[发明专利]模块化的内插器

说明书

技术领域

本发明总体涉及光学部件和波导/光纤之间的光耦合，并且更具体地，涉及用于将光电装置光耦合到光纤的用于有源电缆组件的内插器(interposer)。

背景技术

作为开发光纤的宽频带宽能力的方式，有源电缆组件正在获得普及。如在此使用的，有源电缆组件是光缆，其中用于电和光之间的转换的电路位于光缆两侧。由此，电到光的转换在电缆组件本身内部执行。特别地，关于最大电缆长度的明显性能改善可以使用有源电缆组件实现。

有源电缆组件的关键性的部件是内插器，内插器将光电装置(OED)光耦合到电缆组件中的光纤。总体上，虽然非必需，OED的轴线以及光纤的轴线趋于是垂直的。由此，内插器不仅用以光耦合OED和光纤，而且也用以弯曲光以实现该耦合。

参考图12，其示出了现有技术的内插器1200的示意图。诸如VCSEL(垂直腔面发射激光器)或者光电二极管的OED 1207的阵列被安装到基板1201。在这个实施例中，OED安装在基板的与连接内插器1200的表面1201a相反的一侧上。在这样的实施例中，基板是光透明的，使得光被传输通过基板。典型的基板是玻璃板。玻璃板是相对薄的，例如，是0.5mm厚。为利用OED实现光耦合，内插器包括透镜1204的阵列。透镜1204由透镜表面和玻璃板之间的空气空间1211限定。反射表面1209以90°在透镜1204和光纤1210之间弯折光。

图13所示的内插器1300是内插器1200的改进，因为它包括用于接收包含光纤1332的套管1331而非如图12所示的光纤的腔体1330。光纤1332被保持在平行于基板1301的套管1331中。光纤组件的模块化以及使其从OED和内插器的透镜之间的相互连接中分立是优于现有技术的内插器1200的明显的改进。特别是，独立的套管1331的使用允许独立于OED和内插器组件测试光纤组件。因此，如果在光纤的终端中检测到问题，则能够重做光纤组件而非报废整个组件。

虽然内插器1300通过允许电缆组件独立于完成的内插器被测试，而提高了电缆组件内插器的可制造性，但是内插器1300仍然具有复合的光学对准，因为容座必须精确地对准共同组件中的透镜。因此，申请人已经认识到需要一种更简单的内插器构造，该构造消除或减少复合的光耦合。本发明满足了这个需求。

发明内容

下面给出了本发明的简要概述，以提供关于本发明的一些方面的基本理解。这个概述不是本发明的详尽的综述。其并不旨在确定本发明的关键的/关键性的元件或者界定本发明的范围。该概述唯一的目的在于，以简化形式给出本发明的一些概念，以作为随后给出的更详细描述的序言。

本发明涉及一种内插器，该内插器具有用于容纳透镜和光纤的分开且分立的部件。申请人认识到构造内插器以光耦合具有垂直光轴的透镜和光纤涉及多个光学对准，该光学对准的每个均复合了内插器的复杂性。亦即，传统的内插器以串行方式将光电装置(OED)光耦合到透镜，及将透镜光耦合到光纤。复合的光耦合成指数地提高了内插器制造的复杂性。通过将内插器拆分成为分立的透镜部件和分立的光纤部件，能够消除在单个部件中的复合的光耦合，从而明显地简化了部件制造。

依据本发明实施例，将内插器模块化为分立的部件还具有其它益处。例如，这样的构造使本身作为对准特征以帮助被动对准。特别地，在反射表面限定在光纤部件中的一个实施例中，透镜部件可通过将透镜在OED之上对准，而被动地对准在基板上，因为透镜不被反射表面所遮挡。此外，在一个实施例中，因为透镜/光纤和OED/透镜之间的光耦合被分离，所以部件可模制为平行的层，从而使得它们的接口简单且较易于对准。

该模块化设计还有助于可制造性。增强的可制造性的一个方面为提高了检查模子和模制部件的能力。具体地，在透镜和光纤部件平行的实施例中，模子从相对侧拉起，并且关键性的特征(例如，透镜、基准、对准特征)位于模子的仅一侧上，由此使得模子出售商检查模子以及用户检查模制品更容易。在这一方面，该模块化设计还允许分开地测试不同的部件，并且在装配过程中更早地检测到缺陷，使得可采取校正行动，或者无额外制造时间和花费投入地报废部件。

模块化设计的另一个益处在于增强的性能的潜力。例如，在一个实施例中，光束在内插器中在透镜和光纤部件之间的接口处扩展，从而使得光束更鲁棒(robust)，且对于灰尘和轻微的未对准敏感性更弱。

该模块化设计还提供更鲁棒的封装。例如，在一个实施例中，透镜部件的面积能够如玻璃板那样大，从而提高了粘接力。