本發(fā)明涉及光通訊用的光電子器件，特別涉及一種新型單纖雙向光模塊器件及其裝配方法。

背景技術(shù)：

一般光模塊因其應(yīng)用的方式不同分單纖雙向光模塊和雙纖光模塊，而按不同的光纖接口分，又可分為SC(方型接口)、FC(螺口圓型接口)、ST(卡口圓型接口)等。由于這些不同的光纖接口，單纖雙向光模塊的批量生產(chǎn)過程中需加工出不同類型的單纖插芯組件，投入大量的器件原材料，生產(chǎn)效率低且生產(chǎn)成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型單纖雙向光模塊器件及其裝配方法，解決單線雙向光模塊批量生產(chǎn)過程中因具有不同的光纖接口FC、ST和SC，需加工出不同類型的單纖插芯組件，造成投資大且成本高問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種新型單纖雙向光模塊器件，包括單纖插芯組件、三通殼體、光發(fā)射器、光接收器和濾波片組件；所述單纖插芯組件和所述光發(fā)射器設(shè)于所述三通殼體左右兩端口內(nèi)，所述光接收器設(shè)于所述三通殼體頂部端口內(nèi)，所述濾波片組件設(shè)于所述單纖插芯組件、光發(fā)射器、光接收器之間；所述單纖插芯組件包括金屬底座、陶瓷套管、陶瓷插芯和金屬蓋帽；所述金屬底座為筒狀結(jié)構(gòu)，所述金屬底座設(shè)有第一筒體，第二筒體和第三筒體，所述金屬底座設(shè)有沿軸向方向貫穿的第一通槽和第二通槽；所述陶瓷套管活動設(shè)于所述第二通槽內(nèi)；所述陶瓷插芯的中間段固定在所述第一通槽內(nèi)，一端設(shè)于所述陶瓷套管中，另一端延伸出第一通槽；所述金屬蓋帽卡設(shè)于所述第二通槽內(nèi)；還包括金屬頭，所述金屬頭與所述單纖插芯組件配合連接，所述金屬頭設(shè)有第一連接端和第二連接端，所述第二連接端與所述金屬底座連接，所述第二連接端設(shè)有第一階梯孔、第二階梯孔和第三階梯孔，所述第一筒體活動設(shè)于所述第一階梯孔內(nèi)，所述第二筒體設(shè)于所述第一階梯孔和第二階梯孔內(nèi)且與所述第一階梯孔過盈配合連接，所述第三筒體過盈配合于第三階梯孔內(nèi)；還包括用于將單纖插芯組件和金屬頭固定在所述三通殼體上的套筒。

進一步：所述第一筒體與所述第二筒體的外表面通過傾斜角度θ₁范圍為120°至150°的錐面連接，所述錐面沿軸向方向的長度h₁的范圍為0.1mm至0.3mm。

進一步：所述陶瓷套管與所述金屬蓋帽之間的距離h₃的范圍為0.05mm至0.2mm。

進一步：所述陶瓷插芯兩端端面均設(shè)有倒角；所述陶瓷插芯靠近所述第一通槽的一端端面為傾斜面，所述傾斜面的傾斜角θ₂的范圍為4°至8°。

進一步：所述金屬蓋帽靠近所述陶瓷套管的一端設(shè)有倒角，所述金屬蓋帽插入所述金屬底座的一端外徑縮小，所述金屬蓋帽的另一端呈尖端狀。

進一步：所述金屬底座上還設(shè)有第四筒體，所述第四筒體上設(shè)有與所述三通殼體上的內(nèi)螺紋相配合的第一外螺紋，所述第四筒體與所述三通殼體螺紋配合連接。

進一步：所述套筒靠近所述三通殼體一端設(shè)有與所述三通殼體上的外螺紋相配合的第一內(nèi)螺紋，所述套筒與所述三通殼體螺紋配合連接。

進一步：所述第一連接端為FC口、ST口或SC口。

本發(fā)明的另一個方面，提供了一種基于上述新型單纖雙向光模塊器件的新型單纖雙向光模塊器件的裝配方法，包括以下步驟：

步驟SO1：濾波片組件500通過絕緣膠粘接在三通殼體200內(nèi)部；

步驟SO2：將單纖插芯組件100進行封裝；

步驟SO3：將封裝好的單纖插芯組件100和金屬頭200通過套筒700內(nèi)的凹槽710進行卡和組裝，并在連接縫隙處涂上絕緣膠；

步驟SO4：將組裝好的單纖插芯組件100、金屬頭200和套筒700通過單纖插芯組件100上的第一外螺紋1161和套筒700上的第一內(nèi)螺紋720固定到三通殼體200左邊端口處；

步驟SO5：將光發(fā)射器300粘接到三通殼體200右端端口處，將光接收器400粘接到三通殼體200上端端口處；

步驟SO6：調(diào)節(jié)三維耦合臺使發(fā)射耦合效率達到80％以上并通過激光焊接將光發(fā)射器300固定到三通殼體200右邊端口處；

步驟SO6：調(diào)節(jié)三維耦合臺使輸出耦合效率達到80％以上并將光接收器400通過在連接間隙上涂絕緣粘膠層連接在三通殼體200上端端口上；

步驟SO7：對裝配完成的新型單纖雙向光模塊器件的性能進行測試。

本發(fā)明的有益效果是：通過對單纖插芯組件和金屬頭結(jié)構(gòu)進行改進，當(dāng)需要實現(xiàn)對FC型、ST型和SC型多種光纖跳線的連接時，只需替換外部連接的金屬頭的型號即可完成，對于單纖插芯組件的制造過程不受影響，從而可實現(xiàn)批量生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，另金屬底座上第一外螺紋和套筒上第一內(nèi)螺紋的設(shè)置使單纖插芯組件更加穩(wěn)固的連接在三通殼體上，避免出現(xiàn)因單纖插芯組件固定不穩(wěn)導(dǎo)致光纖耦合精度較差的情況。

附圖說明

圖1為單纖插芯組件和金屬頭連接示意圖；

圖2為單纖插芯組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中A處結(jié)構(gòu)放大圖；

圖4為光纖插芯組件中金屬底座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為金屬頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為套筒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為新型單纖雙向光模塊器件使用FC接口的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為新型單纖雙向光模塊器件使用SC接口的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為新型單纖雙向光模塊器件使用ST接口的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

請參閱圖1至圖9，須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

實施例一，一種新型單線雙向光模塊器件，下面將結(jié)合圖1至圖9對本實施例提供的一種新型單線雙向光模塊器件進行詳細的說明。如圖1至圖9所示，一種新型單纖雙向光模塊器件，包括單纖插芯組件100、三通殼體200、光發(fā)射器300、光接收器400和濾波片組件500；所述單纖插芯組件100和所述光發(fā)射器300設(shè)于所述三通殼體200左右兩端口內(nèi)，所述光接收器400設(shè)于所述三通殼體200上部端口內(nèi)，所述濾波片組件500設(shè)于所述單纖插芯組件100、光發(fā)射器300、光接收器400之間；所述單纖插芯組件100包括金屬底座110、陶瓷套管120、陶瓷插芯130和金屬蓋帽140；所述金屬底座110為筒狀結(jié)構(gòu)，所述金屬底座110設(shè)有第一筒體113，第二筒體114和第三筒體115，所述金屬底座110設(shè)有沿軸向方向貫穿的第一通槽111和第二通槽112；所述陶瓷套管120活動設(shè)于所述第二通槽112內(nèi)；所述陶瓷插芯130的中間段固定在所述第一通槽111內(nèi)，一端設(shè)于所述陶瓷套管120中，另一端延伸出第一通槽111；所述金屬蓋帽140卡設(shè)于所述第二通槽112內(nèi)；還包括金屬頭600，所述金屬頭600與所述單纖插芯組件100配合連接，所述金屬頭600設(shè)有第一連接端610和第二連接端620，所述第二連接端620與所述金屬底座110連接，所述第二連接端620設(shè)有第一階梯孔621、第二階梯孔622和第三階梯孔623，所述第一筒體113活動設(shè)于所述第一階梯孔621內(nèi)，所述第二筒體114設(shè)于所述第一階梯孔621和第二階梯孔622內(nèi)且與所述第一階梯孔621過盈配合連接，所述第三筒體115過盈配合于第三階梯孔623內(nèi)；還包括用于將單纖插芯組件100和金屬頭600固定在所述三通殼體200上的套筒700。

如圖2至圖4所示，所述第一筒體113的直徑范圍為3.5mm至5.0mm，優(yōu)選為3.8mm至4.5mm，最好是4.3mm左右；長度范圍為2.0mm至3.0mm，優(yōu)選為2.3mm至2.8mm，最好是2.6mm左右；所述第二筒體114的直徑范圍為4.0mm至5.5mm，優(yōu)選為4.3mm至5.1mm，最好是4.7mm左右；長度范圍為3.0mm至4.5mm，優(yōu)選為3.3mm至4.1mm，最好是3.6mm左右；所述第一筒體113與所述第二筒體114的外表面通過傾斜角度θ₁范圍為120°至150°的錐面連接，θ₁優(yōu)選為125°至145°，最好是135°左右；所述錐面沿軸向方向的長度h₁的范圍為0.1mm至0.3mm，優(yōu)選為0.14mm至0.27mm，最好是0.2mm左右，這里錐面的設(shè)計便于金屬頭的安裝；所述第三筒體115的直徑范圍為5.5mm至8.0mm，優(yōu)選為6.3mm至7.4mm，最好是6.9mm左右；長度范圍為0.5mm至2.0mm，優(yōu)選為0.6mm至1.4mm，最好是1.0mm左右。所述金屬底座110上還設(shè)有第四筒體116，所述第四筒體116上設(shè)有與所述三通殼體200上的內(nèi)螺紋相配合的第一外螺紋1161，所述第四筒體116與所述三通殼體200螺紋配合連接，第一外螺紋1161的設(shè)置可使單纖插芯組件100穩(wěn)固的連接在三通殼體200上。

如圖2和圖3所示，所述陶瓷套管120與所述陶瓷插芯130采用的陶瓷材料為氧化鋯；所述陶瓷插芯130的長度范圍為4.5mm至8mm，優(yōu)選為5.1mm至7.4mm，最好是6.4mm左右；所述陶瓷插芯130延伸出第一通槽111的一端長度范圍h₂為1mm至4mm，優(yōu)選為1.7mm至3.4mm，最好是2.4mm左右；所述陶瓷套管120與所述金屬蓋帽140之間的距離h₃的范圍為0.05mm至0.2mm，優(yōu)選為0.07mm至0.15mm，最好是0.1mm左右，陶瓷套管120可在金屬底座110內(nèi)移動，可進行細微的調(diào)整，使對接的陶瓷插芯130中的光纖端面對準；所述陶瓷插芯130兩端端面均設(shè)有倒角；所述陶瓷插芯130靠近所述第一通槽111的一端端面為傾斜面，所述傾斜面的傾斜角θ₂的范圍為4°至8°，θ₂優(yōu)選為5°至7°，最好是6°左右，陶瓷插芯130設(shè)有倒角且端面設(shè)計成傾斜面可降低插入光能損耗和回波損耗；所述金屬蓋帽140靠近所述陶瓷套管120的一端設(shè)有倒角，所述金屬蓋帽140插入所述金屬底座110一端外徑縮小，所述金屬蓋帽140的另一端呈尖端狀，金屬蓋帽140設(shè)有倒角以及插入金屬底座110一端外徑縮小便于單纖插芯組件100的安裝，金屬蓋帽140的另一端設(shè)成尖端狀便于金屬頭600與單纖插芯組件100的連接。

如圖5所示，所述第一階梯孔621的直徑范圍為4.0mm至5.5mm，優(yōu)選為4.3mm至5.1mm，最好是4.7mm左右；長度范圍為2.5mm至4.5mm，優(yōu)選為3.1mm至4.1mm，最好是3.6mm左右；所述第二階梯孔622的直徑范圍為5.0mm至7.5mm，優(yōu)選為5.4mm至6.8mm，最好是6.2mm左右；長度范圍為3.0mm至5.5mm，優(yōu)選為3.4mm至4.8mm，最好是4.1mm左右；所述第三階梯孔623的直徑范圍為5.5mm至8.0mm，優(yōu)選為6.1mm至7.4mm，最好是6.8mm左右；長度范圍為0.5mm至2.0mm，優(yōu)選為0.7mm至1.4mm，最好是1.1mm左右。

如圖6所示，所述套筒700中部設(shè)有凹槽710，所述金屬頭600的第二連接端620卡設(shè)于所述凹槽710內(nèi)；所述套筒700靠近所述三通殼體200一端設(shè)有與所述三通殼體200上的外螺紋相配合的第一內(nèi)螺紋720，所述套筒700與所述三通殼體200螺紋配合連接，防止在使用過程中單纖插芯組件100出現(xiàn)松動，導(dǎo)致光纖對準不良現(xiàn)象。

如圖7至圖9所示，所述金屬頭600的第一連接端610可設(shè)計成FC口、ST口和SC口；所述金屬頭600的第二連接端620尺寸不變，在外接入不同型號的跳線時只需將金屬頭600替換成對應(yīng)的接口即可，不需要對單纖插芯組件100進行替換，操作簡單。

實施例二，一種新型單線雙向光模塊器件的裝配方法，下面將對本實施例提供的一種新型單線雙向光模塊器件的裝配方法進行詳細的說明。

一種新型單線雙向光模塊器件的裝配方法，包括以下步驟：

步驟SO1：濾波片組件500通過絕緣膠粘接在三通殼體200內(nèi)部；

步驟SO2：將單纖插芯組件100進行封裝；

步驟SO3：將封裝好的單纖插芯組件100和金屬頭200通過套筒700內(nèi)的凹槽710進行卡和組裝，并在連接縫隙處涂上絕緣膠，經(jīng)發(fā)明人的反復(fù)實驗得出涂完絕緣膠后等待7至9分鐘，考慮到絕緣膠的穩(wěn)定性和生產(chǎn)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率(需要注意，如果是對本發(fā)明的裝配工藝步驟進行改動，上述的時間需要根據(jù)實際的工藝進行調(diào)整，這種調(diào)整需要根據(jù)產(chǎn)品的要求、生產(chǎn)效率等各方面的因素進行調(diào)整)，對于本發(fā)明的生產(chǎn)工藝最好是7.8分鐘左右(具體地，7.6分鐘至8.4分鐘)再進入下一道組裝工序；

步驟SO4：將組裝好的單纖插芯組件100、金屬頭200和套筒700通過單纖插芯組件100上的第一外螺紋1161和套筒700上的第一內(nèi)螺紋720固定到三通殼體200左邊端口處；

步驟SO5：將光發(fā)射器300粘接到三通殼體200右端端口處，將光接收器400粘接到三通殼體200上端端口處；

步驟SO6：調(diào)節(jié)三維耦合臺使發(fā)射耦合效率達到80％以上并通過激光焊接將光發(fā)射器300固定到三通殼體200右邊端口處；

步驟SO6：調(diào)節(jié)三維耦合臺使發(fā)射耦合效率達到80％以上并將光接收器400通過在連接間隙上涂絕緣粘膠層連接在三通殼體200上端端口上，經(jīng)發(fā)明人的反復(fù)實驗得出涂完絕緣粘膠層后等待7至9分鐘，最好是7.8分鐘左右再進入下一步驟，這樣做一方面可以節(jié)約時間，另一方面也使得絕緣粘膠層的穩(wěn)定性達到最佳狀態(tài)，絕緣粘膠層的厚度范圍0.01mm至0.2mm，優(yōu)選為0.05mm至0.15mm，最好是0.1mm左右；

步驟SO7：對裝配完成的新型單纖雙向光模塊器件的性能進行測試。

本發(fā)明的有益效果是：通過對單纖插芯組件100和金屬頭600的結(jié)構(gòu)進行改進，當(dāng)需要實現(xiàn)對FC型、ST型和SC型多種光纖跳線的連接時，只需替換外部連接的金屬頭600的型號即可完成，對于單纖插芯組件100的制造過程不受影響，從而可實現(xiàn)批量生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，另金屬底座110上第一外螺紋1161和套筒700上第一內(nèi)螺紋720的設(shè)置使單纖插芯組件100更加穩(wěn)固的連接在三通殼體200上，避免出現(xiàn)因單纖插芯組件100固定不穩(wěn)導(dǎo)致光纖耦合精度較差的情況。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。