[發明專利]一種無源的光學透鏡的固定方法及光發射組件

在審

• 申請號: 201810579787.X
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108828728A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 朱寧寧
• 申請（專利權）人: 深圳市極致興通科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 張立娟

本發明提供了一種無源的光學透鏡的固定方法及光發射組件，無源的聚焦透鏡的固定方式，不需要專門的耦合設備，只需要正常用于貼片的自動貼片機就可以完成聚焦透鏡的固定，還能保證最終光路的耦合效率。所述光發射組件為一種光學透鏡無源固定的光發射組件，該無源聚焦透鏡的固定方式，因為工藝簡單，節省設備，節省工時等優點，同時，使用膠黏劑固定透鏡，工藝門檻低，設備投入較低。隨著傳輸速率越來越快，距離越來越長優勢就越來越突出，使用該工藝做成的25G EML TOSA可通過PAM4調制至50G使用。

技術領域

本發明涉及光學領域，尤其涉及光學透鏡固定方法。

背景技術

隨著光通訊行業的快速發展，要求傳輸速率更高，傳輸距離更長。這對光學器件提出了更高的要求。

一般傳輸長距離的單通道光發射組件包括：電子致冷器TEC，激光二極管芯片及其載板，聚焦透鏡，以上器件封裝在光發射管殼上，并采用平行封焊的方式對光發射管殼密封。在光發射管殼外部還有光隔離器，收光插芯即適配器。電子致冷器TEC控制激光二極管芯片的溫度，使得激光器二極管芯片發出有一定發散角度的光，通過聚焦透鏡將光打入光發射管殼外面的光插芯，從而實現數據和信號的長距離傳輸。

現有技術中聚焦透鏡安裝方式為有源耦合方式，即通過調節聚焦透鏡的物理位置，同時監控耦合聚焦透鏡后面輸入到插芯適配器上的光功率，當光功率滿足要求或者達到最大值時，將聚焦透鏡通過無釬焊接或者激光焊接的方式固定在光發射器的光路中，并且這種聚焦透鏡需要有專用的自動或者手動耦合臺，因此采用有源耦合的方式費時費力，效率低，自動耦合設備價格動輒上百萬人民幣，另外，無釬焊接需要較高的技術門檻，激光焊接需要專門的昂貴的焊接設備。以上，都嚴重限制了國內生產該產品的研發以及批量生產。

發明內容

為了解決現有技術中問題，本發明提供了一種無源的光學透鏡的固定方法，所述光學透鏡為光發射組件的一個部件，所述光發射組件包括電子致冷器TEC、激光二極管芯片、第一載體、第二載體、聚焦透鏡、光發射管殼、光隔離器及適配器，所述聚焦透鏡為所述光學透鏡，所述第一載體為芯片載體，所述電子致冷器TEC、激光二極管芯片、第一載體、第二載體及聚焦透鏡封裝在光發射管殼上；第一載體貼裝在第二載體上面，第二載體貼裝在電子致冷器TEC上面，電子致冷器TEC控制激光二極管芯片的溫度，同時通過引線連接給激光二極管芯片加驅動電流，使得激光二極管芯片發光，發出的光經過聚焦透鏡的匯聚，透過光發射管殼的光窗，通過光隔離器，最終進入收光的適配器插芯中；

其中的光學透鏡的固定方法為：

首先通過精確地光學仿真來模擬，在滿足最終光功率要求的前提下，激光二極管芯片發光條與聚焦透鏡的中心對準，可以滿足光學仿真模擬出來的容許的公差范圍，同時選擇合適貼片精度的貼片機；

測量或者貼片機自動識別出激光二極管發光條距離第二載體的垂直距離，定義為高度H1；測量好聚焦透鏡中心到聚焦透鏡下邊緣的高度H2，通過H1、H2計算得到聚焦透鏡下面膠黏劑的厚度H2-H1；

貼片機實施貼片：

第一，貼片機先完成自動點膠，點膠厚度為厚度H2-H1；

第二，貼片機自動控制聚焦透鏡距離下面第二載體的距離，保證Y方向H1與H3高度一致，可以滿足光學仿真模擬出來的容許的公差范圍；

第三，貼片機自動識別激光二極管芯片表面的發光條的位置來調整聚焦透鏡放置的位置，在保證X方向上，激光二極管發光條與聚焦透鏡中心在一條直線上，可以滿足光學仿真模擬出來的容許的公差范圍；

第四，將激光二極管芯片與聚焦透鏡之間的距離，即光路的焦點L1距離控制在光學仿真出的距離，可以滿足光學仿真模擬出來的容許的公差范圍；

第五，貼片完成后使用紫外UV或者熱固化的方式將膠黏劑固化。