[實(shí)用新型]用于VSCEL或PIN陣列耦合的半球自聚焦透鏡光纖陣列

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720140422.8
• 申請(qǐng)日: 2017-02-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206497227U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢(qián)福琦;劉鶴;周聽(tīng)飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市鵬大光電技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/26
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/26
• 代理公司: 深圳市神州聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44324
• 代理人: 周松強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于VSCEL或PIN陣列耦合的半球自聚焦透鏡光纖陣列。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)時(shí)代的發(fā)展，通信領(lǐng)域在人們的生活中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位，而且人們已經(jīng)不再滿(mǎn)足于傳輸速率低、傳輸能力弱的通信傳輸，而開(kāi)始不斷改進(jìn)光纖傳輸這種傳輸方式，在這種不斷的改進(jìn)當(dāng)中，通信領(lǐng)域的光纖技術(shù)越來(lái)越成熟。

VCSEL和PIN的出射光垂直于安裝的電路板表面，這對(duì)于器件的封裝和應(yīng)用都不大方便。最簡(jiǎn)單的光接口是將光纖與VCSEL和PIN對(duì)接，激光器的出射光直接進(jìn)入光纖，不經(jīng)過(guò)其他中間元件，這樣的耦合方式稱(chēng)為垂直耦合。垂直耦合由于光的反射導(dǎo)致速率不能太高，另外，由于是垂直耦合，光纖與PCB成垂直形狀，導(dǎo)致光模塊的體積增大。現(xiàn)在一般的耦合方式是將光纖陣列研磨成45°反射面實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的90°轉(zhuǎn)角，確保耦合封裝的效率和產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)較小，雖然45°反射面能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)的全反射，但是光纖陣列與VCSEL和PIN的光信號(hào)耦合效率不是很高；現(xiàn)有技術(shù)中還有在45°反射面的光路兩側(cè)各設(shè)置一片透鏡，VCSEL和PIN的出射光通過(guò)一面透鏡聚光后照射到45°反射面，經(jīng)過(guò)45°反射面反射的光線(xiàn)再經(jīng)過(guò)一面透鏡聚光后進(jìn)入光纖內(nèi)，這樣的設(shè)置能夠大大提高光信號(hào)的耦合效率，但是這樣的設(shè)置成本太高，不利于大批量地生產(chǎn)和使用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種成本低、光信號(hào)耦合效率高，能夠解決上述問(wèn)題的用于VSCEL或PIN陣列耦合的半球自聚焦透鏡光纖陣列。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的用于VSCEL或PIN陣列耦合的半球自聚焦透鏡光纖陣列，包括基板、蓋板和多根光纖，所述基板包括基板前段和基板后段，所述基板前段上表面高于所述基板后段上表面，所述基板前段上表面上設(shè)有多個(gè)與多根光纖一一對(duì)應(yīng)的V形槽，每根光纖均設(shè)置在與其對(duì)應(yīng)的V形槽內(nèi)，且每根光纖均從基板前段向前伸出后其端面上熔接有一段帶有自聚焦效果的聚光體，所述蓋板設(shè)置在基板前段上，且蓋板與每個(gè)V形槽均圍合成固定光纖的容置空間；所述聚光體包括與基板底面呈30-60°夾角的光學(xué)平面和銜接光學(xué)平面與聚光體底面的弧形球面；所述弧形球面的曲率半徑為75-125um,外部光信號(hào)通過(guò)聚光體自聚焦、弧形球面聚光和光學(xué)平面反射后進(jìn)入所述光纖內(nèi)部。

其中，所述蓋板與基板后段之間的光纖上覆蓋有用于固定和保護(hù)光纖的尾膠，且所述尾膠的高度小于或等于蓋板的高度。

其中，所述聚光體的長(zhǎng)度大于0.15mm。

其中，所述基板前段和基板后段的交界處設(shè)有過(guò)度斜面。

其中，每個(gè)V形槽的底面均與基板后段的上表面高度一致。

本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于：

1、本實(shí)用新型提供的光纖陣列，通過(guò)在每根光纖的一端熔接有一段帶有自聚焦功能的聚光體，再在聚光體的端面上加工出光學(xué)平面和弧形球面，光學(xué)平面和弧形球面的配合能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)透鏡聚光和光學(xué)平面反射光的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)聚光體本身的自聚焦效果也能加強(qiáng)光信號(hào)的接收和聚集能力，相比于現(xiàn)有的利用獨(dú)立透鏡和光學(xué)平面組合工作其成本大大降低，另外其還大幅增加了光纖陣列的容差，在對(duì)光纖進(jìn)行耦合調(diào)整的時(shí)候其范圍更大，從而降低了耦合的難度和增加了耦合的效率；

2、本實(shí)用新型每根光線(xiàn)的一端均加工出聚光體，其中聚光體光學(xué)平面與基板底面的夾角為30-60°能夠很好地實(shí)現(xiàn)光信號(hào)照射到光學(xué)平面上后的全反射，使光學(xué)平面在沒(méi)有鍍膜的情況下，依靠角度的反射即可很好的實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的全反射。

3、本實(shí)用新型中的聚光體和光纖為一體式結(jié)構(gòu)，其聚光角度等無(wú)需進(jìn)行額外調(diào)整，可靠性高，直接安裝光纖并加工出聚光體即可實(shí)現(xiàn)高精度的光路耦合，提高耦合效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型用于VSCEL或PIN陣列耦合的半球自聚焦透鏡光纖陣列的俯視圖；

圖2為本實(shí)用新型用于VSCEL或PIN陣列耦合的半球自聚焦透鏡光纖陣列的正視圖；

圖3為圖2中A處的局部放大圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明如下：

1、基板2、蓋板

3、光纖4、尾膠

11、基板前段 12、基板后段

13、過(guò)度斜面 31、聚光體

311、光學(xué)平面312、弧形球面。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地表述本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。