[發(fā)明專利]模塊化的內插器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380019589.3
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN104220915B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設計）人: M.A.卡達爾-卡倫
• 申請（專利權）人: 泰科電子公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳艷

技術領域

本發(fā)明總體涉及光學部件和波導/光纖之間的光耦合，并且更具體地，涉及用于將光電裝置光耦合到光纖的用于有源電纜組件的內插器(interposer)。

背景技術

作為開發(fā)光纖的寬頻帶寬能力的方式，有源電纜組件正在獲得普及。如在此使用的，有源電纜組件是光纜，其中用于電和光之間的轉換的電路位于光纜兩側。由此，電到光的轉換在電纜組件本身內部執(zhí)行。特別地，關于最大電纜長度的明顯性能改善可以使用有源電纜組件實現(xiàn)。

有源電纜組件的關鍵性的部件是內插器，內插器將光電裝置(OED)光耦合到電纜組件中的光纖。總體上，雖然非必需，OED的軸線以及光纖的軸線趨于是垂直的。由此，內插器不僅用以光耦合OED和光纖，而且也用以彎曲光以實現(xiàn)該耦合。

參考圖12，其示出了現(xiàn)有技術的內插器1200的示意圖。諸如VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)或者光電二極管的OED?1207的陣列被安裝到基板1201。在這個實施例中，OED安裝在基板的與連接內插器1200的表面1201a相反的一側上。在這樣的實施例中，基板是光透明的，使得光被傳輸通過基板。典型的基板是玻璃板。玻璃板是相對薄的，例如，是0.5mm厚。為利用OED實現(xiàn)光耦合，內插器包括透鏡1204的陣列。透鏡1204由透鏡表面和玻璃板之間的空氣空間1211限定。反射表面1209以90°在透鏡1204和光纖1210之間彎折光。

圖13所示的內插器1300是內插器1200的改進，因為它包括用于接收包含光纖1332的套管1331而非如圖12所示的光纖的腔體1330。光纖1332被保持在平行于基板1301的套管1331中。光纖組件的模塊化以及使其從OED和內插器的透鏡之間的相互連接中分立是優(yōu)于現(xiàn)有技術的內插器1200的明顯的改進。特別是，獨立的套管1331的使用允許獨立于OED和內插器組件測試光纖組件。因此，如果在光纖的終端中檢測到問題，則能夠重做光纖組件而非報廢整個組件。

雖然內插器1300通過允許電纜組件獨立于完成的內插器被測試，而提高了電纜組件內插器的可制造性，但是內插器1300仍然具有復合的光學對準，因為容座必須精確地對準共同組件中的透鏡。因此，申請人已經認識到需要一種更簡單的內插器構造，該構造消除或減少復合的光耦合。本發(fā)明滿足了這個需求。

發(fā)明內容

下面給出了本發(fā)明的簡要概述，以提供關于本發(fā)明的一些方面的基本理解。這個概述不是本發(fā)明的詳盡的綜述。其并不旨在確定本發(fā)明的關鍵的/關鍵性的元件或者界定本發(fā)明的范圍。該概述唯一的目的在于，以簡化形式給出本發(fā)明的一些概念，以作為隨后給出的更詳細描述的序言。

本發(fā)明涉及一種內插器，該內插器具有用于容納透鏡和光纖的分開且分立的部件。申請人認識到構造內插器以光耦合具有垂直光軸的透鏡和光纖涉及多個光學對準，該光學對準的每個均復合了內插器的復雜性。亦即，傳統(tǒng)的內插器以串行方式將光電裝置(OED)光耦合到透鏡，及將透鏡光耦合到光纖。復合的光耦合成指數(shù)地提高了內插器制造的復雜性。通過將內插器拆分成為分立的透鏡部件和分立的光纖部件，能夠消除在單個部件中的復合的光耦合，從而明顯地簡化了部件制造。

依據(jù)本發(fā)明實施例，將內插器模塊化為分立的部件還具有其它益處。例如，這樣的構造使本身作為對準特征以幫助被動對準。特別地，在反射表面限定在光纖部件中的一個實施例中，透鏡部件可通過將透鏡在OED之上對準，而被動地對準在基板上，因為透鏡不被反射表面所遮擋。此外，在一個實施例中，因為透鏡/光纖和OED/透鏡之間的光耦合被分離，所以部件可模制為平行的層，從而使得它們的接口簡單且較易于對準。

該模塊化設計還有助于可制造性。增強的可制造性的一個方面為提高了檢查模子和模制部件的能力。具體地，在透鏡和光纖部件平行的實施例中，模子從相對側拉起，并且關鍵性的特征(例如，透鏡、基準、對準特征)位于模子的僅一側上，由此使得模子出售商檢查模子以及用戶檢查模制品更容易。在這一方面，該模塊化設計還允許分開地測試不同的部件，并且在裝配過程中更早地檢測到缺陷，使得可采取校正行動，或者無額外制造時間和花費投入地報廢部件。

模塊化設計的另一個益處在于增強的性能的潛力。例如，在一個實施例中，光束在內插器中在透鏡和光纖部件之間的接口處擴展，從而使得光束更魯棒(robust)，且對于灰塵和輕微的未對準敏感性更弱。

該模塊化設計還提供更魯棒的封裝。例如，在一個實施例中，透鏡部件的面積能夠如玻璃板那樣大，從而提高了粘接力。