本發(fā)明涉及發(fā)射光器件技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，尤其涉及一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)射光器件已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活以及工作中，針對(duì)現(xiàn)有的100g發(fā)射光器件，其主要包括四個(gè)通道、發(fā)射芯片、非球透鏡以及帶光纖的金屬下套，其中每個(gè)通道為25g，在工作過(guò)程中，由發(fā)射芯片發(fā)出高斯光，高斯光經(jīng)過(guò)非球透鏡的耦合，匯聚至帶光纖的金屬下套里面。

現(xiàn)有的100g發(fā)射光器件在調(diào)節(jié)過(guò)程中，通過(guò)將發(fā)射芯片以及貼附的一些電芯片設(shè)置在金屬盒子上，并將該金屬盒子放置在一個(gè)五維調(diào)節(jié)的系統(tǒng)平臺(tái)上；將金屬下套安裝上光纖，并使用另外一個(gè)五維耦合平臺(tái)上對(duì)其金屬下套進(jìn)行夾持；將隔離器預(yù)放在光路中，通過(guò)夾持金屬下套的五維耦合平臺(tái)進(jìn)行耦合，使耦合最大；使用三維耦合平臺(tái)的吸頭將非球透鏡吸起，對(duì)高斯光進(jìn)行耦合，耦合到最大時(shí)，將非球透鏡進(jìn)行固定；最后先將金屬盒子設(shè)置在自動(dòng)耦合焊接機(jī)上，并通過(guò)自動(dòng)耦合焊接機(jī)夾持金屬下套對(duì)金屬盒子發(fā)射出的高斯光進(jìn)行耦合，耦合到最大時(shí)，對(duì)金屬下套和金屬盒子的連接處進(jìn)行激光焊接。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的100g發(fā)射光器件，由于采用非球透鏡，其制作工藝較為復(fù)雜，成本過(guò)高；并且，在耦合過(guò)程中，使用了兩個(gè)五維耦合平臺(tái)和一個(gè)吸附透鏡的三維耦合平臺(tái)，由于五維耦合平臺(tái)對(duì)精度要求極高，因此進(jìn)一步增加了成本；其次，在金屬下套的焊接過(guò)程中，使用自動(dòng)耦合焊接機(jī)，其價(jià)格昂貴，間接的增加了100g發(fā)射光器件的成本，以及使用金屬下套也在一定程度上增加了成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)，該光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)極大程度的降低了生產(chǎn)成本，降低了工藝難度，并且實(shí)現(xiàn)了高性能的光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)，所述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)包括：

金屬盒子；

設(shè)置在所述金屬盒子表面上的裸光纖、球透鏡、發(fā)射器以及驅(qū)動(dòng)器；

其中，所述裸光纖、所述球透鏡以及所述發(fā)射器在所述金屬盒子表面依次設(shè)置；所述驅(qū)動(dòng)器與所述發(fā)射器連接，用于驅(qū)動(dòng)所述發(fā)射器發(fā)射出高斯光。

優(yōu)選的，在上述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)中，所述發(fā)射器為半導(dǎo)體二極管。

優(yōu)選的，在上述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)中，所述球透鏡的直徑范圍為0.5mm-2mm。

優(yōu)選的，在上述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)中，所述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)還包括：支架；

其中，所述支架設(shè)置在所述裸光纖與所述金屬盒子之間，用于支撐所述裸光纖。

優(yōu)選的，在上述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)中，所述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)還包括：環(huán)氧樹脂膜層；

其中，所述環(huán)氧樹脂膜層設(shè)置于所述裸光纖與所述支架之間，用于固定所述裸光纖。

優(yōu)選的，在上述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)中，所述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)還包括：無(wú)影膠膜層；

其中，所述無(wú)影膠膜層設(shè)置與所述裸光纖與所述支架之間，用于固定所述裸光纖。

優(yōu)選的，在上述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)中，所述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)還包括：隔離器；

其中，所述隔離器設(shè)置在所述金屬盒子表面，且位于所述裸光纖與所述球透鏡之間。

優(yōu)選的，在上述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)中，所述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)還包括：減反射膜層；

其中，所述減反射膜層設(shè)置于所述球透鏡的表面。

優(yōu)選的，在上述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)中，所述發(fā)射器與所述金屬盒子之間通過(guò)共晶焊接的方式進(jìn)行固定。

優(yōu)選的，在上述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)中，所述發(fā)射器與所述驅(qū)動(dòng)器之間通過(guò)金絲焊接的方式進(jìn)行電氣連接。

通過(guò)上述描述可知，本發(fā)明提供的一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)包括：金屬盒子；設(shè)置在所述金屬盒子表面上的裸光纖、球透鏡、發(fā)射器以及驅(qū)動(dòng)器；其中，所述裸光纖、所述球透鏡以及所述發(fā)射器在所述金屬盒子表面依次設(shè)置；所述驅(qū)動(dòng)器與所述發(fā)射器連接，用于驅(qū)動(dòng)所述發(fā)射器發(fā)射出高斯光。

該光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)相比較現(xiàn)有技術(shù)采用了球透鏡，相比較非球透鏡有效的降低了成本，且球透鏡的耦合容差相比較非球透鏡很大，即使偏移很大也可以補(bǔ)償回來(lái)；其次通過(guò)采用裸光纖進(jìn)行耦合，并將裸光纖預(yù)設(shè)置在金屬盒子上，相比較現(xiàn)有技術(shù)，減少了一個(gè)五維耦合平臺(tái)以及金屬下套，極大程度降低了該光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)的成本。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。

所述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)包括：

金屬盒子10；

設(shè)置在所述金屬盒子10表面上的裸光纖11、球透鏡12、發(fā)射器13以及驅(qū)動(dòng)器14；

其中，所述裸光纖11、所述球透鏡12以及所述發(fā)射器13在所述金屬盒子10表面依次設(shè)置；所述驅(qū)動(dòng)器13與所述發(fā)射器14連接，用于驅(qū)動(dòng)所述發(fā)射器13發(fā)射出高斯光。

具體的，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述發(fā)射器13優(yōu)選為半導(dǎo)體二極管；所述驅(qū)動(dòng)器14優(yōu)選為一些電芯片，用于驅(qū)動(dòng)所述半導(dǎo)體二極管發(fā)射出高斯光。

通過(guò)在金屬盒子10的設(shè)定位置滴上適量的環(huán)氧樹脂，使用真空吸附的軟橡膠頭將電芯片從防靜電保護(hù)的裝置中吸附出，貼合至金屬盒子10上，配合高倍顯微鏡進(jìn)行觀察，直至電芯片四周均有環(huán)氧樹脂溢出，最終進(jìn)行烘烤處理。

使用真空吸附的鎢鋼吸嘴將半導(dǎo)體二極管芯片從防靜電保護(hù)的裝置中吸附出，貼合至金屬盒子10上設(shè)定位置，在高溫320℃的環(huán)境下進(jìn)行共晶焊接。

最后通過(guò)金絲焊接的方式，將發(fā)射器13與驅(qū)動(dòng)器14之間進(jìn)行電氣連接。

基于本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)，采用球透鏡替換非球透鏡的原理進(jìn)行具體闡述：

首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知非球透鏡的耦合效率為50％，球透鏡的耦合效率為30％，發(fā)射器的發(fā)射功率約為7mw，依據(jù)光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)的特定型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)，2mw的輸出功率就可以滿足需求；并且球透鏡的耦合過(guò)程中對(duì)于容差100um均可以進(jìn)行補(bǔ)償，而非球透鏡的耦合容差僅僅只有20um，且所述球透鏡12的直徑范圍優(yōu)選為0.5mm-2mm之間，即在降低成本的前提下又實(shí)現(xiàn)了高性能的光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)。

基于本發(fā)明上述實(shí)施例，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，參考圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。所述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)還包括：支架21；

其中，所述支架21設(shè)置在所述裸光纖11與所述金屬盒子10之間，用于支撐所述裸光纖11。

具體的，所述支架21用于固定所述裸光纖11，使所述裸光纖11可以更加平整的放置；其中，設(shè)置所述支架21的具體過(guò)程為：在所述金屬盒子10的設(shè)定位置設(shè)置環(huán)氧樹脂膜層或者滴上適量的環(huán)氧樹脂，使用真空吸附的軟橡膠頭把所述支架21從防靜電保護(hù)的裝置中吸附出，并貼合至金屬盒子10上；當(dāng)貼合方式采用滴入環(huán)氧樹脂時(shí)，需要在高倍顯微鏡下觀察，直至所述支架21邊緣均有環(huán)氧樹脂溢出即可，最終進(jìn)行烘烤處理。

將裸光纖11貼合至所述支架21的具體過(guò)程為：在所述支架21的居中位置設(shè)置環(huán)氧樹脂膜層或者滴上適量的環(huán)氧樹脂，使用橡膠鑷子將裸光纖11從防靜電保護(hù)的裝置中吸附出，并貼合至所述支架21的設(shè)定位置，結(jié)合高倍顯微鏡進(jìn)行觀察，所述裸光纖11是否平整的固定于所述支架上，最終進(jìn)行烘烤處理；或者，將所述裸光纖11放置在所述支架21的設(shè)定位置，通過(guò)點(diǎn)入無(wú)影膠，通過(guò)設(shè)定光照進(jìn)行固化，形成無(wú)影膠膜層，最終進(jìn)行烘烤用以釋放其中的應(yīng)力。

由此可知，相比較現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明實(shí)施例中將裸光纖11設(shè)置在金屬盒子10上的支架21上，不再需要另外的五維耦合調(diào)節(jié)平臺(tái)以及金屬下套，并且裸光纖采用的固定方式也不再需要自動(dòng)耦合焊接機(jī)，有效的降低了光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)的成本，降低工藝難度。

基于本發(fā)明上述實(shí)施例，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。所述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)還包括：隔離器31；

其中，所述隔離器31設(shè)置在所述金屬盒子10表面，且位于所述裸光纖11與所述球透鏡12之間。

具體的，一般在長(zhǎng)距離的傳輸過(guò)程中，優(yōu)選設(shè)置所述隔離器31；在一定距離范圍內(nèi)為了節(jié)約成本也可以不用設(shè)置所述隔離器。其中，所述隔離器的作用為：防止光路中由于各種原因產(chǎn)生后反射光對(duì)光源以及光路系統(tǒng)產(chǎn)生的不良影響。例如，在半導(dǎo)體激光器和光傳輸系統(tǒng)之間設(shè)置隔離器，可以在很大程度上減少反射光對(duì)光源的光譜輸出功率穩(wěn)定性產(chǎn)生的不良影響。且在高速直接調(diào)制以及直接檢測(cè)光纖通信系統(tǒng)中，反向光會(huì)產(chǎn)生噪聲，使系統(tǒng)的性能劣化，通過(guò)設(shè)置隔離器可以有效解決該問(wèn)題。

因此，需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，是否設(shè)置所述隔離器31均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

基于本發(fā)明上述實(shí)施例，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，所述光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)還包括：減反射膜層；

其中，所述減反射膜層設(shè)置于所述球透鏡12的表面；

或所述減反射膜層設(shè)置與所述裸光纖11朝向所述球透鏡12的一端。

具體的，通過(guò)設(shè)置所述減反射膜可以有效提高光透過(guò)效率，且設(shè)置所述減反射膜可根據(jù)實(shí)際情況而定。

通過(guò)本發(fā)明上述全部實(shí)施例可知，本發(fā)明提供的一種光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)，相比較現(xiàn)有技術(shù)而言，極大程度的降低了生產(chǎn)成本，降低了工藝難度，并且實(shí)現(xiàn)了高性能的光學(xué)耦合結(jié)構(gòu)。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。