一種wdm器件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及光無源器件領(lǐng)域，公開了一種WDM器件，包括依次排列設(shè)于一金屬橋內(nèi)的雙光纖準(zhǔn)直器、WDM膜片和單光纖準(zhǔn)直器，所述WDM膜片粘接于雙光纖準(zhǔn)直器端面上；在WDM膜片和單光纖準(zhǔn)直器之間設(shè)有兩對楔角對，其中一對粘接于WDM膜片上，另一對粘接于單光纖準(zhǔn)直器上；所述楔角對包括兩個相對位置可調(diào)的光楔；所述雙光纖準(zhǔn)直器和單光纖準(zhǔn)直器通過粘膠或焊接與金屬橋固定。本實(shí)用新型通過采用兩對楔角對將透射光校正到與單光纖準(zhǔn)直器光軸平行或接近平行的方向，以較小兩個光纖準(zhǔn)直器在角度上的調(diào)節(jié)需要，容易滿足光纖準(zhǔn)直器的耦合要求，使得金屬橋與光纖準(zhǔn)直器套管之間的膠層或焊錫量做到盡量稀薄均勻，從而保證光學(xué)元件光路和溫度的穩(wěn)定性。
【專利說明】—種WDM器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光無源器件領(lǐng)域，尤其涉及一種WDM器件。
【背景技術(shù)】
[0002]WDM器件作為光無源器件最基本元件之一，廣泛應(yīng)用于波分復(fù)用光纖通訊系統(tǒng)之中。
[0003]目前已經(jīng)有多種緊密結(jié)構(gòu)的WDM模塊，其中比較典型的如圖1所示的結(jié)構(gòu)，該WDM模塊包含雙光纖準(zhǔn)直器10:由雙光纖頭11和準(zhǔn)直透鏡12膠粘于一套管13內(nèi)構(gòu)成，單光纖準(zhǔn)直器20:由單光纖頭21和準(zhǔn)直透鏡22膠粘于一套管23內(nèi)構(gòu)成，WDM膜片30，和一金屬橋40。其中，WDM膜片30膠70粘于雙光纖準(zhǔn)直器10的準(zhǔn)直透鏡12端面上。雙光纖準(zhǔn)直器10和單光纖準(zhǔn)直器20外面均套設(shè)一金屬管50, 二者相對地設(shè)于金屬橋40兩端部,通過焊錫06將金屬管50焊接于金屬橋40內(nèi)。該結(jié)構(gòu)兩端的準(zhǔn)直器均采用焊接結(jié)構(gòu)和金屬橋焊接在一起，在焊接過程中，焊槍的高溫會對關(guān)鍵部位的粘接用膠的性能造成一定的破壞，所以該結(jié)構(gòu)WDM器件的指標(biāo)和性能相對都比較差。同時由于在實(shí)際生產(chǎn)過程中，雙光纖準(zhǔn)直器的交錯角以及單光纖準(zhǔn)直器的點(diǎn)精度一致性較差，且輸出角度的方向具有很大的不確定性，為了滿足準(zhǔn)直器耦合要求，需要金屬橋和金屬管之間的間隙足夠大，這就難以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的要求。這種情況下，金屬橋和金屬管之間的焊錫的間隙對稱性也無法保證，會進(jìn)一步影響WDM模塊的溫度性能和長期工作可靠性。
[0004]中國專利局2008年3月19日公開的實(shí)用新型專利《一種WDM器件》(申請?zhí)?200620075602.4)，公開了一種WDM器件，包括雙光纖準(zhǔn)直器10、單光纖準(zhǔn)直器20、WDM膜片30和金屬橋40 ;在雙光纖準(zhǔn)直器10與WDM膜片30之間設(shè)置一球關(guān)節(jié)過渡玻璃管80，雙光纖準(zhǔn)直器10的套管13與球關(guān)節(jié)過渡玻璃管80的相互接觸面為相互適配的半徑相同的凹凸球面端面，在WDM膜片30后還設(shè)有一楔角片90。通過設(shè)置凹凸球面的接觸面，使得光纖準(zhǔn)直器與WDM膜片的角度調(diào)制更加容易，WDM膜片后面的楔角片，也可以進(jìn)一步校正兩光纖準(zhǔn)直器之間的光路，從容使得光纖準(zhǔn)直器與金屬橋之間可以實(shí)現(xiàn)無縫膠粘接，或是焊接，實(shí)現(xiàn)更緊湊的WDM結(jié)構(gòu)。但是，單一的楔角片對光路的校正有限，單光纖準(zhǔn)直器與雙光纖準(zhǔn)直器之間的耦合難度仍然較大，難以滿足兩光纖準(zhǔn)直器的耦合要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型提出一種微型化的WDM器件，可滿足光纖準(zhǔn)直器的耦合要求，同時也提高了器件的溫度性能。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:一種WDM器件，包括依次排列設(shè)于一金屬橋內(nèi)的雙光纖準(zhǔn)直器、WDM膜片和單光纖準(zhǔn)直器，所述WDM膜片粘接于雙光纖準(zhǔn)直器端面上；在WDM膜片和單光纖準(zhǔn)直器之間設(shè)有兩對楔角對，其中一對粘接于WDM膜片上，另一對粘接于單光纖準(zhǔn)直器上；所述楔角對包括兩個相對位置可調(diào)的光楔；所述雙光纖準(zhǔn)直器和單光纖準(zhǔn)直器通過粘膠或焊接與金屬橋固定。[0007]進(jìn)一步的，所述楔角對還包括一凸形套管和一凹形套管，該凸形套管和凹形套管相互匹配，兩光楔分別設(shè)于凸形套管和凹形套管內(nèi)；所述兩光楔的楔角相等或不等。
[0008]進(jìn)一步的，在所述雙光纖準(zhǔn)直器與WDM膜片之間還設(shè)有一球關(guān)節(jié)過渡玻璃管，所述WDM膜片通過球關(guān)節(jié)過渡玻璃管粘接于雙光纖準(zhǔn)直器端面上。
[0009]進(jìn)一步的，所述球關(guān)節(jié)過渡玻璃管包括兩段玻璃管，所述兩段玻璃管接觸面分別為相互匹配的凹凸球面。
[0010]或者，所述球關(guān)節(jié)過渡玻璃管包括一段具有凹球面或凸球面端面的玻璃管，所述雙光纖準(zhǔn)直器與球關(guān)節(jié)過渡玻璃管粘接的端面為與其匹配的凸球面或凹球面，兩端面相接構(gòu)成球關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步的，所述雙光纖準(zhǔn)直器包括設(shè)于一個套管內(nèi)的雙光纖頭和準(zhǔn)直透鏡；所述單光纖準(zhǔn)直器包括設(shè)于一個套管內(nèi)的單光纖頭和準(zhǔn)直透鏡。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:通過采用兩對楔角對將透射光校正到與單光纖準(zhǔn)直器光軸平行或接近平行的方向，以較小兩個光纖準(zhǔn)直器在角度上的調(diào)節(jié)需要，容易滿足光纖準(zhǔn)直器的耦合要求，使得金屬橋與光纖準(zhǔn)直器套管之間的膠層或焊錫量做到盡量稀薄均勻，從而保證光學(xué)元件光路和溫度的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)緊密結(jié)構(gòu)WDM模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為現(xiàn)有技術(shù)改善的緊密結(jié)構(gòu)WDM器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型WDM器件實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型WDM器件實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型采用的楔角對結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為楔角對的功能示意圖；
[0019]圖7為楔角對角度矢量疊加原理示意圖。
[0020]附圖標(biāo)示:10、雙光纖準(zhǔn)直器；11、雙光纖頭；12、準(zhǔn)直透鏡；13、套管；20、單光纖準(zhǔn)直器；21、單光纖頭；22、準(zhǔn)直透鏡；23、套管；30、WDM膜片；40、金屬橋；50、金屬管；60、焊錫；70、膠；80、球關(guān)節(jié)過渡玻璃管；90、楔角片；91、楔角對；911、光楔一 ；912、光楔二 ；913、凹形套管；914、凸形套管。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0022]本實(shí)用新型的WDM器件，通過采用兩對楔角對將透射光校正到與單光纖準(zhǔn)直器光軸平行或接近平行的方向，以較小兩個光纖準(zhǔn)直器在角度上的調(diào)節(jié)需要，容易滿足光纖準(zhǔn)直器的耦合要求，使得金屬橋與光纖準(zhǔn)直器套管之間的膠層或焊錫量做到盡量稀薄均勻，從而保證光學(xué)元件光路和溫度的穩(wěn)定性。
[0023]如圖3所示的實(shí)施例一，該實(shí)施例的WDM器件，包括依次排列設(shè)于金屬橋40內(nèi)的雙光纖準(zhǔn)直器10、WDM膜片30和單光纖準(zhǔn)直器20，WDM膜片30粘接于雙光纖準(zhǔn)直器10端面上。而且，在WDM膜片30和單光纖準(zhǔn)直器20之間設(shè)有兩對楔角對91，其中一對粘接于WDM膜片30上，另一對粘接于單光纖準(zhǔn)直器20上。上述楔角對91包括兩個相對位置可調(diào)的光楔911、912。雙光纖準(zhǔn)直器10和單光纖準(zhǔn)直器20通過粘膠或焊接與金屬橋40固定，即雙光纖準(zhǔn)直器10、WDM膜片30、兩楔角對91和單光纖準(zhǔn)直器20，依次排列固定于金屬橋40內(nèi)。
[0024]其中，粘接于WDM膜片30上的楔角對91用于校正雙光纖準(zhǔn)直器10的交錯角，使雙光纖準(zhǔn)直器10出光方向平行或接近平行于準(zhǔn)直器主軸方向；而粘接于單光纖準(zhǔn)直器20端面上的楔角對91，則可用于校正單光纖準(zhǔn)直器20的點(diǎn)精度，使得單光纖準(zhǔn)直器20出光方向平行或接近平行于準(zhǔn)直器主軸方向，使得在耦合的時候需要對雙光纖準(zhǔn)直器10或單光纖準(zhǔn)直器20調(diào)整的角度非常小，或者無需調(diào)整兩光纖準(zhǔn)直器的角度即可達(dá)到很好的耦合效果，或滿足耦合要求。從而，雙光纖準(zhǔn)直器、單光纖準(zhǔn)直器與金屬橋之間不需要預(yù)留太大的間隙來調(diào)整兩個光纖準(zhǔn)直器的角度，即雙光纖準(zhǔn)直器、單光纖準(zhǔn)直器與金屬橋之間只需要很小的微間隙，通過膠粘接或焊錫焊接固定時，膠層或焊錫量可以做到盡量稀薄均勻，從而保證光學(xué)元件光路和溫度的穩(wěn)定性，同時具有很好的耦合效率。
[0025]優(yōu)選的，楔角對91的結(jié)構(gòu)如圖5所示，還包括一凸形套管914和一凹形套管913，該凸形套管914和凹形套管913相互匹配，兩光楔911、912分別設(shè)于凸形套管914和凹形套管913內(nèi)，兩光楔911、912的楔角相等或不等。通過旋轉(zhuǎn)凹形套管913和凸形套管914來改變光楔一 911與光楔二 912的方向，即可實(shí)現(xiàn)對雙光纖準(zhǔn)直器10或單光纖準(zhǔn)直器20輸出光任意角度、任意偏折方向的校正，使得光線經(jīng)過楔角對91后沿著光纖準(zhǔn)直器主軸方向，或接近平行于主軸方向傳播。與單一楔角片校正光線角度的方法相比，楔角對對單光纖準(zhǔn)直器的點(diǎn)精度和雙光纖準(zhǔn)直器的交錯角一致性的容忍度極大，可大大提高光纖準(zhǔn)直器的利用率。 [0026]如圖4所示的實(shí)施例二，與實(shí)施例一不同的是，在雙光纖準(zhǔn)直器10與WDM膜片30之間還設(shè)有一球關(guān)節(jié)過渡玻璃管80，WDM膜片30通過該球關(guān)節(jié)過渡玻璃管80粘接于雙光纖準(zhǔn)直器10端面上。利用球關(guān)節(jié)過渡玻璃管80的凹凸球面來調(diào)節(jié)角度，可以實(shí)現(xiàn)WDM膜片與雙光纖準(zhǔn)直器的最佳配合。
[0027]該實(shí)施例中，球關(guān)節(jié)過渡玻璃管80包括兩段玻璃管，兩段玻璃管接觸面分別為曲率半徑相同或接近的相互匹配的凹凸球面?；蛘?，該球關(guān)節(jié)過渡玻璃管80也可以是一段具有凹球面或凸球面端面的玻璃管，并將雙光纖準(zhǔn)直器10的套管與球關(guān)節(jié)過渡玻璃管80粘接的端面設(shè)為與其匹配的凸球面或凹球面，兩端面相接構(gòu)成球關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。
[0028]上述各實(shí)施例中，雙光纖準(zhǔn)直器10包括設(shè)于一個套管13內(nèi)的雙光纖頭11和準(zhǔn)直透鏡12 ;單光纖準(zhǔn)直器20包括設(shè)于一個套管23內(nèi)的單光纖頭21和準(zhǔn)直透鏡22。其中，套管13、23可以是玻璃套管，也可以是金屬套管。
[0029]如圖6和7所不,表不楔角對對校正光纖準(zhǔn)直器輸出光角度的原理圖，假設(shè)一束光沿Z軸方向垂直通過光楔一和光楔二，則光經(jīng)過該楔角對后的偏折角度和方向由這兩光楔各自的楔角大小和楔角方向決定。如圖7所Tl和T2分別表光楔一和光楔二的楔角角度矢量，長度表示楔角大小，方向表示楔角方向。假設(shè)光楔的楔角與X軸夾角為O時，光束經(jīng)過光楔后偏折的角度為Θ，則當(dāng)光楔一和光楔二的楔角與X軸夾角分別為、和Y 2，則光束經(jīng)過兩光楔后的矢量T3的X分量和y分量分別表示為:Τ3χ= Θ cos Y !+Θ Cosy2 ；T3y= Θ siny^e Siny20 則矢量 T3 的大小 θ 3= (Τ3χ2+Τ3χ2)1/2= Θ [2+2cos ( 2) ]1/2，即光束通過楔角對后的角度改變大小。當(dāng)Y e Y2時，93有最大值2 0 ;當(dāng)Yi=Y2+18o°時，θ3有最小值O。因此，通過改變兩個光楔之間的角度差，可以實(shí)現(xiàn)入射光束經(jīng)過楔角對后的角度改變量在0°到2Θ之間的任意角度。而光束經(jīng)過楔角對后的偏折方向與X軸之間的夾角 Y 3=tan_1 (T3y/T3x) =tan_1 [ (sin y 丨+sin Y2)/ (cos y 丨+cos Y2)],該方向由光楔一和光楔二的楔角與X軸之間的夾角決定，通過改變光楔一和光楔二的方向，即可實(shí)現(xiàn)360°任意方向的角度偏折。
[0030]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對本實(shí)用新型做出的各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種WDM器件，包括依次排列設(shè)于一金屬橋內(nèi)的雙光纖準(zhǔn)直器、WDM膜片和單光纖準(zhǔn)直器，所述WDM膜片粘接于雙光纖準(zhǔn)直器端面上，其特征在于:在WDM膜片和單光纖準(zhǔn)直器之間設(shè)有兩對楔角對，其中一對粘接于WDM膜片上，另一對粘接于單光纖準(zhǔn)直器上；所述楔角對包括兩個相對位置可調(diào)的光楔；所述雙光纖準(zhǔn)直器和單光纖準(zhǔn)直器通過粘膠或焊接與金屬橋固定。
2.如權(quán)利要求1所述WDM器件，其特征在于:所述楔角對還包括一凸形套管和一凹形套管，該凸形套管和凹形套管相互匹配，兩光楔分別設(shè)于凸形套管和凹形套管內(nèi)；所述兩光楔的楔角相等或不等。
3.如權(quán)利要求1或2所述WDM器件，其特征在于:在所述雙光纖準(zhǔn)直器與WDM膜片之間還設(shè)有一球關(guān)節(jié)過渡玻璃管，所述WDM膜片通過球關(guān)節(jié)過渡玻璃管粘接于雙光纖準(zhǔn)直器端面上。
4.如權(quán)利要求3所述WDM器件，其特征在于:所述球關(guān)節(jié)過渡玻璃管包括兩段玻璃管，所述兩段玻璃管接觸面分別為相互匹配的凹凸球面。
5.如權(quán)利要求3所述WDM器件，其特征在于:所述球關(guān)節(jié)過渡玻璃管包括一段具有凹球面或凸球面端面的玻璃管，所述雙光纖準(zhǔn)直器與球關(guān)節(jié)過渡玻璃管粘接的端面為與其匹配的凸球面或凹球面，兩端面相接構(gòu)成球關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1、2、4或5任一項(xiàng)所述WDM器件，其特征在于:所述雙光纖準(zhǔn)直器包括設(shè)于一個套管內(nèi)的雙光纖頭和準(zhǔn)直透鏡；所述單光纖準(zhǔn)直器包括設(shè)于一個套管內(nèi)的單光纖頭和準(zhǔn)直透鏡。
【文檔編號】G02B6/293GK203799053SQ201420186934
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】吳礪, 陳斯杰, 韓曉明 申請人:福州高意通訊有限公司