KR100633312B1 - Method for manufacturing 3 dimension optical interconnection block - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원 광연결 블록의 제작 방법에 관한 것으로, 특히 적어도 하나 이상의 광커넥터의 오픈 부위에 적어도 하나 이상의 광섬유 어레이를 삽입하여 연결하는 단계와, 광섬유 어레이로 연결된 광커넥터의 구조물을 지지 블록의 가이드 홈에 삽입하여 결합시키는 단계와, 결합된 지지 블록 내에 고형물을 투입하여 광커넥터에 연결된 광섬유 어레이를 지지 블록에 고정시키는 단계와, X, Y, Z축으로 지지 블록과 광커넥터가 서로 분리되도록 절단하여 광섬유 어레이가 고형물에 의해 고정된 광연결 블록을 형성하는 단계를 포함한다. 그러므로 본 발명은 직선 연결, 90° 밴딩, 180° 밴딩 등의 여러 각도로 광섬유를 연결하는 적어도 하나 이상의 광커넥터를 지지 블록에 결합한 후에 결합된 구조를 일정 크기로 절단하여 3차원 구조의 광연결 블록을 제작할 수 있다.The present invention relates to a method of manufacturing a three-dimensional optical connection block, and in particular, the step of inserting at least one optical fiber array in the open portion of the at least one or more optical connectors and connecting the structure of the optical connector connected by the optical fiber array of the support block Inserting and inserting into the guide groove, inserting a solid material into the combined support block to fix the optical fiber array connected to the optical connector to the support block, and separating the support block and the optical connector from each other in the X, Y, and Z axes. Cutting to form an optical connection block on which the optical fiber array is fixed by solids. Therefore, the present invention, after coupling at least one or more optical connectors for connecting optical fibers at various angles, such as linear connection, 90 ° bending, 180 ° bending, etc. to the support block, and then cut the combined structure to a certain size, the optical connection block of the three-dimensional structure Can be produced.
광연결 블록, 광섬유 어레이, 지지 블록, 밴딩 Fiber Optic Blocks, Fiber Optic Arrays, Support Blocks, Banding
Description
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 광연결 블록 구조를 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing a structure of an optical connection block manufactured according to the first embodiment of the present invention;
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제 1실시예에 따른 광연결 블록을 제작하기 위한 공정 순서도,2a to 2f is a process flowchart for manufacturing an optical connection block according to a first embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 광연결 블록을 채택한 광전송 시스템을 나타낸 도면,3 is a view showing an optical transmission system employing an optical connection block according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 광연결 블록 구조를 나타낸 사시도,4 is a perspective view showing the optical connection block structure according to a second embodiment of the present invention;
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 제 2실시예에 따른 광연결 블록을 제작하기 위한 공정 순서도,5a to 5f is a process flowchart for manufacturing an optical connection block according to a second embodiment of the present invention,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 광연결 블록을 채택한 광전송 시스템을 나타낸 시스템,6A and 6B are diagrams illustrating an optical transmission system employing an optical connection block according to a second embodiment of the present invention;
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 3실시예에 따른 광연결 블록 구조를 나타낸 도면,7A and 7B illustrate an optical connection block structure according to a third embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따른 광연결 블록을 채택한 광 전송 시스템을 나타낸 시스템, 8 is a system showing an optical transmission system employing an optical connection block according to a third embodiment of the present invention;
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 4실시예에 따른 광연결 블록 구조를 나타낸 도면,9A and 9B illustrate an optical connection block structure according to a fourth embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 제 5실시예에 따라 제작된 광연결 블록을 개략적으로 나타낸 도면,10 is a view schematically showing an optical connection block manufactured according to a fifth embodiment of the present invention;
도 11은 본 발명에 따른 광연결 블록을 광 전송 시스템의 백플레인 연결 장치에 적용하는 예를 나타낸 도면. 11 illustrates an example of applying an optical connection block according to the present invention to a backplane connection device of an optical transmission system.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10 : 광연결 블록 12 : 광섬유10: optical connection block 12: optical fiber
28, 34 : 가이드홀28, 34: guide hole
본 발명은 광연결 블록의 제작 방법에 관한 것으로서, 특히 광전송 시스템의 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)과 광송수신 모듈을 서로 연결하기 위한 3차원 광연결 블록의 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing method of an optical connection block, and more particularly, to a manufacturing method of a three-dimensional optical connection block for connecting a printed circuit board (PCB) and the optical transmission and reception module of the optical transmission system.
집적 회로(IC : Integrated Circuit) 기술이 점차적으로 진보되고, 이들의 동작속도 및 집적 규모가 향상됨에 따라 마이크로 프로세서의 고성능화 및 메모리 칩의 대용량화가 매우 빠른 속도로 현실화되고 있다. 이에 따라 대용량 병렬 컴퓨터로 구성되는 차세대 정보통신 시스템이나 대용량의 정보를 고속으로 전송하는 테라비트(Tb/s)급 이상의 비동기 전송모드(ATM : Asynchronous Transfer-Mode) 스위 칭 시스템 등에서는 더욱 향상된 신호 처리 능력을 필요로 하기 때문에 신호 전송의 고속화 및 배선의 고밀도화가 요구된다.As integrated circuit (IC) technologies are gradually advanced and their operation speeds and integration scales are improved, high performance of microprocessors and large capacity of memory chips are becoming very fast. As a result, signal processing is improved in next-generation information and communication systems consisting of large parallel computers or terabit (Tb / s) or higher asynchronous transfer-mode (ATM) switching systems that transmit large amounts of information at high speed. Because of the need for capability, higher speed of signal transmission and higher density of wiring are required.
하지만, 보드와 보드, 혹은 칩과 칩 사이와 같이 비교적 짧은 거리 간의 정보 전달이 주로 전기 신호에 의해 이루어지기 때문에 신호의 고속화 및 배선의 고밀도화에 한계가 있으며, 배선의 자체 저항으로 인한 신호 지연이 문제점으로 부각되고 있다. 또한, 신호 전송의 고속화 및 배선의 고밀도화는 전자기 간섭(EMI)으로 인한 노이즈 발생의 원인으로 작용하기 때문에 그에 대한 대책도 필요하게 된다.However, since information transfer between relatively short distances such as boards and boards, or between chips and chips, is mainly performed by electrical signals, there is a limit in speeding up signals and increasing wiring density, and signal delays due to wiring's own resistance are problematic. Is emerging. In addition, since the high speed of signal transmission and the high density of wiring act as a cause of noise generation due to electromagnetic interference (EMI), countermeasures are also required.
최근 들어, 이러한 문제점을 해소하기 위한 수단으로 고분자 중합체(polymer)와 유리섬유(glass fiber)를 이용하여 빛으로 신호를 송수신할 수 있는 광도파로를 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 삽입하게 되었으며, 이를 OPCB(Optical Printed Circuit Board)라고 한다. 이러한 OPCB는 전기적인 신호와 광신호를 혼재하여 동일 보드 내에서 초고속 데이터 통신은 광신호로 전송되며, 소자 내에서는 데이터의 저장/신호 처리를 위해 전기적인 신호로 변환할 수 있도록 구리판 회로 패턴을 형성한 상태에서 광도파로 및 유리판을 삽입한 인쇄회로기판을 말한다.Recently, an optical waveguide capable of transmitting and receiving a signal with light using a polymer and glass fiber as a means to solve the problem is to insert a printed circuit board (PCB). This is called an OPCB (Optical Printed Circuit Board). The OPCB is a mixture of electrical and optical signals, and high-speed data communication is transmitted as optical signals in the same board. In the device, copper circuit patterns are formed to be converted into electrical signals for data storage and signal processing. It refers to a printed circuit board in which an optical waveguide and a glass plate are inserted in a state.
이러한 광연결 블록의 한 예인 국내특허출원번호 10-2004-0067105호 "광섬유 다발을 이용한 광 인쇄회로기판 및 광연결 블록" 에 기재된 발명에서는 광섬유 다발을 90° 밴딩시켜 인쇄회로기판 및 광연결 블록에서의 정렬 마진을 높였다. 광연결 블록의 다른 예인 미국특허등록번호 6,789,953호에 기재된 발명에서는 MT 페룰을 이용하여 90° 밴딩된 광섬유의 어레이를 제작하였다. 또한 광연결 블록의 또 다른 예인 미국특허등록번호 6,315,464호 "Electrooptical coupling module" 에 기재된 발명에서는 마이크로렌즈 등 광섬유가 아닌 다른 종류의 광소자를 사용하여 광연결의 결합을 하였다.In the invention described in Korean Patent Application No. 10-2004-0067105, "Optical Printed Circuit Board and Optical Connection Block Using Optical Fiber Bundle," which is an example of such an optical connection block, the optical fiber bundle is bent by 90 ° in a printed circuit board and an optical connection block. Increased alignment margin. Another example of an optical connection block, the invention described in US Pat. No. 6,789,953, fabricated an array of 90 ° bent fibers using MT ferrules. In addition, in the invention described in US Patent No. 6,315,464, "Electrooptical coupling module", another example of the optical connection block, optical coupling such as microlenses is used for optical coupling other than optical elements.
하지만, 언급된 종래 기술에서는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 광섬유인 광연결 블록을 90° 등으로 밴딩하여 연결할 뿐, 다수개의 광섬유를 직선 연결, 90° 밴딩, 180° 밴딩이 모두 가능하게 3차원 구조로 제작하며 이를 미세한 크기로 제작하는데 한계가 있었다.However, in the above-mentioned conventional technology, the optical connection block, which is an optical fiber, is connected to a printed circuit board (PCB) by bending 90 ° or the like, and a plurality of optical fibers can be connected in a straight line, 90 ° banding, and 180 ° banding. It was made in three-dimensional structure and there was a limit to the production in a fine size.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 직선 연결, 90° 밴딩, 180° 밴딩 등의 여러 각도로 광섬유를 연결하는 적어도 하나 이상의 광커넥터를 지지 블록에 결합한 후에 결합된 구조를 일정 크기로 절단하여 3차원 구조의 광연결 블록을 제작할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, coupled to the support block at least one or more optical connectors for connecting the optical fiber at various angles, such as linear connection, 90 ° bending, 180 ° bending The present invention provides a method for manufacturing an optical connection block having a three-dimensional structure by cutting a structure to a predetermined size.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광섬유 어레이를 갖는 광연결 블록의 제조 방법에 있어서, 적어도 하나 이상의 광커넥터의 오픈 부위에 적어도 하나 이상의 광섬유 어레이를 삽입하여 연결하는 단계와, 광섬유 어레이로 연결된 광커넥터의 구조물을 지지 블록의 가이드 홈에 삽입하여 결합시키는 단계와, 결합된 지지 블록 내에 고형물을 투입하여 광커넥터에 연결된 광섬유 어레이를 지지 블록에 고정시키는 단계와, X, Y, Z축으로 지지 블록과 광커넥터가 서로 분리되도록 절단하여 광섬유 어레이가 고형물에 의해 고정된 광연결 블록을 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing an optical connection block having an optical fiber array, comprising inserting and connecting at least one optical fiber array to an open portion of at least one optical connector, and an optical connector connected to the optical fiber array. Inserting a structure of the support block into the guide groove of the support block, and inserting a solid material into the coupled support block to fix the optical fiber array connected to the optical connector to the support block, and the support block with X, Y, and Z axes; Cutting the optical connectors so that they are separated from each other to form an optical connection block in which the optical fiber array is fixed by solids.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 방법은 광섬유 어레이를 갖는 광연결 블록의 제조 방법에 있어서, 제 1광커넥터 내지 제 6광커넥터 중 적어도 어느 하나 이상의 광커넥터의 오픈 부위에 적어도 하나 이상의 광섬유 어레이를 삽입하여 연결하는 단계와, 광섬유 어레이로 연결된 제 1광커넥터 내지 제 6광커넥터 중 적어도 어느 하나 이상의 광커넥터의 구조물을 지지 블록의 각 가이드 홈에 삽입하여 결합시키는 단계와, 결합된 지지 블록 내에 고형물을 투입하여 제 1광커넥터 내지 제 6광커넥터 중 적어도 어느 하나 이상의 광커넥터에 연결된 광섬유 어레이를 상기 지지 블록에 고정시키는 단계와, X, Y, Z축으로 지지 블록과 광커넥터가 서로 분리되도록 절단하여 광섬유 어레이가 고형물에 의해 고정된 광연결 블록을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optical connection block having an optical fiber array, the method comprising: at least one optical fiber array at an open portion of at least one optical connector of the first to sixth optical connectors; Inserting and connecting the first and sixth optical connectors connected to each other by the optical fiber array, and inserting and coupling the structures of at least one optical connector into each guide groove of the support block; Inputting a solid to fix the optical fiber array connected to at least one of the first to sixth optical connectors to the support block, and to separate the support block and the optical connector from each other on the X, Y, and Z axes. Cutting to form an optical connection block in which the optical fiber array is fixed by solids. All.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 광연결 블록 구조를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing an optical connection block structure manufactured according to the first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예는 3차원 광연결이 가능하도록 직육면체의 블록 2면에서 다수개의 광섬유 어레이(12)가 서로 다른 면을 연결하는 구조를 갖는다. 예를 들어, 상부면의 광섬유(12a)는 좌측면의 광섬유(12b)와 90° 밴딩되어 연결된다. 이때, 광섬유 사이의 간격은 2㎛∼3㎛이내의 정확도를 갖도록 제작되고, 광섬유 어레이(12)는 광연결 블록(10)의 고형물에 의해 그 형태를 유지한다.Referring to FIG. 1, the first embodiment of the present invention has a structure in which a plurality of
본 실시예의 광연결 블록(10)의 상부면 및 좌측면에는 각각 서로 이격되게 가이드핀 홀(28, 34)이 구비되며, 외부 장치와 체결시 정밀하게 가공된 가이드 핀(미도시됨)을 통해 광학적 정렬이 이루어진다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제 1실시예에 따른 광연결 블록을 제작하기 위한 공정 순서도이다. 이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 광연결 블록을 제작하는 방법은 다음과 같다. 2A to 2F are process flowcharts for manufacturing an optical connection block according to a first embodiment of the present invention. Referring to these drawings, a method of manufacturing the optical connection block according to the first embodiment of the present invention is as follows.
도 2a에 도시된 바와 같이, 12 ×4 채널을 가지는 제 1 및 제 2광커넥터(22, 28)의 오픈 부위(26, 32)에 12 ×4채널의 광섬유 어레이(12)를 삽입하여 90° 밴딩을 주도록 한다. 이때, 제 1 및 제 2광커넥터(22, 27)에는 각각 2개의 가이드 핀(24, 30)이 구비되어 있다.As shown in FIG. 2A, the
도 2b에 도시된 바와 같이, 광섬유 어레이(12)가 90° 밴딩된 제 1 및 제 2광커넥터(22, 27) 구조물을 지지 블록(20)의 가이드 홈(21)에 삽입하여 결합시킨다. 이때, 지지 블록(20)의 가이드 홈(21)은 블록의 상측 및 좌측면에 각각 형성되며 각 가이드 홈(21)에는 제 1 및 제 2광커넥터(22, 27)의 바닥 부분과 가이드 핀(24, 30)이 삽입된다.As shown in FIG. 2B, the
도 2c에 도시된 바와 같이, 지지 블록(20)의 가이드 홈(21)에 제 1 및 제 2광커넥터(22, 27)의 일부가 삽입되면 제 1광커넥터(22) 및 제 2광커넥터(27) 내부에 에폭시 등의 접착제를 투입시켜 광섬유 어레이(12)와 각 광커넥터(22, 27) 사이 를 고정시킨다.As shown in FIG. 2C, when a part of the first and second
도 2d에 도시된 바와 같이, 지지 블록(20) 내에 고형물(36)을 투입하고 이를 경화시킴으로써 제 1광커넥터(22) 및 제 2광커넥터(27)의 광섬유 어레이(12)를 지지 블록(20)에 고정시킨다. 이때, 지지 블록(20)과 고형물(36)은 절단하기 용이하며 연마성이 좋은 재질로 사용하며, 바람직하게는 광커넥터(22, 27)와 지지 블록(20) 및 고형물(36)을 모두 동일한 재질, 예를 들어 글래스 필드 에폭시 레진(Glass-filled epoxy resin)의 MT(Mechanically Transferable) 페룰로 제작한다.As shown in FIG. 2D, the
그리고 고형물(36)이 경화되어 지지 블록(20)에 고정되면, 제 1광커넥터(22) 및 제 2광커넥터(28)에 삽입되어 있는 가이드 핀을 뽑아낸다. 이에 따라 가이드 핀이 뽑힌 자리에 가이드핀 홀(28, 34)이 생성된다.When the
도 2e 및 도 2f에 도시된 바와 같이, A, B, C의 점선에 따라 지지 블록(20)과 광커넥터(22, 27)가 서로 분리되도록 절단하고 절단된 표면을 연마하면 본 실시예에 따른 광연결 블록이 완성된다. 이에 따라 본 발명의 제 1실시예에 따른 광연결 블록은 다수개의 광섬유 어레이(12)가 블록을 구성하는 지지 블록이 절단된 구조물과 고형물내에 삽입되어 있으며 서로 다른 면을 90° 밴딩되어 연결된다. 그리고 광섬유가 연결된 블록의 면에 가이드핀 홀(28, 34)이 구비된다.2E and 2F, the
본 발명의 제 1실시예에서는 제 1 및 제 2광커넥터(22, 27)에 의해 광섬유 어레이(12)를 90° 밴딩시켜 연결하였지만, 광섬유 어레이(12)는 광커넥터에서 어느 각도로도 연결이 가능하며 그 각도는 45°, 90°, 180°, 또는 직렬로도 연결된다.In the first embodiment of the present invention, the
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 광연결 블록을 채택한 광전송 시스템을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating an optical transmission system employing an optical connection block according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따라 제작된 90° 밴딩된 광연결 블록(10)은 광 인쇄회로기판(4)과 광 송신/수신 모듈(2, 6)이 솔더볼(7) 등에 의해 접합된 구조의 공간에 삽입되기 때문에 광연결 블록(10)의 크기가 광 인쇄회로기판(4)의 두께에 해당되는 높이로 매우 작다. 이때, 광연결 블록(10)의 가이드홀에는 광 인쇄회로기판(4)의 가이드핀(미도시됨)이 결합된다.Referring to FIG. 3, the 90 ° bent
그리고 본 발명의 제 1실시예에 따른 광연결 블록(10)의 90° 밴딩된 광섬유 어레이(12)의 한쪽 면은 광 송신 모듈(2) 또는 광 수신 모듈(6)의 각 능동 광전소자(3, 5)에 정렬된다. 광섬유 어레이(12)의 다른쪽 면은 광 인쇄회로기판(4)의 광 전송층에 정렬된다. 여기서, 광 인쇄회로기판(4)의 상부면에 부착된 광 송신/수신 모듈(2, 6) 또는 하부면에 부착된 광 송신/수신 모듈(2, 6)과 광섬유 어레이(12)의 연결은 광연결 블록(10)의 90°회전으로 쉽게 변경할 수 있다.In addition, one side of the 90 ° bent
또한, 인쇄회로기판(4) 내의 광섬유 어레이(23)와 광연결 블록(10)의 광섬유 어레이(12) 사이가 일정 거리 유지한다면, 그 사이에 인덱스 매칭(index matching) 물질(8)을 삽입하여 광결합 효율을 높인다.Also, if the
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 광연결 블록 구조를 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing the optical connection block structure according to the second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 광연결 블록(100)은 3차원 광연결이 가능하도록 직육면체의 블록 4면중 인접된 2면에서 다수개의 광섬유 어레 이(12)가 각각 서로 다른 면을 90° 밴딩하여 연결하는 구조를 갖는다. 예를 들어, 상부면/하부면의 광섬유(112a)는 좌측면/우측면의 광섬유(112b)와 90° 밴딩되어 연결된다. 이때, 광섬유 어레이(112)는 광연결 블록(100)의 고형물에 의해 그 형태를 유지한다.Referring to FIG. 4, in the optical connection block 100 according to the second embodiment of the present invention, a plurality of
본 실시예의 광연결 블록(100)의 4면에 각각 서로 이격되게 가이드핀 홀(128, 134)이 구비되며, 외부 장치와의 체결시 정밀하게 가공된 가이드핀(미도시됨)을 통해 정렬 결합이 이루어진다.Guide pin holes 128 and 134 are provided on the four surfaces of the optical connection block 100 of the present embodiment so as to be spaced apart from each other, and are aligned and coupled through guide pins (not shown) precisely processed when fastening with an external device. This is done.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 제 2실시예에 따른 광연결 블록을 제작하기 위한 공정 순서도이다. 이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 광연결 블록을 제작하는 방법은 다음과 같다.5A to 5F are process flowcharts for manufacturing an optical connection block according to a second embodiment of the present invention. Referring to these drawings, a method of manufacturing an optical connection block according to a second embodiment of the present invention is as follows.
도 5a에 도시된 바와 같이, 12 ×4 채널을 가지는 제 1 및 제 2광커넥터(122, 127)의 오픈 부위(126, 132)에 12 ×4채널의 광섬유 어레이(112)를 삽입하여 광섬유 어레이(112)를 90° 밴딩을 준다. 이때, 제 1 및 제 2광커넥터(122, 127)에는 각각 2개의 가이드 핀(124, 130)이 구비된다. 그리고 12 ×4 채널을 가지는 3 및 제 4광커넥터(140, 150)의 오픈 부위(미도시됨)에 12 ×4채널의 광섬유 어레이(144)를 삽입하여 상기 광섬유 어레이(112)에 대해 대칭되게 90° 밴딩을 주고, 제 3 및 제 4광커넥터(140, 150)에는 각각 2개의 가이드 핀(142, 152)이 구비된다.As shown in FIG. 5A, a 12 × 4 channel
도 5b에 도시된 바와 같이, 광섬유 어레이(112)가 90° 밴딩된 제 1 및 제 2광커넥터(122, 127)와 다른 광섬유 어레이(144)가 대칭적으로 90° 밴딩된 제 3 및 제 4광커넥터(140, 150) 구조물을 지지 블록(110)의 가이드 홈(113, 114)에 삽입하 여 결합시킨다. 이때, 지지 블록(110)의 가이드 홈(113)에는 제 1 및 제 2광커넥터(122, 127)의 바닥 부분과 가이드 핀(124, 130)이 삽입되고, 다른 가이드 홈(114)에는 제 3 및 제 4광커넥터(140, 150)의 바닥 부분과 가이드 핀(142, 152)이 삽입된다.As shown in FIG. 5B, the first and second
도 5c에 도시된 바와 같이, 지지 블록(110)의 가이드 홈(113, 114)에 제 1 및 제 2광커넥터(122, 128), 제 3 및 제 4광커넥터(140, 150)의 일부가 삽입되면, 각 광커넥터 내부에 에폭시 등의 접착제를 투입시켜 광섬유 어레이(112, 144)와 각 광커넥터(122, 127, 140, 150) 사이를 고정시킨다.As shown in FIG. 5C, a portion of the first and second
계속해서 도 5d에 도시된 바와 같이, 지지 블록(110) 내에 고형물(160)을 투입하고 이를 경화시킴으로써 제 1광커넥터(122) 및 제 2광커넥터(127)를 통해 90° 밴딩된 광섬유 어레이(112)를 지지 블록(110)에 고정시킨다. 그리고, 제 3광커넥터(140) 및 제 4광커넥터(150)를 통해 대칭되게 90° 밴딩된 광섬유 어레이(144)를 지지 블록(110)에 고정시킨다. 이때, 지지 블록(110)과 고형물(160)은 절단하기 용이하며 연마성이 좋은 재질로 사용하며, 바람직하게는 광커넥터(122, 127, 140, 150)와 지지 블록(110) 및 고형물(160)을 모두 동일한 광커넥터(22, 27)와 지지 블록(20) 및 고형물(36)을 모두 동일한 MT 페룰로 제작한다.Subsequently, as shown in FIG. 5D, the solid-
고형물(160)이 경화되어 지지 블록(110)에 고정되면, 제 1광커넥터(122) 내지 제 4광커넥터(150)에 삽입되어 있는 가이드 핀을 뽑아내서 가이드 핀이 뽑힌 자리에 가이드핀 홀(124a, 130a, 142a, 152a)을 형성한다.When the
계속해서 도 5e 및 도 5f에 도시된 바와 같이, A, B, C의 점선에 따라 X축, Y축, Z축으로 지지 블록(110)과 각 광커넥터(122, 127, 140, 150)가 서로 분리되도록 절단하고 절단된 표면을 연마하여 본 실시예에 따른 광연결 블록을 완성한다. 이에 따라 본 발명의 제 2실시예에 따른 광연결 블록은 한 쌍의 광섬유 어레이(112)(144)가 지지 블록이 절단된 구조물과 고형물내에 삽입되며 인접된 평면 및 측면을 90° 밴딩되거나, 대칭되게 90° 밴딩된다. 그리고 광연결 블록(100)은 광섬유 어레이(112, 144)가 노출되는 면에 가이드핀 홀(124a, 130a, 142a, 152a)이 구비된다.Subsequently, as shown in FIGS. 5E and 5F, the
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 광연결 블록을 채택한 광전송 시스템을 나타낸 시스템이다. 본 발명의 제 2실시예에 따라 제작된 90° 밴딩, 대칭적으로 90° 밴딩된 광연결 블록(100)을 갖는 광전송 시스템의 예를 들면, 다음과 같다.6A and 6B are diagrams illustrating an optical transmission system employing an optical connection block according to a second embodiment of the present invention. An example of an optical transmission system having a 90 ° banding and a symmetrically 90 ° banded optical connection block 100 fabricated in accordance with a second embodiment of the present invention is as follows.
광 인쇄회로기판(4)과 광 송신/수신 모듈(2, 6)이 솔더볼(7) 등에 의해 접합된 구조의 공간에 광연결 블록(100)이 삽입되기 때문에 광연결 블록(100)의 크기가 광 인쇄회로기판(4)의 두께에 해당되는 높이로 매우 작게 된다. 이때, 광연결 블록(100)의 가이드홀에는 광 인쇄회로기판(4)의 가이드핀(미도시됨)이 결합된다. 인쇄회로기판(4) 내의 광섬유 어레이(23)와 광연결 블록(100)의 광섬유 어레이(112, 144) 사이에 인덱스 매칭 물질(8)을 삽입하여 광결합 효율을 높인다.Since the
본 발명의 제 2실시예에 따른 광연결 블록(100)의 90° 밴딩된 광섬유 어레이(112)의 한쪽 면은 광 송신 모듈(2) 또는 광 수신 모듈(6)의 각 능동 광전소자(3, 5)에 정렬되고, 상기 광섬유 어레이(112)의 다른쪽 면은 광 인쇄회로기판(4)의 광 전송층에 정렬된다. 그리고 광연결 블록(100)의 대칭적으로 90° 밴딩된 광섬유 어레이(144)의 한쪽 면은 광 인쇄회로기판(4)의 광 전송층에 정렬되고, 상기 광섬유 어레이(144)의 다른쪽 면은 광 송신 모듈(2) 또는 광 수신 모듈(6)의 각 능동 광전소자(3, 5)에 정렬된다.One side of the 90 ° bent
이에 따라 본 발명의 제 2실시예에 따라 제작된 광연결 블록(100)에 의해 광 전송 시스템의 광 인쇄회로기판(4)과 광 송신/수신 모듈(2, 6) 사이에서 양방향으로 광 전송이 이루어진다.Accordingly, the
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 3실시예에 따른 광연결 블록 구조를 나타낸 도면이다.7A and 7B illustrate an optical connection block structure according to a third embodiment of the present invention.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 따른 광연결 블록(200)은 지지 블록의 가이드 홈에 삽입되어 결합된 제 1광커넥터(202) 및 제 2광커넥터(204)를 통해 90° 밴딩된 광섬유 어레이(220a)가 연결되며, 제 2광커넥터(204) 및 제 3광커넥터(206)를 통해 인버스 90° 밴딩된 광섬유 어레이(220b)가 연결된다. 그리고 지지 블록에 삽입된 제 3광커넥터(206) 및 제 4광커넥터(208)를 통해 대칭적으로 90° 밴딩된 광섬유 어레이(220c)가 연결되며, 제 4광커넥터(208) 및 제 1광커넥터(202)를 통해 미러링되어 90° 밴딩된 광섬유 어레이(220d)가 연결된다. 이때, 각 지지 블록과 광커넥터 사이의 결합 공간에는 고형물(230)이 채워져 밴딩된 광섬유 어레이를 고정시킨다.7A and 7B, an optical connection block 200 according to a third embodiment of the present invention includes a first
이와 같이 지지 블록에 결합된 제 1 내지 제 4광커넥터(202, 204, 206, 208)를 점선에 따라 X축, Y축, Z축으로 절단하고 절단된 표면을 연마하여 도 7b와 같은 본 발명의 제 3실시예에 따른 광연결 블록(200)을 완성한다. 이에 따라 본 발명의 제 3실시예에 따른 광연결 블록(200)은 두 쌍의 광섬유 어레이(220a, 220b)(220c, 220d)가 지지 블록이 절단된 구조물과 고형물(230)내에 삽입되며 평면 및 측면을 90° 밴딩하거나, 인버스 90° 밴딩된다. 즉, 광연결 블록(200)의 4면을 광섬유 어레이(220a, 220b, 220c, 220d)가 서로 90° 밴딩시킨다.The first to fourth
본 발명의 제 3실시예의 광연결 블록(200) 역시 4면에 각각 서로 이격되게 가이드핀 홀(210, 212, 214, 216)이 구비되며, 외부 장치와의 체결시 정밀하게 가공된 가이드핀(미도시됨)을 통해 정렬 결합이 이루어진다.The optical connection block 200 of the third embodiment of the present invention is also provided with guide pin holes 210, 212, 214, and 216 spaced apart from each other on four surfaces, and the guide pins are precisely processed when fastened with an external device ( Not shown).
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따른 광연결 블록을 채택한 광 전송 시스템을 나타낸 시스템이다. 본 발명의 제 3실시예에 따라 제작된 블록의 4면을 모두 90° 밴딩하는 광연결 블록(200)을 갖는 광전송 시스템의 예를 들면, 다음과 같다.8 is a system showing an optical transmission system employing an optical connection block according to a third embodiment of the present invention. An example of an optical transmission system having an optical connection block 200 for bending 90 degrees on all four surfaces of a block manufactured according to the third embodiment of the present invention is as follows.
광 인쇄회로기판(4)과 광 송수신 모듈(331)이 솔더볼(7) 등에 의해 접합된 구조의 공간에 광연결 블록(200)이 삽입되는데, 광연결 블록(200)의 가이드홀에 광 인쇄회로기판(4)의 가이드핀(미도시됨)이 결합된다. 인쇄회로기판(4) 내의 광섬유 어레이(23)와 광연결 블록(200)의 광섬유 어레이 사이에 인덱스 매칭 물질(8)을 삽입하여 광결합 효율을 높인다.The
본 발명의 제 3실시예에 따른 광연결 블록(200)은 광 송수신 모듈(331)의 각 능동 광전소자(3, 5)와 광 인쇄회로기판(4)의 광 전송층을 광섬유 어레이(23)를 통해 양방향으로 연결하여 양방향 광 전송이 이루어지도록 한다.In the optical connection block 200 according to the third embodiment of the present invention, the optical transmission layer of each of the active
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제 4실시예에 따른 광연결 블록 구조를 나타낸 도면이다.9A and 9B illustrate an optical connection block structure according to a fourth embodiment of the present invention.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명의 제 4실시예에 따른 광연결 블록(400)은 지지 블록의 가이드 홈에 삽입되어 결합된 제 1광커넥터(402) 및 제 2광커넥터(404)를 통해 90° 밴딩된 광섬유 어레이(420c)가 연결되며, 제 2광커넥터(404) 및 제 3광커넥터(406)를 통해 인버스 90° 밴딩된 광섬유 어레이(420e)가 연결된다. 그리고 지지 블록에 삽입된 제 3광커넥터(406) 및 제 4광커넥터(408)를 통해 대칭적으로 90° 밴딩된 광섬유 어레이(420f)가 연결되며, 제 4광커넥터(408)에 180° 밴딩된 광섬유 어레이(420a)가 연결된다. 게다가 제 4광커넥터(408) 및 제 2광커넥터(404) 사이에 직선의 광섬유 어레이(420b)가 연결되며 제 1광커넥터(402) 및 제 3광커넥터(406) 사이에 직선의 광섬유 어레이(420d)가 연결된다. 이때, 각 지지 블록과 광커넥터들 사이의 결합 공간에는 고형물(430)이 채워져 90°또는 180° 밴딩되거나 직선으로 연결된 광섬유 어레이(420a, 420b, 420c, 420d, 420e, 402f)를 고정시킨다.9A and 9B, an optical connecting
지지 블록에 결합된 제 1 내지 제 4광커넥터(402, 404, 406, 408)을 점선에 따라 X축, Y축, Z축으로 절단하고 절단된 표면을 연마함으로써 도 9b와 같은 본 발명의 제 4실시예에 따른 광연결 블록(400)을 완성한다. 이에 따라 본 발명의 제 4실시예에 따른 광연결 블록(400)은 랜덤(random) 구조의 광섬유 어레이(420a, 420b, 420c, 420d, 420e, 420f)가 지지 블록이 절단된 구조물과 고형물(430)내에 삽입되어 90° 밴딩, 인버스 90° 밴딩, 대칭적이게 90° 밴딩, 180° 밴딩, 또는 상, 하, 좌, 우의 블록면을 직선으로 연결시킨다.The first to fourth
본 발명의 제 4실시예의 광연결 블록(200) 역시 4면에 각각 서로 이격되게 가이드핀 홀(410, 412, 414, 416)이 구비되며, 외부 장치와의 체결시 정밀하게 가공된 가이드핀(미도시됨)을 통해 정렬 결합이 이루어진다.The optical connection block 200 of the fourth embodiment of the present invention is also provided with guide pin holes 410, 412, 414, 416 spaced apart from each other on each of the four surfaces, and guide pins that are precisely processed when fastened with an external device ( Not shown).
도 10은 본 발명의 제 5실시예에 따라 제작된 광연결 블록을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 제 5실시예에 따른 광연결 블록은 제 1광커넥터 내지 제 6광커넥터에 적어도 하나 이상의 광섬유 어레이를 삽입하여 연결하고, 광커넥터의 구조물을 지지 블록의 각 가이드 홈에 삽입하여 결합시키고, 결합된 지지 블록 내에 고형물을 투입하여 광커넥터에 연결된 광섬유 어레이를 지지 블록에 고정시킨 후에 X, Y, Z축으로 지지 블록과 광커넥터가 서로 분리되도록 절단한다.10 is a view schematically showing an optical connection block manufactured according to the fifth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, an optical connection block according to a fifth embodiment of the present invention inserts and connects at least one optical fiber array to first to sixth optical connectors, and connects the structure of the optical connector to each guide of the support block. It is inserted into the groove and coupled to each other, solids are introduced into the coupled support block to fix the optical fiber array connected to the optical connector to the support block, and then the support block and the optical connector are cut to be separated from each other by the X, Y, and Z axes.
본 실시예에 따라 제조된 광연결 블록(500)은 3차원 광연결이 가능하도록 직육면체의 블록 6면에서 모두 다수개의 광섬유 어레이(510, 520, 530)가 180° 밴딩되어 자신의 면을 연결하거나, 45°, 90°, 180° 등의 여러 각도로 밴딩되어 서로 다른 면을 연결하는 구조를 갖는다. 본 실시예의 광연결 블록(500)의 6면에는 각각 서로 이격되게 가이드핀 홀(540)이 구비되며, 외부 장치와 체결시 정밀하게 가공된 가이드핀(미도시됨)을 통해 광학적 정렬이 이루어진다.In the optical connection block 500 manufactured according to the present embodiment, a plurality of
도 11은 본 발명에 따른 광연결 블록을 광 전송 시스템의 백플레인 연결 장치에 적용하는 예를 나타낸 도면이다. 도 11을 참조하면, 본 발명은 지지 블록의 가이드 홈에 적어도 2개 이상의 광커넥터를 통해 광섬유 어레이를 연결한 구조물을 X축, Y축, Z축으로 절단하여 초소형 크기의 광연결 블록(600)을 제작하고, 제작된 초소형의 광연결 블록(600)을 MTP/MPO 커넥터(610)를 이용한 백플레인 광연결 장치의 부품으로 사용할 수 있다.11 is a view showing an example of applying the optical connection block according to the present invention to the backplane connection device of the optical transmission system. Referring to FIG. 11, the present invention cuts a structure in which an optical fiber array is connected to at least two optical connectors in a guide groove of a support block by an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis to form an optical connection block 600 having a very small size. The micro-optical connection block 600 can be used as a part of a backplane optical connection device using the MTP /
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 직선 연결, 90° 밴딩, 180° 밴딩 등의 여러 각도로 광섬유를 연결하는 적어도 하나 이상의 광커넥터를 지지 블록에 결합한 후에 결합된 구조를 일정 크기로 절단하여 3차원 구조의 광연결 블록을 제작한다.As described above, the present invention is a three-dimensional structure by combining the at least one optical connector for connecting the optical fiber at various angles, such as linear connection, 90 ° bending, 180 ° bending, etc. to the support block and then cut the combined structure to a certain size To make the optical connection block.
그러므로 본 발명은 수㎜ 크기를 가지고 3차원적인 광연결이 가능한 육면체의 광연결 블록에 의해 다양한 광 전송 시스템의 광연결 장치로 적용이 가능하다.Therefore, the present invention can be applied to the optical connection device of various optical transmission systems by the optical connection block of the cube having a size of several mm and the three-dimensional optical connection.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주 내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.Meanwhile, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims below.
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