專利名稱：一種光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種光電子器件，特別是指一種氣密性好的安裝有光導(dǎo)纖維的光電子器件。
背景技術(shù)：
光通信領(lǐng)域的光電子器件包括光發(fā)射器，光探測(cè)器、光放大器等多種有源類型器件，和光耦合器、光波分復(fù)用/解復(fù)用器、光隔離器、光濾波器等多種無源類型器件。如圖1 所示，各類光電子器件100與外界之間多利用一種具有某種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的光導(dǎo)纖維110來進(jìn)行光的傳導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)外界與光電子器件100之間光信號(hào)與光能量的傳遞。光電子器件100 的安裝外殼，也稱管殼，一般由管體120和管蓋130兩部分組成。管體120可為立方體形狀的蝶型、雙列直插類型，或圓柱體形狀的同軸等多種類型，材料可為可伐(鐵鈷鎳合金)、不銹鋼、鎢銅或者其它金屬。管體120上開有一個(gè)或者多個(gè)通孔，通常制作成金屬管狀結(jié)構(gòu)， 稱為尾管140。光導(dǎo)纖維110通過尾管140與安裝于管體120內(nèi)的光電功能單元101進(jìn)行光耦合，并實(shí)現(xiàn)光導(dǎo)纖維110借助于尾管140的安裝固定。其中光電功能單元101可包含光發(fā)射器芯片、光探測(cè)器芯片、光放大器芯片、光波導(dǎo)芯片、光學(xué)透鏡、光導(dǎo)纖維、準(zhǔn)直器、電子芯片、墊塊、固定支架等各種元件以及它們的組合。此外光電子器件100的管殼內(nèi)通常設(shè)有基底102，使該光電功能單元101安裝于該基底102之上。光導(dǎo)纖維110于尾管140中的安裝固定部分需達(dá)到一定的氣密性要求，以防止外部水汽等環(huán)境物質(zhì)進(jìn)入到器件內(nèi)部造成對(duì)功能元件的損害，保證光電子器件可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地工作。通常當(dāng)內(nèi)部元件的安裝與光導(dǎo)纖維110的耦合及固定完成之后，整個(gè)器件將置于一低水汽的惰性氣體環(huán)境(如氮?dú)?中完成對(duì)管體120的封蓋，即將管蓋130實(shí)現(xiàn)與管體120的密閉的焊接，使整個(gè)器件內(nèi)部形成滿足一定氣密性要求的全封閉的環(huán)境，至此器件的基本制造工序即完成。圖加所示為業(yè)界通常使用的石英基材基本光導(dǎo)纖維200的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖，其包括纖芯201，包覆于纖芯201的包層202及包覆于包層202的涂覆層203。其中纖芯201 與包層202為石英材質(zhì)，構(gòu)成裸光導(dǎo)纖維230，如圖2c所示，其標(biāo)準(zhǔn)外徑通常為125微米； 涂覆層203的材質(zhì)為Acrylate (丙烯酸酯)，標(biāo)準(zhǔn)外徑通常為250微米。涂覆層203對(duì)纖細(xì)而脆弱的包含纖芯201和包層202在內(nèi)的裸光導(dǎo)纖維230起到主要的保護(hù)作用，使形成的基本光導(dǎo)纖維200在彎曲、扭轉(zhuǎn)、軸向拉扯等情況下不易發(fā)生斷裂或者損傷。在光電子器件的生產(chǎn)與使用當(dāng)中，由于需要頻繁地對(duì)光導(dǎo)纖維進(jìn)行各種各樣的操作，并且產(chǎn)品會(huì)處于各種有風(fēng)險(xiǎn)的使用環(huán)境之中，因此為抵御外界可能對(duì)涂覆層203造成的損傷，而影響到對(duì)內(nèi)部石英纖維的保護(hù)，以及提高光導(dǎo)纖維自身各種機(jī)械強(qiáng)度性能的考慮，在涂覆層203之外通常再添加一保護(hù)套層204，如圖2b所示意。保護(hù)套層204的一種常用外徑規(guī)格為0. 9毫米。根據(jù)其添加方式，保護(hù)套層204可分為緊套和松套兩種類型。緊套光導(dǎo)纖維210為在前述基本光導(dǎo)纖維200的基礎(chǔ)上，二次涂覆形成該保護(hù)套層204，其材質(zhì)可為Hytrel (聚酯樹脂)、PVC (聚氯乙烯)、Nylon (聚酰胺纖維)、Polyimide (聚酰亞胺)等各種聚合物。松套光導(dǎo)纖維220則是單獨(dú)制作出一保護(hù)套層(管》04，然后再用機(jī)械的方式將其添加到基本光導(dǎo)纖維200上，因此松套光導(dǎo)纖維220的保護(hù)套層204，其內(nèi)徑要比基本光導(dǎo)纖維200的涂覆層203的外徑稍大。松套保護(hù)套層204的材質(zhì)可為ETFE (乙烯四氟乙烯共聚物)等材料。光電子器件100的滿足氣密性要求的光導(dǎo)纖維110于管體120上的安裝固定，業(yè)界一般采用將光導(dǎo)纖維110金屬化以及其金屬焊料焊接安裝固定的方案，其中光導(dǎo)纖維 110的金屬化分為基于緊套光導(dǎo)纖維210和基本光導(dǎo)纖維200兩種。圖3所示為采用緊套光導(dǎo)纖維210制成的金屬化光導(dǎo)纖維組件300的典型結(jié)構(gòu)。 其中，緊套光導(dǎo)纖維210的一端剝?nèi)ヒ欢伪Ｗo(hù)套層204和涂覆層203，露出直徑通常為125 微米的裸光導(dǎo)纖維230 ；—金屬套管310的全部表面鍍金，結(jié)構(gòu)形狀如圖中所示，也可為其它形狀，其一端為僅可容納裸光導(dǎo)纖維230通過的細(xì)管311，另一端為可使緊套光導(dǎo)纖維 210進(jìn)入的粗管312。裸光導(dǎo)纖維230從金屬套管310的粗管312 —端穿入，由細(xì)管311 — 端穿出，后部的緊套光導(dǎo)纖維210位于金屬套管310的粗管312中。裸光導(dǎo)纖維230表面預(yù)先要做鍍金的金屬化處理，然后在金屬套管310的細(xì)管311的端口處使用金屬焊料320將表面鍍金的裸光導(dǎo)纖維230與金屬套管310密閉地焊接在一起。金屬套管310的粗管312 沿其管內(nèi)壁向內(nèi)填充有固定膠330，使緊套光導(dǎo)纖維210與金屬套管310之間牢固粘接。在金屬套管310的粗管312靠近與細(xì)管311結(jié)合處的部位開有側(cè)孔313，作用是填充膠時(shí)排出管內(nèi)的空氣及觀察膠填充的情況。裸光導(dǎo)纖維230的末端則加工或制作成用于光耦合的耦合結(jié)構(gòu)340，耦合結(jié)構(gòu)340可以為端面為平面或斜面的光導(dǎo)纖維自身，也可以為光導(dǎo)纖維透鏡、準(zhǔn)直器、光學(xué)透鏡，固定支架等各類元件以及它們的組合。緊套光導(dǎo)纖維210的另一端則裝配有標(biāo)準(zhǔn)連接適配器350，如SC、LC、MU、ST等標(biāo)準(zhǔn)適配器類型，用于與其它具有相應(yīng)適配器端口的對(duì)象連接。圖4所示則為該緊套光導(dǎo)纖維210的金屬化光導(dǎo)纖維組件300于管體120中的典型安裝固定情況。其中光電功能單元101位于管體120內(nèi)的某一安裝基底102上，管體120 的尾管140內(nèi)表面鍍金。金屬化光導(dǎo)纖維組件300從尾管140穿入管體120，在實(shí)現(xiàn)耦合結(jié)構(gòu)340與光電功能單元101的耦合對(duì)準(zhǔn)后，耦合結(jié)構(gòu)340可固定于安裝基底102上，固定方式可以是膠粘、激光焊接、焊料焊接等多種方式，然后金屬化光導(dǎo)纖維組件300的金屬套管 310與管體120的尾管140使用金屬焊料150密閉地焊接在一起；或者，耦合結(jié)構(gòu)340的固定可直接通過金屬套管310與尾管140之間使用金屬焊料150的密閉焊接同時(shí)實(shí)現(xiàn)。對(duì)基本光導(dǎo)纖維200的金屬化及其焊接安裝固定可參看上述圖3、圖4對(duì)緊套光導(dǎo)纖維210的情形，其主要區(qū)別在于，將緊套光導(dǎo)纖維210替換成基本光導(dǎo)纖維200。除此外，此時(shí)基本光導(dǎo)纖維200的另一端一般不再裝配有標(biāo)準(zhǔn)連接適配器350，而是將由使用客戶用于與客戶產(chǎn)品中存在的另一部分光導(dǎo)纖維進(jìn)行直接的熔焊連接。這類使用場(chǎng)合的目的是為了減小光導(dǎo)纖維及其相互連接所占用的空間體積。由于該類場(chǎng)合下的光導(dǎo)纖維只存在于產(chǎn)品內(nèi)部，不用于外部的使用，因此可以使用基本光導(dǎo)纖維200，而無需對(duì)其添加保護(hù)套層 204。上述光導(dǎo)纖維的金屬化及其于管體上的安裝固定技術(shù)已經(jīng)在行業(yè)內(nèi)普遍使用，特點(diǎn)是氣密性好，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)、工藝復(fù)雜，成本高，耗時(shí)長(zhǎng)。隨著光通信技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展， 對(duì)光電子器件的成本要求已經(jīng)越來越高，金屬化光導(dǎo)纖維的成本問題也已越來越突出。除此外，采用金屬化光導(dǎo)纖維和金屬焊料焊接安裝固定的工藝，金屬及其焊料焊接的熱應(yīng)力在環(huán)境溫度變化下有可能導(dǎo)致耦合結(jié)構(gòu)340的位置發(fā)生移動(dòng)，極端情況下還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)十分脆弱的裸光導(dǎo)纖維230處發(fā)生斷裂。在一些耦合要求越來越高的新產(chǎn)品中，這個(gè)問題已經(jīng)開始顯現(xiàn)突出，現(xiàn)有的該光導(dǎo)纖維的安裝固定技術(shù)已很難繼續(xù)適用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種結(jié)構(gòu)和工藝簡(jiǎn)單、成本低且使用可靠的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，該光電子器件包括有管殼，該管殼內(nèi)設(shè)有基底，該基底上安裝有光電功能單元，所述管殼上設(shè)有向外突出的尾管，其特征在于，所述光導(dǎo)纖維一端設(shè)有耦合結(jié)構(gòu)，該光導(dǎo)纖維包括有纖芯與源于與纖芯同種材料的包覆于纖芯的包層，遠(yuǎn)離該耦合結(jié)構(gòu)一端的包層外包覆有涂覆層， 該光導(dǎo)纖維靠近該耦合結(jié)構(gòu)的一端形成由纖芯與包層組成的裸光導(dǎo)纖維，該光導(dǎo)纖維遠(yuǎn)離該耦合結(jié)構(gòu)的另一端形成由纖芯、包層與涂覆層組成的基本光導(dǎo)纖維，該光導(dǎo)纖維穿置于所述尾管，該耦合結(jié)構(gòu)位于所述管殼內(nèi)部并對(duì)應(yīng)所述光電功能單元，該光導(dǎo)纖維的裸光導(dǎo)纖維與所述尾管之間通過玻璃焊料焊接固定。所述裸光導(dǎo)纖維靠近所述耦合結(jié)構(gòu)的部分段包覆有涂覆層，該段形成基本光導(dǎo)纖維，在該段基本光導(dǎo)纖維之外露出的裸光導(dǎo)纖維與所述尾管之間通過所述玻璃焊料焊接固定。所述管殼外部的尾管處設(shè)有連接套管，該連接套管一端套設(shè)于所述尾管，另一端容設(shè)位于所述尾管之外的所述基本光導(dǎo)纖維的一端，所述連接套管與所述尾管之間、以及所述連接套管與所容設(shè)的基本光導(dǎo)纖維之間注入有填充膠。所述連接套管上設(shè)有側(cè)孔。所述尾管的內(nèi)部設(shè)有一臺(tái)階孔，該臺(tái)階孔朝向所述管殼的一側(cè)形成該尾管的細(xì)內(nèi)管，該臺(tái)階孔背向所述管殼的一側(cè)形成該尾管的粗內(nèi)管，形成于所述臺(tái)階孔與所述尾管的細(xì)內(nèi)管之間的臺(tái)階上放置所述玻璃焊料，該細(xì)內(nèi)管內(nèi)容納所述裸光導(dǎo)纖維，該粗內(nèi)管內(nèi)容納遠(yuǎn)離所述耦合結(jié)構(gòu)的所述基本光導(dǎo)纖維的一端，該粗內(nèi)管與其中容納的基本光導(dǎo)纖維及所述玻璃焊料之間注入有填充膠。所述粗內(nèi)管上設(shè)有側(cè)孔。優(yōu)選地，遠(yuǎn)離所述耦合結(jié)構(gòu)的所述基本光導(dǎo)纖維外包覆有保護(hù)套層，該基本光導(dǎo)纖維與該保護(hù)套層形成套層光導(dǎo)纖維，該套層光導(dǎo)纖維遠(yuǎn)離所述耦合結(jié)構(gòu)的一端設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)連接適配器。所述管殼外部的尾管處設(shè)有連接套管，該連接套管一端套設(shè)于所述尾管，另一端容設(shè)位于所述尾管之外的所述套層光導(dǎo)纖維的一端，所述連接套管與所述尾管之間、以及所述連接套管與所容設(shè)的套層光導(dǎo)纖維之間注入有填充膠。所述連接套管上設(shè)有側(cè)孔。所述尾管的內(nèi)部設(shè)有一臺(tái)階孔，該臺(tái)階孔朝向所述管殼的一側(cè)形成該尾管的細(xì)內(nèi)管，該臺(tái)階孔背向所述管殼的一側(cè)形成該尾管的粗內(nèi)管，形成于所述臺(tái)階孔與所述尾管的細(xì)內(nèi)管之間的臺(tái)階上放置所述玻璃焊料，該細(xì)內(nèi)管內(nèi)容納所述裸光導(dǎo)纖維，該粗內(nèi)管內(nèi)容納所述套層光導(dǎo)纖維的一端，該粗內(nèi)管與其中容納的套層光導(dǎo)纖維及所述玻璃焊料之間注入有填充膠。
所述粗內(nèi)管上設(shè)有側(cè)孔。所述尾管為可伐合金材料。這里，對(duì)于業(yè)界常用的石英基材光導(dǎo)纖維，本發(fā)明中的裸光導(dǎo)纖維為去除了涂覆層203和保護(hù)套層204等外部保護(hù)層的裸光導(dǎo)纖維230，其標(biāo)準(zhǔn)直徑通常為125微米；由該裸光導(dǎo)纖維230外加涂覆層203構(gòu)成的基本光導(dǎo)纖維200，其標(biāo)準(zhǔn)直徑通常為250微米；在該基本光導(dǎo)纖維200外添加保護(hù)套層204形成的套層光導(dǎo)纖維，即緊套光導(dǎo)纖維210或者松套光導(dǎo)纖維220，其常用外徑標(biāo)準(zhǔn)為0. 9毫米。本發(fā)明中所涉及的玻璃焊料特別的為低溫玻璃焊料，其主要為由多種金屬及非金屬氧化物以一定配比形成的具有玻璃態(tài)特性的混合物，軟化點(diǎn)一般在至400° C之間；其主要成份為氧化鉛，通過添加其它成份和調(diào)節(jié)配比得到不同物理指標(biāo)的低溫玻璃焊料材料，其相關(guān)物理指標(biāo)包括軟化點(diǎn)、黏度、熱膨脹系數(shù)、表面浸潤(rùn)性等。根據(jù)需要，低溫玻璃焊料可預(yù)先制作成各種不同幾何外形的形狀，稱為預(yù)成形玻璃焊料，如圖6中所示的玻璃焊料圈160。低溫玻璃焊料與石英或者其它可能用于光導(dǎo)纖維的玻璃材質(zhì)的裸光導(dǎo)纖維之間可以形成良好的氣密焊接接觸，同時(shí)可伐合金也具有低的、與玻璃材料相接近的熱膨脹系數(shù)，因此低溫玻璃焊料與可伐材料制成的尾管之間也可以實(shí)現(xiàn)良好的氣密焊接接觸。本發(fā)明提出的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，不需要采用光導(dǎo)纖維的金屬化及其金屬焊料焊接的安裝固定技術(shù)，其結(jié)構(gòu)和工藝簡(jiǎn)單，因此耗時(shí)少，成本低，同時(shí)克服了該現(xiàn)有的光導(dǎo)纖維的金屬化及其金屬焊料焊接安裝固定工藝所帶來的熱應(yīng)力因素可能對(duì)光電子器件耦合可靠性的影響。對(duì)于業(yè)界常用的石英基材光導(dǎo)纖維，在本發(fā)明光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)中，由于使用熱膨脹系數(shù)很小并且相互接近的裸光導(dǎo)纖維與低溫玻璃焊料，以及與可伐材料尾管的焊接結(jié)構(gòu)，因此在環(huán)境溫度的變化下該安裝固定結(jié)構(gòu)的氣密性將會(huì)得到保證，可實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的光導(dǎo)纖維的金屬化及其金屬焊料焊接安裝固定技術(shù)相同的氣密水平，并且具備更佳的如抗潮濕等不利環(huán)境因素影響的可靠性。同時(shí)，在本發(fā)明提出的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)下，光導(dǎo)纖維同樣將具備各種足夠的機(jī)械強(qiáng)度性能和保護(hù)能力，因此可應(yīng)用于各種光電子器件的使用場(chǎng)合。


圖1是光導(dǎo)纖維于光電子器件中的基本安裝固定結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖加是業(yè)界常用石英基材基本光導(dǎo)纖維的橫截面結(jié)構(gòu)的示意圖2b是業(yè)界常用石英基材基本光導(dǎo)纖維外加保護(hù)套層的橫截面結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖2c是業(yè)界常用石英基材基本光導(dǎo)纖維其內(nèi)裸光導(dǎo)纖維的橫截面結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中采用緊套光導(dǎo)纖維制成金屬化光導(dǎo)纖維組件的典型結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖4是現(xiàn)有技術(shù)中采用金屬化緊套光導(dǎo)纖維組件于光電子器件中的典型安裝固定結(jié)構(gòu)的示意圖fe是本發(fā)明中使用的一種非金屬化光導(dǎo)纖維組件結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖恥是本發(fā)明中使用的另一種非金屬化光導(dǎo)纖維組件結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖6是本發(fā)明中使用的一種預(yù)成形低溫玻璃焊料材料的三維形狀的示意圖； 圖7a是本發(fā)明光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其實(shí)施例一的一種具體結(jié)構(gòu)的示意7圖7b是本發(fā)明光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其實(shí)施例一的另一種具體結(jié)構(gòu)的示意圖8a是本發(fā)明光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其實(shí)施例一的如圖7a所示具體結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充結(jié)構(gòu)的示意圖8b是本發(fā)明光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其實(shí)施例一的如圖7b所示具體結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充結(jié)構(gòu)的示意圖9a是本發(fā)明光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其實(shí)施例二的一種具體結(jié)構(gòu)的示意圖9b是本發(fā)明光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其實(shí)施例二的如圖9a所示具體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的示意圖10是本發(fā)明光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其上述實(shí)施例的一種變化結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式為便于對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及達(dá)到的效果有進(jìn)一步的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖并舉較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下。對(duì)于業(yè)界常用的石英基材光導(dǎo)纖維，本發(fā)明采用如圖fe所示的光導(dǎo)纖維組件 500，其中光導(dǎo)纖維與耦合結(jié)構(gòu)340相連的部分為裸光導(dǎo)纖維230，與標(biāo)準(zhǔn)連接適配器350相連的部分為套層光導(dǎo)纖維，即緊套光導(dǎo)纖維210或者松套光導(dǎo)纖維220。其與現(xiàn)有技術(shù)所使用的金屬化光導(dǎo)纖維組件300相比，為去除了包括金屬套管310在內(nèi)的非金屬化的光導(dǎo)纖維組件，包括裸光導(dǎo)纖維230的表面不再做鍍金的金屬化處理?；蛘?，本發(fā)明采用如圖恥所示的非金屬化的光導(dǎo)纖維組件600，其與上述非金屬化光導(dǎo)纖維組件500相比，區(qū)別在于光導(dǎo)纖維與耦合結(jié)構(gòu)340相連的部分為保留有涂覆層203的基本光導(dǎo)纖維200，僅在該基本光導(dǎo)纖維200與另一側(cè)的套層光導(dǎo)纖維，即緊套光導(dǎo)纖維210或者松套光導(dǎo)纖維220之間露出一段裸光導(dǎo)纖維230。如圖7a、圖7b所示，其為本發(fā)明光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其實(shí)施例一的示意圖，其包含上述的非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600。其中，如圖7a所示，在管體 120的尾管140A的管口處制作出一臺(tái)階孔141A，將如圖6所示環(huán)狀形狀的相應(yīng)大小的預(yù)成形低溫玻璃焊料160放置于該臺(tái)階孔141A內(nèi)；或者，如圖7b所示，在管體120的尾管140B 的管口處加工出一倒角張口 141B，將如圖6所示環(huán)狀形狀的相應(yīng)大小的預(yù)成形低溫玻璃焊料160放置于該倒角張口 141B之上。非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600穿過尾管140A/140B 和低溫玻璃焊料圈160，并且使非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的裸光導(dǎo)纖維230的一部分位于低溫玻璃焊料圈160之中和前后一定的位置。當(dāng)完成非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600 的耦合結(jié)構(gòu)340的耦合和/或者固定后，對(duì)尾管140A/140B進(jìn)行加熱，如使用現(xiàn)有技術(shù)下的常用的電阻焊加熱方式，或感應(yīng)加熱方式，使低溫玻璃焊料160熔化，熔化的玻璃焊料進(jìn)入到裸光導(dǎo)纖維230與尾管140A/140B間的空隙并填充，冷卻凝固后將裸光導(dǎo)纖維230與尾管140A/140B密閉地焊接固定在一起。其中，對(duì)于如圖7a所示的尾管140A的管口處制作為臺(tái)階孔141A的情形，對(duì)放置在臺(tái)階孔141A內(nèi)的預(yù)成形低溫玻璃焊料160，既可以采取尾管140A為水平放置的形式，也可以采取尾管140A為豎直放置的形式(尾管豎直放置指管體120以尾管140A朝上的方式放置)，使其加熱熔化；其中對(duì)于尾管140A為水平放置的情形，在合適的尾管140A的內(nèi)徑的設(shè)計(jì)下，熔化的低溫玻璃焊料160可在毛細(xì)效應(yīng)的作用下仍然均勻地填充裸光導(dǎo)纖維230 與尾管140A內(nèi)壁之間的所有空隙，形成所需的密閉焊接。對(duì)于如圖7b所示的尾管140B的管口處加工成倒角張口 141B的情形，因需要在倒角張口 141B處放置如圖6所示的預(yù)成形低溫玻璃焊料160，因此尾管140B需采取為豎直放置的形式。完成非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的裸光導(dǎo)纖維230與尾管140A/140B間以低溫玻璃焊料160的焊接固定后，將一連接套管170經(jīng)非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600于尾管140A/140B之外的緊套或者松套光導(dǎo)纖維匹配連接至尾管140A/140B，連接套管170的另一端與該緊套或者松套光導(dǎo)纖維匹配連接。視具體應(yīng)用需要，該連接套管170可能需要事先套在非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的緊套光導(dǎo)纖維210或者松套光導(dǎo)纖維220上；與其相對(duì)應(yīng)的，非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的標(biāo)準(zhǔn)連接適配器350可能事先，也可能事后裝配在其緊套光導(dǎo)纖維210或者松套光導(dǎo)纖維220上。然后，在連接套管170與尾管140A/140B之間，以及連接套管170與非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的緊套或者松套光導(dǎo)纖維的匹配連接部位之間注入填充膠180，完成它們相互之間的固定。對(duì)于上述實(shí)施例，還可在連接套管170上制作出側(cè)孔173，如圖8a、圖8b中所示， 以方便安裝固定時(shí)注入填充膠180。如圖9a所示，其為本發(fā)明光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其實(shí)施例二的示意圖，其包含前述的非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600。其中，在管體120的尾管140C的內(nèi)部制作有一臺(tái)階孔141C，該臺(tái)階孔朝向管體120的一側(cè)形成尾管140C的細(xì)內(nèi)管部分，背向管體120的一側(cè)形成尾管140C的粗內(nèi)管部分；臺(tái)階主要指形成于臺(tái)階孔141C與尾管140C 的細(xì)內(nèi)管之間的臺(tái)階，以放置如圖6所示環(huán)狀形狀的相應(yīng)大小的預(yù)成形低溫玻璃焊料160， 而臺(tái)階孔141C與尾管140C的粗內(nèi)管之間可以有如圖中所示的臺(tái)階，也可以沒有臺(tái)階；其中臺(tái)階孔141C背向管體120 —側(cè)形成的尾管140C的粗內(nèi)管用以容納非金屬化光導(dǎo)纖維組件 500/600的緊套光導(dǎo)纖維210或者松套光導(dǎo)纖維220。將低溫玻璃焊料圈160沿圖中所示的尾管140C的粗內(nèi)管放置至臺(tái)階孔141C與尾管140C的細(xì)內(nèi)管相接的臺(tái)階上，非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600穿過尾管140C和低溫玻璃焊料圈160，并且使非金屬化光導(dǎo)纖維組件 500/600的裸光導(dǎo)纖維230的一部分位于低溫玻璃焊料圈160之中和前后一定的位置。當(dāng)完成非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的耦合結(jié)構(gòu)340的耦合和/或者固定后，對(duì)尾管140C 進(jìn)行加熱，使低溫玻璃焊料160熔化，熔化的玻璃焊料進(jìn)入到裸光導(dǎo)纖維230與尾管140C 的細(xì)內(nèi)管間的空隙并填充，冷卻凝固后將裸光導(dǎo)纖維230與尾管140C密閉地焊接固定在一起。與前述如圖7a、圖8a中所示的尾管140A的管口處制作為臺(tái)階孔141A的實(shí)施例情形相同，對(duì)于該實(shí)施例下尾管140C的內(nèi)部制作有臺(tái)階孔141C的情形，對(duì)放置在該臺(tái)階孔 141C與尾管140C的細(xì)內(nèi)管相接的臺(tái)階處的預(yù)成形低溫玻璃焊料160，尾管140C既可以采取尾管為水平放置的形式，也可以采取尾管140C為豎直放置的形式，使位于該處的低溫玻璃焊料加熱熔化，形成裸光導(dǎo)纖維230與尾管140C細(xì)內(nèi)管內(nèi)壁間的密閉焊接。其中，臺(tái)階孔141C背向管體120 —側(cè)形成的尾管140C的粗內(nèi)管上設(shè)有側(cè)孔143。完成裸光導(dǎo)纖維230與尾管140C細(xì)內(nèi)管間的以低溫玻璃焊料160的焊接固定后，在位于尾管140C粗內(nèi)管中的緊套或者松套光導(dǎo)纖維，與這部分尾管以及低溫玻璃焊料160之間，通過尾管140C的粗內(nèi)管上的該側(cè)孔143或者尾管140C的管口注入填充膠180，使非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的緊套光導(dǎo)纖維210或者松套光導(dǎo)纖維220于尾管140C中固定。如圖9b所示，作為圖9a所示實(shí)施例的一種可能的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，上述尾管140C的側(cè)孔143可以取消，形成無側(cè)孔的尾管140D。非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的緊套光導(dǎo)纖維210或者松套光導(dǎo)纖維220于該尾管140D中的固定，僅通過尾管140D的管口注入填充膠180實(shí)現(xiàn)。除前述的本發(fā)明中光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)所使用的非金屬化光導(dǎo)纖維組件 500/600及上述各實(shí)施例中所描述的情況外，特別的，在所使用的非金屬化光導(dǎo)纖維組件 500/600中，與標(biāo)準(zhǔn)連接適配器350相連的緊套光導(dǎo)纖維210或者松套光導(dǎo)纖維220也可以是基本光導(dǎo)纖維200，此時(shí)這部分基本光導(dǎo)纖維200 —般不再與標(biāo)準(zhǔn)連接適配器350進(jìn)行裝配連接，而是與另一部分光導(dǎo)纖維進(jìn)行直接的熔焊連接。其中特別的，對(duì)于非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的耦合結(jié)構(gòu)340尺寸大于管體120的尾管140A/140B/140C/140D內(nèi)徑的情形，非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的用以與管體120的外部進(jìn)行連接的光導(dǎo)纖維部分首先需采用該基本光導(dǎo)纖維200的形式，使非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的光導(dǎo)纖維可以從管體120的內(nèi)部經(jīng)尾管140A/140B/140C/140D穿出；在此之后，根據(jù)應(yīng)用的需要，可在該基本光導(dǎo)纖維200上套上保護(hù)套層204，形成松套光導(dǎo)纖維220，并完成標(biāo)準(zhǔn)連接適配器 350的裝配。除以上說明外，特別的，本發(fā)明所提出的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)， 其尾管140A/140B/140C/140D、連接套管170可為圓形、矩形或者其它橫截面形狀的管狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所提出的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，包括一根光導(dǎo)纖維的安裝固定情形，也包括多根光導(dǎo)纖維的安裝固定情形，其安裝固定方法與上述各實(shí)施例中的光導(dǎo)纖維的安裝固定方法相同，具體實(shí)施方式
一致。本發(fā)明所提出的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其管殼所包含的管體和管蓋為一相對(duì)的概念，即對(duì)于任一具體實(shí)施結(jié)構(gòu)而言，其所包含的管蓋(或者可能稱為管帽)部分也可成為本發(fā)明中的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)的管體部分，其所包含的管體(或者可能稱為管座)部分也可成為本發(fā)明中的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)的管蓋部分。如圖10所示，其為根據(jù)本發(fā)明所提出的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)而存在的某種具體結(jié)構(gòu)情形；其包括一管帽420和一管座430，其中管帽420包含一尾管440，尾管440外有連接套管470，尾管440的管口處制作有一臺(tái)階孔441，其內(nèi)放置的低溫玻璃焊料160將穿過尾管440的非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的裸光導(dǎo)纖維230與尾管440密閉地焊接固定在一起，在連接套管470與尾管440，以及連接套管470與非金屬化光導(dǎo)纖維組件500/600的緊套或者松套光導(dǎo)纖維的匹配連接部位之間有填充膠180，形成它們相互之間的固定。顯然該情形屬于本發(fā)明所提出的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)所限定的范圍。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，該光電子器件包括有管殼，該管殼內(nèi)設(shè)有基底，該基底上安裝有光電功能單元，所述管殼上設(shè)有向外突出的尾管，其特征在于， 所述光導(dǎo)纖維一端設(shè)有耦合結(jié)構(gòu)，該光導(dǎo)纖維包括有纖芯與源于與纖芯同種材料的包覆于纖芯的包層，遠(yuǎn)離該耦合結(jié)構(gòu)一端的包層外包覆有涂覆層，該光導(dǎo)纖維靠近該耦合結(jié)構(gòu)的一端形成由纖芯與包層組成的裸光導(dǎo)纖維，該光導(dǎo)纖維遠(yuǎn)離該耦合結(jié)構(gòu)的另一端形成由纖芯、包層與涂覆層組成的基本光導(dǎo)纖維，該光導(dǎo)纖維穿置于所述尾管，該耦合結(jié)構(gòu)位于所述管殼內(nèi)部并對(duì)應(yīng)所述光電功能單元，該光導(dǎo)纖維的裸光導(dǎo)纖維與所述尾管之間通過玻璃焊料焊接固定。
2.如權(quán)利要求1所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述裸光導(dǎo)纖維靠近所述耦合結(jié)構(gòu)的部分段包覆有涂覆層，該段形成基本光導(dǎo)纖維，在該段基本光導(dǎo)纖維之外露出的裸光導(dǎo)纖維與所述尾管之間通過所述玻璃焊料焊接固定。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述管殼外部的尾管處設(shè)有連接套管，該連接套管一端套設(shè)于所述尾管，另一端容設(shè)位于所述尾管之外的所述基本光導(dǎo)纖維的一端，所述連接套管與所述尾管之間、以及所述連接套管與所容設(shè)的基本光導(dǎo)纖維之間注入有填充膠。
4.如權(quán)利要求3所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接套管上設(shè)有側(cè)孔。
5.如權(quán)利要求1或2所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述尾管的內(nèi)部設(shè)有一臺(tái)階孔，該臺(tái)階孔朝向所述管殼的一側(cè)形成該尾管的細(xì)內(nèi)管，該臺(tái)階孔背向所述管殼的一側(cè)形成該尾管的粗內(nèi)管，形成于所述臺(tái)階孔與所述尾管的細(xì)內(nèi)管之間的臺(tái)階上放置所述玻璃焊料，該細(xì)內(nèi)管內(nèi)容納所述裸光導(dǎo)纖維，該粗內(nèi)管內(nèi)容納遠(yuǎn)離所述耦合結(jié)構(gòu)的所述基本光導(dǎo)纖維的一端，該粗內(nèi)管與其中容納的基本光導(dǎo)纖維及所述玻璃焊料之間注入有填充膠。
6.如權(quán)利要求5所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粗內(nèi)管上設(shè)有側(cè)孔。
7.如權(quán)利要求1或2所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，遠(yuǎn)離所述耦合結(jié)構(gòu)的所述基本光導(dǎo)纖維外包覆有保護(hù)套層，該基本光導(dǎo)纖維與該保護(hù)套層形成套層光導(dǎo)纖維，該套層光導(dǎo)纖維遠(yuǎn)離所述耦合結(jié)構(gòu)的一端設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)連接適配器。
8.如權(quán)利要求7所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述管殼外部的尾管處設(shè)有連接套管，該連接套管一端套設(shè)于所述尾管，另一端容設(shè)位于所述尾管之外的所述套層光導(dǎo)纖維的一端，所述連接套管與所述尾管之間、以及所述連接套管與所容設(shè)的套層光導(dǎo)纖維之間注入有填充膠。
9.如權(quán)利要求8所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接套管上設(shè)有側(cè)孔。
10.如權(quán)利要求7所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述尾管的內(nèi)部設(shè)有一臺(tái)階孔，該臺(tái)階孔朝向所述管殼的一側(cè)形成該尾管的細(xì)內(nèi)管，該臺(tái)階孔背向所述管殼的一側(cè)形成該尾管的粗內(nèi)管，形成于所述臺(tái)階孔與所述尾管的細(xì)內(nèi)管之間的臺(tái)階上放置所述玻璃焊料，該細(xì)內(nèi)管內(nèi)容納所述裸光導(dǎo)纖維，該粗內(nèi)管內(nèi)容納所述套層光導(dǎo)纖維的一端，該粗內(nèi)管與其中容納的套層光導(dǎo)纖維及所述玻璃焊料之間注入有填充膠。
11.如權(quán)利要求10所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粗內(nèi)管上設(shè)有側(cè)孔。
12.如權(quán)利要求1所述的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述尾管為可伐合金材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，該光電子器件包括有管殼，所述管殼上設(shè)有向外突出的尾管，所述光導(dǎo)纖維一端設(shè)有耦合結(jié)構(gòu)，該光導(dǎo)纖維包括有纖芯與源于與纖芯同種材料的包覆于纖芯的包層，遠(yuǎn)離該耦合結(jié)構(gòu)一端的包層外包覆有涂覆層，該光導(dǎo)纖維靠近耦合結(jié)構(gòu)的一端形成由纖芯與包層組成的裸光導(dǎo)纖維，另一端形成由纖芯、包層與涂覆層組成的基本光導(dǎo)纖維，該光導(dǎo)纖維穿置于所述尾管，該光導(dǎo)纖維的裸光導(dǎo)纖維與所述尾管之間通過玻璃焊料焊接固定。本發(fā)明提出的光電子器件的光導(dǎo)纖維的安裝固定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)和工藝簡(jiǎn)單，耗時(shí)少，成本低，在滿足氣密性要求的同時(shí)可提供高的使用可靠性。
文檔編號(hào)G02B6/42GK102436045SQ201110450288
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者呂妮娜, 周丹, 林雪楓 申請(qǐng)人:武漢電信器件有限公司