[实用新型]一种高可靠性的平面光波导型功率分配器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种光通信网络元件，特别涉及一种高可靠性的平面光波导型功率分配器。

背景技术

平面光波导型功率分配器是光通信网络中的常用元件。该器件采用平面光波导技术实现对光功率的分配，通常该功率分配器在生产过程中，先将输入端光阵列、芯片、输出端光阵列三部分对接好，并用紫外线固化胶将对接面粘接，构成一只功能完整的平面光波导型功率分配器裸件然后直接装入外层封装钢管内。随着光纤到户技术的发展，平面光波导型功率分配器在光传输网络中的使用量越来越大。

图1为传统的平面光波导型功率分配器封装结构示意图，输入端光阵列、芯片、输出端光阵列三部分耦合完成后的成为光功率分配器直接套入外层封装钢管内，在光功率分配器裸件的外表面及外层封装钢管内壁涂有硅胶来对器件起到固定、防水及抗震的保护作用。

这种简单的封装方法，由于输入端光阵列、芯片、输出端光阵列三部分对接面的面积相当小，仅占器件总面积的5％不到，而整体裸器件的外表面又仅依靠硅胶与外层封装钢管接触，使封装后的器件经过高温高湿后，容易造成气密性能下降，耦合接口的部位脱胶，这样就会导致器件的温度稳定性变差，从而导致器件的长期可靠性也将变差。

为了解决传统封装方式制造的器件的温度稳定性差、耐侯性差的问题，就是要解决接口部位因为粘接面小容易产生脱胶的问题，尤其是要防止用来固定和密闭封装使用的环氧胶在受热膨胀时破坏器件的气密性。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题，提供了一种不会受热膨胀破坏器件稳定性的平面光波导型功率分配器的封装。

本实用新型的技术解决方案为：一种平面光波导型功率分配器，包括输入端光阵列、芯片、输出端光阵列、和外层封装钢管，其特征在于：内层加固封装装置为U型石英槽，耦合对准后的输入输出端光纤阵列和平面光波导芯片整体组成分配器裸件设于U形石英槽内，U形石英槽内壁设有固定平面光波导型功率分配器裸器件用的环氧树脂胶，U形石英槽外套有外层封装钢管，U形石英槽外壁与外层封装钢管内壁之间设有硅胶，外层封装钢管两端设有硅胶，硅胶将内层装置完全包裹。

所述光纤为单模光纤阵列，U形石英槽材料为陶瓷或玻璃材料精密加工制成。

本实用新型在原有平面光波导型功率分配器封装工艺的基础上增加了用陶瓷或玻璃材料制成的U形石英槽封装装置，增加了裸器件三部分间的连接面积，极大提高了器件三个部分之间的连接稳定性，解决了传统器件温度稳定性差、耐侯性差的问题，同时解决了不同封装材料在温度变化时材料膨胀系数不一致的问题，使得应用此项技术的光功率分配器稳定及可靠性能显著提高，保证了光纤通信系统和光网络长久持续的稳定运行。

附图说明

图1为平面光波导型功率分配器的三部分示意图。

图2为耦合对接后的平面光波导功率分配器裸件示意图。

图3为U型石英槽示意图。

图4为外封装钢管示意图。

图5为完全封装好以后的高可靠性的平面光波导型功率分配器示意图。

图中：1为输入端光纤阵列，2为平面光波导芯片，3为输出端光纤阵列，4为外封装钢管，5耦合对接后的平面光波导功率分配器裸件，6为U型石英槽，7为硅胶，8为环氧树脂胶。

具体实施方式

封装技术是平面光波导型功率分配器生产的关键技术，选用合适的封装材料、设计合理的封装结构是解决器件温度稳定性的主要办法。本实用新型的实施方案就是选用热膨胀系数低的材料，减少温度变化引起的结构变化；设计同种材料的U型槽用于裸器件加固，从而进一步保证了器件三部分结合面的冷热稳定性，进而保证了器件的气密性能，极大地延长了产品的使用寿命。

本高可靠性的平面光波导型功率分配器，包括输入端光阵列1、芯片2、输出端光阵列3、U形石英槽6和外层封装钢管4，特征在于内层加固封装装置由陶瓷或玻璃材料制成的U型石英槽6，耦合对准后的输入输出端光纤阵列和平面光波导芯片整体，即平面光波导功率分配器裸器件5植入U形石英槽6内，U形石英槽6内壁设有固定裸器件用的环氧树脂胶8，然后再将外层封装钢管4套在U形石英槽6上，U形石英槽6外壁与外层封装钢管4内壁之间设有硅胶，外层封装钢管4，外封装钢管4为矩形空心薄壁钢管，两端设有密封功能的硅胶7，所述硅胶7将内层装置完全包裹，光波导功率分配器裸器件5的输入输出光纤从U形石英槽6两端延伸，穿过外层封装钢管4和密封硅胶7，至外层封装钢管4之外。

所述平面光波导型功率分配器的进、出光端口可采用如下技术方案：