本實用新型涉及光通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種含玻璃插芯光纖接口組件和光學(xué)次組件。

背景技術(shù)：

光纖接口組件(optical receptacle)是光學(xué)次組件(Optical Subassembly或OSA)的重要組成部分，用來接收及定位光纖連接器。在高端的高速率的光纖通訊系統(tǒng)中，對回向反射光的控制非常重要。為了防止光線從光纖連接器的插針端面反射回去影響光纖鏈路系統(tǒng)，在光纖接口組件中，一般含有一個陶瓷插芯或者玻璃插芯來和光纖連接器的插針進行物理接觸，陶瓷插芯或者玻璃插芯的折射率和光纖連接器的插針中的纖芯一致從而消除了光纖連接器的插針端面反射。為了防止陶瓷或者玻璃插芯的另一端的反射光耦合進光纖連接器的插針，陶瓷或者玻璃插芯的另一端需要做成一個斜面，一般為8度或者6度，從而使得反射光不能沿原路返回以免影響光纖鏈路系統(tǒng)。特別需要指出的是：塑料由于質(zhì)地較軟，很容易被插針劃傷，不能做成接觸面來接觸光纖連接器插針。

專利CN201859235U和CN202149947U提到的光纖接口組件，是典型的含陶瓷插芯的傳統(tǒng)型光纖接口組件。這種光纖接口組件一般有4到5個零部件組成，其中包含了高精密度的陶瓷插芯和陶瓷套筒，造成其成成本高，組裝工藝復(fù)雜，尤其，其裝配過程中的點膠及壓配動作，均難以實現(xiàn)自動化操作。

專利US7387449B2提到了一種含玻璃插芯的光纖接口組件，雖然其只有兩個部件組成，但是其玻璃插芯形狀復(fù)雜，其含有一個平面端面，一個環(huán)面和一個斜面，為了適配其金屬殼體部件，還需要一個倒角。由于玻璃是硬脆材料，此插芯生產(chǎn)起來，工藝復(fù)雜，良率低。

對于光學(xué)次組件(OSA)，當(dāng)其管芯為光發(fā)射芯片時，我們稱此OSA為TOSA(transmitter Optical Subassembly,即光發(fā)射次組件)。當(dāng)管芯為光接收芯片時，我們稱此OSA為ROSA(Receiver Optical Subassembly,即光接收次組件)。當(dāng)然還有其他類型的OSA，例如BOSA(單纖雙向組件，其同時含有一個光發(fā)射管芯和光接收管芯)，Triplexer(單纖三向組件，其同時含有一個光發(fā)射管芯和兩個光接收管芯)等等。

一個典型的光學(xué)次組件OSA(見圖1a)由以下幾個部分組成：金屬管座400、管芯500(光發(fā)射或接收芯片)、金屬管帽600、光學(xué)透鏡700、光纖接口組件300。在OSA工作的時候，光纖接口組件300會被插入光纖連接器的插針200(ferrule)。目前經(jīng)常使用的光纖接口組件300主要是由其具有內(nèi)徑d的桶裝結(jié)構(gòu)、用來阻擋光纖連接器插針的面301組成。

由圖1a所示，當(dāng)管芯500為發(fā)射管芯時，其發(fā)出的光線會經(jīng)過光學(xué)透鏡(700)的上下表面(701)和(702)在光纖連接器插針中的纖芯210下表面211處聚焦，然后光信號在纖芯210中傳播至光纖鏈路系統(tǒng)中。

由圖1a所示，當(dāng)管芯500為接收管芯時，從纖芯210傳播而來的入射光線在其插針下表面211處發(fā)出并經(jīng)過透鏡700的上下表面(701)和(702)在管芯500處聚焦，由接收管芯500接收光線，并把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?/p>

由圖1a所示的光學(xué)次組件，在光信號傳播的過程中存在三處折射率有很大變化的界面，分別是面(211)，面(701)和面(702)。通常在折射率變化的界面，反射率可以通過R＝(n1-n0)^2/(n1+n0)^2來計算，其中n1為光密介質(zhì)材料的折射率如光纖纖芯210和玻璃透鏡700，n0為光疏介質(zhì)如空氣的折射率，取n1≈1.5，n0≈1.0，得Rf＝4％，即因為這三個界面大概總共有12％的能量被反射掉了，這大大加大了光學(xué)次組件的插入損耗。如果這些反射掉的回向光被耦合進光纖鏈路系統(tǒng)，比如通過面(211)的入射光線很容易被反射進入光纖鏈路系統(tǒng)，這些回向的反射光線對系統(tǒng)的影響包括：引起發(fā)射光源的中心波長波動；引起發(fā)射光源的光強波動；增加光纖鏈路系統(tǒng)噪聲，永久性地?fù)p害光源等等，進而影響整個光路系統(tǒng)的穩(wěn)定及帶寬。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有接口組件做成的光學(xué)次組件OSA中光反射面比較多，差損比較大，生產(chǎn)工藝難以實現(xiàn)自動化，成本比較高的問題，本實用新型提出了含玻璃插芯光纖接口組件和光學(xué)次組件。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種含玻璃插芯光纖接口組件，用于接收并定位光纖連接器，包括金屬殼體和玻璃插芯；所述金屬殼體具有用于插入光纖連接器插針、且內(nèi)徑為d的筒狀結(jié)構(gòu)，金屬殼體內(nèi)壁上設(shè)有用于限位玻璃插芯的凹槽；所述玻璃插芯直接在金屬殼體內(nèi)模壓成型，玻璃插芯受所述凹槽的限制與金屬殼體緊密附著；所述玻璃插芯具有光滑的上表面和下表面，所述下表面為聚光曲面，聚光曲面能夠起到光線聚焦的作用。

所述玻璃插芯的上表面為平面或者略帶有弧度的曲面，其用來和光纖連接器的插針進行物理接觸。

進一步地，所述上表面平面中心或者曲面頂點、下表面的聚光曲面頂點和所述金屬殼體的筒狀結(jié)構(gòu)的中軸線重合。

進一步可選地，為了使得殼體內(nèi)的內(nèi)徑d具有較小公差，在所述金屬殼體內(nèi)加一個直徑為d的陶瓷套筒制成金屬殼體的筒狀結(jié)構(gòu)。

所述玻璃插芯由可以低溫模壓成型的光學(xué)玻璃材料制成,其折射率為1.5，以使得其折射率和光纖插芯的折射率相近。

含玻璃插芯光纖接口組件，用于接收并定位光纖連接器，包括金屬殼體和玻璃插芯；所述金屬殼體具有用于插入光纖連接器插針、且內(nèi)徑為d的筒狀結(jié)構(gòu)，金屬殼體內(nèi)壁上設(shè)有用于限位玻璃插芯的噴砂區(qū)，噴砂區(qū)經(jīng)噴砂處理而變粗糙；所述玻璃插芯直接在金屬殼體內(nèi)模壓成型，玻璃插芯受所述噴砂區(qū)的限制與金屬殼體緊密附著；所述玻璃插芯具有光滑的上表面和下表面，所述下表面為聚光曲面，聚光曲面能夠起到光線聚焦的作用。

一種光學(xué)次組件，包括上述含玻璃插芯光纖接口組件。

采用如上技術(shù)方案取得的有益技術(shù)效果為：

(1)只含有一個反射界面，大大降低了反射損耗，且消除了光纖連接器插針端面處的回向反射。

(2)只含有金屬殼體和玻璃插芯，結(jié)構(gòu)簡單。

(3)因為是玻璃封接的緣故，密封性極好。

(4)直接在模壓成型機里面自動化生產(chǎn)，省卻了傳統(tǒng)光纖接口組件的生產(chǎn)過程中的壓配，點膠等工藝，提高了良率降低了工時。

(5)光線聚焦點位置可以通過改變玻璃插芯聚光曲面形狀得以可調(diào)，進而可以調(diào)節(jié)光學(xué)次組件(OSA)的整體長度。

(6)因為殼體是金屬的緣故，整個光纖接口組件及其對應(yīng)的光學(xué)次組件抗電磁干擾性能較優(yōu)。

附圖說明

圖1a是傳統(tǒng)型含塑料光纖接口組件的光學(xué)次組件(OSA)的示意圖；

圖1b是與圖1的光纖接口組件相配合的光纖連接器插針示意圖；

圖2是含玻璃插芯光纖接口組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是包括含玻璃插芯光纖接口組件的光學(xué)次組件；

圖中，100、含玻璃插芯光纖接口組件，110、金屬殼體，111、凹槽，120、玻璃插芯，121、上表面，122、下表面，200、插針，210、纖芯，211、插針下表面，300、光纖接口組件，400、金屬管座，500、管芯，600、金屬管帽，700、光學(xué)透鏡，701、光學(xué)透鏡的上表面，702、光學(xué)透鏡的下表面，800、上模具，900、下模具。

具體實施方式

結(jié)合附圖2和3對本實用新型的具體實施方式做進一步說明：

光纖接口組件主要用于光學(xué)次組件OSA上，以用于接收及定位光纖連接器(connector)，起到光傳播中的連接作用。

光學(xué)次組件包括光發(fā)射次組件(TOSA)、光接收次組件(ROSA)和單纖雙向組件(BOSA)和單纖三向組件(Triplexer)等等。以及OSA的封裝形式可以包括但不限于桶狀，塊狀,蝶形，COF(chip on flex,封在軟板上的芯片)以及COB(chip on board,封在硬板上的芯片)等等。

光纖連接器的類型則包括但不限于SC、LC、ST、STII、FC、AFC、FDDI、ESCON和SMA光纖連接器。

實施例1：

如圖2所示，含玻璃插芯光纖接口組件100由金屬殼體110和玻璃插芯120所組成。

金屬殼體具有用于插入光纖連接器插針、且內(nèi)徑為d的筒狀結(jié)構(gòu)，金屬殼體內(nèi)壁上設(shè)有用于限位玻璃插芯的凹槽111；所述玻璃插芯直接在金屬殼體內(nèi)模壓成型，玻璃插芯受所述凹槽的限制與金屬殼體緊密附著；所述玻璃插芯具有光滑的上表面和下表面，玻璃插芯的上表面為平面或者略帶有弧度的對稱曲面，其用來和光纖連接器的插針進行物理接觸。所述下表面為聚光曲面，聚光曲面能夠起到光線聚焦的作用。所述的玻璃插芯的上表面為曲面時，所述曲面的曲率半徑至少要大于5mm。

筒狀結(jié)構(gòu)的直徑d的大小和深度一般都是由所對應(yīng)的光纖連接器種類決定，例如：標(biāo)準(zhǔn)接頭(SC)或者朗訊接頭(LC)等類型的接口，可選的，為了使得金屬殼體內(nèi)徑d的工差更加精確，可以在金屬殼體內(nèi)加一個陶瓷套筒來形成內(nèi)徑d。

玻璃插芯的上表面平面中心或者曲面頂點、下表面的聚光曲面頂點和所述金屬殼體的筒狀結(jié)構(gòu)的中軸線重合。

玻璃插芯由可以低溫模壓成型的光學(xué)玻璃材料制成,其折射率1.5左右以使得其折射率和光纖插芯的折射率相近。例如可用H-QK3,FC5,S-FSL5或者N-FK5等等玻璃牌號。

實施例2：

實施例1中金屬殼體內(nèi)壁上設(shè)置凹槽的位置由噴砂區(qū)替代，噴砂區(qū)是經(jīng)噴砂處理后變粗糙而形成的；所述玻璃插芯直接在金屬殼體內(nèi)模壓成型，玻璃插芯受所述噴砂區(qū)的限制與金屬殼體緊密附著。

當(dāng)然也可以采用其他提高玻璃插芯與金屬殼體附著力的方案。

含玻璃插芯光纖接口組件因為殼體是金屬的緣故，整個光纖接口組件及其對應(yīng)的光學(xué)次組件抗電磁干擾性能較優(yōu)。

實施例3：

制備實施例1或2所述的的含玻璃插芯光纖接口組件時，先把加工好的金屬殼體放入模壓成型機里面；再將光學(xué)玻璃果形坯料(Gobs)放入金屬殼體，在無氧化氣氛的環(huán)境中，將光學(xué)玻璃果形坯料和金屬殼體一起加熱升溫至光學(xué)玻璃坯料的軟化點，在光學(xué)玻璃果形坯料和金屬殼體大致處于相同溫度條件下，利用上模具和下模具對光學(xué)玻璃果形坯料施壓，并保持在恰當(dāng)?shù)奈恢?，在保持所施壓力的狀態(tài)下，冷卻金屬殼體；之后，脫模，將上模具和下模具從金屬殼體內(nèi)脫出；然后，對含玻璃插芯光纖接口組件進行顯微鏡檢查、光回?fù)p及差損檢測，然后包裝。

一般玻璃模壓成型的坯料被稱之為Gobs或者果形料。制備過程中采用的上模具的下表面為平面或者略帶有弧度的曲面，下模具中上表面為光滑的內(nèi)凹曲面。

實施例4：

一種光學(xué)次組件，包含實施例1或2所述的包括含玻璃插芯光纖接口組件。

如圖3所示，包括含玻璃插芯光纖接口組件100安裝于光學(xué)次組件(OSA)中，其中玻璃插芯120的上表面121和光纖連接器插針端面211進行物理接觸。玻璃插芯120下表面122為有匯聚光線的作用的聚光曲面，所以整個光學(xué)次組件省卻了光學(xué)透鏡。和圖1a含傳統(tǒng)型光纖接口組件的OSA相比，可以看出，因為玻璃插芯上表面121用來和光纖連接器插針中玻璃纖芯進行物理接觸，接觸面兩側(cè)為折射率相近的玻璃，所以光纖連接器插針表面的反射被消除了。所以本光學(xué)次組件，僅存一個下表面122存在反射損耗，但其反射的光線很難耦合進光纖鏈路系統(tǒng)，所以對光纖鏈路系統(tǒng)影響不大。

此外，光線聚焦點位置可以通過改變玻璃插芯聚光曲面形狀得以可調(diào)，進而可以調(diào)節(jié)光學(xué)次組件的整體長度。

當(dāng)然，以上說明僅僅為本實用新型的較佳實施例，本實用新型并不限于列舉上述實施例，應(yīng)當(dāng)說明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說明書的指導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本實用新型的保護。