[发明专利]具有光纤馈通的光学模块

权利要求书

1.一种光学模块，包括：

光学部件，所述光学部件用于产生光学信号；

壳体，所述壳体用于封装所述光学部件，所述壳体带有具有第一热膨胀系数的部分并包括延伸穿过其外壁的开口；

陶瓷套管，所述陶瓷套管延伸穿过所述壳体的所述部分中的所述开口，在所述陶瓷套管与所述壳体的所述部分之间有间隙，所述陶瓷套管具有小于所述第一热膨胀系数的第二热膨胀系数，并包括具有内径的纵向延伸通道；

玻璃焊料，所述玻璃焊料填充所述陶瓷套管和所述壳体的所述部分之间的所述间隙，并由于所述第一热膨胀系数和第二热膨胀系数之间的差异，在所述壳体的所述部分的压缩下，形成它们之间的气密密封；

光纤，所述光纤延伸穿过所述陶瓷套管与所述光学部件对齐，所述光纤具有小于所述纵向延伸通道的内径的差值高达50μm的外径；以及

粘合剂，所述粘合剂在所述纵向延伸通道中气密密封所述光纤。

2.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述壳体包括：

主框架，所述主框架用于封装所述光学部件；

安装套筒，所述安装套筒限定了具有所述第一热膨胀系数的所述壳体的所述部分，用于接纳穿过其所述开口的所述陶瓷套管，所述开口限定所述陶瓷套管与所述安装套筒之间的间隙；以及

应力消除支架，所述应力消除支架在所述安装套筒和所述主框架之间延伸而不直接连接到所述陶瓷套管或所述玻璃焊料。

3.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述第一热膨胀系数比所述第二热膨胀系数大1ppm/℃到10ppm/℃。

4.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述粘合剂包括环氧树脂粘合剂。

5.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述第一热膨胀系数在3ppm/℃到17ppm/℃之间。

6.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述第一热膨胀系数在10ppm/℃和17ppm/℃之间。

7.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述壳体的所述部分由高强度低合金钢构成。

8.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述第二热膨胀系数在8ppm/℃到12ppm/℃之间。

9.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述第二热膨胀系数在0.5ppm/℃到10ppm/℃之间。

10.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述陶瓷套管由选自氧化锆、氧化铝和玻璃所组成的组中的材料构成。

11.一种在包括壳体的光学模块中形成馈通的方法，所述壳体带有具有第一热膨胀系数的部分，所述方法包括：

a)提供具有纵向延伸通道的陶瓷套管，所述纵向延伸通道具有内径，所述陶瓷套管具有小于所述第一热膨胀系数的第二热膨胀系数；

b)使用粘合剂气密密封延伸穿过所述陶瓷套管的光纤，所述光纤具有小于所述陶瓷套管的所述内径的差值高达50μm的外径；

c)使所述陶瓷套管延伸通过在所述壳体的所述部分中的开口，所述陶瓷套管与所述壳体之间具有间隙；

d)在升高的温度下熔化所述间隙中的玻璃焊料以将所述陶瓷套管固定在所述开口中；

由此，在操作温度，由于所述第一热膨胀系数和第二热膨胀系数之间的差异，所述壳体的所述部分压缩所述玻璃焊料，形成气密密封。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述壳体的所述部分包括安装套筒，所述安装套筒包括用于接纳所述陶瓷套管的开口；并且其中所述壳体还包括：

主框架，所述主框架用于封装与所述安装套筒分离的光学部件；以及

应力消除支架，所述应力消除支架在所述安装套筒和所述主框架之间延伸而不直接连接到所述陶瓷套管或所述玻璃焊料。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤b)包括在低于130℃的固化温度下使用一薄层环氧树脂粘合剂将所述光纤气密密封在所述陶瓷套管中。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤d)包括在300℃到900℃之间的温度下使用焊料玻璃填充所述陶瓷套管和所述壳体之间的所述间隙。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一热膨胀系数比所述第二热膨胀系数大1ppm/℃到10ppm/℃。