[实用新型]一种含玻璃插芯光纤接口组件和光学次组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及光通讯技术领域，尤其是一种含玻璃插芯光纤接口组件和光学次组件。

背景技术

光纤接口组件(optical receptacle)是光学次组件(Optical Subassembly或OSA)的重要组成部分，用来接收及定位光纤连接器。在高端的高速率的光纤通讯系统中，对回向反射光的控制非常重要。为了防止光线从光纤连接器的插针端面反射回去影响光纤链路系统，在光纤接口组件中，一般含有一个陶瓷插芯或者玻璃插芯来和光纤连接器的插针进行物理接触，陶瓷插芯或者玻璃插芯的折射率和光纤连接器的插针中的纤芯一致从而消除了光纤连接器的插针端面反射。为了防止陶瓷或者玻璃插芯的另一端的反射光耦合进光纤连接器的插针，陶瓷或者玻璃插芯的另一端需要做成一个斜面，一般为8度或者6度，从而使得反射光不能沿原路返回以免影响光纤链路系统。特别需要指出的是：塑料由于质地较软，很容易被插针划伤，不能做成接触面来接触光纤连接器插针。

专利CN201859235U和CN202149947U提到的光纤接口组件，是典型的含陶瓷插芯的传统型光纤接口组件。这种光纤接口组件一般有4到5个零部件组成，其中包含了高精密度的陶瓷插芯和陶瓷套筒，造成其成成本高，组装工艺复杂，尤其，其装配过程中的点胶及压配动作，均难以实现自动化操作。

专利US7387449B2提到了一种含玻璃插芯的光纤接口组件，虽然其只有两个部件组成，但是其玻璃插芯形状复杂，其含有一个平面端面，一个环面和一个斜面，为了适配其金属壳体部件，还需要一个倒角。由于玻璃是硬脆材料，此插芯生产起来，工艺复杂，良率低。

对于光学次组件(OSA)，当其管芯为光发射芯片时，我们称此OSA为TOSA(transmitter Optical Subassembly,即光发射次组件)。当管芯为光接收芯片时，我们称此OSA为ROSA(Receiver Optical Subassembly,即光接收次组件)。当然还有其他类型的OSA，例如BOSA(单纤双向组件，其同时含有一个光发射管芯和光接收管芯)，Triplexer(单纤三向组件，其同时含有一个光发射管芯和两个光接收管芯)等等。

一个典型的光学次组件OSA(见图1a)由以下几个部分组成：金属管座400、管芯500(光发射或接收芯片)、金属管帽600、光学透镜700、光纤接口组件300。在OSA工作的时候，光纤接口组件300会被插入光纤连接器的插针200(ferrule)。目前经常使用的光纤接口组件300主要是由其具有内径d的桶装结构、用来阻挡光纤连接器插针的面301组成。

由图1a所示，当管芯500为发射管芯时，其发出的光线会经过光学透镜(700)的上下表面(701)和(702)在光纤连接器插针中的纤芯210下表面211处聚焦，然后光信号在纤芯210中传播至光纤链路系统中。

由图1a所示，当管芯500为接收管芯时，从纤芯210传播而来的入射光线在其插针下表面211处发出并经过透镜700的上下表面(701)和(702)在管芯500处聚焦，由接收管芯500接收光线，并把光信号转变为电信号。

由图1a所示的光学次组件，在光信号传播的过程中存在三处折射率有很大变化的界面，分别是面(211)，面(701)和面(702)。通常在折射率变化的界面，反射率可以通过R＝(n1-n0)^2/(n1+n0)^2来计算，其中n1为光密介质材料的折射率如光纤纤芯210和玻璃透镜700，n0为光疏介质如空气的折射率，取n1≈1.5，n0≈1.0，得Rf＝4％，即因为这三个界面大概总共有12％的能量被反射掉了，这大大加大了光学次组件的插入损耗。如果这些反射掉的回向光被耦合进光纤链路系统，比如通过面(211)的入射光线很容易被反射进入光纤链路系统，这些回向的反射光线对系统的影响包括：引起发射光源的中心波长波动；引起发射光源的光强波动；增加光纤链路系统噪声，永久性地损害光源等等，进而影响整个光路系统的稳定及带宽。

实用新型内容

为了解决现有接口组件做成的光学次组件OSA中光反射面比较多，差损比较大，生产工艺难以实现自动化，成本比较高的问题，本实用新型提出了含玻璃插芯光纤接口组件和光学次组件。

本实用新型采用如下技术方案：