CN1214265C - 具有连接舌片的柔箔 - Google Patents

Abstract

在一具有光波导如光纤(3)的光学柔箔(1)中，光纤的端头可被定位在光学柔箔内端位置或边缘位置上。在这些光纤端的周围做有切口(7，9)而形成舌片(11，13)，该舌片可从柔箔(1)的平面上被侧向弯曲，光纤(3)的端头被定位在舌片的外边缘上。这样便可使光纤以不同方向例如以垂直于柔箔(1)的方向与外部器件连接。从而柔箔(1)可被用来将光输送到电路底板(21)上，舌片(11)延伸通过底板内的孔眼(29)。由于没有一个连接舌片需要延伸到柔箔的边缘之外，故柔箔可便于搬弄。这一点对例如在舌片的端头抛光光纤的端点是有利的。

Description

具有连接舌片的柔箔

技术领域

本发明涉及用于柔箔的光纤连接装置，所谓柔箔为有光波导排列在其内或其上的柔性片，连接装置的目的为例如要用来连接到电路板和底板上。

背景

由于计算机，电信等的数据率不断增大，长时期来在远距离宽带通信上很好地建立起来的光纤通信，也被引用到交换机和计算机等内部的短距离应用上。对于这种应用，光纤互连数就变得重要起来。这样就需要对光纤成一般地说对光波导的安排进行控制和处理。

对此一种实用的方法是采用一单独的光学层将所有光纤连接容纳在具有内部光纤/波导的光纤柔箔内，在光纤/波导的端头使用光纤连接器就可连接到光电器件和外部器件如电路底板上。

在AT&T公司的一些专利中，特别是授予Bonnani等的美国专利5,204,925号，说明光纤柔箔的使用，该柔箔设有从主体上伸出的舌片，该舌片能够相对于主体扭转90°角，为的是可完成“边对边”的底板连接，其时电路板的主体和底板柔箔的主体两者的边互相垂直地设置着。就一般的系统而言，与比较常见的电路板垂直地从底板上伸出的情况相比，这是一个不寻常的外形。在AT&T的方案中这种状态也许可能用折叠柔箔的方法来完成。

但AT&T的想法有一个严重的限制，即它不可能用所揭示的简单的几何方案来在数个不同的位置上将电路板的一条边连接到底板上。虽然这种连接在原理上是可能的，只要进一步延伸舌片使它既能扭又能弯似乎便可做到。但这样让舌片从边缘上伸出，底板柔箔的边缘长度要比原来由于板与板之间要间隔开所需的外廓尺寸还要大得多，这个现象特别在每块电路需要较多舌片时更为显著。

在这是授予AT&T公司的Burack等的美国专利5,259,051号中曾公开一种光学柔箔的制造方法。在该专利的结合图7说明的实施例中，采用有多个舌片从主体伸出的基箔。在这基箔上安排着一条或多条光纤，然后这些光纤被切割，因此能在其上施加顶箔。最后舌片的边和边界被切割。

综述

本发明的一个目的是要提供在光学柔箔上的光波导的连接装置，使柔箔有一个紧凑的外形，并使柔箔所服务的底板和电路板能有一个灵活的布线。

本发明另一个目的是要提供一个柔箔，其构造使连接舌片能在简单的设备内抛光。

这样，本发明要解决的问题可归结为如何制造一个柔箔，该柔箔须能容易操作，在柔箔的任何地方都可与外界连接，还要能以简单的方式抛光连接舌片上的波导端。

在一具有光波导如光纤的光学柔箔内，将光纤的端头定位在柔箔的里端位置和边缘位置上都是可以的。可将这种光纤端头的周围大部分切开形成舌片，使光纤的端头定位在舌片的外部边缘上。这些舌片被这样制造使它们能从柔箔的主体平面上弯曲并且这样就可从这个平面上突起。这些舌片于是可被定位在柔箔的基本上在里端的位置上，因而没有一个舌片部分会在柔箔的平面内伸出到柔箔的边缘外。在抛光舌片边缘的光纤时可将舌片弯曲使其外部区域例如与柔箔的平面垂直并在抛光操作中将舌片牢固地保持在这个位置上。在抛光操作之前舌片端头能设有合适的光学连接器。

这样，这些从柔箔本体上切开形成的舌片能被用来例如不仅作为连接到位置与柔箔本体一个大表面紧接的电路板的光电器件上的装置，而且可以作为方向与传统的电路底板平行、位在其后侧、作用犹如光学底板的柔箔上取得90°弯折的装置。采用这种型式的布局技术，便能在底板和电路板之间得到多个光学连接点，而可不需增加底板柔箔的边缘长度来希望得到每块板上较多的舌片。在电路底板上制出开口使从光纤底板上弯曲的舌片通过该开口，便能在板边缘上得到电路连接点和光学连接点的混合物。采用这种布局技术还可使舌片端的例如为多通道型式的光学连接器的方向与电路板平行，从而舌片可不需任何扭转。

由于切开形成的舌片必需从柔箔上取去一部分表面，该部分表面否则可安排光波导，因此要求舌片不要不必要地延长，这样它们就能以小的半径弯出到柔箔的主平面以外。对于光学底板还要求与将被连接到底板上的印刷电路板保持合理的间距。另外还要求安排在柔箔内光纤须能以小的半径安排在切开形成的舌片周围，因为如果以大半径安排，甚至会减少能被安排在柔箔内的光纤的数目。这一点只要用合适的柔箔生产方法便可做到。因为光学柔箔的适当的光纤安排和层叠技术使这一点能够做到而不会削弱可靠性。这方面可参阅同时提交的国际专利申请“光纤在基片上的敷设”和“光学柔箔的层叠”。除了将光纤层叠在柔箔内以外，设有按型样制造的聚合物波导的柔箔也能使用。

通过切开形成的用于线路板的舌片及不需要将舌片伸出到叠箔边缘之外这两个优点既便于安排光纤线路又便于制造。这个制造方面的优点对底板同样适用。

当舌片在外边即从柔箔的边缘伸出时，与具有许多明确为内部的舌片且这些舌片平行于传统电路板大表面的柔箔相比，在安排光纤线路时，前者虽然在柔箔上具有较多不受干扰可供安排光纤线路的面积，但就总的可供安排光纤线路的面积而言，前者虽然比后者小。这是因为按定义，外部舌片意为通常为长方形的柔箔所使用的舌片，那种柔箔通常比电路板小，但当使用的舌片的位置可任选时，柔箔就可做得与线路板同等大小。这时可任选的舌片位置使线路板上的相应的光纤连接器在布置时可较少受到限制，例如不一定必须设在板边。但这一点的重要性可能仅限于一些特殊情况。

在上述AT&T专利中曾提到连续敷设的过程。现在为了使光学柔箔内的内部舌片实用，所采用的光纤敷设方案是不连续的，光纤可被切断并重新在数个位置上开始敷设，这种做法具有一定优点，因为否则将会有许多多余的松散光纤敷设在柔箔上。但这一点也许可能被接受只要柔箔的层叠过程不会在光纤互相交叉的位置上造成太多的损失即可。这种在光纤敷设过程中不需要使用连续光纤的装置在上述同时提交的国际专利申请“光纤在基片上的敷设”中曾有说明。对于具有聚合物例如薄膜式的波导的柔箔，这一点不是一个问题。

就制造而言，一个具有舌片从其边缘上伸出的柔箔对例如连接器的抛光操作是不好处理的。而对于这样一种操作，舌片在内的柔箔可容易地安装在一个简单的长方形框架上，然后用可移动的保持器装置将舌片从柔箔主体的平面上弯曲，使舌片的端部区域与所说平面成一预定的角度如直角。然后将在弯曲舌片端头上终止的波导的端表面抛光，最后将弯曲的舌片恢复到其在柔箔主体平面内的原来位置。一般地说，在抛光操作之前，可将一个光学连接器如MT连接器连结到舌片端头上。

本发明的另外一些目的和优点将在下面的说明中列出，部分可从说明中显著地看出，或者可通过本发明的实施获知。本发明的一些目的和优点可用特别是在权利要求中指出的那些方法、过程、装置及其结合来理解和得到。

附图的简要说明

虽然本发明的创新的特征已在权利要求书中具体列出，但要完全理解本发明，包括组织、内容及其特征，最好仔细阅读下面结合附图对非限定性的实施例所作的详细说明，在附图中：

图1为具有光学柔箔敷设在其上的线路板的概略的透视图；

图2为具有一个光学柔箔安装在其后的电路底板的概略的透视图；

图3为图2中的组合件在线路板之前还具有一个光学柔箔时的概略的横向剖视图；

图4为在一柔箔的连接器中用来抛光光纤端头的装置的概略透视图。

详细说明

图1示出一个具有光波导的柔箔，在较优的实施例中光纤段3沿着准确限定的路径被连结在两块相同的柔性塑料片之间，这两块塑料片互相层叠，形成一个长方形的柔性的复合结构。柔箔1被放置在印刷电路板5的一个大表面的顶上并与它平行。电路板5与柔箔1一样也是长方形，但一般略为小一点。在柔箔1上制出切口7，9以便形成内部舌片11和边缘舌片13，舌片11和13的位置这样迭定，使光纤段3的端头位在舌片11，13的端头或最外边上。当切口或通孔7在柔箔1的内部位置上制出以便形成内部舌片11时，它们可具有一般为U形的形状，它们还可被制成两个平行的狭长区域9以便用来制出在柔箔边缘上的舌片13，这样一个边缘舌片13的最外部分或端部就是柔箔1的边缘的一部分。

舌片11，13具有基本上为长方形的形状，其长边与要被连接到某些器件上的位在舌片内的光纤平行。最外侧的短边为舌片的端头或最外边，在那里光纤终止在一与边垂直的方向上。在短边的内侧为与柔箔1连接的舌片。切7，9最好用去除某些柔箔上的材料如狭长的U形条或直条制出。舌片11，13能从柔箔1的平面上弯出，条件是柔箔的塑料片须是柔性的并且层叠的制造要合适，使舌片具有足够的长度而并不损及光纤或在其内引起不希望有的衰减。在舌片端头上可连结某些传统的光纤连接装置15如MT连接器以便为在舌片端终止的光纤形成合适的光纤界面。这样连结在线路板5上的光电模块17便可连接到内部舌片11的光纤上。边缘舌片13可被连接到光纤底板连接器19上，该连接器19装在要被连接到底板的线路板5的边缘上。当这样一个底板连接器19装在线路板5上离开边缘一个距离时，切口部7′在柔箔1的边缘上留下一个狭长条20，这样做也是可以的，如图1在靠近柔箔的右下角处所示。为了制出这种连接，舌片11，13须弯曲成S形，S形的两个端部位在两个相互离开一个小距离的平行平面上。

在图2的透视图中，柔箔1′如图所示被紧密地定位在电路底板21的后面，该柔箔的作用是作为光纤的补充底板。印刷电路板垂直地从底板21的前表面上伸出，并通过合作的传统的电边缘点23和底板连接器条25连接到该底板上。图3为一剖视图示出与图2相同的元件，只是这里也有一个光学柔箔1位在线路板5的表面上，其方式与图1所示相同，该板载有电和光的元件24和一个光电器件17。印刷电路板5在其后边上设有光学连接器，而图1中的光学连接器19不是这样。在连接器条25或与它靠近而平行的相应于印刷电路板5上的光学连接器27的位置上，在电路底板21上制有长方形的通孔29，以便使从柔箔1伸出的舌片11连接到装在底板21前侧的光学连接器30上，舌片在弯曲后，其端部便与柔箔1的主体和被插入到底板21后端的光学连接器30垂直。在电路底板上的光学连接器30被这样设置使当线路板5被连接到底板上时，相应的光学连接器27正好配装在其内。

由于柔箔上的连接舌片没有伸出到超过柔箔的基本上为长方形的范围，它就可便于搬运而不会有损坏舌片的危险。这样，如图4所示，为了抛光，它能以其周边安装在抛光机33的可在X-Y方向移动的台31上。它能逐片逐片地被重复定位，使每一次舌片11都能直接被放置在连结在机器33固定臂37的连接器的夹持器之下。连接器的夹持器35设有弯曲舌片的装置，使其端部区域与柔箔1和台面31成一斜角或直角，如图中的向下方向。有一具有旋转抛光轮41的固定的抛光装置定位在X-Y台31之下。在舌片11被连接器的夹持器35弯曲后，该抛光装置可抛光舌片端边上的光纤端。抛光轮的旋转轴线可与柔箔主体和台面31垂直，但当它被定位成一斜角如约45°时同样好用。连接器的夹持器35总是将要抛光的舌片弯曲使其端部区域与旋转轴线平行或与它形成一个微小的预定的角度。

虽然在上面图示并说明本发明的具体实施例，但应知道，对本行业的行家来说，是容易据此作出众多的修改和改变的。因此本发明就广义来说，不应局限于那些示出和说明的具体细节、代表性的装置和说明的例子。而且各种修改可在不偏离本发明的权利要求及其等同物所限定的一般创新概念的精神或范围下进行。因此所附权利要求理应覆盖在本发明的精神和范围内的所有这些修改和改变。

Claims (12)

1、一种连接装置，它用于将一光学柔箔的一个光波导在所述光波导的一第一部分上连接到一外部器件上，以便将光输入所述光学柔箔的所述光波导中或从所述光波导中输出光，其中所述光学柔箔在一个平面内具有一个主体，其特征在于，所述连接装置在所述光波导的所述第一部分上如此具有一个开口，即形成一个舌片地在所述光学柔箔上留有一个用于支承所述第一部分的区域，从而所述的第一部分和所述舌片能够侧向弯曲或折曲即离开所述光学柔箔的所述平面并且所述的第一部分和所述舌片不能在所述光学柔箔平面内伸出到所述光学柔箔的边缘之外。

2、如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述第一部分被定位在所述光学柔箔平面的一个里端位置上，所述里端位置离所述光学柔箔边缘有一定距离，所述开口成U形。

3、如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述第一部分位于所述光学柔箔的边缘上，所述开口具有从所述光学柔箔边缘起垂直向内延伸的条状形状。

4、一种用于一光学柔箔的一个光波导的连接装置的制造方法，其中所述光学柔箔在一个平面里具有一个主体，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

-如此制造所述光学柔箔的所述光波导，即至少一个光波导具有一个第一部分，而且要在所述第一部分上进行所述光波导与一外部器件的光学连接，以便将光输入所述光学柔箔的所述光波导中或从所述光波导中输出光；

-然后，在所述的第一部分上形成所述光学柔箔的开口，即形成一个舌片地在所述光学柔箔上留有一个用于支承所述第一部分的区域，从而所述第一部分和所述舌片能够侧向弯曲或折曲即离开所述光学柔箔的所述平面并且所述第一部分和所述舌片不能在所述光学柔箔平面内伸出到所述光学柔箔的边缘之外。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，

-在制造所述光波导时，所述第一部分被布置成要定位在所述光学柔箔平面的一个里端位置上，所述里端位置离所述光纤柔箔边缘有一定距离，

-在形成所述开口时，将所述开口制成U形。

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，

-在制造所述光波导时，所述第一部分被定位在所述光纤柔箔的一边缘上，

-在形成所述开口时，所述开口被制成具有从所述光学柔箔边缘起垂直延伸的条状形状。

7、一种光学柔箔，它包括至少一个具有一第一部分的光波导，在所述第一部分上要进行所述光波导与一外部器件的光学连接，以便将光输入所述光学柔箔的所述光波导里或从所述光波导中输出光，其中所述光学柔箔在一个平面里具有一个主体，其特征在于，所述光波导具有一个连接装置，所述连接装置在所述光波导的所述第一部分上如此具有一个开口，即形成一个舌片地在所述光学柔箔上留有一个用于支承所述第一部分的区域，从而所述第一部分和所述舌片能够侧向弯曲或折曲即离开所述光学柔箔的所述平面并且所述第一部分和所述舌片不能在所述光学柔箔平面内伸出到所述光学柔箔的边缘之外。

8、如权利要求7所述的光学柔箔，其特征在于，所述第一部分位于所述光学柔箔平面的一个里端位置上，所述里端位置离所述光学柔箔边缘有一定距离，所述开口成U形。

9、如权利要求7所述的光学柔箔，其特征在于，所述第一部分位于所述光学柔箔的一边缘上，所述开口具有从所述光学柔箔边缘起垂直延伸的条状形状。

10、一种底板组件，它具有一块电路底板，在该电路底板具有一个用于要连接到该底板组件上的电路板的第一表面电连接器，该底板组件还具有一个光学柔箔，所述光学柔箔包括至少一个具有一第一部分的光波导，在所述第一部分上要进行所述光波导与一外部器件的光学连接，以便将光输入所述光学柔箔的所述光波导里或从所述光波导中输出光，其中所述光学柔箔在一个平面里具有一个主体，其特征在于，所述光波导具有一个连接装置，所述连接装置在所述光波导的所述第一部分上如此具有一个开口，即形成一个舌片地在所述光学柔箔上留有一个用于支承所述第一部分的区域，从而所述第一部分和所述舌片能够侧向弯曲或折曲，即离开所述光学柔箔的所述平面，并且所述第一部分和所述舌片不能在所述光学柔箔平面内伸出到所述光学柔箔的边缘之外，所述光学柔箔被定位在所述电路底板的一个第二表面上并与所述第二表面平行，其中所述第二表面与第一表面相对，所述电路底板设有用于让所述光学柔箔的所述舌片穿过的通孔。

11、一种光学柔箔的制造方法，其特征在于，它包括下列步骤：

-制造出这样一个光学柔箔，即所述光学柔箔具有至少一个光波导和至少一个连接装置，该连接装置具有至少一个柔性连接舌片，从而所述的至少一个光波导的一端被定位在所述的至少一个柔性连接舌片的一端上，在该舌片上要进行从所述的至少一个光波导到一外部器件的光学连接，以便将光输入所述的至少一个光波导中或从中输出光，其中所述的光学柔箔在一个平面里具有一个主体并且该连接装置在所述主体面区域里如此具有开口，即形成一个舌片地在所述光学柔箔上留有一个用于支承所述第一部分的区域，从而所述第一部分和所述舌片能够侧向弯曲或折曲即离开所述光学柔箔的所述平面并且所述第一部分和所述舌片不能在所述光学柔箔平面内伸出到所述光学柔箔的边缘之外；

-如此弯曲所述的至少一个柔性连接舌片，即所述的至少一个连接舌片的一端区相对所述平面以一个预定角度被定位；

-将所述的至少一个光波导的终止于所述弯曲的至少一个柔性连接舌片的那端上的一个端表面抛光；

-使所述弯曲的至少一个柔性连接舌片恢复到在所述光学柔箔的所述主体平面上的一个原始位置中。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述抛光前，将一个光学连接器连接到所述的至少一个柔性连接舌片的所述端头上。

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