轉(zhuǎn)孔與旋轉(zhuǎn)軸對(duì)應(yīng)連接,當(dāng)插入mt光纖跳線時(shí),向上旋轉(zhuǎn)mt限位器,插入mt光纖跳線后,向下旋轉(zhuǎn)mt限位器,直至mt限位器為水平狀態(tài),此時(shí)定位凸起位于限位槽中,限位面的內(nèi)側(cè)壁與mt光纖跳線中mt頭的末端相抵。
34、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
35、本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)尾纖的光模塊,通過(guò)第一透鏡陣、反射和第二透鏡陣列實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸,然后將光纖設(shè)置在外側(cè)的mt固定器內(nèi),對(duì)光路進(jìn)行耦合,光纖無(wú)需插入殼體內(nèi)部,不存在焊接光纖漏氣以及損傷光纖的風(fēng)險(xiǎn),耦合工藝簡(jiǎn)單,這種結(jié)構(gòu)對(duì)光纖的長(zhǎng)度沒(méi)有要求,適配性更高,替代原有金屬光纖,光模塊可以過(guò)回流焊,實(shí)現(xiàn)氣密封裝。
36、進(jìn)一步的,本發(fā)明公開(kāi)的光模塊中,mt限位器能夠沿著mt安裝框旋轉(zhuǎn),對(duì)mt光纖跳線進(jìn)行限位,避免mt光纖跳線插入后移動(dòng)。
37、進(jìn)一步的,本發(fā)明公開(kāi)的光模塊中,反射片上鍍有反射膜,反射率更高。
38、本實(shí)施例一種無(wú)尾纖的光模塊的組裝方法,可以在裝配時(shí),將光路耦合單元和mt固定器的相對(duì)位置調(diào)整至最優(yōu),然后再進(jìn)行密封裝配,組裝效率提高,后續(xù)應(yīng)用時(shí),只需要將mt光纖跳線插入mt固定器便可以工作,光模塊的可靠性提高,方面用戶使用。替代原有金屬光纖,光模塊可以過(guò)回流焊,實(shí)現(xiàn)氣密封裝。
39、本發(fā)明還公開(kāi)了一種無(wú)尾纖的光模塊的使用方法,通過(guò)第一透鏡陣列、反射片和第二透鏡陣實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸,然后將光纖設(shè)置在外側(cè)的mt固定器內(nèi),對(duì)光路進(jìn)行耦合,光纖無(wú)需插入殼體內(nèi)部,不存在焊接光纖漏氣以及損傷光纖的風(fēng)險(xiǎn),耦合工藝簡(jiǎn)單,這種結(jié)構(gòu)對(duì)光纖的長(zhǎng)度沒(méi)有要求,適配性更高,替代原有金屬光纖,光模塊可以過(guò)回流焊,實(shí)現(xiàn)氣密封裝。