[發明專利]一種NXN微間距陣列準直器

有效

• 申請號: 201711319219.8
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107976746B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 馬雨虹;楊睿;袁志林;宋麗丹
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: G02B6/32
• 分類號: G02B6/32
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 劉黎明

技術領域

本發明涉及一種準直器，屬于光通信技術領域，具體是涉及一種微間距陣列準直器。

背景技術

由于互聯網的持續快速發展，導致光網絡通信容量持續增長，光器件的集成密度要求越來越高。采用傳統光器件拼裝組合實現集成的方案，器件尺寸大、能耗高，并且多處拼接導致器件長期使用穩定性差，人力、物力成本消耗非常大；采用硅基芯片技術實現的集成方案，器件尺寸極小，結構穩定性高，但由于其工藝技術要求較高，目前離商用化尚有一段距離；準直器為光通信中的基礎器件，被廣泛應用于光開關、光隔離器、光環行器、光密集波分復用器中，用陣列準直器所形成的陣列準直光束批量射入及接收光信號，而僅插入一個尺寸稍大的器件芯件，與陣列準直器組合封裝，即可使器件獲得數10倍高集成度，此種集成技術工藝成熟，器件穩定性高，成本低，尺寸較?。?/p>

目前已有的陣列準直器技術方案分為如下幾種：準直器拼接方案，采用多個單獨準直器以一定排列結構封裝于一塊玻璃板形成一維準直器陣列，受元件尺寸的限制，此種方案準直器間隔較大、封裝狀態不穩定，需要耗費較多人力物力成本；一維光纖陣列及透鏡陣列方案：采用一維光纖陣列及一維透鏡陣列通過一定結構工藝實現封裝，所形成一維陣列準直器，封裝狀態穩定，間隔密度高，但限于耦合封裝工藝技術僅能實現一維的低密度集成；二維陣列光纖、二維陣列透鏡方案：采用高精度的二維光纖陣列與二維陣列透鏡直接耦合封裝形成二維陣列準直器，集成度極高，結構簡單穩定，但為保證整體插損小于1.0dB,二維光纖陣列及二維透鏡陣列定位精度需要小于0.5um，原材料成本極高，難于商用化；含二維校正單元的二維光纖、二維透鏡陣列方案：用較低精度的二維光纖陣列與二維透鏡陣列直接耦合封裝后，在出射端以二維校正單元對每路光束作平行度校正，最終形成較高平行度的二維準直器光束陣列，此方案成本較低，但校正單元尺寸較大，準直器間距不能太小，且多個校正單元單獨封裝器件穩定度較差。

發明內容

本發明主要是解決現有技術所存在的上述的問題，提供了一種微間距陣列準直器。該準直器采用成熟工藝一維V形槽光纖陣列及標準間隔一維透鏡陣列作為元件，可實現極高集成度的二維準直器陣列。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

本發明采用工藝成熟的一維光纖陣列及一維透鏡陣列作為原材料進行二維陣列準直器的耦合封裝，原材料成本低，各單元間隔控制精度高。各層光纖陣列相對各層透鏡陣列獨立調試焦距一致性后摞疊粘接，各層透鏡陣列相對各層光纖陣列獨立調試線度一致性后粘接固定在透鏡陣列固定框架上，可確保二維陣列準直器整體的方向一致性、光斑一致性及插損指標的高精度控制。由于采用整排透鏡陣列及光纖陣列進行耦合封裝，效率較高，并且結構較為緊湊穩定。

因此，本發明具有如下優點：原材料成本較低，通過采用特有的封裝工藝及結構方案，可實現極高集成度的二維準直器陣列(最小間距125x250mm²)，具有準直平行度高、插損低、結構簡單穩定等特點；

附圖說明

圖1圖示出實施例1陣列準直器結構示意圖；

圖2圖示實施例1透鏡陣列框架固定塊布設示意圖；

圖3圖示出實施1陣列準直器透鏡出射面結構示意圖；

圖4圖示出實施例1光纖陣列焦距一致性調試示意圖；

圖5圖示出透鏡陣列相對光纖陣列線度偏斜時的示意圖；

圖6圖示出透鏡陣列相對光纖陣列中心偏離時的示意圖；

圖7圖示出透鏡陣列相對光纖陣列線度及對中調試后的示意圖；

圖8圖示出實施例2陣列準直器結構示意圖；

圖9圖示出實施例3陣列準直器結構示意圖；

圖10圖示出實施例3光纖陣列結構圖；

圖11圖示出三維陣列準直器結構圖；

圖12圖示出三維光纖陣列結構圖。

圖中：

101A～101F、101N：透鏡陣列系列

102：透鏡陣列固定框架

103A～103C：透鏡陣列固定框架固定塊下固定塊系列

104A～104C:透鏡陣列固定固定塊上固定塊系列

105A～105F：有蓋板V型槽結構一維光纖陣列系列

105N-1、105N：第N-1層及N層一維光纖陣列

401：透鏡陣列著膠固定區域

801A～801E：實施例2中全反棱鏡長條系列

802A～802C:實施例2中全反棱鏡隔塊系列

901：實施例3中直角玻璃體