一种级联型光纤阵列装置及应用结构制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可实现光纤间相互级联的光纤阵列装置及应用结构。本发明专利技术的级联型光纤阵列装置，是由一个光纤阵列部件和一个透镜阵列部件组合实现；所述的光纤阵列部件包括多个光纤阵列单元组成，每个光纤阵列单元由１根或者多根光纤以及可具有光纤通孔用于容置光纤的光纤固定件构成；所述的透镜阵列部件包括多个透镜阵列单元组成，每个透镜阵列单元由１个透镜以及可具有透镜通孔用于容置透镜的透镜固定件构成；所述的光纤阵列部件和透镜阵列部件具有一间距，所述的光纤阵列部件各光纤阵列单元的光纤端面位置一一对应于所述的透镜阵列部件各透镜阵列单元的透镜位置。本发明专利技术实现了一种光纤阵列单元间相互级联的光纤阵列装置。

Cascade type optical fiber array device and application structure

The invention relates to an optical fiber array device and an application structure which can realize the mutual cascade of optical fibers. Cascaded fiber array device of the invention is realized by an optical fiber array component and a lens array component; component of the optical fiber array includes a plurality of fiber array units, each fiber array unit is composed of 1 or a plurality of optical fibers and optical fiber with holes for holding the optical fiber fixing piece structure the parts; the lens array includes a plurality of lens array units, each unit is composed of 1 lens array and lens has a lens hole for holding the lens fixing part lens; optical fiber array the parts and components with a lens array spacing, the position of the lens lens array component position fiber optical fiber array component the optical fiber array unit corresponding to the various lens array unit. The invention realizes a fiber array device which is mutually cascaded between the fiber array units.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通讯装置领域，尤其涉及一种可实现光纤间相互级联的光纤阵列装置及应用结构。
技术介绍
光纤通讯的各类光无源/光有源器件均涉及到光束耦合的问题，同时为了实现具 有一定功能的光模块，又必须把各个光无源/光有源器件通过光纤熔接的方式串接起来。 然而采用光纤熔接方式组装的光模块，例如图1所示，待级联器件11、12、13须将升级端光 纤与下一级器件的输入端光纤进行熔接，并必须用熔接保护套21、22来保护熔接点，此外 为了方便操作及产品返修，还必须预留一定圈数的光纤线圈3.因此这种级联方式非常不 利于光模块的小型化。 为了进一步实现光模块的小型化，当前有3种较为可行的技术方案第一种是采 用多光纤准直器或阵列准直器的方式；第二种是自由空间的分立光学元件装配方式；第三 种是平面光波导集成方式。但三种技术方案都有一定的不足之处。第一种采用多光纤准直 器的方案仅在实现器件小型化时具有可行性，例如反射式1x2光开关，2x4WDM器件等，但一 旦光学元件反射级数超过4时，采用多光纤准直器的可行性则极低。并且采用阵列准直器， 通常要求各输出光束之间严格平行，这必然对装配件例如光纤(V型槽)阵列、透镜(V型槽 或圆孔)阵列的加工精度及相互位置的装配精度提出了非常高的要求。第二种采用自由空 间分立光学元件的装配方式的方案可以方便地实现各种定制型功能模块，但在部分场合也 有不可避免的局限性。例如要求入射角不大于3度的密集波分复用滤波片或F-P标准具 时，则会因必须分开入射和反射光束和使得光传输距离非常长，从而带来体积偏大，温度性 能差的负面影响。对于第三种采用平面波导集成技术的方案具有较好的技术前景，但其生 产技术的门槛非常高，初期设备资金的投入大，而且仍有较多的功能模块不适合集成，目前 仅适合大批量特定功能光模块芯片的生产，无法灵活地根据客户需求进行定制生产。
技术实现思路
因此，针对上述3种方案的不足，本专利技术提出另一种可实现光纤间相互级联的光纤阵列装置，该装置结构相对简单可靠，体积不大，利于光模块的小型化，且能够方便地实现各种定制型功能模块。 本技术的技术方案是 本技术的级联型光纤阵列装置，是由一个光纤阵列部件和一个透镜阵列部件 组合实现；所述的光纤阵列部件包括多个光纤阵列单元组成，每个光纤阵列单元由1根或 者多根光纤以及可具有光纤通孔用于容置光纤的光纤固定件构成；所述的透镜阵列部件包 括多个透镜阵列单元组成，每个透镜阵列单元由1个透镜以及可具有透镜通孔用于容置透 镜的透镜固定件构成；所述的光纤阵列部件和透镜阵列部件具有一间距，所述的光纤阵列 部件各光纤阵列单元的光纤端面位置一一对应于所述的透镜阵列部件各透镜阵列单元的透镜位置。 进一步的，所述的光纤阵列部件和透镜阵列部件的间距置有垫片，将所述的光纤 阵列部件的端面和透镜阵列部件端面间隔，并涂覆胶层粘结密封固定或者焊接密封固定。 更进一步的，所述的光纤阵列部件的端面和透镜阵列部件端面呈8°的斜面楔角， 其间隔的间距是0. 05mm 0. 2mm。 进一步的，所述的光纤阵列部件和透镜阵列部件的材质是利于光学粗磨、抛光、镀 膜的材质构成。 更进一步的，所述的光纤阵列部件和透镜阵列部件的材质是玻璃或陶瓷。 本专利技术核心部分在于各光纤阵列单元间通过一根或多根弯曲成U形/半圆形的光纤进行串接，而不需要光纤熔接。根据光纤的最小弯曲半径，确定相互串联的两个光纤阵列单元的间距，并可根据功能需求设计成交错串接，优化光纤阵列的整体尺寸。完成以上串接后将光纤阵列的非出纤面粗磨、抛光成8度斜面，并镀增透膜，减少光纤回光。同样将透镜阵列固定件的一面粗磨、抛光成8度斜面，并镀增透膜。 本专利技术装置的各光纤阵列单元的光纤之间，其出射光束是相互平行的，因此经过同一个透镜后必然存在一个交点，出射光束经过设计好的光学元件，实现一定功能后即反射到串接光纤中，实现与下一个阵列单元的串接。由于每个光纤阵列单元所完成的功能类似多光纤准直器，而无需顾及后续光束偏折错位的影响，从而即避免了自由空间分立光学元件多级级联的误差累积的影响，又可方便、自由地实现各个功能器件级联。 当所述的光纤阵列单元数^ 4个时，所述的光纤阵列部件的多个光纤阵列单元可以是一个整体结构，所述的透镜阵列部件的多个光纤阵列单元是一个整体结构。 进一步的，所述的光纤阵列部件是一个长条型光纤固定件，长条型光纤固定件设有多组光纤通孔，长条型光纤固定件的相邻光纤阵列单元的每组光纤通孔的间距^光纤的最小弯曲半径，光纤通孔内套有光纤；所述的透镜阵列部件是一个长条型透镜阵列部件，长条型透镜阵列部件设有多个透镜通孔，透镜通孔内套有透镜。 更进一步的，所述的长条型光纤固定件还固定连接至一个长条型保护凸台，光纤 通过硅胶粘结固定于长条型保护凸台上。所述的光纤通孔与光纤用环氧胶固定，所述的透 镜通孔与透镜用环氧胶固定。所述每组光纤通孔的数量是1个或者2个或者3个或者4个， 并紧靠相邻。 当所述的光纤阵列单元数< 4个时，所述的光纤阵列部件的多个光纤阵列单元可 以是独立的分体结构，所述的透镜阵列部件的多个光纤阵列单元是独立的分体结构。 进一步的，所述的光纤阵列部件是多个独立分布的光纤毛细管套入光纤形成的光 纤头，所述的透镜阵列部件是多个独立分布的金属固定套管，每个金属固定套管的一段套 有一个透镜，另一端再套入所述的光纤头。 进一步的，所述的光纤毛细管与光纤用环氧胶固定，所述的金属固定套管与透镜 用环氧胶固定。 如上所述的光纤阵列部件和透镜阵列部件包括2个或者3个或者3个以上的光纤 阵列单元和透镜阵列单元，构成不同功能应用结构。 所述的级联型光纤阵列装置的一种应用结构，是在所述的级联型光纤阵列装置的 后端设置标准具组件，用于实现对光信号进行色散补偿功能。 进一步的，采用单调控温的方式设置各个标准具的温度值。 所述的级联型光纤阵列装置的另一种应用结构，是在所述的级联型光纤阵列装置 的后端设置滤波片和光功率探测器，用于实现多波长分光检测功能。 本专利技术采用上述方案可实现了一种光纤阵列单元间相互级联的光纤阵列装置。并 且该装置结构相对简单可靠，体积不大，利于光模块的小型化，且能够方便地实现各种定制 型功能模块。附图说明 图1现有的器件级联方式示意图； 图2A是本专利技术的第一个实施例的立体图； 图2B是本专利技术的第一个实施例的剖视图； 图2C是本专利技术的第一个实施例的光纤固定件的剖视图； 图2D是本专利技术的第一个实施例的透镜固定件的剖视图； 图3是本专利技术的第一个实施例在色散补偿模块应用的光路示意图； 图4是本专利技术的第二个实施例及其应用例的示意图； 图5A是本专利技术的第二个实施例的光纤固定件的第一种样式的示意图 图5B是本专利技术的第二个实施例的光纤固定件的第二种样式的示意图 图5C是本专利技术的第二个实施例的光纤固定件的第三种样式的示意图 图6A是本专利技术的第三个实施例的制作过程一的结构示意图； 图6B是本专利技术的第三个实施例的制作过程二的结构示意图。具体实施例方式现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。 如图2A、图2B、图2C、图2D所示本专利技术装置的第一个实施例，由光纤阵列部件1、 透镜阵列部件2和垫片3构成。其中光纤阵列部件1由光纤固定件11和光纤线组12构成； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种级联型光纤阵列装置，其特征在于：其是由一个光纤阵列部件和一个透镜阵列部件组合实现；所述的光纤阵列部件包括多个光纤阵列单元组成，每个光纤阵列单元由１根或者多根光纤以及可具有光纤通孔用于容置光纤的光纤固定件构成；所述的透镜阵列部件包括多个透镜阵列单元组成，每个透镜阵列单元由１个透镜以及可具有透镜通孔用于容置透镜的透镜固定件构成；所述的光纤阵列部件和透镜阵列部件具有一间距，所述的光纤阵列部件各光纤阵列单元的光纤端面位置一一对应于所述的透镜阵列部件各透镜阵列单元的透镜位置。

【技术特征摘要】
一种级联型光纤阵列装置，其特征在于其是由一个光纤阵列部件和一个透镜阵列部件组合实现；所述的光纤阵列部件包括多个光纤阵列单元组成，每个光纤阵列单元由1根或者多根光纤以及可具有光纤通孔用于容置光纤的光纤固定件构成；所述的透镜阵列部件包括多个透镜阵列单元组成，每个透镜阵列单元由1个透镜以及可具有透镜通孔用于容置透镜的透镜固定件构成；所述的光纤阵列部件和透镜阵列部件具有一间距，所述的光纤阵列部件各光纤阵列单元的光纤端面位置一一对应于所述的透镜阵列部件各透镜阵列单元的透镜位置。2. 根据权利要求1所述的级联型光纤阵列装置，其特征在于所述的光纤阵列部件和 透镜阵列部件的间距置有垫片，将所述的光纤阵列部件的端面和透镜阵列部件端面间隔， 并涂覆胶层粘结密封固定或者焊接密封固定。3. 根据权利要求2所述的级联型光纤阵列装置，其特征在于所述的光纤阵列部件的 端面和透镜阵列部件端面呈8°的斜面楔角，其间隔的间距是0. 05mm 0. 2mm。4. 根据权利要求1所述的级联型光纤阵列装置，其特征在于所述的光纤阵列部件和 透镜阵列部件的材质是利于光学粗磨、抛光、镀膜的材质构成。5. 根据权利要求4所述的级联型光纤阵列装置，其特征在于所述的光纤阵列部件和 透镜阵列部件的材质是玻璃或陶瓷。6. 根据权利要求1或2或3所述的级联型光纤阵列装置，其特征在于所述的光纤阵 列部件的多个光纤阵列单元是一个整体结构，所述的透镜阵列部件的多个光纤阵列单元是 一个整体结构。7. 根据权利要求6所述的级联型光纤阵列装置，其特征在于所述的光纤阵列部件是一个长条型光纤固定件，长条型光纤固定件设有多组光纤通孔，长条型光纤固定件的相邻 光纤阵列单元的每组光纤通孔的间距^光纤的最小弯曲半径，光纤通孔内套有光纤；所述的透镜阵列部件是一个长条型透镜阵列部件，长条型透镜阵列部件设有多个透镜通孔，透 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宏铭，林斌，陈斯杰，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]