实现将光纤阵列插入微孔阵列的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现将光纤阵列插入微孔阵列的装置，其特征在于，该装置包括Ｌ形基座８、弹簧９和载片架１０，所述弹簧９一端固定连接所述Ｌ形基座８垂直于水平底面的侧壁，另一端固定连接所述载片架１０。本发明专利技术同时公开了一种实现将光纤阵列插入微孔阵列的方法。利用本发明专利技术，当光纤阵列中各光纤的中心轴线方向与微孔阵列中各微孔的中心轴线方向存在一夹角，弹簧将通过自身的弯曲形变将该夹角矫正到０°，保证光纤阵列安全的完全插入微孔阵列，避免了光纤插入微孔时发生损坏，提高了光纤插入微孔的安全性和准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信技术中光电器件和光纤耦合封装
，尤 其涉及一种，不仅适用于 单根光纤插入单个微孔，而且适用于一维或二维的光纤阵列插入同周 期排列的一维或二维微孔阵列。
技术介绍
随着数据的处理、存储和传输的飞速发展，高速、宽带宽的需求 使得用于实现短距离信息交换的电互联成为系统发展的瓶颈。与电互 连相比，由于并行光互连具有高带宽、低损耗、无串扰等特点，因此 有可能成为最终的互联解决方案，将开始广泛地应用于机柜间、框架 间和板间的高速互连。并行光互连可以通过基于VCSEL阵列和PIN阵列的并行光模块和 多模光纤阵列来实现。常用的VCSEL波长为850nm，多模光纤规格是 50/125pm和62.5/125|im.。实现VCSEL阵列/PIN阵列与多模光纤阵列 间高效、可靠、低成本的光耦合至关重要。本申请人曾经提出了一种通过贯穿基片的微通孔阵列实现光电器 件阵列与光纤阵列的无源对准耦合方法。如图1和图2所示，光电器 件阵列的光纤阵列无源耦合组件包括以下三个部分:下基板l，上基板 2和N根光纤3组成的光纤阵列，带有微通孔5阵列的基片4，光电器 件阵列6。该光电器件阵列的光纤阵列无源耦合方法特别适用于面发射或面 接收的光电器件阵列(例如垂直腔面发射激光器VCSEL和面接收的 PIN光探测器阵列)，与多模光纤阵列间的无源耦合，具有定位精确、 耦合效率高、实现工艺简单的特点。上述无源对准耦合方法中需要将光纤阵列插入微通孔阵列。为了保证耦合精度和组件强度，通常微通孔孔径仅略大于裸纤外径(如4 8pm)且保证有一定的深度(几百微米)，当光纤阵列和带有微通孔阵 列的基片中的一个被固定在一固定夹具上，另一个被固定在微调架上， 或者二者都被固定在微调架上，调节光纤阵列和微通孔阵列的相对位 置，理想的情况是将光纤阵列中每根光纤的中心轴线与微通孔阵列对 应的每个微通孔的中心轴线相重合，但实际操作中很难做到这一点， 通常会出现如图3所示的情况光纤阵列中光纤的中心轴线与微通孔阵列对应的微通孔的中心轴线存在一定的夹角e (理想情况9=0)，这时光纤阵列无法插入微通孔阵列，同时由于光纤阵列中光纤前端为剥 去涂敷层的裸纤，脆而易于折断，这种情况下施加较大插入推力还可 能导致光纤阵列中光纤前端损坏，如光纤端面磨损崩边或光纤头折断， 给操作带来一定难度。另外，当组装含有多根光纤的光纤器件时，也经常需要将多根光纤同时插入多个微孔以实现多根光纤精确定位。例如，在制作lxN过包层光纤耦合器过程中，要将多根光纤涂敷层被剥离的部分插入微孔 中以形成耦合器预制件。
技术实现思路
(一) 要解决的技术问题有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种实现将光纤阵列插入 微孔阵列的装置，以避免光纤插入微孔时发生损坏，提高光纤插入微 孔的安全性和准确性。本专利技术的另一个目的在于提供一种实现将光纤阵列插入微孔阵列 的方法，以避免光纤插入微孔时发生损坏，提高光纤插入微孔的安全 性和准确性。(二) 技术方案为达到上述一个目的，本专利技术提供了一种实现将光纤阵列插入微孔阵列的装置，该装置包括L形基座8、弹簧9和载片架10，所述弹 簧9 一端固定连接所述L形基座8垂直于水平底面的侧壁，另一端固定连接所述载片架10。上述方案中，所述L形基座8由铜、铝或不锈钢材料构成，用于 将整个装置固定在微调架14上，以便于实施光纤阵列插入微孔阵列的操作，并提供一个垂直于微调架14水平上表面的垂直面，使得弹簧9 一端固定在此垂直面时，弹簧9的中心轴线是水平的。上述方案中，在载片架IO装载有带微孔阵列基片时，所述弹簧9 在自由无外力状况下，不发生向下弯曲，所述载片架10的表面与所述 L形基座8的垂直侧壁保持平行，都为垂直面，所述弹簧9的中心轴 线为水平线。上述方案中，所述载片架IO包括底板12和上盖板13，所述底板 12和上盖板13都是镂空的，带微孔阵列的基片4被固定在底板12和 上盖板13之间。上述方案中，所述底板12与弹簧9固定连接，底板12的镂空边 缘为台阶形，上台阶围成的镂空区域尺寸大于带微孔阵列的基片4的 尺寸，下台阶围成的镂空区域尺寸小于带微孔阵列的基片4的尺寸， 上台阶高度等于带微孔阵列的基片4的厚度，上盖板13镂空区域尺寸 同样小于带微孔阵列的基片4的尺寸；所述镂空区域在所述底板12和 上盖板13上的位置使得在带微孔阵列的基片4的被安装到载片架10 上后，微孔阵列位于弹簧9的圆心。上述方案中，所述载片架10由金属铝或密度小重量轻的材料构成。为达到上述另一个目的，本专利技术提供了一种实现将光纤阵列插入 微孔阵列的方法，该方法包括固定所述实现将光纤阵列插入微孔阵列的装置于一微调架的水平 上表面之上，并固定光纤阵列组件于另一微调架的水平上表面之上；调节两个微调架使得光纤阵列圆形端面与微孔阵列的圆形孔口一 一对准，圆心尽量重合；调节所述两个微调架的任一个或全部，使得光纤阵列插入微孔阵上述方案中，所述固定所述实现将光纤阵列插入微孔阵列的装置7于一微调架的水平上表面之上，并固定光纤阵列组件于另一微调架的 水平上表面之上的步骤包括将带微孔阵列的基片嵌入底板和上盖板之间固定，将装载有带微 孔阵列基片的整个装置通过L型基座底座上的通孔安装固定在一微调 架的水平上表面之上；将由下基板、上基板、N根光纤形成的光纤阵 列构成的lxN的一维光纤阵列组件固定在另一微调架的水平上表面之上。上述方案中，在调节微调架使得光纤阵列插入微孔阵列之前，如 果光纤阵列中各光纤的中心轴线方向已经与微孔阵列中各微孔的中心 轴线方向相平行一致，这时在实施该步操作过程中，带微孔阵列基片 的微孔阵列位置上受到的外力是平行于弹簧中心轴线方向的，弹簧仅 产生沿中心轴线方向的拉伸或压縮而不发生弯曲，各光纤的中心轴线 方向能一直保持与各微孔的中心轴线方向相平行，使得各光纤能完全 插入或穿过各微孔，光纤阵列中各光纤受到的反作用力是平行于各光纤中心轴线方向的，光纤不会被折断；而在调节微调架使得光纤阵列插入微孔阵列之前，如果光纤阵列 中各光纤的中心轴线方向与微孔阵列中各微孔的中心轴线方向存在一 夹角e时，这时在实施该步操作过程中，带微孔阵列基片的微孔阵列 位置上受到的外力不再与弹簧中心轴线同方向，在垂直于弹簧中心轴 线方向上力的分量不为零，此分力使得弹簧发生弯曲，进而改变各微 孔的走向，使得各光纤的中心轴线方向与各微孔的中心轴线方向再次 相平行，使得各光纤能完全插入或穿过各微孔，同样弹簧弯曲后光纤 阵列中各光纤受到的反作用力是平行于各光纤中心轴线方向的，光纤 同样不会被折断。(三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果本专利技术提供的这种， 在插入操作进行过程中，当光纤阵列中各光纤的中心轴线方向与微孔 阵列中各微孔的中心轴线方向存在一夹角，弹簧将通过自身的弯曲形8变将该夹角矫正到0°，保证光纤阵列安全的完全插入微孔阵列，避免 了光纤插入微孔时发生损坏，提高了光纤插入微孔的安全性和准确性。 另外，本专利技术提供的这种实现将光纤阵列插入微孔阵列的装置及 方法，不仅适用于单根光纤插入单个微孔，而且适用于一维或二维的 光纤阵列插入同周期排列的一维或二维微孔阵列。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明图1是光电器件阵列的光纤阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现将光纤阵列插入微孔阵列的装置，其特征在于，该装置包括Ｌ形基座（８）、弹簧（９）和载片架（１０），所述弹簧（９）一端固定连接所述Ｌ形基座（８）垂直于水平底面的侧壁，另一端固定连接所述载片架（１０）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝霞，万里兮，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]