CN102484538B - 光学连接系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种包括光学部件的光学连接系统,光学部件包括多个用于响应于施加的电信号而发射调制光的垂直腔面发射激光器(VCSEL)和多个用于接收发射光的接收器。所述光学部件布置在至少两个单片集成模块上,每个模块上包括至少两个光学部件。所述光学连接系统还包括至少一个用于在所述VCSEL和所述接收器之间引导所述光的光导部件。光学连接系统还包括用于将所述至少一个光导部件连接至单片集成模块的联接元件,这样在使用中光通过所述至少一个光导部件在模块之间传输。
Description
技术领域
本发明概括地涉及一种光学连接系统。
背景技术
现代计算机系统包括分布在多个计算机板上的大量CPU和数据存储设备。目前使用大量的导电通道或者导电引线来建立计算机板之间的连接。然而,对于高速数据传输来说,电连接具有基本的物理局限性,这涉及电功率需求、传输延迟以及可达到的封装密度。
这些计算机板之间的数据传输还可通过与光学传送器和接收器相连接的光纤链接来实现。这样的光纤链接显著增加了计算机板之间允许的数据传输速度。然而,相对于光学传送器的光纤对齐是很困难的,并且装置因此笨重而昂贵。
因此存在对技术改进的需求。
发明内容
第一方面,本发明提供一种光连接系统,其包括:
光学部件,包括多个用于响应于施加的电信号而发射调制光的垂直腔面发射激光器(VCSEL)以及多个用于接收发射光的接收器,所述光学部件布置在至少两个单片集成模块上,其中每个模块包括至少两个这样的光学部件;
至少一个用于在VCSEL和接收器之间引导光的光导部件;以及,
用于将所述至少一个光导部件连接至所述单片集成模块的联接元件,从而在使用中光可通过所述至少一个光导部件在模块之间传输。
在一个具体实施例中,联接元件可以是穿孔的,并且每一个都包括加工过的硅晶片。联接元件一般具有孔,并且一般将模块连接到至少一个光导部件,从而将在VCSEL和接收器之间传输的光穿过该孔导引。
每个模块通常与各自的联接元件连接。可选择地,每个模块可与多于一个联接元件连接。而且,每个联接元件可与多于一个的模块连接。
在一个实施例中,每个联接元件具有用于与该联接元件相连接的模块的至少一个VCSEL和/或至少一个接收器的电子驱动部件。具有电子驱动部件的联接元件可以以单片集成部件的形式提供。
每个联接元件可包括至少两个孔,在使用中光通过所述孔导引。在一个实施例中,每个模块包括多于两个的光学元件,并且每个模块包括相应数目的孔。每个联接元件一般包括一定数量的孔,在使用中光通过所述孔导引,并且孔的数量与模块的光学元件的数量对应,所述模块与联接元件相连接。
在一个实施例中,所述至少一个光导部件包括多个光纤,并且所述光纤的每一端都可定位在其中一个联接元件各自的孔内,并且用于在各自的VCSEL和各自的接收器之间传输光。
模块一般通过联接元件与至少一个光导部件连接,这样使得在使用中光在各自的光学部件与各自的光纤端部之间行经一个预定的距离。
每个VCSEL一般具有可形成在VCSEL表面上的透镜。在一个实施例中,每个透镜这样设置,使发射光束在离透镜的表面150μm或者100μm的距离处具有100μm或者更小(一般为50μm或者更小,甚至为10μm或者更小)的直径。在一个特定的实施例中,每个透镜都设置成使发射光束在距离透镜的表面100μm处具有小于50μm的直径,例如10μm。所述至少一个光导部件,例如光纤或者其它任何合适的光导的末端面具有合适的(芯)直径,例如50μm或者更小。所述末端面以一种方式定位在距离透镜的表面100μm以内的位置,使得发射光的至少大部分由所述至少一个光导部件接收,并且随后被导引。
所述多个VCSEL一般包括第一和第二VCSEL,并且所述多个接收器一般包括第一和第二接收器。至少一个第一VCSEL和至少一个第二接收器可形成第一单片集成模块。至少一个第二VCSEL和至少一个第一接收器可形成第二单片集成模块。第一和第二单片集成模块通常这样布置和定位,使得在使用中至少一个第一接收器接收来自各自的第一VCSEL的光,并且至少一个第二接收器接受来自各自的第二VCSEL的光。
在一个特定的实施例中,模块通过倒装焊接与联接元件连接。倒装焊接具有显著的优点,其能够将每个联接元件相对于各自的模块精确地定位在预定的位置,例如横向精度在±10μm量级,间距精度在5μm量级。
联接元件上的每个孔都可具有第一和第二孔部。每个第一孔部具有比每个第二孔部小的直径。第一孔部可朝向模块,而第二孔部可用于容纳光导的端部。每个第一孔部一般具有比光导部件(例如光纤的端部)小的直径。联接元件和模块一般布置成当光导的端部插入各自的第二孔部并且联接元件与模块连接时,光学光导的端部就定位在预定的位置以从VCSEL接收光或者向接收器引导光。
在一个特定的示例中,第一孔部具有50μm量级的直径,第二孔部具有大于大约125μm的直径,例如130μm,使得具有125μm包层直径的光纤的端部可以容纳在第二孔部内。孔可以通过反应离子蚀刻形成,而每个联接元件可由硅晶片形成,例如具有300μm量级厚度的硅晶片。可在联接元件上沉积金属触头,而在模块上沉积相应的金属触头。在倒装焊接过程中,模块上的金属触头与联接元件上各自的金属触头连接。
例如,每个具有各自的透镜的VCSEL可设置成使发射光束在距离各自的透镜100μm处具有小于50μm,甚至小于10μm的直径。光纤(或者任何其它合适的光导)的末端面可以以±50μm,或者更小的精度定位,并且光学连接系统一般布置成使得可以在距离各自的透镜100μm内定位光纤的末端面。如上文所述,联接元件与模块有关的位置公差通常足够小,从而使光纤的末端面能够以相对不复杂的方式精确定位在带有透镜的VCSEL的最佳工作距离内。
联接元件具有显著的实用优点。其能够以有利于大规模生产的相对简单和精确的方式相对于VCSEL和接收器对光导(例如光纤)进行布置和定位。这样避免了光导相对于VCSEL或者接收器的对准难题。而且,一般不需要额外的光纤支架或者箍。
光学连接系统可用于在电路板之间建立数据的传输。可选择地,光学连接系统可用于芯片对芯片的通信。
每个接收器部件一般为谐振腔增强型光电探测器(RCE-PD)。
单片集成模块可包括VCSEL和接收器的阵列。例如第一模块可包括VCSEL阵列,但是没有接收器;第二阵列可包括接收器但是没有VCSEL。每个阵列也可包括以交替的方式彼此相邻布置的VCSEL和接收器。
VCSEL和RCE-PD一般具有大体上相同的多个部件。例如,VCSEL和RCE-PD可包含大体上相同的分层结构,该分层结构形成VCSEL和RCE-PD的每个腔的其中一个反射器。在本发明一个特定实施例中,用于制备每个VCSEL的10%、20%、40%甚至50%的工艺步骤与用于制备每个RCE-PD的工艺步骤都是相同的,并且一般关联进行,这有利于单片集成模块的制备。
在第二方面,本发明提供了一种光学连接系统,包括:
多个光学部件,包含用于响应于施加的电信号而发射调制光的垂直腔面发射激光器(VCSEL)以及用于接收发射光的接收器,所述接收器用于将接收到的光转化为电信号;
其中所述光学部件布置在至少两个单片集成模块上,每个模块包括至少两个光学部件,并且其中VCSEL和接收器布置成:用于使调制光通过VCSEL与接收器之间限定出的各自的空间,在至少两个单片集成模块之间传输。
例如,VCSEL和各自的接收器之间限定出的空间可以大体是流体(例如合适的液体或者空气)空间。光学连接系统可布置成能够以调制光的形式,通过没有光纤、光缆或者任何其它形式的光导的空间,来传输数据。而且,光学传输介质可布置在VCSEL与各自的接收器之间。光学传输介质可具有大体上一致的折射率,并且例如以聚合物材料或者玻璃的形式来提供。
光学连接系统可布置成光被沿着超过5、10、1520、2520、3050mm或者任何其它的距离穿过该空间而导引。
每个VCSEL一般具有可形成在VCSEL表面并且可与VCSEL集成在一起的透镜。在一个特定的示例中,每个透镜用于在聚焦区后面将发射光束在相对靠近各自的VCSEL的位置扩展为具有相对大的直径。由于扩展后的相对大的光束直径,使得与几μm直径的光束的相关的发散问题得以避免。可以预想,在进一步的变型中,可以使用合适的发散透镜,在靠近发散透镜的位置处实现相似的发射光束的扩展。
在一个实施例中,在各自的VCSEL和接收器之间布置至少另外两个透镜。第一透镜一般用于接收从各自的VCSEL中发射的光,并且一般用于大体上校准接收的光。第二透镜一般用于接收来自于第一透镜的大体上校准的光,并将该光聚焦在各自的接收器部件的接收表面上。第一和第二透镜可间隔大于10、20、30、40甚至50mm的距离。透镜一般排列成阵列。
第三方面,本发明提供了一种形成光学连接系统的方法,该方法包括:
提供包括至少一个垂直腔面发射激光器(VCSEL)的模块,其中VCSEL响应于施加的电信号而发射调制光;
提供光学光导;
提供用于连接至少一个光学光导的联接元件,所述联接元件具有用于容纳光学光导的端部的预定长度的凹槽;
将光导与联接元件的凹槽连接,从而使光导相对于联接元件的表面固定在预定的位置;以及
使用倒装焊接工艺将联接元件的表面与模块的表面连接,从而使光导的端部相对于VCSEL定位在预定的位置,用于从VCSEL接收光。
第四方面,本发明提供一种光学连接系统,其包括:
光学部件,其包括多个用于响应于施加的电信号而发射调制光的垂直腔面激光器(VCSEL)以及用于接收发射光的多个接收器,每个VCSEL具有形成在VCSEL表面的透镜,光学部件设置在至少两个单片集成模块内,每个模块包括至少两个光学部件;
至少一个用于在VCSEL和接收器之间引导光的光导部件;
用于将所述至少一个光导部件与所述单片集成模块连接的联接元件,使得在使用中光通过所述至少一个光导部件在模块之间传输,所述联接元件包括孔,每个孔具有第一孔部和第二孔部,第一孔部具有小于第二孔部的直径,第一孔部朝向模块,而第二孔部用于容纳光导部件的端部,并且联接元件通过倒装焊接与模块连接。
第五方面,本发明提供一种光学连接系统,其包括:
光学部件,其含有多个用于响应于施加的电信号而发射调制光的垂直腔面激光器(VCSEL)和多个用于接收发射光的接收器,所述光学部件布置在至少两个单片集成模块上,每个模块上包括至少两个光学部件;
至少一个用于在VCSEL和接收器之间引导光的光导部件;以及,
用于将所述至少一个光导部件连接于所述单片集成模块的联接元件,使得在使用中光通过所述至少一个光导部件在模块之间传输,每个联接元件包括孔,每个孔具有第一孔部和第二孔部,第一孔部具有小于第二孔部的直径,第一孔部朝向模块,而第二孔部用于容纳光导部件的端部,每个联接元件包括工艺加工过的硅晶片,并且加工过的硅晶片包括所述孔,光通过所述孔在VCSEL和接收器之间传输。
在第六方面,本发明提供了一种形成光学连接系统的方法,所述方法包括:
提供一种模块,包括至少一个用于响应于施加的电信号而发射调制光的垂直腔面激光器(VCSEL),每个VCSEL具有形成在该VCSEL表面的透镜;
提供一种光学光导;
提供一种用于将所述至少一个光学光导与所述模块连接的联接元件,使得在使用中光通过光学光导传输,联接元件可包括含有孔的加工过的硅晶片,光通过该孔进行传输;所述孔具有第一孔部和第二孔部,第一孔部具有小于第二孔部的直径,第一孔部朝向模块,而第二孔部用于容纳光导的端部;
将光学光导连接至联接元件,从而使光学光导的端部固定在孔内相对于联接元件表面的预定位置处;以及,
使用倒装焊接工艺将联接元件的表面与模块的表面连接,从而使光学光导的端部相对于VCSEL定位在预定位置,用于接收来自VCSEL的光。
从对下文中具体实施方式的描述可以更充分地理解本发明。下文的描述是结合附图进行的。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的光学连接系统;
图2示出了根据本发明实施例的光学连接系统的部件;以及,
图3和4示出了根据本发明另一实施例的光学连接系统。
具体实施方式
本发明概括地涉及光学连接系统。该光学连接系统包括多个光学部件,所述光学部件包括用于响应于施加的电信号而发射调制光的垂直腔面发射激光器(VCSEL)以及用于接收发射光的接收器。所述接收器设置成将从各自的VCSEL接收的光转化为电信号。
光学部件设置在至少两个单片集成模块上,每个集成模块包括至少两个光学部件。VCSEL和接收器布置成使得调制光在单片集成模块之间传输。
调制光在单片集成模块之间的传输可通过多种方式实现,例如通过在集成模块之间连接光导。这样的示例结合附图3和4记载在下文中。在另外的示例中,集成模块之间调制光的传输是穿过空气进行的,并且通过将各自的VCSEL和接收器的组合彼此相对地定位,以及在他们之间设置透镜系统来实现。首先结合附图1描述该示例。
首先参考附图1,其中描述了根据本发明具体实施例的光学连接系统。光学连接系统100包括垂直腔面发射激光器(VCSEL)102和104。而且,系统100包括光学接收器,其在该实施例中以谐振腔增强型光电探测器(RCE-PD)106和108的形式提供。VCSEL 102和104用于响应于施加的电信号而发射调制光束。系统100还包括透镜114、116、118以及120,上述透镜通过支架110和112保持,并且位于VCSEL和RCE-PD之间。
在该实施例中,光学连接系统100设置成可以通过调制光束穿过透镜114、116、118以及120之间的空间来传输数据,并且一般穿过空气或者其它合适的流体传输,所述流体包括合适的液体。例如,VCSEL 102和RCE-PD 106可布置在第一电路板上,例如计算机板,而VCSEL 104和RCE-PD 108可布置在第二电路板上。如果电路板是互相对齐的,例如使用将电路板保持在预定位置上的合适的插槽,那么板之间的数据传输不需要用于数据传输的光纤或者电连接就能做到。本发明的实施例因此将光学连接的速度优点与组装的简单性以及应用的灵活性结合在一起。
然而,应当认识到,光也可以不必穿过空间,而是可选择地使用光导来传输,这将在下文结合附图3和4来描述。
透镜116和114用于校准从VCSEL 102和104接收的光。VCSEL还包括透镜122和124。透镜122和124分别与VCSEL 104和102集成在一起,并且形成在VCSEL的一部分上。在该实施例中,透镜122和124具有汇聚特性。
与VCSEL 102和104集成在一起的透镜122和124提供如下的优势:发射光束的直径在相对紧靠VCSEL的位置扩大到大约为100-140μm。即使VCSEL 102和104不具有透镜122和124,发射光束也会扩大,但是只会在距离VCSEL更远的地方,光束直径才会扩大为100-140μm。因此,透镜122和124提供这样的优势,透镜114和116可定位在相对紧靠VCSEL部件102和104的位置。
本领域技术人员应当认识到,在可选的实施例中,透镜122和124不必用于汇聚光,还可以作为光发散透镜。
而且,本领域技术人员应当认识到,可选择地,光学系统100可用于传送调制光穿过布置在VCSEL和各自的接收器之间的光学传输材料。光学传输材料可以具有大体上一致的折射率,例如可以以高分子材料或者玻璃的形式来提供。光学传输材料也可以用于支撑透镜114、116、118以及120。而且,透镜114、116、118以及120可以与光学传输材料集成在一起。
现在参考图2来更详细地描述根据本发明实施例的光学连接系统的部件。图2示出了部件200,其包括衬底202。VCSEL 204和RCE-PD 206位于该衬底202上。而且,透镜208和210位于VCSEL 204和RCE-PD 206的上方。透镜208和210位于由隔板214支撑的支架212上。隔板214具有大约300μm的长度。
VCSEL 204包括集成的透镜216,其布置在靠近透镜208的位置。
VCSEL 204和RCE-PD 206是集成的部件。在该实施例中,VCSEL204和RCE-PD 206都包括从同一分层结构218形成的第一反射镜。VCSEL 204和RCE-PD 206使用半导体工业中熟知的蚀刻以及薄膜沉积工艺来制备。VCSEL 204和RCE-PD 206包含使用专用蚀刻以及薄膜沉积工艺形成的结构上的差异。
本领域技术人员应当认识到,衬底202可支撑任何数量的VCSEL和/或RCE-PD,例如VCSEL和/或RCE-PD的阵列。而且,本领域技术人员应当认识到,支架212可支撑同样设置成阵列的任何数量的透镜208和210。图1所示的支架110和112也可以采用与图2所示支架212相同的方式设置。
现在详述VCSEL部件102、104、204顶表面上的透镜122、124、216的制备过程。AlxGa1-xAs数字化合金(digital alloy)形成在与VCSEL相关的分层结构(所述“底分层结构”)上。数字化合金包括进一步的分层结构(所述“顶分层结构”),所述顶分层结构包括具有层厚度范围为2-90个单层的AlAs及GaAs薄层。使用分子束外延(MBE)或者金属有机化学气相沉积(MOCVD)来沉积AlAs和GaAs层。顶分层结构使用具有大约100nm厚度的GaAs层覆盖。使用传统的蚀刻工艺对顶分层结构的二维扩展进行塑型,并且使用一个蚀刻过程来一同对顶分层结构和底分层结构塑型。顶分层结构然后在氧气气氛中退火,从而使包含在AlAs/GaAs数字化合金的AlAs层内的一些铝被氧化。GaAs覆盖层是作为垂直氧化扩散的阻挡层,并且AlAs中更多的Al在蚀刻的顶分层结构暴露的侧部被氧化。选择顶分层结构的属性(例如层厚度),以便在VCSEL的顶表面形成含有未被氧化的铝的中凸形状的区域。该区域外部的氧化减低了数字化合金的折射率,因此中凸形状区域对VCSEL发射的光具有透镜的聚焦功能。中凸形状区域以及GaAs覆盖层上的被氧化的铝可使用合适的蚀刻工序去除,从而形成具有大体上球形外表面的透镜。
在所述实施例的变型中,也可选择顶分层结构的属性,特别是AlAs以及AlAs/GaAs层的相对厚度,以便透镜具有发散性能。例如,可以选择属性,使形成的透镜在包含透镜轴的截面上具有两个凹陷的弯曲边界,从顶点向VCSEL的顶表面延伸。而且,也可以采取选择性地蚀刻AlAs的透镜制备方法来替代所述的选择性氧化的方法。关于透镜制备更详细的内容记载在韩国专利申请102005114145以及1020040091224中,通过交叉参考将其并入本文。
图3示出了根据本发明另一个实施例的光学连接系统300。光学连接系统300包括芯片304,该芯片304包括单片集成的VCSEL和RCE-PD。该VCSEL和RCE-PD类似于上文中示出的光学连接系统100和200中的部件。每个VCSEL包括透镜122或者124,并且与RCE-PD相邻布置。然而,在该示例中,每个透镜122没有设置成将光束扩大至相对大的直径,而是使发射光束在距离透镜大约100μm处具有小于50μm或者甚至小于10μm的直径。
芯片302可包括任何数量的VCSEL 304和接收器306。单片集成结构利用了VCSEL与RCE-PD之间的相似性。VCSEL和RCE-PD的很多层是相同的,因此能够以本轻利厚的方式生产使VCSEL与RCE-PD相邻的芯片。
光学连接系统300还包含用于连接光纤部分310和312的联接元件308。联接元件308由具有300μm厚度的硅晶片形成。联接元件308具有第一侧314以及第二侧316。为了制备联接元件308,在联接元件308中形成孔318和320。孔318和320具有50μm量级的厚度。而且联接元件308的第二侧316形成另外的孔322和324。所述另外的孔322和324分别与孔320和318是同轴的,并且具有130μm量级的厚度。孔322和324分别具有足够容纳光纤端部310和312的厚度,所述光纤的端部插入到孔322和324内,并且使用适当粘合剂粘结。在该实施例中,光纤具有芯以及包层,并且由塑料材料形成。然而,应当认识到,可选择地,壁(孔)可具有不同的尺寸,而且可用于容纳其它类型的光纤。例如,孔318、320、322以及324可使用反应离子蚀刻或者任何其它合适的方法来形成。
在该实施例中,光学连接系统300不包括任何与VCSEL 304和RCE-PD 306隔开的透镜。由VCSEL产生的光通过透镜122聚焦,然后直接通过各自的光纤(例如光纤310)的端部接收。芯片302与联接元件308通过倒装焊接连接在一起。为了该焊接工序,在联接元件308的第一表面314和/或芯片302底表面上的金属表面部分(例如,由铜覆盖的表面部分)布置焊接凸点。然后,芯片302与联接元件308仔细地相对于彼此定位在预定的相对位置,在所述位置处焊接凸点能够将芯片302与联接元件308连接在一起。该连接工序,例如包括局部加热和熔化焊接凸点的焊料,使焊料将芯片302与联接元件308各自的表面部分连接。
使用倒装焊接技术能够以大约5μm的间距精度以及大约10μm的横向精度将芯片302与联接元件308对齐。光纤的末端面相对于VCSEL 304的位置公差一般为50μm。设置联接元件308上的孔,并且模块302足够靠近联接元件308,从而能够将光纤的端部定位在距离VCSEL 304的每个透镜122的100μm之内,因此,端面接收由VCSEL 304发射的至少大多数的光。
因此,联接元件308与倒装焊接技术共同提供了显著的优点:可以相对不复杂地将光纤的端部相对于VCSEL以预定的、良好限定的方式进行定位。
图4示出了光学连接系统400。光学连接系统400包括光学连接系统300所包含的部件。光学连接系统400包括第一和第二芯片302、302’,第一和第二联接元件308、308’,以及光纤310和312。但是在该实施例的变型中,其还可以包括代替光纤的任何其它的光导材料。芯片302、302’布置成:芯片302、302’中之一的VCSEL304发射的光由芯片302’、302中另一个的RCE-PD接收。
每个联接元件308、308’可包括CMOS VCSEL驱动器以及CMOSRCE-PD驱动器,用于驱动每个芯片302、302’各自的VCSE1304和RCE-PD 306。以这种方式,每个联接元件308、308’都包含用于将芯片302、302’与光纤310和312连接在一起的部件,以及用于驱动芯片302上的VCSEL 304和RCE-PD 306的部件。
在图4所示的实施例中,第一联接元件308包括CMOS RCE-PD驱动器406以及CMOS VCSEL驱动器410,并且第二联接元件308’包含CMOS RCE-PD驱动器408以及CMOS VCSEL驱动器412。联接元件308、308’分别布置在PC板402和404上。
应当认识到,PC板402和404可以在任何合适的位置相对于彼此进行定位,并且光纤310和312可以弯曲并且定位成能够实现板402与404之间的通信。而且,应当认识到,以相同的方式,可以在计算机板之间建立任何数量的光学通信。
而且,每个光学连接系统100、300或400都可包括任何数量的RCE-PD或者VCSEL的阵列。例如,10、50、100、1000或者任何其它数量的VCSEL部件或者RCE-PD的第一阵列可与具有相同数量的VCSEL和RCE-PD的第二阵列相对,并且阵列可设置成每个VCSEL与各自的RCE-PD相对。在一个实施例中,每个VCSE1布置成与RCE-PD相邻。在该实施例的变型中,VCSEL组布置成与RCE-PD组相邻。而且,为进行单向通信,第一阵列可以只包括VCSEL,而第二阵列可以只包括RCE-PD。两个或者更多的VCSEL或者RCE-PD的阵列也可相邻布置,并且可以与相同数量的RCE-PD和VCSEL阵列相对。
韩国专利申请102005114145及1020040091224提供的参考并不构成如下的认可:这些韩国专利申请公开的内容在澳大利亚或者其它任何国家是公知常识的一部分。
虽然结合具体实施例对本发明做出了描述,但本领域技术人员应当认识到,本发明可以以多种其它形式实施。
Claims (22)
1.一种光学连接系统,其包括:
光学部件,其包括多个用于响应于施加的电信号而发射调制光的垂直腔面发射激光器VCSEL和多个用于接收发射光的接收器,每个VCSEL具有形成在所述VCSEL表面上的透镜,所述光学部件布置在至少两个单片集成模块上,每个模块包括至少两个所述光学部件;
至少一个用于在所述VCSEL和所述接收器之间引导所述光的光导部件;以及,
用于将所述至少一个光导部件与所述单片集成模块连接的联接元件,使得在使用中光通过所述至少一个光导部件在模块之间传输,所述联接元件包含孔,每个孔具有第一孔部和第二孔部,并且所述第一孔部具有小于所述第二孔部的直径,所述第一孔部朝向所述模块,而所述第二孔部用于容纳所述光导部件的端部,并且所述联接元件通过倒装焊接与所述模块连接。
2.如权利要求1所述的光学连接系统,其中每个所述联接元件包括加工过的硅晶片,并且所述硅晶片包含所述孔。
3.一种光学连接系统,其包括:
光学部件,其包括多个用于响应于施加的电信号而发射调制光的垂直腔面激光器VCSEL和多个用于接收发射光的接收器,所述光学部件布置在至少两个单片集成模块上,每个所述模块包括至少两个所述光学部件;
至少一个用于在所述VCSEL和所述接收器之间引导光的光导部件;以及,
用于将所述至少一个光导部件连接至所述单片集成模块的联接元件,使得在使用中光通过所述至少一个光导部件在模块之间传输,每个所述联接元件包含孔,每个孔具有第一孔部和第二孔部,并且所述第一孔部具有小于所述第二孔部的直径,所述第一孔部朝向所述模块,而所述第二孔部用于容纳所述光导部件的端部,每个联接元件包括加工过的硅晶片,并且所述加工过的硅晶片包含所述孔,光通过所述孔在所述VCSEL和所述接收器之间传播。
4.如权利要求3所述的光学连接系统,其中所述模块通过倒装焊接与所述联接元件连接。
5.如权利要求3所述的光学连接系统,其中每个VCSEL具有形成在所述VCSEL表面上的透镜。
6.如权利要求1、2或5所述的光学连接系统,其中每个透镜布置成使得发射光束在距离透镜的表面100μm处具有50μm或者更小的直径。
7.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中所述第一孔部具有50μm量级的直径,并且所述第二孔部具有大于125μm的直径。
8.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中每个第一孔部具有小于所述光导的直径。
9.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中所述联接元件和所述模块布置成,当所述光导的端部插入各自的第二孔部并且所述联接元件与所述模块连接时,所述光导的端部定位在预定位置,用于接收来自于所述VCSEL的光或者将光引导至所述接收器。
10.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中每个模块与各自的联接元件连接。
11.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中每个模块与多于一个的联接元件连接。
12.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中每个联接元件包括用于与所述联接元件连接的模块的至少一个VCSEL和/或至少一个接收器的电子驱动部件。
13.如权利要求12所述的光学连接系统,其中所述具有电子驱动部件的联接元件以单片集成部件的形式提供。
14.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中每个联接元件包含至少两个孔,在使用中光通过所述孔被导引。
15.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中每个联接元件包含一定数量的孔,在使用中光通过所述孔导引,并且孔的数量对应于与所述联接元件连接的模块上的光学部件的数量。
16.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中所述至少一个光导部件包含多个光纤,并且光纤的每个端部布置在其中一个所述联接元件各自的孔内或者孔附近,用于在各自的VCSEL和各自的接收器之间传输光。
17.如权利要求11所述的光学连接系统,其中所述模块通过所述联接元件与所述至少一个光导部件连接,使得在使用中光在光学部件以及各自的光纤端部之间穿过预定的距离。
18.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中所述光学连接系统用于在电路板之间建立数据传输。
19.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中所述光学连接系统用于芯片对芯片的通信。
20.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中每个接收器部件是谐振腔增强型光电探测器RCE-PD。
21.如权利要求1-5中任一项所述的光学连接系统,其中每个单片集成模块包含VCSEL和接收器的阵列。
22.如权利要求21所述的光学连接系统,其中每个阵列包括以交替方式相邻布置的VCSEL和接收器。
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