光學組合組裝方法
2023-05-14 23:42:36
專利名稱：光學組合組裝方法
技術領域：
本發明是中國專利申請第01107647.X號專利申請的分案申請，原案申請日為2001年3月17日，發明名稱為光學組合組裝方法。
技術領域：
本發明是關於一種光學組合組裝方法，尤其是指將一種裝置於光傳接模組中、用以接收或傳送訊號的光學組合快捷地組裝且組裝後各部件具有良好相對定位的組裝方法。
背景技術：
在光通訊系統中，置於光傳接模組中而接收或傳送光訊號並實現光電訊號轉換的光學組合極為重要。因該光學組合是由多個部件構成，且各部件之間必須具有精確的相對定位，因此該光學組合的組裝較困難。有鑑於此，產業界有發展多種組裝方式。
熱凝固膠組裝光學組合的方式是其中一種。該光學組合包括一支撐組件及一蓋體，其中，該支撐組件具有一第一接合面，而該蓋體具有一第二接合面。組裝時，先將蓋體與支撐組件分別置於一耦合機臺的上、下校準工具上，經調節校準後使第一接合面與第二接合面接觸，並在兩接合面之間點熱凝固膠，將該光學組合用夾具夾固，以保持支撐組件與蓋體的相對定位，然後將光學組合連同夾具從校準工具上取下並放置於一溫控加熱爐內，經一定時間加熱而使兩者固連在一起。然而該種組裝方法步驟繁瑣，且不適用於單模光纖傳輸系統，原因在於單模光纖纖芯直徑僅為6-10μm，組裝的部件0.5μm的相對偏移即可以導致非常不利的後果，而在該光學組合連同夾具從校準工具上取下後、至將其置入溫控加熱爐運送過程中，易與其它物體碰撞而使支撐組件與蓋體位置相對移動。另外，因加熱爐內有溫度梯度存在，熱凝固膠凝固時會出現先後，而致使本已校準的兩組件相對位置發生角度偏移。
另一種光學組合的已有組裝方式可參閱美國專利第4,969,702號(參照圖1)，該光學組合包括雷射二極體(LD)12、支撐組件14、透鏡(Lens)16及蓋體18，其中，該雷射二極體12是固定於支撐組件14內，用以產生一定波長的光波，該透鏡16設於雷射二極體12上並作適當定位，該蓋體18具有一通孔22，用以接納一帶光纖24的套筒26，且該蓋體18是經調節使光纖24與雷射二極體12及透鏡16對正後通過紫外線凝固膠(在紫外線照射下而凝固)固定在支撐組件14上，以使雷射二極體12發出的光線經由透鏡16耦合至光纖24中而實現光訊號傳送。但，因支撐組件14與蓋體18之間是先塗敷一層紫外線凝固膠後，分別置於校準工具上並經調節使光纖24與雷射二極體12及透鏡16對正，再通過紫外光照射以相互連接固定，為使紫外光照射至紫外線凝固膠，塗敷紫外線凝固膠的至少一組件必須透明，且設計校準工具時須考慮其外形，以防止遮擋紫外光而無法使紫外線凝固膠凝固，如此，將增加設計難度及使組件選材受限。
又一種光學組合的已有組裝方式可參閱美國專利第5,073,047號(參照圖2)，該光學組合包括光源15、固定套19、殼體17及插座1，其中該光源15是固定於固定套19內，該帶光源的固定套19與殼體17是通過雷射打點在兩者連接處並形成雷射焊接點16而固連在一起(即雷射焊接方式)，該殼體17與插座1經調節校準後亦是通過雷射打點在兩者連接處並形成雷射焊接點18而固連在一起。但，通過雷射熔接方式焊接固定的組件必須為金屬件，且須採用高成本專用雷射熔接機方可完成。
為了降低製造成本，產業界另有採用通過快幹膠(InstantGlue)組裝光學組合的方式，即將支撐組件與蓋體分別置於校準工具上並經調節校準後，在兩者接觸面處點快幹膠快速凝固使兩者固連，而快幹膠是必須與水蒸汽接觸後方可凝固，由於三維空間中各點的水蒸汽濃度不同且不易控制，因此快幹膠凝固有先後，而導致本已校準的兩組件相對位置發生偏移，大幅降低光線耦合進光纖的效率，此偏移對在單模光纖傳輸系統中影響尤其顯著。若使該光學組合組裝後各部件仍具有良好相對定位，該組裝操作必須在溼度及震動皆受良好控制的一定空間內完成，如此將會使製造成本提高。
有鑑於此，提供將一種光學組合快捷地組裝且組裝後各部件具有良好相對定位的組裝方法實為必需。
發明內容本發明的目的在於提供一種光學組合及能將該光學組合快捷組裝且組裝後各部件具有良好相對定位的組裝方法。
本發明的技術特徵在於它包括如下步驟提供一光學組合基座，包括一第一接合面，且其內固定一光電組件，提供一光學組合插座，包括一第二接合面，且在第二接合面的相對端插設有光纖組件，該基座的第一接合面上設有凸臺，該凸臺可與設於插座中的通道大致配合。提供一加熱裝置，其包括一熱能發射部，將該熱能發射部安置在第一、二接合面的一周緣，將插座放置在基座上，使第一接合面與第二接合面接觸，調整校準基座與插座的相對位置，在兩接合面接合處點熱凝固膠，使加熱裝置的熱能發射部產生熱量，以加熱兩接合面接合處的熱凝固膠，使其凝固。
與已有光學組合組裝方法相比較，本發明具有如下顯著效果無須移動已校準的基座與插座即可使熱凝固膠在加熱裝置作用下固化，而將基座與插座快捷且定位精確地組裝在一起形成光學組合。以下結合附圖對本發明的實施例進行具體描述
圖1是已有光學組合的剖面視圖。
圖2是又一已有光學組合的剖面視圖。
圖3是本發明光學組合、套筒、光纖與加熱裝置的分解視圖。
圖4是本發明光學組合、套筒、光纖與加熱裝置的組合視圖。
圖5是加熱裝置另一實施例與其它相配組件的組合視圖。
圖6是加熱裝置又一實施例與其它相配組件的組合視圖。
具體實施方式
請參閱圖3與圖4，是本發明光學組合10、套筒36、光纖38與加熱裝置40的分解視圖和組合視圖。該光學組合10主要包括一光學裝置如光源12、基座14及插座28，其中該光源12可為LD或LED，用以產生並輸出特定波長光波(如1550nm)。該基座14可由金屬或塑料材質形成，包括一第一接合面16，該第一接合面16上設有一凸臺18，用以與插座28上的特定結構配合(詳後述)，另外，該基座14進一步包括一與第一接合面16垂直且通過凸臺18的通孔22及與該通孔22貫通的腔室24，該腔室24內固定該光源12。
該插座28亦可由金屬或塑料材質形成，包括一第二接合面32，組裝時是與第一接合面16配合，該插座28進一步包括一與第二接合面32垂直的通道34，該通道34靠近基座14之部份可與基座14的凸臺18大致配合，而遠離基座14的部份是用以插置帶光纖38的套筒36。該加熱裝置40包括導氣管道44及環形管道46，該環形管道46內側均布有若干個吹氣孔48，當一定溫度的熱氣流自導氣管道44的一端充入後(即沿圖四中箭頭所示的方向)，可自吹氣孔48中噴出，而均勻加熱由環形管道46套圍的物體。
組裝時，將帶有光纖38的套筒36經研磨處理後插入插座28通道34的上部份，同時該光纖38的自由端(即未連接套筒36的一端)連接一光功率計或其它功率量測裝置(圖未示)，用以量測光纖輸出的光功率，並使加熱裝置40的環形管道46套住基座14或插座28，之後將該帶有光纖38的插座28放置於固定有光源12的基座14上，調節插座28與基座14的相對位置，使光功率計的讀數最大時，在基座14與插座28的接合接口處，即第一接合面16與第二接合面32的接合處，點熱凝固膠。調節加熱裝置40，使環形管道46的吹氣孔48對準點有熱凝固膠的位置，並嚮導氣管道44通送一定溫度的熱風，而該溫度取決於熱凝固膠凝固所需的溫度，當熱凝固膠固化後取下光學組合10，即完成組裝。為使固化的熱凝固膠及受熱的光學組合10快速冷卻以便取下，該加熱裝置40的導氣管道44所吹的熱風使熱凝固膠凝固後即切換成吹冷風，以快速冷卻光學組合10。同樣地，該光學組合10中的光源12可為光偵測器(如PIN或APD)，對準校正時在光偵測器的自由端連接一交流電壓計，與光功率計功能相似，用以檢測耦合效果，當交流電壓計讀數最大時以熱凝固膠相對固定上基座，其它組裝操作皆相同，以下不再贅述。
請參閱圖5，是加熱裝置另一實施例與其它相配組件的組合視圖。該加熱裝置40』是電阻絲等其它類似發熱組件，其亦是在光學組合10組裝過程中套設在第一接合面16與第二接合面32接合處周緣，當在該接合處點熱凝固膠後，使加熱裝置40』朝熱凝固膠處幅射一定熱能而使其凝固，以將基座14與插座28固連在一起。
請參閱圖6，是加熱裝置另一實施例與其它相配組件的組合視圖。該加熱裝置40」是若干個風嘴，組裝時可向第一接合面16與第二接合面32接合處所點的熱凝固膠吹送一定溫度的熱風而使其凝固。其它組裝操作皆與上述第一、二實施例相同，此不贅述。
權利要求
1.一種光學組合組裝方法，可將一光學組合的基座與插座組裝在一起，其特徵在於包括以下步驟提供一具有第一接合面的基座，其內固定有一光電組件；提供一具有第二接合面的插座，該插座第二接合面的相對端插設有光纖組件；提供一加熱裝置，其包括一熱能發射部，其安置在第一、二接合面之一周緣，該熱能發射部是該熱能發射部是一內側均布有若干個吹氣孔的環形管道；將插座放置在基座上，使第一接合面與第二接合面接觸，調整校準基座與插座的相對位置，在兩接合面接合處點熱凝固膠；使加熱裝置的熱能發射部產生熱量，以加熱兩接合面接合處的熱凝固膠，使其凝固。
2.如權利要求1所述的光學組合組裝方法，其特徵在於該加熱裝置進一步包括一與環形管道相導通的導氣管道。
3.如權利要求1所述的光學組合組裝方法，其特徵在於該基座內固定的光電組件為發光源。
4.如權利要求1所述的光學組合組裝方法，其特徵在於該基座內固定的光電組件為光偵測器。
全文摘要
一種光學組合組裝方法，該組裝方法是用以將一光學組合的各部件組裝在一起，其中該光學組合主要包括一光源、基座及插座。該基座包括一第一接合面，該插座包括一第二接合面，一加熱裝置，包括一熱能發射部。組裝時，將插座與基座調節校準相對位置後，在第一、二接合面之間點熱凝固膠，並通過加熱裝置的熱能發射部直接加熱兩接合面間的熱凝固膠，使其凝固而將插座與基座固連在一起。
文檔編號G02B6/42GK1667443SQ200410097739
公開日2005年9月14日 申請日期2001年3月17日 優先權日2001年3月17日
發明者王中庸, 章鴻倫, 王祥瑞 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司