CN105683797B - 柔性玻璃光波导结构 - Google Patents
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Abstract
一种光波导装置包含柔性玻璃光波导结构，其包含厚度不大于约0.3mm的柔性玻璃基材。所述柔性玻璃基材具有至少一个波导特征件，所述至少一个波导特征件透过所述柔性玻璃基材传输光学信号。所述至少一个波导特征件由形成柔性玻璃基材的玻璃材料形成。电学装置位于所述柔性玻璃基材表面上。
Description
本申请根据35U.S.C.§119要求2013年10月22日提交的美国临时申请系列第61/894139号的优先权，本文以所述申请的内容为基础并通过参考将其完整地结合于此。
领域
本发明涉及光波导，具体来说，涉及柔性玻璃光波导结构和由其形成的装置。
背景
随着微处理器的性能持续提高，用于到达处理器和离开处理器的数据流的电互连日益变成总体系统性能的瓶颈。用光学互连取代电子互连可提供更高的带宽-长度乘积和更高的密度。
柔性的光波导互连可在光学互连技术中提供重要的组件，用于光学地连接中间系统(例如板到板或芯片到芯片互连)。已提出将基于聚合物的柔性光波导作为短距离互连件。但是，聚合物可能不适于高温过程。因此，本领域仍然需要用于光学互连应用的柔性波导和装置。
概述
改善光波导互连的技术之一是提供柔性玻璃光波导。柔性玻璃光波导包含由厚度不大于约0.3mm的超薄柔性玻璃形成的基材,其还可耐受较高的温度(例如,高于250℃)，这适用于印刷电路板(PCB)加工。
在以下的详细描述中提出了本发明的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言由所述内容而容易理解，或按文字描述以及附图中所述实施本发明而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是本发明的示例，用来提供理解要求保护的本发明的性质和特性的总体评述或框架。
包括的附图提供了对本发明原理的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图图示说明了本发明的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来说明例如本发明的原理和操作。应理解，在本说明书和附图中揭示的本发明的各种特征可以以任意和所有的组合使用。作为非限制性例子，本发明的各种特征可相互组合如下：
根据第一方面,光波导装置包含:
柔性玻璃光波导结构，该柔性玻璃光波导结构包含厚度不大于约0.3mm的柔性玻璃基材,该柔性玻璃基材具有透过该柔性玻璃基材传输光学信号的至少一个波导特征,该至少一个波导特征由形成所述柔性玻璃基材的玻璃材料形成；和
位于所述柔性玻璃基材表面上的电学装置。
根据第二方面,提供如方面1所述的光波导装置,其中中间基材将电学装置连接到所述柔性玻璃基材表面。
根据第三方面,提供如方面1所述的光波导装置，其中直接在所述柔性玻璃基材表面上形成电学装置。
根据第四方面,提供如方面1-3中任一项所述的光波导装置，其中所述电学装置是第一装置,光波导装置还包含位于所述柔性玻璃基材表面上的第二装置。
根据第五方面,提供如方面4所述的光波导装置，其中第二装置是光学装置,该光波导装置包含由该柔性玻璃光波导结构携带的电连接，该电连接在第一装置和第二装置之间发送电信号。
根据第六方面,提供如方面1-5中任一项所述的光波导装置，其中电学装置是第一装置,光波导装置还包含位于柔性玻璃基材相反的表面上的第二装置。
根据第七方面,提供如方面6所述的光波导装置，其中第二装置是光学装置,光波导装置包含由柔性玻璃光波导结构携带的电连接，该电连接在第一装置和第二装置之间发送电信号。
根据第八方面,提供如方面7所述的光波导装置,其中电连接延伸穿过该柔性玻璃基材。
根据第九方面,提供如方面1-8中任一项所述的光波导装置，其中所述至少一个波导特征件至少部分地被周围的柔性玻璃基材的玻璃材料限制。
根据第十方面,提供如方面1-9中任一项所述的光波导装置,其包含透过柔性玻璃基材传输光学信号的多个波导特征件。
根据第十一方面,提供如方面1-10中任一项所述的光波导装置，其中所述至少一个波导特征件至少部分地埋于柔性玻璃基材之内。
根据第十二方面,提供如方面11所述的光波导装置，其中柔性玻璃基材具有相反的宽表面,所述至少一个波导特征件与所述宽表面中的至少一个相交。
根据第十三方面,提供如方面11所述的光波导装置，其中所述至少一个波导特征件埋于柔性玻璃基材之内，从而所述至少一个波导特征件的至少一部分与两个所述宽表面都隔开。
根据第十四方面,提供如方面1-13中任一项所述的光波导装置,还包含聚合物层，该聚合物层涂覆柔性玻璃基材的宽表面。
根据第十五方面,提供如权利要求1-14中任一项所述的光波导装置,其中至少一个波导特征件的宽度不大于约100微米。
根据第十六方面,一种装置组装件包含:
基材；
连接到所述基材的第一装置,其中第一装置是电学装置；
连接到所述基材的第二装置；和
光学地连接第一装置和第二装置的柔性玻璃光波导结构,该柔性玻璃光波导包含厚度不大于约0.3mm的柔性玻璃基材,该柔性玻璃基材具有至少一个波导特征件，该至少一个波导特征件透过所述柔性玻璃基材在第一和第二光学装置之间传输光学信号,该至少一个波导特征件由形成该柔性玻璃基材的玻璃材料形成。
根据第十七方面,提供如方面16所述的装置组装件,其中第一装置是位于基材的一个宽表面上，第二装置位于基材的相反的表面上。
根据第十八方面,提供如方面16或17所述的装置组装件,其中所述基材具有延伸穿过基材厚度的开口,所述柔性玻璃光波导结构延伸穿过该开口。
根据第十九方面,提供如方面16-18中任一项所述的装置组装件,其中所述柔性玻璃光波导结构具有随着基材连续地延伸的一部分。
根据二十方面,提供如方面16-19中任一项所述的光学结构,其中柔性玻璃光波导结构具有与该基材隔开的一部分。
根据二十一方面,提供如方面16-20中任一项所述的光学结构,其中第二装置是光学装置。
根据二十二方面,提供如方面16-21中任一项所述的光学结构,其中基材由多个层形成,所述柔性玻璃光波导结构至少部分地在基材的多个层之间延伸。
根据二十三方面,光波导装置包含:
柔性玻璃光波导结构，该柔性玻璃光波导结构包含厚度不大于约0.3mm的柔性玻璃基材,该柔性玻璃基材具有透过该柔性玻璃基材传输光学信号的至少一个波导特征件,该至少一个波导特征件由形成所述柔性玻璃基材的玻璃材料形成；和
至少部分地埋于所述柔性玻璃基材之内的电学装置和/或光学装置。
根据第二十四方面,提供如方面23所述的光波导装置,其中电学装置和/或光学装置是第一装置,该电学装置和/或光学装置包含由所述柔性玻璃基材携带的第二装置。
根据二十五方面,提供如方面24所述的光波导装置,其包含由所述柔性玻璃光波导结构携带的电连接，该电连接在第一装置和第二装置之间携带电信号。
附图简要说明
参照附图，阅读本发明的以下详细描述，可以更好地理解本发明的这些方面、特征和优点以及其他的方面、特征和优点,图中:
图1显示根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构的实施方式；
图2显示用于形成根据本发明的方面的形成柔性玻璃光波导结构的方法和设备的示意实施方式；
图3显示根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构的实施方式；
图4显示根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构的实施方式；
图5显示光波导装置的实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图6显示光波导装置的另一种实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图7显示光波导装置的另一种实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导；
图8显示光波导装置的另一种实施方式的操作，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图9显示装置组装件的实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图10显示装置组装件的另一种实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图11显示装置组装件的另一种实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图12显示装置组装件的另一种实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图13显示装置组装件的另一种实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图14显示装置组装件的另一种实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图15显示装置组装件的另一种实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图16显示装置组装件的另一种实施方式，其包含根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构；
图17显示用于根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构的波导特征的实施方式；
图18显示用于根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构的波导特征的另一种实施方式；
图19显示用于根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构的波导特征的另一种实施方式；以及
图20显示用于根据本发明的方面的柔性玻璃光波导结构的波导特征的另一种实施方式。
详细描述
在以下的详述中，为了说明而非限制，给出了说明具体细节的示例性实施方式，以提供对本发明的各种原理的充分理解。但是，对于本领域普通技术人员显而易见的是，在从本说明书获益后，可以以不同于本文详述的其它实施方式实施本发明。此外，可省略对熟知装置、方法和材料的描述，从而不会模糊对本发明的各种原理的描述。最后，在任何适用的情况下，相同的附图注释表示相同的元件。
在此，范围可以表示为从“约”一个具体值和/或到“约”另一个具体值的范围。当表示这样一个范围的时候，另一个实施方式包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当使用前缀“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值形成另一个方面。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时，都是有意义的。
本文所用的方向术语，例如上、下、左、右、前、后、顶、底，仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来表示绝对的取向。
除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求没有实质上引用它的步骤需要遵循顺序或者没有在权利要求或说明书中以其它方式明确陈述步骤限于特殊顺序时，在任何方面都绝对没有指示某种顺序。这样同样适用于任何可能的未明确表述的解释依据，包括：关于设置步骤或操作流程的逻辑；由语法结构或标点获得的一般含义；说明书所述的实施方式的数量或种类。
如本文中所用，单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代形式，除非文中另有明确说明。因此，例如，提到的一种“组件”包括具有两种或更多种这类组件的方面，除非文本中有另外的明确表示。
本文所述的实施方式总体涉及柔性玻璃光波导结构和使用柔性玻璃基材形成的装置。可通过柔性玻璃基材来携带一个或多个波导特征件，且波导特征件可由形成柔性玻璃基材的玻璃来形成，从而波导特征件也是柔性的。波导特征件可暴露于柔性玻璃基材表面(即与之相交)或位于靠近柔性玻璃基材表面的位置，或者波导特征件可埋于柔性玻璃基材之内,或上述情况组合。在一些实施方式中,波导特征件形成柔性玻璃基材表面的部分。柔性玻璃基材可支持适用于印刷电路板(PCB)加工的较高温度(例如,高于250℃),同时柔性玻璃基材的柔性促进各种电组件和/或光学组件的连接。
参考图1,柔性玻璃光波导结构10具有宽度W和长度L，并包含柔性玻璃基材12和波导特征件16的阵列14，该波导特征件16沿着柔性玻璃基材12长度延伸，用于穿过该基材传输光学信号。波导特征件16可为离散的阵形(formations)，绕着它们的周界至少部分地或全部地被周围的柔性玻璃基材12的玻璃材料围住(限制)。柔性玻璃基材12可较薄(例如,小于约0.5mm,例如小于约0.3mm),这对于较高的加工温度而言相对于聚合物基材是优势,具有几乎为零的双折射(小于约10纳米的延迟)和中性颜色。
柔性玻璃基材12可具有任意合适的长度L(例如,约1cm至几米),宽度W(例如,约1mm-10cm)且厚度小于或等于约0.3mm，包括但不限于例如为约0.01-0.05mm,约0.05-0.1mm,约0.1-0.15mm,约0.15-0.3mm,0.3,0.275,0.25,0.225,0.2,0.19,0.18,0.17,0.16,0.15,0.14,0.13,0.12,0.11,0.10,0.09,0.080.07,0.06,0.05,0.04,0.03,0.02,或0.01mm的厚度。柔性玻璃基材12可由玻璃,玻璃陶瓷,陶瓷材料或其复合材料形成。在一些实施方式中,包含波导特征件的柔性玻璃基材的弯曲半径可为至少约100mm。可将形成高质量柔性玻璃板的熔合法(例如下拉法)用于各种装置，一种这样应用是平板显示器。与用其它方法制备的玻璃板相比，熔合法制备的玻璃板包括具有优异平坦度和光滑度的表面。这种熔合法参见美国专利号3,338,696和3,682,609。其它合适的玻璃板形成方法包括浮法、上拉制和狭缝拉制法。
现在将描述制造柔性玻璃光波导结构10的方法。图2表示示例方法的步骤，应理解所示的步骤可按照不同的顺序来实施，除非另有说明。此外，可提供没有显示的附加步骤，除非另有说明。如图2所示,该方法可任选地从获得柔性玻璃基材104的步骤102开始，该基材104的厚度小于或等于约300微米，例如小于或等于约200，例如小于或等于约100微米,例如小于或等于约50微米。可为柔性玻璃基材104提供选自各种玻璃类型的玻璃，包括钠钙玻璃,硼硅酸盐和碱土硼铝硅酸盐，但在其它实施例中可使用其它类型的玻璃组合物。此外,柔性玻璃基材可由单层或多层玻璃或玻璃陶瓷材料来形成。
在步骤106中,可将柔性玻璃基材104提供到形成波导的工位108，其中在柔性玻璃基材104中形成一个或多个波导特征件(图1)。形成波导的工位108可使用任意合适的方法来在柔性玻璃基材中形成波导特征件，例如离子交换、激光雕刻或任意其它合适的方法或方法的组合。可在当玻璃基材仍然为连续的柔性玻璃卷材的一部分的情况下,或在将玻璃基材切割成离散的片段之后，形成这些特征件。波导特征件可形成为单模的或多模的(例如,至少部分地取决于波导特征件的尺寸)。将相对折射率变化折射率用来描述通过波导形成过程的波导特征件(即,波导芯体)和周围的玻璃包覆体之间的折射率增加:
式中n1和n2分别是波导芯体和包覆体的折射率。波导特征件的Δ数值可为约0.1％-10％。波导特征件的折射率分布可为阶梯式分布或渐变式分布。在一些实施方式中,波导的宽度或直径可为约2微米-100微米。
例如,图2显示用于获得柔性玻璃基材104的两示例源120,但可提供其它源。例如,源120可包含下拉玻璃成形设备122。如图所示，下拉玻璃成形设备122可包含在槽126底部的成形堰124,其中玻璃沿成形堰124的相反的侧面128和130向下流动。然后，当从成形堰124的根部132拉制离开时，两熔融的玻璃片熔合在一起。这样,呈柔性玻璃带形式的柔性玻璃基材104可沿着向下方向136熔合拉制以横向地从成形堰124的根部132离开，并直接进入设置在下拉玻璃成形设备下游的向下区间138。在成形之后,柔性玻璃基材104可进行进一步加工，例如切割、裁剪等。然后，可将呈连续的柔性玻璃带形式的柔性玻璃基材104提供到形成波导的工位108。
参考图3,可在柔性玻璃基材104的宽表面112上形成波导特征件110。在这些实施方式中,波导特征件110可具有半圆形或半椭圆形横截面形状，或一些其它合适的形状。参考图4,波导特征件114可至少部分地埋于柔性玻璃基材104之内,其与两宽表面112和116隔开。在这些实施方式中,波导特征件114可具有圆形或椭圆形横截面形状，或一些其它合适的形状。此外，虽然将波导特征件显示为平行的，但可有其它设置，这将在下文中更加详细地描述(即,波导特征件可纵向地、横向地和/或沿厚度方向中的任一种或其组合地延伸)。对于平行的波导特征件,横向的波导间隔或节距(pitch)可为约15微米-100微米,例如在约20微米,30微米,40微米和50微米之间，从而减少相邻的波导特征件之间的串扰。不像圆形光纤，在平坦的柔性玻璃基材中的波导特征件的数目可在宽度维度上放大。可通过单一柔性玻璃基材来提供较大数目的波导特征件(例如,4个或更多,8个或更多,10个或更多,16个或更多,20个或更多,24个或更多,48个或更多,96个或更多,100个或更多,124个或更多,150个或更多,200个或更多,300个或更多等)。为了保护波导特征件,例如如图3所示在表面112上的波导特征件,可在步骤142中施加涂层材料140。
柔性玻璃光波导结构可为单层柔性玻璃基材或多层复合材料,其包含多层柔性玻璃基材和/或不同的材料,例如非玻璃材料。可特别选定柔性玻璃光波导结构的单独的层来实施光学、机械和/或电学功能。例如,可将聚合物涂层施加到表面112和116(图2和3)中的一个或两个，以用作光学层、机械层和/或电学层。
参考图5和6,显示了光波导装置144和146的简化示意视图，其包含柔性玻璃光波导结构149和151。两光波导装置144和146都包含分别位于其各自的柔性光波导结构149和151的表面154和158上的各自的电学、光学和/或光电装置148,150和152。如本文所使用，术语“光学装置”包含光学装置和光电装置。在图5中,显示的单一波导特征件158埋于柔性玻璃基材160之内。在图6中,显示的多个波导特征件158埋于柔性玻璃基材162之内。虽然在柔性玻璃基材160之内在不同的厚度水平显示波导特征件158,但可在柔性玻璃基材160之内在不同的宽度位置设置波导特征件158(参见图3和4)。
参考图7,显示的光波导装置161包含柔性玻璃光波导结构163。柔性玻璃光波导结构163包含柔性玻璃基材164，该柔性玻璃基材164具有位于其表面166上的装置148,150和152。在该实施方式中,波导特征件168埋于柔性玻璃基材164之内，其具有波导部分170，该波导部分170沿垂直方向或厚度方向从波导部分172分裂。这种设置可允许在波导特征件168之内分裂(或组合)光学信号。
可以任意合适的方式，将装置148,150和152集成到表面166上,例如通过使用中间基材174将装置148连接到表面166。在一些实施方式中,可将装置148,150和152中的一种或多种至少部分地或全部地埋于柔性玻璃基材164之内，如通过虚线167所示。在一些实施方式中,装置150可直接在表面166上形成(例如,通过沉积工艺)。例如,可将硅用于在柔性玻璃光波导结构163的表面166上形成有源(active)装置。这种设置可允许在柔性玻璃光波导结构163上形成激光器、光学检测器和光学调制器。在柔性玻璃光波导结构163上还可存在电组件例如电通孔、导体迹线或电组件。例如,可使用成孔和金属填充来促进电组件的设置和使用。还可提供导体迹线图案化以及拾起和放置(pick-and-place)。
图8示意性地显示示例性光波导装置180的操作，其包含由柔性玻璃基材184形成的柔性玻璃光波导结构182，并具有延伸穿过该柔性玻璃光波导结构182的波导特征件186。在该实施例中,将电学装置和/或光电装置188和190显示在柔性玻璃光波导结构182的相反的表面192和194上。如上所述，装置188和190可单独地形成并连接到柔性玻璃光波导结构182，或者它们可直接在表面192和194上构建,或上述情况的一些组合。使用柔性玻璃基材184可促进位于其上的各种装置之间的相互作用，且甚至促进与位于其它地方的独立的装置之间的相互作用(例如,在附近的PCB上)。例如,电互连196可在装置188和190之间提供电连接，从而实现在柔性玻璃广波导结构182相反的表面192和194上的装置188和190之间的通讯。虽然将电互连196显示为沿着基本上垂直于表面192和194的方向延伸穿过柔性玻璃基材184的厚度,但电互连196可沿着厚度方向、纵向和/或横向方向中的任一种延伸。此外，柔性玻璃基材184的光学和物理性质可用来促进装置之间的光学相互作用。例如,可透过柔性玻璃基材184形成穿孔200或其它通道。这种孔200可允许形成表面192和194之间的导体迹线或其它电学或光学连接的通路。这种孔200还可用作对齐特征件，以促进拾取和放置操作。作为另一示例，柔性玻璃基材184的光学性质可实现透过柔性玻璃基材184的光学相互作用，如通过来自装置204的光束202所示。在一些实施方式中,装置可与由波导特征件提供的光学信号相互作用。
图9-15显示用于平行光学连接的示例性互连选项，其利用一个或多个柔性玻璃光波导结构。首先参考图9,装置组装件210包含连接到基材216(例如,PCB)的装置212和214(例如,光学或光电学装置)。光学连接器218(例如,套圈)将柔性玻璃光波导结构220光学地连接例如光纤缆的光纤阵列，其将光学信号递送到装置组装件210。在该实施例中,将光学连接器218连接到基材216的边缘222，柔性玻璃光波导结构220沿着基材216的表面224延伸，且可连接到基材216的表面224并随着基材216的表面224连续地延伸。此外，将柔性玻璃光波导结构220光学地连接到装置212。另一柔性玻璃光波导结构226沿着基材216的表面224延伸，且可连接到基材216的表面224并随着基材216的表面224连续地延伸，从而连接装置212和214。图10显示装置组装件230的替代实施方式，其中柔性玻璃光波导结构232和234既在基材236之上又离开基材236，从而在与基材236隔开的位置促进到达装置238和240的光学连接。图11显示另一种实施方式，其中柔性玻璃光波导结构242连接到朝向装置248和250的表面244和246的基材,然柔性玻璃光波导结构242的中央部分252与基材254隔开。参考图12,装置组装件260的另一实施方式包含离开基材的设置，其中光学连接器262、柔性玻璃光波导结构264和266与基材268隔开并光学地连接到装置270和272。
如上所述的柔性玻璃光波导结构不仅可促进基材单一侧面上的光学连接,它们还可促进基材相反的侧面之间的光学连接。例如,参考图13,装置组装件280的另一实施方式包含柔性玻璃光波导结构282，其将光学信号递送到透镜阵列284,该透镜阵列284透过基材286将光学信号递送到光学装置288，该光学装置288接收光学信号并进一步将光学信号递送到另一柔性玻璃光波导结构290。由图可知,柔性玻璃光波导结构290的柔性使得柔性玻璃光波导结构290的路径经过基材286中的开口292。柔性玻璃光波导结构290还与光学装置294光学地连接，其接收来自柔性玻璃光波导结构290的光学信号。图14显示装置组装件300的替代实施方式，其具有至少部分地包封在多层基材304之内的柔性玻璃光波导结构302。柔性玻璃光波导结构302的路径从光学装置305和表面306开始并经过只延伸穿过层310的开口308。然后，使柔性玻璃光波导结构302的路径经过层310和层312之间并经过只延伸穿过层312的另一开口314，从而实现与位于基材304相反的表面318处的光学装置315的光学连接。柔性玻璃光波导结构320和322还可促进具有非平行设置的基材324和326之间的连接，并提供朝向基材326(和/或基材324)表面328和329中的一个或两个的通路，如图15所示。
参考图16,如上所述的柔性玻璃光波导结构可促进装置之间的可插拔连接。示例性可插拔光学板互连系统340如图16所示。可将光学适配器342和344连接到背面板346，其分别构造成可释放地接收光学板组装件348和350。提供柔性玻璃光波导结构352，其在背面板之上或之内延伸且垂直地弯转进入光学适配器342和344，以光学地耦合到通过光学板组装件348和350携带的波导354和356，从而实现在它们之间的光学通讯。
虽然如上所述的柔性玻璃光波导结构中的许多显示平行波导特征件(图1),但其它设置也是可能的。例如,图17显示Y-分枝波导特征件360，其可用于将来自一个波导部分的光学信号分裂进入多个波导部分，或者如果反向使用时，将来自多个波导部分的光学信号组合进入一个波导部分。图18显示用于实施分裂/组合功能的星形-耦合器波导设置362。图19显示用于将来自一个波导特征件366的光学信号耦合到另一波导特征件368的定向耦合器设置364。图20显示用于信号加工的Mach-Zehnder干涉仪设置370。
因为柔性玻璃基材的柔性，如上所述的柔性玻璃光波导结构可促进不同光学组件的各种连接设置。可在柔性玻璃基材中形成大量的波导特征件(例如几百个)。柔性玻璃光波导结构可耐受几百摄氏度的装置形成温度，其适用于高温PCB加工。柔性玻璃基材可与通孔加工以及电子组件组装兼容，以实现光学和电学组件之间的完全集成。柔性玻璃光波导结构可实现有效的光纤端面耦合。波导特征件可在一个或两个表面处形成，也可内部地埋在柔性玻璃基材之内。可使用柔性玻璃光波导结构来集成光学组件和电子有源组件。
应当强调，本发明上述实施方式、包括任何实施方式，仅仅是可能实现的实施例，仅用来清楚理解本发明的各种原理。在不基本上偏离本发明的的精神和各种原理的前体下，可对如上所述的本发明的实施方式进行许多变化和修改。所有这些变化和修改旨在包括在该说明书、本发明和所附权利要求保护的范围内。
Claims (13)
1.一种光波导装置，其包括：
柔性玻璃光波导结构，所述柔性玻璃光波导结构包含厚度不大于0.3mm的柔性玻璃基材,所述柔性玻璃基材具有透过所述柔性玻璃基材传输光学信号的至少一个波导特征件,所述至少一个波导特征件由通过柔性玻璃基材的玻璃材料的折射率变化形成所述柔性玻璃基材的玻璃材料形成，其中，所述柔性玻璃基材具有相反的宽表面,所述至少一个波导特征件与所述宽表面中的至少一个相交；并且所述至少一个波导特征件至少部分地埋于所述柔性玻璃基材之内；和下述(i)-(iii)中的至少一种：
(i)位于所述柔性玻璃基材表面上的电学装置；
(ii)连接到所述基材的第一电学装置,和连接到所述基材的第二装置,其中所述柔性玻璃光波导结构光学地连接第一装置和第二装置；以及
(iii)至少部分地埋于所述柔性玻璃基材之内的电学装置和/或光学装置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电学装置是第一装置,所述光波导装置还包含位于所述柔性玻璃基材表面上的第二装置。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，第二装置是光学装置,所述光波导装置包含由所述柔性玻璃光波导结构携带的电连接，所述电连接在第一装置和第二装置之间发送电信号。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，电学装置是第一装置,所述光波导装置还包含位于所述柔性玻璃基材相反的表面上的第二装置。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，第二装置是光学装置,所述光波导装置包含由所述柔性玻璃光波导结构携带的电连接，所述电连接在第一装置和第二装置之间发送电信号。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电连接延伸穿过所述柔性玻璃基材。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个波导特征件至少部分地被周围的柔性玻璃基材的玻璃材料限制。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其包含透过柔性玻璃基材传输光学信号的多个波导特征件。
9.如权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，还包含聚合物层，所述聚合物层涂覆所述柔性玻璃基材的宽表面。
10.如权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述基材具有延伸穿过基材厚度的开口,所述柔性玻璃光波导结构延伸穿过所述开口。
11.如权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述柔性玻璃光波导结构具有随着基材连续地延伸的一部分。
12.如权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述柔性玻璃光波导结构具有与所述基材隔开的一部分。
13.如权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述基材由多个层形成,所述柔性玻璃光波导结构至少部分地在基材的多个层之间延伸。
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