[发明专利]一种单纤多向光组件

说明书

技术领域

本发明涉及了一种单纤多向光组件，属于光学元件领域。

背景技术

根据目前公知的组件构造可知，一般的光组件是将芯片与光学元件进行同轴封装，即TO封装（Transistor-Outline）,TO封装与光纤进行耦合，利用金属部件，通过激光焊接或胶粘，将TO封装与光纤固定在一起，做成光组件。在这种组件中存在以下缺点：

（1）    对于直径1.5毫米的BK7玻璃球透镜的TO封装，激光器芯片发射的激光光束耦合到光纤中，即发射耦合，耦合效率低，一般效率低于15%；

（2）    光纤传输过来的激光光束，聚焦到探测器芯片的光敏面，即接收耦合，最小光斑直径达到50微米，非常不利于耦合；

（3）    TO封装结构复杂，成本高，自动化生产的难度大、投资成本也很高；

（4）    芯片与光学元件之间的位置由TO管座、TO管帽及衬底的尺寸决定，实时调节难度大，导致耦合效率的进一步降低、耦合工艺难度增加；

（5）    TO封装的管脚结构，使客户使用困难，自动焊接的难度大；

另外，在现有产品中，只有单一方向的光组件已经远远不能满足工业需要，例如仅发射激光光束或仅接收激光光束的光组件不能适应需要多方向收发激光光束的需求，给使用造成了极大不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种耦合效率高、灵敏度高、方便插拔、、可多向导光且易于自动化制造的一种单纤多向光组件。

本发明的技术方案如下：

一种单纤多向光组件，其包括一侧带有通光孔的壳体、设置在壳体外侧且对准通光孔的光接口部件、固定于壳体内的基座、设置于所述基座上的激光收/发装置和芯片端透镜；

所述激光收/发装置为探测器芯片及其辅助电路或激光器芯片及其辅助电路，所述激光收/发装置至少2个；所述芯片端透镜的数量和位置与所述探测器芯片或激光器芯片一一对应，所述芯片端透镜位于所述探测器芯片的光敏面或激光器芯片前，且所述芯片端透镜的光轴与所述探测器芯片的光敏面或激光器芯片同轴对应；

所述芯片端透镜的光轴与每个所述激光收/发装置同轴设置，所述芯片端透镜之间设有分光元件，所述通光孔与光接口部件同轴设置；

所述光接口部件包括光纤端透镜和光纤套筒；所述光纤端透镜位于光纤套筒一端和壳体的通光孔之间；

所述分光元件包括分光通道和设置在分光通道内的滤光片；所述分光通道上设有通道口，所述通道口分别对准每个所述芯片端透镜的光轴和通光孔，所述滤光片对准通道口倾斜放置，其倾斜角度为与通道水平方向呈45度角；所述滤光片根据需要，对特定波长的激光光束进行透射或发射；

所述基座包括主基座和芯片支撑基座，所述芯片支撑基座焊接或粘接在主基座上；所述激光收/发装置烧结或粘接在所述芯片支撑基座上；

每个所述激光收/发装置与其对应匹配的芯片端透镜组成一组，每组之间由电磁屏蔽板间隔开；所述探测器芯片及其辅助电路和其对应匹配的芯片端透镜一组，由电磁屏蔽板间隔开组成激光接收腔；所述激光器芯片及其辅助电路和其对应匹配的芯片端透镜一组，由电磁屏蔽板间隔开组成激光发射腔；

所述基座上还设置有通电接口，通过键合线与过孔与所述激光收/发装置进行所需的电连通，所述通电接口伸出壳体与外界电信号连通，所述通电接口与壳体之间通过密封胶进行气密性密封；

所述激光收/发装置的收/发激光光束经所述壳体的通光孔和分光通道出入。

进一步的，所述芯片端透镜和光纤端透镜为球透镜、非球透镜、平凸透镜或柱状透镜。

进一步的，所述主基座和芯片支撑基座为单面/双面金属化的陶瓷基板、常规PCB板、铝基PCB板、铜基PCB板或内含金属布线的注塑件。

进一步的，所述通电接口设置在所述主基座上，所述通电接口采用在主基座上布线生成金手指或排针。

进一步的，所述光纤套筒为插拔式光纤套筒或尾纤式光纤套筒；

当所述光纤套筒为插拔式光纤套筒时，所述光纤套筒包括套筒壳体和侧面开有裂缝的插芯筒；所述插芯筒内套在套筒壳体中，所述插芯筒上裂缝对侧的外壁与套筒壳体内壁焊接；跳线插芯作为外接物，内插在插芯筒中；

当所述光纤套筒为尾纤式光纤套筒时，所述光纤套筒包括尾胶套、尾纤插芯筒和跳线插芯；所述跳线插芯焊接在尾纤插芯筒内，所述尾纤插芯筒外套设有尾胶套。

进一步的，所述光接口部件还包括中间带孔的挡台，所述光纤端透镜、挡台和跳线插芯中的光纤三者之间依次同轴无缝接触。