CN113126209A - 一种光波导板、定位器、光波导板组件和光背板 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种光波导板，包括光波导板主体、设置在所述光波导板主体上的波导芯、连接定位层，所述连接定位层具有第一定位面，所述第一定位面上具有多个导板连接结构，所述导板连接结构用于与定位器连接。还提供一种定位器，所述定位器用于与所述光波导板连接，所述定位器具有第二定位面，所述第二定位面上具有多个定位连接结构，多个所述定位连接结构能够与所述光波导板上的多个导板连接结构一一对应地连接，以使得所述第一定位面与所述第二定位面相互贴合；所述定位器上具有多个第一连接结构。本公开中第一连接结构与波导芯之间可以通过机械结构之间的配合关系实现定位，降低了光波导板的生产制作成本。本公开还提供一种光波导板组件和光背板。
Description
技术领域
本公开涉及通信设备领域，具体地，涉及一种光波导板、一种定位器、一种包括该光波导板和定位器的光波导板组件和一种光背板。
背景技术
随着万物互联需求的增长，大量的业务需要在不同的站点之间即时传递，对网络中交换设备交换容量的要求也随之提高，光背板成为了一种提高信号传输速率的不二选择。
在相关技术中，光背板连接时光波导板与其它板之间通常通过光连接器连接，为了保证光信号的传输效率，光波导板中的波导芯材料与用于连接光连接器的定位结构之间通常需要精确的定位。然而，现有的制作技术中通常需要通过激光收发检测系统辅助的有源定位方式保证定位的精确性，工艺成本高，不利于大批量生产。
因此，如何提供一种便于精确组装的光波导板结构，成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本公开旨在提供一种光波导板、定位器、光波导板组件以及光背板，所述光波导板组件便于组装且能够与光连接器精确对接。
为实现上述目的，作为本公开的一个方面，提供一种光波导板，所述光波导板包括光波导板主体、设置在所述光波导板主体上的波导芯、连接定位层，所述连接定位层具有第一定位面，所述第一定位面上具有多个导板连接结构，所述导板连接结构用于与定位器连接。
可选地，所述导板连接结构包括定位孔和定位件中的一者，定位器上具有定位孔和定位件中的另一者，且所述定位件能够插入所述定位孔中，以使得定位器与所述光波导板固定连接。
可选地，所述连接定位层与所述波导芯同层设置。
可选地，所述定位件的形状为圆柱体。
作为本公开的第二个方面，提供一种定位器，所述定位器用于与前面所述的光波导板连接，所述定位器具有第二定位面，所述第二定位面上具有多个定位连接结构，多个所述定位连接结构能够与所述光波导板上的多个导板连接结构一一对应地连接，以使得所述第一定位面与所述第二定位面相互贴合；所述定位器上具有多个第一连接结构。
可选地，所述导板连接结构包括定位孔和定位件中的一者，所述定位连接结构包括定位孔和定位件中的另一者，且所述定位件能够一一对应地插入所述定位孔中，以使得所述第一定位面与所述第二定位面相互贴合。
可选地，所述定位器具有第三定位面，所述第三定位面与所述光波导板中波导芯的端面朝向一致，且所述第一连接结构设置在所述第三定位面上。
可选地，所述第一连接结构包括多根连接柱，所述连接柱设置在所述第三定位面上，且所述连接柱沿所述波导芯的长度方向延伸；和/或
所述第一连接结构包括多个连接孔，所述连接孔形成在所述第三定位面上，且所述连接孔的轴线方向与所述波导芯的长度方向一致。
可选地，所述定位器的第二定位面上形成有多个连接凸起，多个所述第一连接结构设置在所述连接凸起上；
所述光波导板的连接定位层中形成有多个连接槽，多个所述连接凸起能够一一对应地插入多个所述连接槽中，以使得所述第三定位面与所述波导芯的端面平齐。
可选地，所述第一连接结构包括两根所述连接柱，两根所述连接柱分别位于所述波导芯的端面的两侧；或者
所述第一连接结构包括两个所述连接孔，两个所述连接孔分别位于所述波导芯的端面的两侧。
作为本公开的第三个方面，提供一种光波导板组件，所述光波导板组件包括前面所述的光波导板和前面所述的定位器，所述光波导板与所述定位器固定连接。
作为本公开的第四个方面，提供一种光背板，所述光背板包括光波导板组件和光连接器，所述光波导板组件通过所述定位器与所述光连接器连接，所述光波导板组件为前面所述的光波导板组件，所述光连接器具有定位接收面，所述定位接收面上形成有第二连接结构，所述第二连接结构能够与所述定位器上的第一连接结构连接，以使得所述定位接收面与所述光波导板中的波导芯的端面相对设置，并接收所述波导芯中的光信号。
可选地，所述第一连接结构包括多根连接柱，所述第二连接结构包括形成在所述定位接收面上的多个连接器孔，所述连接柱能够一一对应地插入所述连接器孔中；
或者，所述第一连接结构包括多个连接孔，所述第二连接结构包括多个连接插针，所述连接插针能够一一对应地插入所述连接孔中。
在本公开提供的光波导板、定位器、光波导板组件以及光背板中，通过定位件与连接定位孔之间的配合关系、以及第一定位面与第二定位面的贴合关系实现第一连接结构与波导芯之间相对位置的定位，仅通过人工或机械手直接将定位器被动安装在连接定位层上即可实现第一连接结构的精确安装与定位，无需采取激光收发检测等辅助措施，进而降低了光波导板的生产制作成本，提高了光波导板的制作效率。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是相关技术中光背板上用于与光连接器连接的一种连接结构的示意图；
图2是本公开实施例中提供的光波导板中部分结构的示意图；
图3是本公开实施例中提供的定位器的一种结构的示意图；
图4是图3所示定位器的另一视角的视图；
图5是本公开实施例提供的光波导板组件中光波导板与定位器的装配关系示意图。
附图标记说明
100：光波导板主体 110：安装孔
210：波导芯 220：连接定位层
221：定位孔 222：连接槽
300：定位器 310：定位件
320：连接凸起 330：第一连接结构
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在相关技术中，光背板上用于与光连接器连接的连接结构通常如图1所示，在制作波导芯210的同时，光背板在波导芯210的两侧形成至少两个安装孔110。在图1所示结构制作完成后，再向每个安装孔110中分别设置一根连接插针，光连接器上相应地形成有多个连接器孔，所述连接插针需要一一对应地插入所述连接器孔中，以实现光连接器中的光信号传输件与波导芯210精确对接。
然而，在相关技术中，将连接插针设置在安装孔110中的步骤中，通常是在粗略地将连接插针安置在安装孔110的中央，再向安装孔110的多于空隙中填入填充物，利用填充物的填入过程对连接插针的位置进行微调，并通过激光收发检测系统对连接插针的位置进行辅助校验。这种有源定位方式虽然能够在一定程度上保证定位的精确性，但该方法耗时过长、工艺成本过高。
为解决上述技术问题，作为本公开的一个方面，提供一种光波导板，如图2、图5所示，所述光波导板包括光波导板主体100、设置在光波导板主体100上的波导芯210、连接定位层220，连接定位层220具有第一定位面A，第一定位面A上具有多个导板连接结构，所述导板连接结构用于与定位器300连接。
作为本公开的第二个方面，还提供一种定位器300，该定位器300用于与本公开提供的所述光波导板固定连接，定位器300具有第二定位面B，第二定位面B上具有多个定位连接结构，多个所述定位连接结构能够与所述光波导板上的多个导板连接结构一一对应地连接，以使得第一定位面A与第二定位面B贴合；定位器300上具有多个第一连接结构330，第一连接结构330用于与光连接器连接。
需要说明的是，在本公开实施例中，定位器300用于与光连接器连接，光连接器通过定位器300连接在所述光波导板上时，该光连接器内部的光信号传输件能够与波导芯210的端面对接并接收波导芯210中的光信号或发送光信号给波导芯210中。
在组装所述光波导板以及定位器300时，只需要将定位器300上的多个所述定位连接结构对准第一定位面A上的多个所述导板连接结构，即可在连接定位层220所在平面方向(即图中水平面方向)将定位器300与波导芯210的位置对正，接着将定位器300压紧在所述光波导板上，使第一定位面A与第二定位面B贴合，即可实现定位器300在连接定位层220及波导芯210的厚度方向(即图中高度方向)上的定位，从而通过上述配合关系精确控制定位器300上的第一连接结构330与波导芯210端面之间的相对位置关系。进而在定位器300上的第一连接结构330与光连接器连接时，实现波导芯210与光连接器之间的精确对接。
在本公开实施例提供的所述光波导板中，通过机械结构之间的配合实现第一连接结构330与波导芯210之间相对位置的定位，通过人工或机械手直接将定位器300被动安装在连接定位层220上即可实现第一连接结构330的精确定位，无需采取激光收发检测等辅助措施，进而降低了光波导板的生产制作成本，提高了光波导板的制作效率。
本公开对所述定位连接结构与所述导板连接结构的结构不作具体限定，例如，作为本公开的一种优选实施方式，所述导板连接结构包括定位孔和定位件中的一者，定位器300上具有定位孔和定位件中的另一者，且所述定位件能够一一对应地插入所述定位孔中，以使得定位器300与所述光波导板固定连接，且第一定位面A与第二定位面B相互贴合。
在图2至图5所示的实施方式中，第一定位面A上形成有定位孔221，第二定位面B上设置有多个定位件310。第一定位面A可以是波导芯210的某一面的部分区域，第二定位面B可以是定位器300的某一面的部分区域。但是，本公开并不限于此，例如，可以在第一定位面A上设置多个定位件、在第二定位面B上形成多个定位孔。
在组装本公开实施例提供的定位器300和所述光波导板时，只需要将定位器300上的定位件310对准并垂直压入第二定位面B上的连接定位孔221中，即可通过定位件310与连接定位孔221之间的配合关系来控制第一连接结构330在波导芯210所在平面以及连接定位层220所在平面方向(即图中水平面方向)上的位置，并通过第一定位面A与第二定位面B的贴合来控制第一连接结构330在连接定位层220及波导芯210的厚度方向(即图中高度方向)上的位置，从而通过上述配合关系精确控制第一连接结构330与波导芯210端面之间的相对位置关系，进而实现波导芯210与光连接器之间的精确对接。
本公开对第一连接结构330在定位器300上的设置位置不作具体限定，只要保证光连接器与第一连接结构330连接时，沿波导芯210的延伸方向运动并接近波导芯210的端面即可，例如，如图2、图3所示，定位器300上可以具有第三定位面C，第三定位面C与所述光波导板中波导芯210的端面朝向一致，且第一连接结构330设置在第三定位面C上。
在本公开中，对连接定位孔221的数量并不做特殊的限定，只要包括两个以上的连接定位孔221即可。在本公开的具体实施方式中，包括排列层两行两列的四个连接定位孔221。相应地，所述光波导板上设置有四个定位件310。
在本公开中，对光波导板主体100如何与定位器300固定连接不做特殊的限定，例如，可以利用诸如螺钉等紧固件将二者连接，也可以利用粘结剂将二者连接。
本公开实施例对第一连接结构330的结构不作具体限定，例如，为便于光连接器的连接及拆卸，实现所述光波导板与光连接器之间的灵活插拔，优选地，第一连接结构330包括多根连接柱，所述连接柱设置在第三定位面C上，且所述连接柱沿波导芯210的长度方向延伸(即图2至5所示的情况)。
或者，第一连接结构330包括多个连接孔，所述连接孔形成在第三定位面C上，且所述连接孔的轴线方向与波导芯210的长度方向一致。
需要说明的是，本公开实施例中第一连接结构330的形状与光连接器上相应地连接结构匹配设置。例如，当第一连接结构330包括多根连接柱时，光连接器上相应地形成有多个与所述连接柱匹配的连接器孔，使得所述连接柱能够一一对应地插入连接器孔中，以实现所述光波导板与光连接器之间的灵活插拔以及插入时的导向功能。
当然，第一连接结构也可以既包括连接柱、又包括连接孔。
当第一连接结构330包括多个连接孔时，光连接器上也可以相应地形成有多个与所述连接孔匹配的连接插针，该连接插针能够一一对应地插入所述连接孔中，以实现所述光波导板与光连接器之间的灵活插拔以及插入时的导向功能。
本公开实施例对第一连接结构330横截面的形状不作具体限定，例如，第一连接结构330的横截面形状可以是矩形、圆形、椭圆形，等等。
为提高波导芯210与光连接器之间传输信号的稳定性，优选地，如图2至图5所示，定位器300的第二定位面B上形成有多个连接凸起320，多个第一连接结构330(所述连接柱或所述连接孔)设置在连接凸起320上。
相应地，所述光波导板的连接定位层220中形成有连接槽222，且多个连接凸起320能够一一对应地多个插入连接槽222中，以使得第三定位面C与波导芯210的端面平齐。
在本公开实施例提供的所述光波导板中，第二定位面B上还形成有多个连接凸起320，且第三定位面C延伸至连接凸起320和连接定位层220所在的高度。当光连接器通过所述连接柱或所述连接孔插接在所述光波导板上时，光连接器的连接面可以与第三定位面C贴合，如果第三定位面C与波导芯210的端面平齐，光连接器的连接面就可以与波导芯210直接贴合，从而提高了波导芯210与光连接器之间传输信号的稳定性。
为提高波导芯210与光连接器之间传输信号的稳定性，进一步优选地，如图2所示，连接定位层220与波导芯210同层设置。这就使得第一定位面与波导芯表面也是同一个表面，利用第一定位面A对波导芯的高度方向进行定位，偏差可以控制在纳米级别，以第一定位面A为定位基准，可以将第一连接结构在高度方向进行精确定位。
当光连接器通过所述连接柱或所述连接孔插接在所述光波导板上时，其连接位置直接与波导芯210位于同一高度，例如，所述连接柱或所述连接孔可以直接位于波导芯210的两侧，从而提高了光连接器与波导芯210之间对接的稳定性，进而提高了信号传输的稳定性。
为了在保证光连接器与波导芯210稳定对接的前提下简化装置结构，作为本公开的一种优选实施方式，如图3至图5所示，第一连接结构330包括两根所述连接柱(图中所示情况)或者两个所述连接孔，两根所述连接柱或者两个所述连接孔分别位于波导芯210的端面的两侧。
为简化制作光波导板的工艺，提高第一连接结构330的对位精度，优选地，如图2所示，连接定位层220的第一定位面A与波导芯210背离光波导板主体100一侧的表面(即图中波导芯210的上表面)平齐。
需要说明的是，图1至图5均为光波导板在端口处的结构设计或部分结构设计，如图2所示的结构可能只是波导板在某个端口处的部分层结构，光波导板在其上可能还包含有其它的层结构，本公开对所述光波导板的其他结构不作具体限定。
在本公开中，连接定位层220的厚度优选为与波导芯210的厚度相等，从而在制作连接定位层220与波导芯210时，可以使二者同时形成，以简化光波导板的制作工艺。并且，在设计第一连接结构330与定位器300上的第二定位面B之间的位置关系时，不必考虑连接定位层220的第一定位面A与波导芯210的上表面之间的位置公差，从而减小了第一连接结构330与波导芯210之间的尺寸链中叠加的公差数量，提高了第一连接结构330与波导芯210之间的对位精度。
进一步优选地，连接定位层220与波导芯210材料相同，且由同一膜层得到。例如，连接定位层220与波导芯210通过对同一膜层进行刻蚀得到，如图2所示，波导芯210与其两侧的连接定位层220之间即为刻蚀出的槽，在此优选实施例中，波导芯210与连接定位层220的上表面近似为同一平面，从而进一步提高了第一连接结构330与波导芯210之间的对位精度。
本公开对定位件310的形状不作具体限定，例如，定位件310可以是棱柱、半球体、卡扣等。为降低对光波导板的制作工艺要求，作为本公开的一种优选实施方式，如图2至图5所示，定位件310的形状为圆柱体。在本公开中，设置定位件310的形状为圆柱体，从而在定位件310发生旋转时也能够插入安装孔110中，在制作定位器300时不必对定位件310的角度进行定位，降低了对光波导板的制作工艺要求，进而降低了工艺成本。
作为本公开的第三个方面，还提供一种光波导板组件，如图5所示，所述光波导板组件包括前面实施例中所述的光波导板和前面实施例中所述的定位器300，所述光波导板与定位器300固定连接。
在本公开实施例提供的所述光波导板组件中，第一连接结构330与波导芯210之间的相对位置可通过机械结构之间的配合关系确定，在组装所述光波导板组件时，通过人工或机械手直接将定位器300被动安装在连接定位层220上即可实现第一连接结构330的精确定位，无需采取激光收发检测等辅助措施，进而降低了所述光波导板组件的生产制作成本，提高了所述光波导板组件的制作效率。
作为本公开的第四个方面，还提供一种光背板，所述光背板包括所述光波导板、定位器和光连接器，其中，所述光波导板为前面实施例中所述的光波导板，所述定位器为前面实施例中所述的定位器300，所述光波导板与定位器300固定连接，所述光连接器具有定位接收面，所述定位接收面上形成有第二连接结构，所述第二连接结构能够与定位器300上的第一连接结构330连接，以使得所述定位接收面与所述光波导板中的波导芯210的端面相对设置，并接收波导芯210中的光信号。
在本公开实施例提供的所述光背板中，通过机械结构之间的配合实现第一连接结构330与波导芯210之间相对位置的定位，通过人工或机械手直接将定位器300被动安装在连接定位层220上即可实现第一连接结构330的精确定位，无需采取激光收发检测等辅助措施，进而降低了光波导板的生产制作成本，提高了光波导板的制作效率。
本公开对定位器300的第一连接结构330如何与所述光连接器连接不作具体限定，例如，可选地，当定位器300的第一连接结构330包括多根连接柱(即图2至图5所示的情况)时，相应地，所述第二连接结构可以包括形成在所述定位接收面上的多个连接器孔，所述连接柱能够一一对应地插入所述连接器孔中；
当定位器300的第一连接结构330包括多个连接孔时，相应地，所述第二连接结构可以包括多个连接插针，所述连接插针能够一一对应地插入所述连接孔中。
本公开对第一连接结构330和所述第二连接结构的横截面形状不作具体限定，例如，第一连接结构330和所述第二连接结构的横截面形状可以是圆形、椭圆形、矩形等。
为便于实现插拔连接，优选地，所述连接柱/所述连接插针的横截面尺寸或长度小于所述连接器孔/所述连接孔的横截面尺寸或长度。例如，当第一连接结构330和所述第二连接结构的横截面形状为圆形时，所述连接柱/所述连接插针的直径比所述连接器孔/所述连接孔的直径小0.3μm。
为提高波导芯210与所述光连接器之间传输信号的稳定性，优选地，在前面所述的定位器300的第二定位面B上形成有多个连接凸起320，以使得所述第三定位面C与所述波导芯210的端面平齐的方案中，当定位器300与光连接器连接时，所述定位接收面与定位器300的第三定位面C贴合。
本公开对所述光连接器的种类不作具体限定，例如所述光连接器可以是MPO连接器(Multi Push On connector)。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
Claims (13)
1.一种光波导板，其特征在于，所述光波导板包括光波导板主体、设置在所述光波导板主体上的波导芯、连接定位层，所述连接定位层具有第一定位面，所述第一定位面上具有多个导板连接结构，所述导板连接结构用于与定位器连接。
2.根据权利要求1所述的光波导板，其特征在于，所述导板连接结构包括定位孔和定位件中的一者，所述定位器上具有定位孔和定位件中的另一者，且所述定位件能够插入所述定位孔中，以使得所述定位器与所述光波导板固定连接。
3.根据权利要求1所述的光波导板，其特征在于，所述连接定位层与所述波导芯同层设置。
4.根据权利要求2所述的光波导板，其特征在于，所述定位件的形状为圆柱体。
5.一种定位器，其特征在于，所述定位器用于与权利要求1至4中任意一项所述的光波导板连接，所述定位器具有第二定位面，所述第二定位面上具有多个定位连接结构，多个所述定位连接结构能够与所述光波导板上的多个导板连接结构一一对应地连接，以使得所述第一定位面与所述第二定位面相互贴合；所述定位器上具有多个第一连接结构。
6.根据权利要求5所述的定位器，其特征在于，所述光波导板为权利要求2所述的光波导板，所述导板连接结构包括定位孔和定位件中的一者，所述定位连接结构包括定位孔和定位件中的另一者，且所述定位件能够一一对应地插入所述定位孔中，以使得所述第一定位面与所述第二定位面相互贴合。
7.根据权利要求5所述的定位器，其特征在于，所述定位器具有第三定位面，所述第三定位面与所述光波导板中波导芯的端面朝向一致，且所述第一连接结构设置在所述第三定位面上。
8.根据权利要求7所述的定位器，其特征在于，所述第一连接结构包括多根连接柱，所述连接柱设置在所述第三定位面上，且所述连接柱沿所述波导芯的长度方向延伸；和/或
所述第一连接结构包括多个连接孔，所述连接孔形成在所述第三定位面上，且所述连接孔的轴线方向与所述波导芯的长度方向一致。
9.根据权利要求8所述的定位器，其特征在于，所述定位器的第二定位面上形成有多个连接凸起，多个所述第一连接结构设置在所述连接凸起上；
所述光波导板的连接定位层中形成有多个连接槽，多个所述连接凸起能够一一对应地插入多个所述连接槽中，以使得所述第三定位面与所述波导芯的端面平齐。
10.根据权利要求8或9所述的定位器，其特征在于，所述第一连接结构包括两根所述连接柱，两根所述连接柱分别位于所述波导芯的端面的两侧；或者
所述第一连接结构包括两个所述连接孔，两个所述连接孔分别位于所述波导芯的端面的两侧。
11.一种光波导板组件，其特征在于，所述光波导板组件包括权利要求1至4中任意一项所述的光波导板和权利要求5至10中任意一项所述的定位器，所述光波导板与所述定位器固定连接。
12.一种光背板，所述光背板包括光波导板组件和光连接器，所述光波导板组件通过所述定位器与所述光连接器连接，其特征在于，所述光波导板组件为权利要求11所述的光波导板组件，所述光连接器具有定位接收面，所述定位接收面上形成有第二连接结构，所述第二连接结构能够与所述定位器上的第一连接结构连接，以使得所述定位接收面与所述光波导板中的波导芯的端面相对设置，并接收所述波导芯中的光信号。
13.根据权利要求12所述的光背板，其特征在于，所述定位器为权利要求8至10中任意一项所述的定位器，
所述第一连接结构包括多根连接柱，所述第二连接结构包括形成在所述定位接收面上的多个连接器孔，所述连接柱能够一一对应地插入所述连接器孔中；和/或
所述第一连接结构包括多个连接孔，所述第二连接结构包括多个连接插针，所述连接插针能够一一对应地插入所述连接孔中。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201911399743.XA CN113126209A (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种光波导板、定位器、光波导板组件和光背板 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2014145979A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-14 | Fujitsu Ltd | 光コネクタの製造方法、光コネクタ製造装置、及び光コネクタ |
| CN108463751A (zh) * | 2015-10-28 | 2018-08-28 | 京瓷株式会社 | 光连接器、光连接器系统以及具有它们的有源光缆 |
| WO2019182028A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光コネクタ及びこれを搭載する機器 |
-
2019
- 2019-12-30 CN CN201911399743.XA patent/CN113126209A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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