一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，包括槽基底，在該槽基底中設(shè)置有帶狀光纖，在該帶狀光纖上還設(shè)置有上蓋板，該上蓋板固定在槽基底上，且該上蓋板的前端長(zhǎng)度短于槽基底，在該槽基底端部處的帶狀光纖為裸光纖，該裸光纖的端部設(shè)置有光纖斜面，該裸光纖的端部光纖斜面的另一側(cè)面處還固定有微柱面透鏡；該光纖陣列的通道數(shù)至少為一條。本實(shí)用新型提供一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，降低了生產(chǎn)的成本，提高了耦合效率，更好的保護(hù)了帶狀光纖，延長(zhǎng)了其使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光纖陣列，具體涉及一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，屬于光通信技術(shù)中并行光電收發(fā)模塊、有源光纜或其它集成光電【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類對(duì)通信需求的快速增長(zhǎng)，現(xiàn)有的通信系統(tǒng)面臨更大的挑戰(zhàn)。其中速率和能耗是兩個(gè)非常關(guān)鍵的因素。人們期望在更小的空間、更低的能耗條件下提供更大的帶寬。因此并行光學(xué)收發(fā)模塊的研究得到了廣泛的研究。并行光模塊是在一個(gè)單體結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)多路并行的電信號(hào)與光信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)收發(fā)功能。由于器件集成化和小型化帶來(lái)高帶寬密度和低功耗，使得并行光學(xué)模塊的傳輸帶寬和使用功耗大大優(yōu)于多個(gè)分立器件，從而提高了系統(tǒng)的傳輸性能。
[0003]在LD (Laser D1de,激光二極管)，VCSEL (Vertical Cavity Surface EmittingLaser，垂直腔面發(fā)射激光器)等常用通信激光器之中，VCSEL具有較高的轉(zhuǎn)換效率、較低的閾值等優(yōu)點(diǎn)，因此其功耗比其他種類的激光器要小，同時(shí)VCSEL激光器是面發(fā)射方式，易于實(shí)現(xiàn)陣列，體積小巧，非常適合應(yīng)用在并行光傳輸以及并行光互連等領(lǐng)域。VCSEL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，這樣的耦合方式稱為垂直耦合。
[0004]垂直I禹合由于光的反射導(dǎo)致速率不能太高，另外，由于是垂直I禹合，光纖與PCB成垂直形狀，導(dǎo)致光模塊的體積增大。為了解決垂直耦合帶來(lái)的問(wèn)題，可以采用光路轉(zhuǎn)角的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)VCSEL與光纖陣列的轉(zhuǎn)角耦合。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角耦合的一種辦法是采用微透鏡陣列的方式；還有一種方式就是將光纖陣列研磨成45°，通過(guò)全反射實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的90°轉(zhuǎn)角，專利03128028.5,201110376526.6 和 201310306602.5 中就有論述。
[0005]但是這兩種方法都存在一些問(wèn)題。采用微透鏡陣列方式的耦合方法，需要先將微透鏡陣列與45 °棱鏡固定在一起，然后再和MT插芯固定在一起，最后和VCSEL或H)芯片陣列耦合。這種方法操作步驟較多，增加了工藝難度，影響了制程良率。而且微透鏡陣列和MT插芯的價(jià)格都相對(duì)昂貴，導(dǎo)致整體產(chǎn)品成本過(guò)高。采用專利03128028.5,201110376526.或201310306602.5中論述的方法也存在一些問(wèn)題，這幾個(gè)專利都采用了一種縮短上蓋板的方法，使得帶狀光纖(已去除涂覆層)的一部分沒(méi)有上蓋板遮擋，避免光路通過(guò)上蓋板而導(dǎo)致耦合效率的降低。但是該方法存在的問(wèn)題就是耦合效率不高，從VCSEL出射的光斑只通過(guò)帶狀光纖(已去除涂覆層)的半圓側(cè)壁就進(jìn)入光纖纖芯，光斑只在一個(gè)方向上進(jìn)行了匯聚或準(zhǔn)直，而在與其垂直的方向上光斑是迅速發(fā)散的，無(wú)法有效耦合進(jìn)光纖纖芯，所以耦合效率不高。而且專利201110376526.6和201310306602.5都需要將已去除涂覆層的帶狀光纖突出于V槽(或U槽)基底的前端，制作工藝復(fù)雜，成本高，而且突出的帶狀光纖容易損傷，從而影響稱合效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，降低了生產(chǎn)的成本，提高了耦合效率，更好的保護(hù)了帶狀光纖，延長(zhǎng)了其使用壽命。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，包括槽基底，在該槽基底中設(shè)置有帶狀光纖，在帶狀光纖上表面壓有上蓋板，在該帶狀光纖上還設(shè)置有上蓋板，該上蓋板固定在槽基底上，上蓋板的長(zhǎng)度小于槽基底的刻槽長(zhǎng)度并使得帶狀光纖前端有一段裸露在外構(gòu)成裸光纖，該裸光纖的端部為呈斜面結(jié)構(gòu)的光纖斜面，該裸光纖的端部光纖斜面的另一側(cè)面處還固定有微柱面透鏡。該光纖陣列的通道數(shù)至少為一條。
[0009]作為優(yōu)選，所述槽基底為V槽基底或U槽基底。
[0010]進(jìn)一步的，上述裸光纖為帶狀光纖的端部，該裸光纖為帶狀光纖去除涂覆層的光纖芯。
[0011]再進(jìn)一步的，上述光纖斜面為裸光纖的端部，是裸光纖前端端部研磨而成，該光纖斜面的斜面角度為5° -85°。該最優(yōu)選的斜面角度為45°。在該光纖鞋面上可以不鍍膜或鍍膜或貼膜片，其中鍍膜包括鍍?nèi)瓷淠せ蝈儾糠址瓷淠ぃ渲匈N膜片包括貼全反射膜片或貼部分反射膜片。
[0012]更進(jìn)一步的，上述微柱面透鏡為剖面為半圓形的柱體，該微柱面透鏡的半徑為1um-1lOum0
[0013]最優(yōu)的，所述微柱面透鏡的半徑為62.5um。
[0014]作為優(yōu)選，所述微柱面透鏡由任意一種光纖去涂覆層后研磨而成。該光纖包括但不限于單模光纖與多模光纖。
[0015]作為另一種優(yōu)選，所述微柱面透鏡通過(guò)壓?；虿Ａ嫜心ザ?。
[0016]另外，所述微柱面透鏡通過(guò)膠水固定在槽基底上。該微柱面透鏡還能通過(guò)固定片或螺絲等方式進(jìn)行固定。
[0017]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0018](I)本實(shí)用新型的光纖陣列通過(guò)常規(guī)的生產(chǎn)方式就可以進(jìn)行生產(chǎn)，其生產(chǎn)的工藝成熟可靠，易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)其生產(chǎn)成本較為低廉，能夠很好的節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)的效率；
[0019](2)本實(shí)用新型的微柱面透鏡制作方式簡(jiǎn)單，材料來(lái)源廣泛且低廉，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本；
[0020](3)本實(shí)用新型的帶狀光纖直接放置于槽基底中，很好的避免了帶狀光纖在使用的過(guò)程中被磨損，提高了設(shè)備的使用壽命；
[0021](4)本實(shí)用新型將微柱面透鏡設(shè)置在裸光纖11的端部光纖斜面111的另一側(cè)面處，利用微柱面透鏡和光纖的半圓側(cè)壁實(shí)現(xiàn)光斑匯聚或準(zhǔn)直功能，并通過(guò)光纖前端斜面進(jìn)行反射反射，大大提升了耦合與接收的效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的側(cè)視圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型端部局部放大圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型光纖陣列耦合光路示意圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型光纖陣列的一種應(yīng)用示意圖。
[0027]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件說(shuō)明如下:
[0028]1_帶狀光纖；11_裸光纖；111_光纖斜面；2_上蓋板；3_槽基底；4_微柱面透鏡;5-激光器芯片；6-PCB板；7-陣列;8_芯片。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
[0030]實(shí)施例1
[0031]如圖1、2、3所示，一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，其特征在于，包括槽基底3，在該槽基底3中設(shè)置有帶狀光纖1，在帶狀光纖I上表面壓有上蓋板2，在該帶狀光纖I上還設(shè)置有上蓋板2，該上蓋板2固定在槽基底3上，上蓋板2的長(zhǎng)度小于槽基底3的刻槽長(zhǎng)度并使得帶狀光纖前端有一段裸露在外構(gòu)成裸光纖11，該裸光纖11的端部為呈斜面結(jié)構(gòu)的光纖斜面111，該裸光纖11的端部光纖斜面111的另一側(cè)面處還固定有微柱面透鏡4。該光纖陣列的通道數(shù)至少為一條。上述裸光纖11為帶狀光纖I的端部，該裸光纖11為帶狀光纖I去除涂覆層的光纖芯。上述光纖斜面111為裸光纖11的端部，是裸光纖11前端端部研磨而成，該光纖斜面111的斜面角度為5° -85°。該最優(yōu)選的斜面角度為45°。在該光纖鞋面111上可以不鍍膜或鍍膜或貼膜片，其中鍍膜包括鍍?nèi)瓷淠せ蝈儾糠址瓷淠?，其中貼膜片包括貼全反射膜片或貼部分反射膜片。上述微柱面透鏡4為剖面為半圓形的柱體，該微柱面透鏡4的半徑為10um-110um。
[0032]所述槽基底3為V槽基底或U槽基底。
[0033]所述微柱面透鏡4的最優(yōu)半徑為62.5um。
[0034]所述微柱面透鏡4由任意一種光纖去涂覆層后研磨而成。該光纖包括但不限于單模光纖與多模光纖。其制作方法較為簡(jiǎn)單，取材容易，成本低廉。
[0035]所述微柱面透鏡4通過(guò)膠水固定在槽基底3上。
[0036]實(shí)施例2
[0037]本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，所述微柱面透鏡4通過(guò)壓?；虿Ａ嫜心?-? 。
[0038]實(shí)施例3
[0039]本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，微柱面透鏡通過(guò)螺絲或固定片固定在槽基底上，提高了該微柱面透鏡的固定強(qiáng)度。
[0040]實(shí)施例4
[0041]如圖4所示，使用實(shí)施例1中的裝置，在其微柱面透鏡上單獨(dú)設(shè)置一個(gè)激光器芯片5，該激光器芯片單獨(dú)與本實(shí)用新型進(jìn)行耦合，激光器芯片射出的光斑通過(guò)微柱面透鏡的準(zhǔn)直后射在斜面上，再通過(guò)斜面的反射進(jìn)行帶狀光纖中進(jìn)行傳輸，通過(guò)對(duì)其耦合數(shù)據(jù)的測(cè)量，本實(shí)施例的耦合效率能夠達(dá)到75%左右。
[0042]實(shí)施例5
[0043]如圖5所示，使用實(shí)施例1中的裝置，將上蓋板貼合放置在PCB板上，在PCB板上與微柱面透鏡相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置有陣列7，該P(yáng)CB板上還設(shè)置有一該陣列7相連接的芯片
8。所述的陣列7為VCSEL陣列或PIN陣列，所述芯片為驅(qū)動(dòng)芯片或接收芯片。通過(guò)對(duì)其耦合數(shù)據(jù)的測(cè)量，本實(shí)施例的耦合效率能夠達(dá)到78%。
[0044]按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。值得說(shuō)明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，為解決同樣的技術(shù)問(wèn)題，即使在本實(shí)用新型上做出的一些無(wú)實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤(rùn)色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本實(shí)用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，其特征在于，包括槽基底(3)，在該槽基底(3)中設(shè)置有帶狀光纖(I)，在帶狀光纖(I)上表面壓有上蓋板(2 )，在該帶狀光纖(I)上還設(shè)置有上蓋板(2 )，該上蓋板(2 )固定在槽基底(3 )上，上蓋板(2 )的長(zhǎng)度小于槽基底(3 )的刻槽長(zhǎng)度并使得帶狀光纖前端有一段裸露在外構(gòu)成裸光纖(11)，該裸光纖(11)的端部為呈斜面結(jié)構(gòu)的光纖斜面(111)，該裸光纖(11)的端部光纖斜面(111)的另一側(cè)面處還固定有微柱面透鏡(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，其特征在于，所述槽基底(3)為V槽基底或U槽基底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，其特征在于，所述裸光纖(11)為帶狀光纖(I)的端部，該裸光纖(11)為帶狀光纖(I)去除涂覆層的光纖芯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，其特征在于，所述光纖斜面(111)為裸光纖(11)的端部，是裸光纖(11)前端端部研磨而成，該光纖斜面(111)的斜面角度為5° -85°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，其特征在于，所述微柱面透鏡(4)為剖面為半圓形的柱體,該微柱面透鏡(4)的半徑為10um-110um。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型的光纖側(cè)面稱合光纖陣列,其特征在于,所述微柱面透鏡(4)的半徑為62.5um。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，其特征在于，所述微柱面透鏡(4)由任意一種光纖去涂覆層后研磨而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，其特征在于，所述微柱面透鏡(4 )通過(guò)壓?；虿Ａ嫜心ザ?。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任意一項(xiàng)所述的一種新型的光纖側(cè)面耦合光纖陣列，其特征在于，所述微柱面透鏡(4 )通過(guò)膠水固定在槽基底(3 )上。
【文檔編號(hào)】G02B6/42GK204028413SQ201420510902
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】曾振林 申請(qǐng)人:曾振林