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光纤密封结、波长选择开关、电路板及通信设备的制作方法

2022-02-24 18:38:12 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及到光纤密封技术领域,尤其涉及到一种光纤密封结、波长选择开关、电路板及通信设备。


背景技术:

2.随着光通信技术的高速发展,波长选择开关(wavelength selective switching,简称wss)可实现不同维度的波长调度,已成为波分网络的核心组成和未来发展方向。在wss中,光切换单元因对温度、压强、湿度和外部污染十分敏感,因此,被密封于结构壳体中,并通过光纤引出至结构壳体外,与外界光元件进行通信,光纤需要通过密封结穿出结构壳体,以保持结构壳体内的气密性。
3.光纤密封结通常具有主体部,主体部具有可供光纤穿过的光纤通道,光纤通道的两个开口分别设置于主体部相对的两个表面,只能利用其中的一个开口向光纤通道内添加焊料,焊料难以均匀填充于光纤与光纤之间、以及光纤与光纤通道的内壁之间,导致焊料应力分布不均,甚至出现裂纹,影响密封性。对于光纤通道较长、缝隙较小的光纤密封结上述劣势更加明显。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种光纤密封结、制备方法、波长选择开关、电路板及通信设备,用以均匀填充焊料,以提高光纤密封结的密封性。
5.第一方面,提供了一种光纤密封结,该光纤密封结包括:主体部;该主体部具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面,以及,连接第一表面和第二表面的周向侧面;主体部具有至少一个光纤通道,每个光纤通道由第一表面贯穿至第二表面,且每个光纤通道具有贯穿至周向侧面的填料口;沿第一方向,光纤通道依次包括第一涂覆段、密封段和第二涂覆段;该光纤密封结还包括与每个光纤通道一一对应的光纤组,每个光纤组容纳于一个光纤通道中,每一光纤组包括多根光纤;在第一涂覆段和第二涂覆段中,光纤组内的每个光纤由内到外依次包括芯层、包层和涂覆层,每相邻两个光纤的涂覆层相接触,且每一个与光纤通道的内壁相邻的光纤的涂覆层与光纤通道的内壁之间的间隙小于光纤组中每个光纤的包层的外径,在向光纤通道内装设该光纤组时,可利用每根光纤的涂覆层将光纤与光纤之间、光纤与光纤通道的内壁之间进行预定位;而在密封段中,位于光纤组内的每根光纤由内到外依次包括芯层和包层,通过光纤通道的填料口向密封段内填充第一焊料,相对于在光纤通道位于第一表面或第二表面的开口填充第一焊料,第一焊料只需沿光纤组中光纤的排列方向渗透,第一焊料更容易均匀分散于每相邻的两根光纤的包层之间以及光纤的包层与对应的光纤通道的内壁之间,并且,由于光纤的预定位,密封段中每根光纤不同方向上的第一焊料的厚度差异较小,不易出现因应力不均导致的裂纹,确保较好的密封性。
6.在一个具体的可实施方案中,每个光纤通道的填料口可以由第一表面贯穿至第二表面,从而,可以使光纤组从填料口放入光纤通道中,光纤移动路径较短,不易划伤。
7.在一个具体的可实施方案中,每个光纤通道的填料口可以贯穿第一表面和第二表面之间的部分长度,有利于加强主体部的结构,避免因挤压导致第一焊料出现裂纹。
8.在一个具体的可实施方案中,每个光纤组中的多根光纤呈阵列分布,有利于确保光纤之间间隙均匀,从而,确保密封段中每根光纤的包层不同方向上的第一焊料分布更加均匀。
9.在一个具体的可实施方案中,至少部分光纤通道中:每个光纤通道可以具有沿第二方向相对设置的第一内壁和第二内壁,以及连接第一内壁和第二内壁的第三内壁,第三内壁朝向光纤通道的填料口,其中,第二方向垂直于第一方向;每个光纤通道对应的光纤组中的多根光纤可以沿第三方向依次排列于第一内壁和第二内壁之间,其中,第三方向同时垂直于第一方向和第二方向。光纤组中的光纤均分布于同一层,当利用带纤形成上述光纤组时,向光纤通道内放置光纤组时,光纤之间的相对位置不容易改变,可以更精准地被预定位。
10.在一个具体的可实施方案中,每个设置于第一内壁和第二内壁之间的光纤组的多根光纤位于对应的光纤通道以外的部分相互固定,可采用带纤形成上述光纤组,可确保光纤组中不同光纤之间相对位置不变。
11.在一个具体的可实施方案中,第一内壁远离第三内壁的一端形成有第一坡口,和/或,第二内壁远离第三内壁的一端形成有第二坡口,以方便填充第一焊料。
12.在一个具体的可实施方案中,具有第一内壁和第二内壁的光纤通道中,每相邻两个光纤通道沿第二方向依次排列,且每相邻两个光纤通道的第一内壁相互平行。
13.在一个具体的可实施方案中,具有第一内壁和第二内壁的光纤通道中,每两个光纤通道沿第一方向排列、且填料口朝向相反,且两个光纤通道的第一内壁相互平行。
14.在一个具体的可实施方案中,在至少部分光纤组中:每个光纤通道具有沿第二方向相对设置的第一内壁和第二内壁,以及连接第一内壁和第二内壁的第三内壁,第三内壁朝向光纤通道的填料口,其中,第二方向垂直于第一方向;每个光纤组包括多层层叠设置的子光纤组,每层子光纤组包括一排并列设置的多根光纤。从而,每个光纤通道中可以在确保光纤准确定位的前提下容纳更多的光纤。
15.在一个具体的可实施方案中,每层子光纤组中的多根光纤位于密封通道外的部分相互固定,每个子光纤组可采用带纤形成上述光纤组,可确保子光纤组中不同光纤之间相对位置不变。
16.在一个具体的可实施方案中,光纤密封结还包括防护件,防护件具有沿第一方向相对设置的第三表面和第四表面,防护件具有由第三表面贯穿至第四表面的防护通道;主体部设置于防护通道中,且主体部的周向侧面与防护通道的内壁相对设置。防护件可对主体部提供物理保护,同时可避免第一焊料在受热时融化流失。
17.在一个具体的可实施方案中,第一表面内凹于第三表面,以在防护通道内形成第一容置空间;第二表面内凹于第四表面,以在防护通道内形成第二容置空间;第一容置空间和/或第二容置空间内填充有第二焊料,以将主体部与防护通道的内壁之间缝隙封堵,确保光纤密封结的密封性。
18.在一个具体的可实施方案中,防护通道的内壁与第二容置空间对应的部分形成第三坡口,以便于填充第二焊料。
19.第二方面,提供了一种波长选择开关,该波长选择开关包括结构壳体、光切换单元和如上述任一技术方案提供的光纤密封结,其中,光切换单元设置于结构壳体内,主体部嵌于结构壳体的侧壁中;每根光纤的一端与光切换单元信号连接,另一端延伸至结构壳体外。
20.由于该波长选择开关采用的上述任一项技术方案提供的光纤密封结具有较好的密封性,该波长选择开关在光切换单元能够与结构壳体外的光元件正常通信的情况下,缓解结构壳体外的温度、压强和水汽对光切换单元的影响,提高波长选择开关的稳定性。
21.第三方面,提供了一种电路板,该电路板包括电路板基板和如上述技术方案提供的波长选择开关,其中,结构壳体设置于电路板基板上。由于波长选择开关采用密封性良好的光纤密封结而具有较好的稳定性,该电路板性能的也更加稳定。
22.第四方面,提供了一种通信设备,通信设备包括机壳和上述技术方案提供的电路板,电路板设置于机壳内。由于该通信设备中电路板具有较好的稳定性,有利于提高通信设备的运行稳定性,提高使用寿命,减少维修次数。
附图说明
23.图1表示出了本技术实施例提供的光纤密封结示例性地应用于波长选择开关时的示意图;
24.图2表示出了本技术实施例提供的一种光纤密封结的立体图;
25.图3表示出了图2中的主体部的立体图;
26.图4表示出了图3所示主体部的后视图;
27.图5表示出了图2中光纤组的示意图;
28.图6表示出了图5中每根光纤中第一非剥离段w1的横截面示意图;
29.图7表示出了图5中每根光纤中剥离段w2的横截面示意图;
30.图8表示出了图2所示的光纤密封结中光纤组与主体部配合时的主视图;
31.图9表示出了图2所示光纤密封结中防护件的主视图;
32.图10表示出了图2所示光纤密封结中防护件的后视图;
33.图11表示出了图2所示光纤密封结的主视图;
34.图12表示出了图2所示光纤密封结的中a-a方向的剖视图;
35.图13表示出本技术实施例提供的另一种光纤密封结的示意图;
36.图14表示出本技术实施例提供的另一种光纤密封结的结构示意图;
37.图15表示出本技术实施例提供的另一种光纤密封结的结构示意图;
38.图16表示出本技术实施例提供的另一种光纤密封结的示意图;
39.图17表示出本技术实施例提供的波长选择开关中光纤密封结与底壳配合的示意图;
40.图18表示出本技术实施例提供的通信设备。
具体实施方式
41.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。
42.为了方便理解本技术实施例提供的光纤密封结,首先说明一下其应用的场景。其
中,该光纤密封结的一种可能的应用场景是应用于光纤密封结中,例如,图1表示出了本技术实施例提供的光纤密封结应用于波长选择开关时的示意图,请参考图1,波长选择开关包括密封的结构壳体04、光通道切换单元02和本技术实施例提供的光纤密封结01,光通道切换单元02安装于电路板基板03上,结构壳体04将光通道切换单元02封装于其中,以确保光通道切换单元02具有稳定的温度、压强和水汽含量环境,同时屏蔽外部污染,避免温度过高引起光栅衍射损耗增加,水汽含量过大引起微机电芯片微结构粘连和电失效。光纤密封结01包括主体部10和密封式穿过主体部10的光纤组30,主体部10外还可以包裹有防护件,主体部10嵌入于结构壳体04的侧壁中,光纤组30包括多根光纤,其中,每根光纤的一端与光通道切换单元02信号连接、另一端延伸至结构壳体04外,以与光放大器和光面板连接器等其它设备信号连接。软件07(如控制程序)和相关的硬件06(如控制电路)共同作用可实现对波长选择开关的控制。
43.下面对本技术实施例提供的光纤密封结进行详细说明。
44.图2表示出了本技术实施例提供的一种光纤密封结的立体图。请参考图2,示例性地,光纤密封结01包括防护件20、主体部10和一个光纤组30,该防护件20在此示例性地为管状结构,其内部形成有沿y轴方向贯穿防护件20的防护通道u2,主体部10位于防护通道u2内,光纤组30包括多根沿x轴方向并列设置的光纤31,光纤组30中的每根光纤31沿y轴贯穿主体部10。后文将对光纤组30作具体介绍。
45.图3表示出了图2中的主体部10的立体图,图4表示出了图3所示主体部10的后视图(沿y轴正方向观察)。结合图3和图4,对主体部10进行说明,主体部10具有相对设置的第一表面s1和第二表面s2,第一表面s1和第二表面s2沿第一方向(参考图3中的y轴负方向)排列,且可以相互平行,主体部10还具有连接第一表面s1和第二表面s2的周向侧面g,该周向侧面g示例性地包括沿z轴负方向相对设置的第一侧面g1和第二侧面g2,以及,沿x轴负方向相对设置的第三侧面g3和第四侧面g4,第一侧面g1和第二侧面g2可以相互平行(应当理解,此处的“平行”是指实质平行,即对于本领域技术人员来说,可以是严格平行,也可以是有一定的夹角,夹角范围可以介于-5
°
至 5
°
范围内,后文提到两个面的平行时可以作类似理解,不再赘述),第三侧面g3和第四侧面g4也可以相互平行,第一侧面g1、第二侧面g2、第三侧面g3和第四侧面g4依次连接,形成环形面,第一侧面g1、第二侧面g2、第三侧面g3和第四侧面g4中的任意一个均连接第一表面s1和第二表面s2,形成一个近似于长方体的形状。应当理解,主体部10的上述类似于长方体的形状仅仅是示例性地,也可以是其它具有相对设置的第一表面和第二表面的形状。
46.主体部10具有光纤通道u1,光纤通道u1具有沿第二方向(z轴负方向)相对设置的第一内壁k1和第二内壁k2,第一内壁k1和第二内壁k2可以相互平行,第一内壁k1更靠近第一侧面g1,且可与第一侧面g1平行。光纤通道u1还具有第三内壁k3,第三内壁k3连接第一内壁k1靠近第四侧面g4的侧边和第二内壁k2靠近第四侧面g4的侧边。第一内壁k1和第二内壁k2均延伸至第一表面s1,第一内壁k1和第二内壁k2之间形成位于第一表面s1的开口v1;第一内壁k1和第二内壁k2均延伸至第二表面s2,第一内壁k1和第二内壁k2之间形成位于第二表面s2的开口v2;第一内壁k1和第二内壁k2均延伸至第三表面s3,第一内壁k1和第二内壁k2之间形成位于第三表面s3的开口v3,其中,第三内壁k3朝向开口v3;开口v1、开口v2和开口v3依次连通。因此,第一内壁k1和第二内壁k2之间除了由第三内壁k3连接,其余部分不连
接,以便于将光纤组30由开口v3放入光纤通道u1内,并将光纤组30沿第三方向完全滑动至第一内壁k1和第二内壁k2之间,其中,第三方向为开口v3指向第三内壁k3的方向,可以参考x轴的负方向。主体部10的材料可以选择铁镍钴合金(kovar)等强度较高、且膨胀受热影响较小的材料。
47.图5表示出了图2中光纤组30的示意图。请参考图5,该光纤组30包括沿第三方向依次排列的多根光纤31。每根光纤31包括依次连接的第一非剥离段w1、剥离段w2和第二非剥离段w3,且每相邻两根光纤31的剥离段w2示例性地对齐,但也可以不对齐。
48.图6表示出了图5中每根光纤31中第一非剥离段w1的横截面示意图,参考图6,每根光纤31的第一非剥离段w1包括由内至外依次设置的芯层31a、包层31b和涂覆层31c,涂覆层31c的外径记为d1,包层31b的外径记为d2。涂覆层31c的材料可以是树脂,外径d1可以是0.25mm,包层31b的材料可以是二氧化硅,外径d2可以是0.125mm。该光纤31的结构和规格可以是已知的现有的光纤,在此不再赘述。第二非剥离段w3可以具有与第一非剥离段w1相同的结构。在第一非剥离段w1和第二非剥离段w3中,每相邻两根光纤31的涂覆层31c相接触。
49.图7表示出了图5中每根光纤31中剥离段w2的横截面示意图,参考图7,每根光纤31的剥离段w2包括由内至外依次设置的芯层31a和包层31b,剥离段w2的芯层31a分别与第一非剥离段w1以及第二非剥离段w2的芯层31a为一体结构,剥离段w2的包层31b分别与第一非剥离段w1以及第二非剥离段w2的包层31b为一体结构。
50.光纤组30具体可以采用一根完整的带纤制作而成,带纤包括沿直线依次排布的多根光纤,每相邻两根光纤的涂覆层相接触,上述多根光纤外包覆有并带胶,带纤可以是由2芯、4芯、6芯或12芯的光纤通过并带胶粘接而成。然后,剥离掉带纤的一段并带胶,被剥离掉并带胶的这一段的记为去胶段w4(图5),位于去胶段w4两侧、未被去除的并带胶的位置可参考图5中的q1和q2(图2中没有示出),并带胶q1和q2将上述多根光纤31粘结在一起。在去胶段w4中,将每根光纤31的涂覆层31c剥离掉一段,形成图5中的上述的剥离段w2,剥离段w2的长度短于去胶段w4的长度,并且位于去胶段w4的中部,去胶段w4以外的并带胶q1和q2的部分均位于光纤通道u1以外,具体可参考后文介绍的图12。由于采用带纤中的光纤形成光纤组30,不同的光纤31之间的相对位置通过并带胶q1和q2相对固定,在将光纤组30与主体部10组装时,可确保相邻的光纤31之间的相对位置是固定的,而不必放入光纤通道u1后再单独调节光纤31的位置。
51.图8表示出了图2所示的光纤密封结中光纤组30与主体部10配合时的主视图(沿y轴负方向观察的视图),参考图8,光纤组30所包括的多根光纤沿第三方向依次排列于光纤通道u1中的第一内壁k1和第二内壁k2之间。其中,第三方向可以参考x轴的负方向。
52.图9表示出了图2所示光纤密封结01中防护件20的主视图(沿y轴负方向观察的视图),图10表示出了图2所示光纤密封结01中防护件20的后视图(沿y轴正方向观察的视图)。结合图2、图9和图10,防护件20具有沿第一方向(参考图2中y轴负方向)排列的第三表面b1和第四表面b2,第三表面b1和第四表面b2相对设置、且可以相互平行,例如,第三表面b1和第四表面b2均与第一方向垂直。防护件20中的防护通道u2沿第一方向由第三表面b1贯穿至第四表面b2。
53.其中,防护通道u2具有环绕一根平行于第一方向(y轴负方向)的直线设置的周向内壁n,周向内壁n具有相对设置的第四内壁n1和第五内壁n2,以及,相对设置的第六内壁n3
和第七内壁n4,其中,第六内壁n3分别与第四内壁n1和第五内壁n2的一端连接,第七内壁n4分别与第四内壁n1和第五内壁n2的另一端连接,以围成一个筒状周向内壁n。
54.图11表示出了图2所示光纤密封结01的主视图(沿y轴负方向观察的视图)。参考图11,第一侧壁g1与第四内壁n1相对设置,且可以相互平行,两者之间存在一个较小的狭缝,狭缝宽度一般小于0.1mm,下同;类似地,第二侧壁g2与第五内壁n2相对设置,第三侧壁g3与第六内壁n3相对设置,第四侧壁g4与第七内壁n4相对设置。防护通道u2的内轮廓可以随着主体部10的外轮廓而适应性调整,当主体部10横截面为圆形,防护通道u2的内轮廓截面也可以是圆形,当主体部10横截面为方形、梯形和椭圆形等其他形状时,防护通道u2的内轮廓截面改为与主体部10的横截面相同的形状。
55.在图11所示的实施例中,防护件20是一个具有防护通道u2的套管式结构,但应当理解,防护件20并非仅限于套管式结构,只要具有上述形式的防护通道u2即可,例如,在一个异形结构件中开设一个贯穿防护件20的防护通道u2。防护件20将主体部10包裹在内,对于主体部10具有物理防护作用。此外,防护件20的材料可以选择铁镍钴合金(kovar)等热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,cte)与主体部10匹配度较高、结构强度较强和致密性好(保证密封性)的材料。此外,在防护件20的外表面可以做镀ni\au处理,以便于其表面具有较好的润湿性,可以提高与结构壳体04的侧壁焊接时的牢固性。
56.图12表示出了图2所示光纤密封结01的中a-a方向的剖视图。参考图12,沿着第一方向(y轴负方向),光纤通道u1分为依次连接的第一涂覆段l1、密封段l2和第二涂覆段l3,其中,光纤组30的每根光纤31的剥离段w2都位于密封段l2的范围内,例如,每根光纤31的剥离段w2沿第一方向的起始位置和终结位置都分别相互对齐,并与密封段l2的起始位置和终结位置对齐,但这仅是示例性地。
57.结合图6、图8和图12,每根光纤31位于第一涂覆段l1内的均是第一非剥离段w1的一部分长度,因此,在第一涂覆段l1范围内,每根光纤31由内至外依次包括芯层31a、包层31b和涂覆层31c,并且,上述多根光纤31沿直线方向依次排开,且每相邻的两根光纤31的涂覆层31c相互接触,例如,可以是每相邻两根光纤31的涂覆层31c的圆周面相切,并且每根光纤31的涂覆层31c的外表面至第一内壁k1之间的最小距离小于包层31b的外径d2,例如,上述最小距离具体可以是涂覆层31c的厚度,每根光纤31的涂覆层31c的表面至第二内壁k2和第三内壁k3的最小距离参考至第一内壁k1的最小距离。每根光纤31位于第二涂覆段l2范围内的部分的结构以及设置方式可以参考该光纤31位于第一涂覆段l1范围内的部分的相应说明。
58.结合图5、图7和图12,每根光纤31位于密封段l2内的均是其中的剥离段w2,因此,在密封段l2范围内:每根光纤31由内至外依次包括芯层31a和包层31b,包层31b没有被涂覆层31c包裹而裸露,每相邻的两根光纤31的包层31b之间具有间隙,光纤通道u1的密封段l2内填充有第一焊料41(可以选择玻璃焊料),该第一焊料41具体填充于每相邻的两根光纤31的包层31b之间的间隙中、第一内壁k1与每根光纤31的包层31b的间隙中、第二内壁k2与每根光纤31的包层31b的间隙中,以及,第三内壁k3与邻近该第三内壁k3的光纤31(可参考图8中最右侧的一根光纤31)的包层31b之间,由于包层31b的材料(石英玻璃纤维)性质与第一焊料41的材料(玻璃)性质相同或相似,两者之间结合的紧密性较高,以将相邻光纤31之间、光纤31与光纤通道u1的内壁之间的间隙用第一焊料41填充、封堵,确保密封段l2密封性。第
一焊料41的材质不限于选择玻璃焊料,例如,也可以是snbi、sac和ausn等金属焊料,此时需要对包层31b的表面和光纤通道u1的内表面做金属化处理,例如,可以镀snbi、sac或ausn。
59.由于每根光纤31的涂覆层31c的外表面至光纤通道u1的每个内壁(如第一内壁k1、第二内壁k2和第三内壁k3)之间的最小距离都小于包层31b的外径d2,因此,当将光纤组30放置于光纤通道u1内时,光纤组30中的每根光纤31在第一涂覆段l1和第二涂覆段l3范围内都通过外层的涂覆层31c相对于光纤通道u1的内壁预定位,每根光纤31的包层31b至光纤通道u1的内壁的距离都不会过大。因此,在密封段l2的范围内每相邻两个光纤31的包层31b的圆周面之间的距离约为光纤31的涂覆层31c的厚度的2倍,相邻两个光纤31的表面之间的填充的第一焊料41的厚度涂覆层31c的厚度的2倍。而在密封段l2内,每个光纤31的包层31b的圆周面至光纤通道u1的内壁之间的距离小于光纤31的包层31b的外径d2与涂覆层31c的厚度的尺寸之和,例如,当每个光纤31的涂覆层31c与光纤通道u1的内壁之间的最小距离为一个涂覆层31c的厚度、且每根光纤31的中心轴线位于第一内壁k1和第二内壁k2中间位置时,密封段l2中每根光纤31的包层31b的圆周面至光纤通道u1的内壁的最小距离均控制在涂覆层31c的厚度的2倍,因此,密封段l2中每根光纤31的包层31b与光纤通道u1的内壁之间的第一焊料41的厚度也就是涂覆层31c的厚度的2倍,与相邻两个光纤31的包层31b之间的第一焊料41的厚度一致。因此,每根光纤31不同方向上的第一焊料41的厚度相差较少。在密封段l2中,每根光纤31的包层31b的不同方向上的应力相差不大,第一焊料41不易出现裂纹,有利于保持光纤密封结01的密封性。并且,由于第一内壁k1至第二内壁k2之间的距离较窄,通过第一内壁k1和第二内壁k2对光纤组30中的每根光纤31的预定位,实现快速组装。而不必利用高精度夹具等单独调节每根光纤31的位置,以使其不同方向上的焊料厚度均匀。提高了光纤密封结01的装配速度,降低生产成本。
60.继续参考图12,防护通道u2在第一方向(y轴负方向)上的长度大于主体部10在第一方向上的长度,第一表面s1相对于第三表面b1向内凹陷,与防护通道u2的内壁配合形成第一容置空间p1,该第一容置空间p1内可以填充第二焊料42;第二表面s2相对于第四表面b2向内凹陷,与防护通道u2的内壁配合形成第二容置空间p2,第二容置空间p2内填充有第二焊料42,以对主体部10和防护通道u2的内壁之间的间隙密封,防止该间隙漏气破坏光纤密封结01的密封性。在防护通道u2的内壁与第二容置空间p2对应的一端形成第三坡口m2,以便于将主体部10放置于防护通道u2内,并方便向第二容置空间填充第二焊料42。
61.下面就图2至图12所示的光纤密封结01的制备过程进行示例性地说明。
62.s100,剥离带纤的一段并带胶,并剥离该段范围内的光纤一段涂覆层,此外,在剥离并带胶和涂覆层之后,可对光纤31进行烘烤;例如,参考图5,将去胶段w4范围内的并带胶剥离,并去除每根光纤31位于剥离段w2范围内的涂覆层31c,露出每根光纤31的包层31b。
63.s200,将被剥离后的带纤由主体部10的开口v3放置入主体部10的光纤通道u1,并由每根光纤31的涂覆层31c相对于光纤通道u1的内壁进行预定位,并确保光纤31的剥离段w2位于光纤通道u1的中部。具体可以将被剥离后的带纤由开口v3放置入光纤通道u1的第一内壁k1和第二内壁k2之间,带纤所含光纤组30中每根光纤31的放置情况参考对图8和图12实施例的描述。
64.s300,由主体部10的填料口v3向光纤通道u1内填充第一焊料41,使第一焊料41填充满剥离段w2范围内相邻光纤31的包层31b之间、以及与光纤通道u1的内壁相邻的光纤31
与该内壁之间的间隙,并且,部分第一焊料41会填充于不同光纤31的涂覆层31c与涂覆层31c之间、以及光纤31的涂覆层31c与光纤通道u1的内壁之间,并采用激光加热或热接触加热等方式、按第一焊料41规定曲线升温,对主体部10进行加热,使第一焊料41充分融化,并与每根光纤31裸露的包层结合形成致密的金属间共合物(intermetallic compound,imc),确保光纤密封结01的密封性。其中,开口v3用于向光纤通道u1内填充第一焊料41,因此,也称为填料口v3。参考图4,在第一内壁k1远离第三内壁k3的一端形成有第一坡口m1,该第一坡口m1作为导向扩口结构,便于填充第一焊料41。类似地,也可以在第二内壁k2远离第三内壁k3的一端设置第二坡口(图中未示出),也可以同时设置第一坡口m1和第二坡口。
65.s400,将主体部10装配于防护件20的防护通道u2内,防护件20和主体部10的装配后的配合关系可参考前文对于图11和图12对应实施例的描述。
66.s500,向第二容置空间u2内填充第二焊料42,并对防护件20加热,当采用玻璃焊料作为第二焊料42时,第二焊料42的熔点可以是350℃,使第二焊料42融化后填充于防护通道u2的内壁与主体部10之间的间隙中。
67.需要说明的是,图3所示的主体部10中,填料口v3由第一表面s1贯穿至第二表面s2,但这仅仅是示例性地,光纤通道u1的填料口v3贯穿第一表面s1和第二表面s2之间的部分长度,如第一内壁k1远离第三内壁k3的一端和第二内壁k2远离第三内壁k3的一端可以部分连接,以加强主体部10的光纤通道u1两侧的部分连接强度,降低主体部10因被挤压而导致第一内壁k1和第二内壁k2过度挤压第一焊料41和第二焊料42,而出现可能导致漏气的缝隙。
68.在图2至图12对应的实施例中,光纤组30仅包括一条带纤中的一层光纤31,但这仅仅是示例性地。光纤组30也可以包括多层层叠设置的子光纤组,每层子光纤组包括一排并列设置的多根光纤31。图13表示出本技术实施例提供的另一种光纤密封结的示意图,具体可参考图13,光纤组30包括依次层叠设置的子光纤组a、子光纤组b和子光纤组c,子光纤组(a、b和c)的组成方式可以参考图2至图12中采用带纤形成的光纤组30的形式。并且,在第一涂覆段l1和第二涂覆段l3中,子光纤组a中的多根光纤31和子光纤组b中的多根光纤31一一对应,且每对应的两根光纤31的涂覆层31c的表面相切。其它相关设置可参考图2至图12对应的实施例。
69.在图2至图13对应的实施例中,每个主体部10中仅具有一个光纤通道u1,这仅仅是示例性地。每个主体部10也可以设置多个光纤通道u1。
70.图14表示出本技术实施例提供的另一种光纤密封结的结构示意图,参考图14,主体部10中设有两个光纤通道u1,每个光纤通道u1,以及,其中光纤组30和第一焊料41的设置方式均可参考图2至图13对应的实施例,两个光纤通道u1沿第二方向(z轴负方向)排列,且两个光纤通道u1的第一内壁k1相互平行,应当理解,此处的“平行”是指实质平行,即对于本领域技术人员来说,可以是严格平行,也可以是有一定的夹角,夹角范围可以介于-5
°
至 5
°
范围内。两个光纤通道u1的填料口v3的朝向可以相同。图15表示出本技术实施例提供的另一种光纤密封结的结构示意图,请参考图15,图15所示光纤密封结01与图13所示的光纤密封结的区别在于,两个光纤通道u1的填料口的朝向相反。图14和图15中光纤密封结01仅具有两个光纤通道u1的形式仅仅是示例性地,也可以是沿着第二方向(z轴负方向)设置三个或三个以上的光纤通道u1,每个光纤通道u1中设置一个光纤组30。图14和图15所示的实施
例,通过在第一方向上间隔层叠设置光纤通道u1,且层叠的设置的光纤通道u1的第一内壁k1相互平行,可以在第二方向(z轴负方向)和第三方向(x轴负方向)上均保证较小尺寸的情况下,增加光纤通道u1的设置数量,提高光纤组30的设置密度,在有限的空间对为较多的光纤31提供密封作用。
71.图16表示出本技术实施例提供的另一种光纤密封结的示意图,请参考图16,与图2至图12对应的实施例相比,图16对应的实施例的区别在于,主体部10具有两个光纤通道u1,每个光纤通道u1的结构,以及其中的第一焊料41和光纤组30等结构的设置方式可以参考图2至图12对应的实施例,两个光纤通道u1的第一内壁k1平行,两个光纤通道u1沿第三方向排列,应当理解,此处的“平行”是指实质平行,即对于本领域技术人员来说,可以是严格平行,也可以是有一定的夹角,夹角范围可以介于-5
°
至 5
°
范围内,且两个光纤通道u1的第三内壁k3相背设置(位置相对、朝向相反),且填料口v3的朝向相反。采用图16所示的方式,在第三方向(x轴负方向)上并排设置光纤通道u1,可以获得形状较为扁平的主体部10,便于光纤密封结01的结构扁平化,可在第二方向上节省空间。
72.图14至图16中,任意一个光纤组30的形式可以是如图2至图12中所示,仅包括一层光纤31,也可以是如图13所示的光纤组30包括多层层叠设置的子光纤组。例如,部分光纤组30采用图2至图12中的形式,另一部分光纤组30采用图13中的形式,也可以是均采用图2至图12中的形式,或者,均采用图13中的形式。
73.图2至图16对应的实施例中,每个光纤组30中的光纤均是阵列分布,每个光纤通道u1均包括相对设置的第一内壁k1和第二内壁k2,以及,连接第一内壁k1和第二内壁k3的第三内壁k3,但这仅仅是示例性地,例如,当光纤通道的内轮廓呈圆形时,其中的光纤组中的光纤也整体呈与光纤通道内壁相吻合的圆柱形排布,光纤组中光纤的排布方式满足以下要求即可:
74.在第一涂覆段和第二涂覆段中,每一个与光纤通道的内壁相邻的光纤的涂覆层与光纤通道的内壁之间的间隙小于该光纤组中每根光纤的包层的外径;在密封段中,位于光纤组内的每根光纤由内到外依次包括芯层和包层,每相邻的两根光纤的包层之间以及光纤的包层与对应的光纤通道的内壁之间均填充有第一焊料。
75.从而,该光纤组在第一涂覆段和第二涂覆段中也可以通过涂覆层进行预定位,简化光纤密封结的制作流程。
76.主体部具有多个光纤通道时,可以是部分或全部光纤通道采用如图2至图16中的光纤通道设置形式。
77.另外,本技术实施例的各附图中的部件均只为了表示工作原理,并不真实反映各部件的实际尺寸关系。
78.基于相同的技术构思,本技术实施例还提供了一种波长选择开关。
79.回到图1,波长选择开关包括密封的结构壳体04、光通道切换单元02和上述实施例提供的光纤密封结01,光通道切换单元02安装于电路板基板03上,结构壳体04将光通道切换单元02封装于其中,以确保光通道切换单元02具有稳定的温度、压强和水汽含量环境中,同时屏蔽外部污染,避免温度过高引起光栅衍射损耗增加,水汽含量过大引起微机电芯片微结构粘连和电失效。光纤密封结01包括主体部10和密封式穿过主体部10的光纤组30,主体部10外还可以包裹有防护件20(参考图2),主体部10嵌入于结构壳体04的侧壁中,光纤组
30包括多根光纤,其中,每根光纤的一端与光通道切换单元02信号连接、另一端延伸至结构壳体04外,以与光放大器和光面板连接器等其它设备信号连接。软件07(如控制程序)和相关的硬件06(如控制电路)共同作用实现对波长选择开关的控制。
80.下面举例说明,主体部10是如何嵌于结构壳体04的侧壁中的。图17表示出本技术实施例提供的波长选择开关中光纤密封结01与底壳041配合的示意图,请参考图17,结构壳体04还包括侧壁固定连接的底壳041,底壳041包括板状的底座041r和套管041s,其中,底座041r具有通孔,套管041s的通孔与底座041r的通孔对齐,并且底座041r和套管041s可以是一体成型的。其中,底壳041的材料可以是铜、铁等金属材料,并在底座041r的通孔和套管041s的通孔内壁,以及,底座041r和套管041s的外表面镀au,以提高润湿性,便于提高焊接后的结合稳定性。结构壳体04的侧壁具有安装孔,底座041r的通孔可以与结构壳体04的侧壁上的安装孔相对设置,底座041r可以与结构壳体04的侧壁为一体结构,或者与结构壳体04的侧壁焊接固定。以光纤密封结01的主体部10外设有防护件20为例(参考图2),防护件20的设置于套管041s的通孔内。并且,防护件20的外表面与套管041s的内壁之间通过第三焊料042焊接固定。
81.再对光纤密封结01与底壳041的固定方式进行说明。先将防护件20通过夹具固定,并调节防护件20的位置,确保防护件20露出套管041s,然后通过热源加热套管041s,可以采用接触加热或感应加热,并控制加热温度和加热时间,该加热温度以低于光纤密封结01形成过程中所用第一焊料41和第二焊料42的熔点为宜,避免第一焊料41和第二焊料42的融化,然后添加第三焊料042,第三焊料042受热融化形成焊缝,完成光纤密封结01的安装。
82.以上对于波长选择开关的说明仅仅是示例性地。只要主体部10可嵌于结构壳体04的侧壁中,并且,光纤组30的每根光纤31的一端与光切换单元02信号连接,另一端延伸至结构壳体04外即可。也可以不采用底壳041,如,直接将主体部10嵌于结构壳体04的侧壁中。
83.上述波长选择开关可缓解结构壳体04外的温度、压强和水汽对光切换单元02的影响,提高波长选择开关的稳定性。
84.基于相同的技术构思,本技术实施例还提供了一种电路板。
85.继续参考图1,本技术实施例提供的电路板包括电路板基板03和如上述实施例提供的波长选择开关,其中,结构壳04设置于电路板基板03上。采用上述性能稳定的波长选择开关,电路板的性能稳定性也相应增加。
86.基于相同的技术构思,本技术实施例还提供了一种通信设备。
87.图18表示出本技术实施例提供的通信设备f,该通信设备f可以是服务器、电脑主机、路由器和交换机等设备中的一种,通信设备f包括机壳f1和上述实施例提供的电路板(记为e),电路板e设置于机壳内。具体地,机壳f1内设有支架f2,电路板e中的电路板基板02,设置于支架f2上,波长选择开关设置于电路板基板02上,具体是波长选择开关的结构壳体04设置于电路板基板上。
88.由于该通信设备f中电路板e具有较好的稳定性,有利于提高通信设备f的运行稳定性,提高使用寿命,减少维修次数。
89.以上,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

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