陣列準直器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及光通訊器件領域，尤其涉及陣列準直器。
【背景技術】
[0002] 隨著近年來通信業務的迅速發展，光通訊數據業務的快速增長對通信網的帶寬和 容量提出了更高的要求。智能全光網絡由于具有傳輸容量大、傳輸距離長等卓越的優點，顯 示出了強大的生命力和很好的發展前景。光纖陣列準直器是智能全光網絡的重要元件，被 廣泛應用到光交叉連接、波長選擇開關和陣列光開關等智能全光網絡設備系統中。陣列準 直器的各出射光束之間需相互平行，同時各光束之間也需要有精確的間距。因此，陣列準直 器對元件的精度和加工裝配工藝要求比較高。
[0003] 現有技術中，陣列準直器一般是由單個準直器組裝起來的，而單個準直器又是由 單根光纖和單個透鏡組成。由于單個準直器外徑較大，所以準直器出射光束之間的間距受 限不能太小，導致陣列準直器的體積增大。同時由于單個準直器之間單獨固定，在制作過程 或后期的應力釋放過程中均很難避免部分準直器位置的移動，導致陣列準直器部分光束產 生偏移，導致插損指標一致性差，難封裝，以及浪費人力物力。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的是，提供一種陣列準直器，以解決現有技術中插損指標一致性 差，難封裝，以及浪費人力物力的問題。
[0005] 為實現上述目的，本實用新型提供了如下方案：
[0006] -種陣列準直器，包括：
[0007] 支架，通過互相垂直的第一平面和第二平面粘接于光纖陣列與透鏡陣列之間，用 于固定所述光纖陣列與所述透鏡陣列之間的距離；光纖陣列，與所述支架的第一面粘接，包 括多根光纖，用于接收光源輸入的光信號，將所述光信號耦合至光纖內，并呈陣列式傳輸入 射光束；透鏡陣列，與所述支架的第二面粘接，包括多個透鏡，用于接收所述光纖陣列傳輸 的所述入射光束，將所述入射光束進行準直擴束為高斯光束；其中，所述透鏡陣列中的每個 透鏡一一對應的設置在所述光纖陣列中的每根光纖頭的光路位置上。
[0008] 可選地，所述高斯光束的焦距大于所述入射光束的焦距。
[0009] 可選地，所述光纖陣列的中心處設置有陶瓷電阻，所述陶瓷電阻的一端與加電設 備正極連接，其另一端與所述加電設備負極連接。
[0010] 可選地，所述光纖陣列的多根光纖之間間隔一定距離并呈一維、二維或三維陣列 分布；所述透鏡陣列的所述多個透鏡之間間隔一定距離并呈一維、二維或三維陣列分布。
[0011] 可選地，所述光纖陣列中每根光纖的端面垂直于該光纖光軸所在的平面；所述透 鏡陣列中每個透鏡的端面垂直于該透鏡光軸所在的平面。
[0012] 可選地，所述光纖陣列設置在一襯底上，所述襯底為具有多條V形槽的硅片，所述 多根光纖相應的設置在所述多條V形槽內。
[0013] 可選地，當所述陣列準直器為一維陣列時，所述陣列準直器為IX 1或IX 10路準 直器。
[0014] 可選地，當所述陣列準直器為IX 10路準直器時，所述陣列準直器的體積小于0. 3 立方厘米，工作距離大于6厘米。
[0015] 可選地，所述光纖陣列的端面相對于水平面呈斜8度角。
[0016] 可選地，所述支架為L型支架，所述L型支架的短邊粘接于所述透鏡陣列，所述L 型支架的長邊粘接于所述光纖陣列。
[0017] 根據本申請提供的具體實施例，本申請公開了以下技術效果：
[0018] 通過支架固定光纖陣列與透鏡陣列之間的距離；光纖陣列接收光源輸入的光信 號，將光信號耦合至光纖內，并呈陣列式傳輸入射光束；透鏡陣列接收光纖陣列傳輸的入射 光束，將入射光束進行準直擴束為高斯光束；所述透鏡陣列將所述入射光束進行準直擴束 為高斯光束。通過本申請實施例可有效地提高準直器耦合的插損一致性，省時，易封裝，一 致性好，體積小、低成本、高集成、易擴展成多維陣列準直器。高斯光束達到近乎平行光束， 避免光傳播過程中的發散導致光能量的損失。
[0019] 當然，實施本申請的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
【附圖說明】
[0020] 為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施 例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲 得其他的附圖。
[0021] 圖1為本實用新型實施例提供的陣列準直器示意圖；
[0022] 圖2為本實用新型實施例提供的陣列準直器示意圖；
[0023] 圖3為本實用新型實施例提供的光纖陣列與微透鏡陣列之間調試示意圖；
[0024] 圖4為本實用新型實施例提供的透鏡陣列中的單個透鏡示意圖；
[0025] 圖5為本實用新型實施例提供的單路的光纖與對應的透鏡耦合的光路示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 為使得本申請的目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本申請實施 例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請 一部分實施例，而非全部實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出 創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0027] 下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0028] 本實用新型提供的一種陣列準直器，是基于光纖陣列和C-Lens微透鏡陣列耦合 成的陣列準直器，是光交叉連接、波長選擇開關和陣列光開關等智能全光網絡設備中不可 或缺的器件，通過陣列準直器使光信號最大效率的耦合進入智能全光網絡設備中。
[0029] 通過本申請提出的陣列準直器，具有體積小、低成本、高集成、易擴展成多維陣列 準直器的優良特性，有效地降低了光纖陣列與透鏡陣列之間的角度偏角、模場光斑失配、橫 向偏離和軸向偏離引起的耦合的插損一致性，同時節省了大量的人力物力，提高了效率。
[0030] 本實用新型提供了一種陣列準直器，該陣列準直器可以為一維、二維或三維，本實 施例以一維為例進行說明。參見圖1和圖2所示的陣列準直器示意圖，所述陣列準直器包 括：光纖陣列101、透鏡陣列102和支架103 ;支架103,通過互相垂直的第一平面和第二平 面粘接于光纖陣列與透鏡陣列之間，用于固定所述光纖陣列與所述透鏡陣列之間的距離； 光纖陣列101，與支架的第一面粘接，包括多根光纖，用于接收光源輸入的光信號，將光信號 耦合至光纖內，并呈陣列式傳輸入射光束；透鏡陣列102,與支架103的第二面粘接，包括多 個透鏡，用于接收光纖陣列傳輸的入射光束，將入射光束進行準直擴束為高斯光束；其中， 所述透鏡陣列中的每個透鏡逐一對應于所述光纖陣列中的每根光纖頭的光路位置上。
[0031] 具體地，參見圖3所示的光纖陣列與微透鏡陣列之間調試示意圖，分別將夾持光 纖陣列101和微透鏡陣列102的夾具，固定在兩個4維的微調架上，兩個4維的微調架平行 的固定在防震光學平臺上，通過4維的微調架，將光纖陣列和微透鏡陣列平行的固定在光 學平臺上，進行它們的對準調試，通過光斑儀104調試光纖陣列101和微透鏡陣列102之間 的間距。圖像傳感器（Charge-coupled Device，CO))，CO)是一種半導體器件，能夠把光學 影像轉化為數字信號。分別通過顯微鏡和圖像傳感器CCD，調動五維微調架使得光纖陣列 和透鏡陣列在Y軸方向和X軸方向平行，并調節至光纖陣列和透鏡陣列在同一平面上（y_z 平面），使得光纖陣列的出射光與微透鏡的斑點對齊，CCD主要監控它們在Y軸上對齊，顯微 鏡主要監控它們在Z軸上對齊。通過光卡使得光纖陣列的出射光與微透鏡的斑點在X軸上 吻合，具體利用對調法或反射鏡調法，以反射鏡調法為例，將反射鏡放置在工作距離的位置 處，對著反射鏡，將光纖陣列出射的高斯光束，與微透鏡陣列耦合，監控計數器測量耦合插 損的指標，直到親合插損最小。
[0032] 由于不方便控制光纖陣列端口與透鏡陣列之間的距離，采用光斑探測儀在束腰處 即前述的反射鏡處探測光斑直徑，調節y方向上光纖陣列端口與透鏡陣列之間的距離，使 得單路準直器的光斑在探測儀上的數據為所需光斑直徑大小，利用光卡將從透鏡陣列發射 出的高斯光束，打在光斑儀的靶板上，此時會看到連接光斑儀的顯示器上，有個圓形光斑， 如果不是圓形光斑，說明此前的對準調試沒調試成功，需要重新調試。在連接光斑儀的顯示 器上，還呈現此時光斑的大小和位置，調試光斑儀，將光斑調到坐標的中心，調節光纖陣列 的微調架的X軸的維度，或者微透鏡陣列的微調架的X軸的維度，使得顯示器上的光斑大小 為工作所需。通過調節光斑大小值，來控制光纖陣列與透鏡陣列的距離，通過反射鏡放置在 束腰處，微調微調架，使得插損及插損一致性達到最佳。
[0033] 可選地，所述光纖陣列的端面相對于水平面呈斜8度角。
[0034] 可選地，所述支架為L型支架，所述L型支架的短邊粘接于所述透鏡陣列，所述L 型支架的長邊粘接于所述光纖陣列。
[0035] 所述光纖陣列的端面與水平面呈斜8度角，以便增加準直器的回波損耗；所述透 鏡陣列的材料為硅、二氧化硅或者玻璃；所述支架為L形支架，材料為朔料。
[0036] 本申請實施例以同一平面內的一層一維陣列即1X10陣列準直器為例，光纖陣列 的端面相對于水平面呈斜8度角，通過斜8度角增加準直器的回波損耗，使得準直器的各路 回損都在60dB以上，提高光傳播過程中光能量的利用率，通過互相垂直的第一平面和第二 平面粘接于光纖陣列與透鏡陣列之間，固定光纖陣列與透鏡陣列之間的距離。
[0037] 可選地，所述光纖陣列的多根光纖之間間隔一定距離并呈一維、二維或三維陣列 分布；所述透鏡陣列的所述多個透鏡之間間隔一定距離并呈一維、二維或三維陣列分布。其 中，所述間隔可以為等間隔或者非等間隔。
[0038] 光纖是石英玻璃拉制成形的，原材料來源豐富，節約了大量有色金