CN1685264A - 光连接器组件,耦合装置以及对准这种耦合装置与波导结构的方法 - Google Patents

光连接器组件,耦合装置以及对准这种耦合装置与波导结构的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光连接器组件,用于在叠层的x-y平面内光连接到波导结构,其中连接器组件包括提供第一光程的耦合装置,而波导结构提供从所述第一光程偏转的第二光程。耦合装置包括第一参考装置,它适合与叠层中的第二参考装置协同工作,其中第二参考装置适合于对准耦合装置与x-y平面内沿x方向和y方向的波导结构,为的是光耦合第一光程与第二光程。因此,提供的光连接器组件可以提高波导结构与耦合装置和/或配合光学装置中光程之间的光耦合。耦合装置可以包括耦合光连接器与波导结构的第三参考装置。本发明还涉及对准耦合装置与波导结构的方法。

Description

光连接器组件,耦合装置以及 对准这种耦合装置与波导结构的方法
技术领域
本发明涉及光连接器组件,用于光连接到叠层中至少一个x-y平面内至少一个波导结构,所述连接器组件包括至少提供一个第一光程的耦合装置,所述波导结构至少包括一个光波导,它至少提供一个从所述第一光程偏转的第二光程,所述耦合装置包括第一参考装置,它适合与所述叠层中的第二参考装置协同工作。本发明还涉及这种光连接器组件所用的耦合装置以及用于对准耦合装置与波导结构的方法。
背景技术
光底板可以是印刷线路板(PCB),通过提供可以发送光信号的光程,用于光耦合光学元件,光电器件或其他的PCB。通常,光波导用于提供通过底板发送这些光信号的光程。在混合方法中,这些波导集成或嵌入到底板中。图1表示以下讨论的这种底板示意图。为了减小这种波导结构与各种元件或其他PCB耦合的光损耗,对准是这个技术领域中的关键问题。
US 6,236,788 B1公开一种用于对准光学元件的装置,其中提供一个放置在底板上耦合光进入或离开波导的装置。底板支承反射镜座。还提供一种保持装置,用于保持光学元件或光电器件,例如,透镜或玻璃光纤连接器。反射镜座包含第一对准标记,而保持装置包含第二对准标记,第二对准标记把第一对准标记扣在一起,从而可以沿平行于波导的方向(x方向)对准。保持装置包含第三对准标记,而底板包含第四对准标记,它们用于沿垂直于波导的方向(y方向)对准。
然而,现有技术中公开的对准装置不能在保持装置中的第一光程与波导结构限定的第二光程之间提供有效的光耦合,因为参考标记不能保证正确的对准。参考标记导致仅沿x方向或y方向的独立对准。不能保证x-y平面内沿x方向和y方向的同时对准。
发明内容
本发明的目的是提供一种光连接器组件,它可以改进波导结构与耦合装置之间的光耦合。
实现这个目的是借助于提供一种光连接器组件,其特征是,所述第二参考装置适合于在所述x-y平面内沿x方向和y方向对准所述耦合装置与所述波导或波导结构,为的是光耦合所述第一光程与第二光程。按照这种方式,可以实现有效的光耦合,因为x方向和y方向是同时对准的。
最好是,耦合装置还包括第三参考装置,用于对准有第三光程的配合光学装置与波导或波导结构,为的是光耦合第二光程与第三光程。由于第一参考装置和第三参考装置可以在相同的过程步骤中制造或按照预定的方式相互之间定位,耦合装置可以制造成准确的中间元件,用于耦合波导或波导结构与配合光学装置提供的光程。这种配合光学装置的光连接器可以有第四参考装置,它适合与耦合装置的第三参考装置协同工作。第三参考装置和第四参考装置可以是引导参考装置,例如,导销和对应的导孔或V型脊和对应的V型槽。耦合装置包含提供第一光程的区域。在本发明的一个实施例中,这个区域可以包括光学元件,例如,透镜或透镜阵列。使用透镜的优点是,优化与配合装置和/或其光纤的耦合和准直发散的光束。
在本发明的一个实施例中,第一光程是相对于第二光程偏转一个偏转角。在波导结构的波导小平面上形成反射层,可以实现这种偏转。这种偏转的优点是,偏转装置沿z方向的位置是由波导本身确定的。
此外,反射镜座可用于实现上述的偏转。这种反射镜座最好有与光学元件对准的参考装置。利用第二参考装置由取放机(pick andplace machine)定位这个反射镜座,可以实现反射镜座与波导结构的对准。此外,反射镜座上相同或不同的参考装置可用于对准这个反射镜座与光学元件。
反射镜座可以构成耦合装置的集成部分,耦合装置还可以包含光学元件。这是有利的,由于反射镜座与反射镜座之间不能运动,这种集成耦合装置有较少的自由度。
最好是,偏转角大致是90度。利用光底板的混合方法,这种偏转角可以有利地应用于叠层中,例如,印刷线路板(PCB)。
在本发明的一个实施例中,叠层包括x-y平面内或沿z方向的多个波导。在这个实施例中,波导的反射面或反射镜座适合于偏转这些多个波导提供的多个第二光程与耦合装置提供的对应第一光程之间的光信号。
在本发明的优选实施例中,波导结构适合于定位第二光程中的反射镜座。最好是,反射镜座放置在包层上。按照这种方式,可以得到沿z方向的位置控制;沿z方向不充分的位置控制可以负面影响x-y平面内沿x方向的对准。相同的道理适合于第一参考装置,如果这种装置是引导参考装置,例如,销钉。最好是,这种引导参考装置确定平行于x-y平面的平面。利用粘合剂填充反射镜座以下至少在包层中确定的空间,反射镜座可以固定到波导结构。这种粘合剂作用拉力到反射镜座,使这个反射镜座保持准确的位置。反射镜座可以由这个空间中提供的支承结构支承。
在本发明的一个实施例中,第一参考装置和第二参考装置在x-y平面内有受限的尺寸。这种第二参考装置有利于沿x方向和y方向同时对准。
在本发明的一个实施例中,第二参考装置形成在在叠层的相同层中。最好是,这层对应于波导结构中的层或叠层中的顶层。在第一种情况下,可以在制造波导结构过程步骤的相同步骤中同时加第二参考装置,而在第二种情况下,第二参考装置是容易对准的。
在本发明的一个实施例中,第一参考装置和第二参考装置是引导参考装置或标记参考装置。例如,引导参考装置是沿垂直于x-y平面内一个方向(z方向)延伸的导销,而用于配合导销的对应导孔。标记参考装置是用于对准耦合装置与波导结构的可见标记,例如,取放机。应当注意,可见性不必是指肉眼可见,也可以是指在x射线谱中司见。
最后,本发明涉及一种对准耦合装置的方法,提供第一光程和波导结构,至少包括沿叠层中x-y平面内的一个光波导,所述波导提供从第一光程偏转的第二光程,所述耦合装置包括第一参考装置,所述方法包括以下步骤:沿相对于所述波导结构的预定x方向和y方向,在所述叠层的至少一个单层中加第二参考装置,和在所述x-y平面沿x方向和y方向匹配所述第一参考装置与所述第二参考装置,从而对准所述耦合装置与所述波导结构。
US 6,404,960公开一种柔性光连接器组件,用于连接柔性波导结构到光芯片,其中利用参考装置实现对准。然而,这个出版物没有涉及一个装置与包括嵌入式波导结构的叠层对准,如在混合底板中的情况。
附图说明
以下参照附图更详细地描述本发明的实施例,其中
图1表示混合光底板概念的示意图;
图2A-2F表示在两个光程之间偏转光信号的各种方法示意图;
图3A,3B表示按照本发明第一个实施例的光连接器组件;
图4A-4D表示按照本发明第二个实施例的光连接器组件;
图5A-5C表示按照本发明第三个实施例的光连接器组件;
图6表示与叠层耦合的耦合装置;
图7A-7F表示按照本发明一个实施例光连接器组件,它包含配合装置的光连接器;
图8A-8D表示按照本发明第四个实施例的光连接器组件。
具体实施方式
图1表示混合光底板或PCB 1,它是包括几层的叠层。以下,这个底板1也称之为叠层1。叠层1至少包括:一个光波导2,它可以是包括多个波导2的部分波导结构3(见图3A)。波导2放置在垂直于图1中平面的x-y平面内。波导2或波导结构3集成或嵌入到叠层1中的至少一层。嵌入式波导2可以是聚合物波导,玻璃片波导或利用嵌入式光纤技术制成的波导。
光信号转移到或来自配合光学器件,例如,光学器件或光电器件4或另一个PCB 5,它是在叠层1中波导2的第一光程6上,波导2提供光信号的第二光程7。为了实现第一光程与第二光程之间最佳的光耦合,这两个光程互相垂直于混合光底板,耦合装置8用于对准的目的。预对准装置是用数字9表示。以下详细地描述耦合装置8以及这个耦合装置8与波导2对准的方法。
为了能使光信号在沿z方向的第一光程6与沿x方向的第二光程7之间偏转,可以采用各种方法,图2A-2F表示这些方法例子的示意图。应当注意,虽然仅画出垂直的偏转,其他的偏转角也是可能的。箭头表示光信号。
波导2是部分的叠层1,它包括上包层10,波导芯11和下包层12。叠层1可以包括波导2以下和/或以上的各种其他层。例如,这种层是沉积在波导2以下的铜层13。此外,叠层1可以包括沿z方向的几个波导2或波导结构3。
在图2A-2D中,利用波导结构3小平面上的反射层14,可以实现第一光程6与垂直的第二光程7之间光信号偏转。
图2A和2C表示反射层14可以是这样的,使光信号产生内反射,即,在反射层14上反射后,光信号基本局限在波导2内。在图2C中,内反射层14与包含光学元件15的耦合装置8进行组合,例如,透镜或透镜阵列。
图2B和2D表示另一种情况,反射层14使光信号产生外反射,即,反射发生在波导2的外部。空间16中最好填充与波导芯相同折射率的材料。同样地,光学元件15可以是部分的耦合装置8,如图2D所示。
图2E和2F表示在第一光程6与第二光程7之间光信号偏转90度的另一种方法。此处,反射镜座17放置在第一光程和第二光程内。反射镜座17是指能够偏转光信号的任何元件,因此,它可以是光栅或棱镜。波导2适合于容纳这个反射镜座17。光信号传播通过的空间16最好也填充折射率匹配材料。反射镜座17可以与包括光学元件15的耦合装置8集成,如图2E所示的透镜或透镜阵列,以及图2F所示的单独元件。也可以利用没有光学元件15的反射镜座17。
应当注意,在利用单独的反射镜座17时,z轴的控制出现问题,因为波导2和反射镜座17的反射界面在内反射或外反射方法中不是自动对准的。在图2B中,这个问题是用反射镜座17和形成光信号的虚线说明。可以观察到,若没有适当地放置反射镜座17,即,反射镜座17的位置沿z方向没有与第二光程7对准,则可以导致光信号沿x方向的偏移。在图4和图5所示的第二个实施例和第三个实施例中具体地讨论这个问题。
增加一个或多个光学元件15可以增强或优化第一光程6与第二光程7之间的光耦合。例如,透镜或透镜阵列可用于准直发散的光束,从而避免光损耗。
在图3A和3B中展示按照本发明第一个实施例的光连接器组件。叠层1包括有各种波导2的波导结构3。波导2包括上包层10,波导芯11和下包层12。包层11和12是在波导结构3的外部并形成部分的叠层1。波导的小平面包括反射层14,它采用以上解释的外反射方法。在波导的小平面上加反射层14,不采取措施可以控制反射层沿z方向的位置。图2E说明沿z方向控制反射面的重要性。
光连接器组件还包括:耦合装置8,它经区域18提供第一光程6。区域18可以包括空腔,并可利用诸如透镜阵列的光学元件15,用于优化波导2中光信号的光耦合。透镜或透镜阵列可以作为单独元件放置在空腔内,或可以形成耦合装置8的组成部分。区域18也可以是通过第一光程6发射的光信号透明区。
耦合装置8包括第一参考装置19,用于沿x方向和y方向对准耦合装置8与叠层1中的波导结构3。这种对准是借助于在叠层1的层中加第二参考装置20完成的。一般地说,第二参考装置20是在相对于波导结构沿预定x方向和y方向3的这层中,因此,当第二参考装置20与第一参考装置19协同工作时,可以在第一光程6与第二光程7之间实现最佳的光耦合。最好是,第二参考装置20确定平行于y方向并垂直于第二光程7的直线。耦合装置8上制成的第一参考装置19确定平行于y方向和区域18纵轴的直线并在沿x方向的预定位置,因此,第二参考装置20在对准期间可以与第一参考装置19重合。
最好是,第二参考装置20是在叠层1的相同层中。在这个实施例中,这一层是波导结构3的下包层12。利用波导结构3中的这层是有利的,因为第二参考装置20在此情况下可以与制造波导结构3的处理步骤同时进行或在该步骤之后。利用激光烧蚀或光刻技术,它是制造波导结构3的常规方法,第二参考装置20可以准确地加到优选层中。可以理解,若其他层完成叠层1,则第二参考装置20仍应当可用于对准。通过覆盖第二参考装置20,并在完成叠层1之后仍可利用,就可以实现这种情况。或者,第二参考装置20可以加到叠层1的顶部。若耦合装置8放置在叠层1上,则具有容易连接的优点。在另一个方案中,第二参考标记20可以加到铜层13中,在波导2的下包层12或另一层以下。第二参考装置20也可以加到上包层10的顶部或反射镜座17的顶部,如图7B和7C所示。
最好是,第一参考装置19和第二参考装置20引导参考装置或标记参考装置。例如,第一参考装置19可以是导销,它与是导孔的第二参考装置20配合。在另一个方案中,若耦合装置8与叠层1耦合,则第一参考装置19和第二参考装置20可以都是导孔,并提供单独的导销。或者,第一参考装置19和第二参考装置20是标记参考装置,在放置耦合装置8到叠层1的机器上是可见的标记。这些标记是在制造波导结构3期间加上的,因为在此情况下可以实现这些标记相对于波导结构的准确定位。在图3A中,第一参考装置19和第二参考装置20是标记参考装置。
最好是,第一参考装置19和第二参考装置20在x-y的平面内不是大尺寸(通常是几微米),它便于沿x方向和y方向同时对准。
在图3B中,它表示沿图3A中直线A-A的剖面图,其中按照本发明利用第一参考装置和第二参考装置,使耦合装置8放置在叠层1中或叠层1上。图6是这种情况的三维示意图。
耦合装置8还包括有第三参考装置22的参考平面21。以下参照图7A-7D描述这种第三参考装置22。
在图4A中,它表示按照本发明第二个实施例的光连接器组件。光连接器组件中的大多数部件和特征已在以上的第一个实施例中讨论过,我们用相同的参考数字表示这些部件。在图4A中,利用参照图2E讨论的偏转方法。在这个方法中,反射镜座17集成在耦合装置6中,用于在第一光程6与第二光程7之间偏转光信号,最好是利用诸如透镜或透镜阵列的光学元件15。如在以上参照图2E时所讨论的,这个方法带来沿z轴控制反射镜座17的问题,因为缺乏沿z方向的控制机构可以导致x-y平面内的失调。
除了图3A中讨论的特征以外,第二个实施例展示叠层1中容纳支承结构24的空间23,它可以从这个叠层1中得到。从图4B展示的剖面图A-A中也可以观察到这些特征,其中通过匹配第一参考装置19与第一参考装置20定位耦合装置8。
确定反射镜座17以下空间23中的支承结构24,可以有效实现z轴控制。从叠层1中去除除了提供高度或z轴控制的支承结构24以外的各层,在第二光程7中定位反射镜座17。在放置反射镜座17的区域中利用激光烧蚀,研磨,或蚀刻等方法,可以去除叠层1中的这些层。若仅仅去除下包层12,则可以实现准确的z轴定位。也可以去除叠层1中的更多层,例如,铜层13;图4B中说明这种情况。为了使反射镜座17相对于第二光程7保持准确的定位,可以在空间23中加粘合材料25。这种粘合材料可以是环氧填充剂。在这个环氧硬化的情况下,向下的拉力作用到反射镜座17上。
如图4C和4D所示,可以在第二光程7上放置反射镜座17而无需支承结构24。或者,叠层1中的各层支承反射镜座17。在图4C和4D中,波导结构3中的上包层10用在第二光程7中定位反射镜座17。
在图5A中,它表示按照本发明第三个实施例的光连接器组件。光连接器组件中的大多数部件和特征已在以上的第一个实施例和第二个实施例中讨论过,我们用相同的参考数字表示这些部件。在图5A中,利用参照图2F讨论的偏转方法。在这个方法中,在耦合装置连接到叠层1之前,利用单独的反射镜座17偏转光信号。
在图5B中,说明定位反射镜座的情况。通过提供有参考装置(未画出)的反射镜座17,可以实现这种定位操作。这些参考装置可以首先是用于pick and place机器提起反射镜座17。随后,利用这个机器定位单独的反射镜座17,例如,利用第二参考装置20作为基准。反射镜座17还可以包括另一个参考装置,为的是此后准确地定位有对应参考装置(暂定)的光学元件15。如上所述,反射镜座17可以包括图7B和7C所示的第二参考装置20。在这种情况下,这种第二参考装置20也可用于完成以上规定的任务。
如在参照图2E和图4A时所讨论的,相对于沿z方向第二光程放置不是自动定位的反射镜座可以带来沿z轴控制反射镜座17的问题,因为缺乏沿z方向的控制机构可以导致沿x方向的第一光程6与第二光程7之间欠佳的光耦合。如图5C所示,它说明图5A和5B中标识的A-A剖面图,此处沿z方向控制所加的装置可以类似于第二个实施例中的装置。
在定位操作之后,耦合装置8可以固定到叠层1。这可以通过在耦合装置8以下加粘合材料25完成。由于这个粘合材料可以填充位于光程6和光程7上的空间16,最好利用诸如环氧的折射率匹配材料。在图6中,它说明第一个,第二个和第三个实施例的光连接器组件,其中耦合装置8已固定到叠层1。
在图7A-7D中,它表示一个实施例的光连接器组件,其中该组件还包括配合装置(未画出)的光连接器26,它提供第三光程27。在图7A中,它展示光连接器组件的全貌,而图7B-7D展示该组件的详细结构。
在图7A中,它表示耦合装置8放置在叠层1上部。提供第三光程到配合装置的光连接器26用于光耦合到叠层1中的波导结构3。
图7B和7C表示按照图7A的叠层1详细结构。图7B和7C对应于图5A-5C中所示的实施例。为了简化,反射镜座17就放置在包层的上部,从而无须考虑z轴控制问题。反射镜座17包括第二参考装置20,用于对准耦合装置8与波导结构3,为了使耦合装置8的第一光程6与波导结构3提供的第二光程7耦合。耦合装置8包括用于这种对准的第一参考装置19,并且还包含透镜阵列15,其中波导结构3中的每个波导2有一个透镜。第一参考装置19和第二参考装置20是标记参考装置。耦合装置8还包括第三参考装置22,为了对准光连接器26与耦合装置8。
如图7D所示,通过提供有第四参考装置28的光连接器26,可以实现光连接器26与耦合装置8的对准。第三参考装置22和第四参考装置28适合于在第二光程7与第三光程27之间实现良好的光耦合。应当注意,在连接配合装置之后,耦合装置8可以是部分的叠层1,预对准装置9或光连接器26。
在图7E和7F中,它表示本发明的一个实施例,其中叠层1在部分的单个x-y平面内包括两个波导结构3。单个反射镜座17放置在两个波导结构3之间,它们有面向波导结构3的反射面。反射镜座17包括第二参考装置20,用于对准耦合装置8与波导结构3。每个波导结构3提供第二光程7。耦合装置8提供用于对准的两个第一光程6和第一参考装置19。空间16中最好填充与波导芯11相同折射率的材料。此外,耦合装置8包括两个光学元件15,此处它们是透镜阵列。最后,耦合装置8包括第三参考装置22,第三参考装置22适合与光连接器26中的第四参考装置28协同工作,它类似于图7D中所示(但提供相关部件的双工装置,例如,第四参考装置28和提供两个第三光程27的装置)。
如上所述,叠层1可以包括沿z方向的多个波导结构3,它们在几个x-y平面内基本上互相平行。图8A-8D表示按照本发明的不同实施例,其中叠层1包括两个沿z方向的两个波导结构3,其中仅画出与单个波导2的相交图。应当理解,本发明也适用于沿z方向有多于两个波导结构的情况。
在图8A中,叠层1包括一个在另一个之上的两个波导2或波导结构3。每个波导2提供第二光程7。沿这两个第二光程7传播的光信号被加在波导小平面上的反射层14反射。耦合装置8包括区域18并提供两个第一光程6,区域18中容纳的光学元件15在第一光程6上。此处的光学元件15是透镜。最好是,利用与波导芯相同折射率的材料填充空间16。完成耦合装置8与波导2或波导结构3的对准,为了使x-y平面内沿x方向和y方向光耦合第一光程6与对应的第二光程7,它类似于参照图3A-3C描述的对准过程。
在图8B中,在光程6和7中定位与耦合装置8集成的反射镜座17,可以实现两个第一光程6与对应的第二光程7之间光信号偏转。连接器组件的其余部分是类似于图4A-4D中所示的实施例和相应的描述。完成耦合装置8与波导2或波导结构3的对准,为了使x-y平面内沿x方向和y方向光耦合第一光程6与对应的第二光程7,它类似于参照图3A-3C描述的对准过程。此处没有画出Z轴控制装置,例如,反射镜座17以下的空间23,支承结构24和粘合剂25。然而,应当理解,也可以在此处加上这些测量装置。
在图8C中,加上单独的反射镜座17,为的是在两个第二光程7与对应的第一光程6之间偏转光信号。连接器组件的其余部分是类似于图5A-5C中所示的实施例和相应的描述。完成耦合装置8与波导2或波导结构3的对准,为了使x-y平面内沿x方向和y方向光耦合第一光程6与对应的第二光程7,它类似于参照图3A-3C描述的对准过程。此处没有画出Z轴控制装置,例如,反射镜座17以下的空间23,支承结构24和粘合剂25。然而,应当理解,也可以在此处加上这些测量装置。
在图8D中,它表示另一种耦合装置8,其中耦合装置8与内反射镜集成。耦合装置8还提供附加的光学装置26,例如,波导结构3的第二光程7中透镜或透镜阵列。
为了说明本发明的内容,我们在以上描述优选实施例的光连接器组件,耦合装置以及用于对准的方法。专业人员可以理解,在不偏离本发明实质精神的范围内,可以设想本发明其他和相当的实施例,本发明的范围仅受权利要求书的限制。

Claims (36)

1.一种光连接器组件,用于在叠层(1)的至少一个x-y平面内光连接到至少一个波导结构(3),所述连接器组件包括至少提供一个第一光程(6)的耦合装置(8),所述波导结构(3)包括至少提供一个第二光程(7)的至少一个光波导(2),第二光程(7)是从所述第一光程(6)偏转,所述耦合装置(8)包括第一参考装置(19),它适合与所述叠层(1)中的第二参考装置(20)协同工作,其特征是,
所述第二参考装置(20)适合在所述x-y平面内沿x方向和y方向对准所述耦合装置(8)与所述波导(2)或波导结构(3),为的是光耦合所述第一光程(6)与所述第二光程(7)。
2.按照权利要求1的光连接器组件,其中所述耦合装置(8)包括第三参考装置(22),用于对准提供第三光程(27)的配合光学装置与所述波导(2)或波导结构(3),为的是光耦合所述第二光程(7)与所述第三光程(27)。
3.按照权利要求2的光连接器组件,其中所述配合光学装置包括有第四参考装置(28)的光连接器(26),第四参考装置(28)适合与所述耦合装置(8)中所述第三参考装置(22)协同工作。
4.按照权利要求2或3的光连接器组件,其中所述第三参考装置(22)和所述第四参考装置(28)是引导参考装置。
5.按照以上权利要求中任何一个的光连接器组件,其中所述耦合装置(8)包括用于提供所述第一光程(6)的区域(18)。
6.按照权利要求5的光连接器组件,其中所述区域(18)包含光学元件(15)。
7.按照权利要求6的光连接器组件,其中所述光学元件(15)是透镜或透镜阵列。
8.按照以上权利要求中任何一个的光连接器组件,其中所述第一光程(6)是由反射层(14)从所述第二光程(7)的偏转角下偏转的,反射层(14)是在所述第二光程(7)中放置的至少所述波导(2)小平面或反射镜座(17)上。
9.按照权利要求8的光连接器组件,其中所述反射层(14)或所述反射镜座(17)适合于偏转所述耦合装置(8)提供的多个第一光程与多个波导(2)或波导结构(3)提供的多个对应第二光程之间的光信号。
10.按照权利要求8或9的光连接器组件,其中所述反射镜座(17)包括参考装置,用于在所述第二光程(7)上定位所述反射镜座(17)。
11.按照权利要求8-10的光连接器组件,其中所述反射镜座(17)还包括对准所述反射镜座(17)与所述光学元件(15)的参考装置,包括对应的参考装置,为的是光耦合所述第一光程(6)与所述第二光程(7)。
12.按照权利要求8-11中任何一个的光连接器组件,其中所述叠层(1)中至少一层适合于在所述第二光程(7)上定位所述反射镜座(17)。
13.按照权利要求12的光连接器组件,其中所述叠层(1)在所述反射镜座(17)以下有用于固定所述反射镜座(17)的空间(23)。
14.按照权利要求12的光连接器组件,其中所述反射镜座(17)是由波导(2)或波导结构(3)中的包层(12)支承。
15.按照权利要求12的光连接器组件,其中所述反射镜座(17)是由支承结构(24)支承。
16.按照权利要求8-15中任何一个的光连接器组件,其中所述耦合装置(8)包括所述反射镜座(17)。
17.按照权利要求6-15中任何一个的光连接器组件,其中所述反射镜座(17)和所述光学元件(15)集成在所述耦合装置(8)中。
18.按照以上权利要求中任何一个的光连接器组件,其中所述第一参考装置(19)和所述第二参考装置(20)在所述x-y平面内有受限的尺寸。
19.按照以上权利要求中任何一个的光连接器组件,其中所述第一参考装置(19)和所述第二参考装置(20)是引导参考装置或标记参考装置。
20.按照以上权利要求中任何一个的光连接器组件,其中所述第二参考装置(20)是在所述叠层(1)的一层中。
21.按照以上权利要求中任何一个的光连接器组件,其中所述第二参考装置(20)是在叠层中,而同时所述第二参考装置(20)仍保持可用于对准。
22.按照权利要求21的光连接器组件,其中所述第二参考装置(20)是在对应于波导(2)或波导结构(3)层(12)的叠层中。
23.按照权利要求22的光连接器组件,其中所述第二参考装置(20)是在叠层(1)的顶部。
24.按照以上权利要求中任何一个的光连接器组件,其中所述叠层(1)是印刷线路板或底板。
25.一种按照以上权利要求中任何一个光连接器组件所用的耦合装置(8)。
26.按照权利要求的耦合装置,其中所述第一参考装置(19)是引导参考装置,所述引导参考装置确定基本平行于所述x-y平面的平面。
27.一种用于对准耦合装置(8)的方法,耦合装置(8)至少提供一个第一光程(6)到至少一个波导结构(3),在叠层(1)的至少一个x-y平面内至少包括一个光波导(2),所述至少一个波导(2)至少提供一个从所述第一光程(6)偏转的第二光程(7),所述耦合装置(8)包括第一参考装置(19),所述方法包括以下步骤:
-在沿相对于所述波导结构(3)的预定x方向和y方向的所述叠层(1)的至少一层中加第二参考装置(20);
-在所述x-y平面内沿x方向和y方向匹配所述第一参考装置(19)与所述第二参考装置(20),对准所述耦合装置(8)与所述波导结构(3)。
28.按照权利要求27的方法,其中所述第二参考装置(20)加到对应于波导(2)或波导结构(3)层的所述叠层(1)的层(12)中,和/或所述叠层(1)的顶部。
29.按照权利要求27或28的方法,其中第三参考装置(22)加到所述耦合装置(8),用于对准提供第三光程(27)的配合光学装置与所述波导(2)或波导结构(3),为的是光耦合所述第二光程(7)与所述第三光程(27)。
30.按照权利要求29的方法,其中所述第一参考装置(19)和所述第三参考装置(22)加到相互之间的预定位置。
31.按照权利要求29或30的方法,其中所述第一参考装置(19)和第二参考装置(20)是引导参考装置或标记参考装置。
32.按照权利要求27-31中任何一个的方法,其中反射层(14)加到所述波导(2)的小平面,或在所述第二光程(7)上放置反射镜座(17)。
33.按照权利要求32的方法,其中所述叠层(1)中至少一层(12)适合于支承所述反射镜座(17)或所述第二光程(7)中的所述耦合装置(8)。
34.按照权利要求33的方法,其中所述反射镜座(17)是由空间(23)中的支承结构(24)支承,所述空间(23)基本上至少在所述反射镜座(17)以下延伸。
35.按照权利要求32-34的方法,其中在所述反射镜座(17)以下的至少部分所述空间(23)内提供粘合剂(25),使所述反射镜座(17)固定在所述叠层(1)中。
36.按照权利要求35的方法,其中所述粘合剂(25)施加拉力到所述反射镜座(17),从可以在所述第二光程(7)上准确地定位所述反射镜座(17)。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103080801A (zh) * 2010-08-06 2013-05-01 Fci公司 光学耦合系统
CN110568560A (zh) * 2019-07-24 2019-12-13 浙江大学 一种基于Benes结构且具有均衡损耗的大规模光开关拓扑阵列芯片实现方法
CN111367021A (zh) * 2020-03-20 2020-07-03 中航光电科技股份有限公司 一种板间波导-光纤耦合系统
CN111367020A (zh) * 2020-03-20 2020-07-03 中航光电科技股份有限公司 一种板上光纤垂直互连光连接器
CN111367017A (zh) * 2020-03-20 2020-07-03 中航光电科技股份有限公司 一种板上波导-光纤垂直耦合结构

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1021205C2 (nl) * 2002-08-02 2004-02-18 Framatome Connectors Int Optisch connector samenstel, koppelstuk en werkwijze voor het positioneren van het koppelstuk en een structuur van golfgeleiders.
FR2871244A1 (fr) * 2004-06-07 2005-12-09 Fci Sa Dispositif de couplage optique
JP4464913B2 (ja) * 2005-12-21 2010-05-19 ホシデン株式会社 双方向光通信用コネクタ
WO2007076888A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-12 Fci Optical coupling device
KR100818622B1 (ko) * 2006-08-14 2008-04-01 삼성전기주식회사 광 인쇄회로기판 및 그 제작방법
DE102006039601A1 (de) * 2006-08-24 2008-04-30 Erni Electronics Gmbh Optisches Koppelelement
US20080222351A1 (en) * 2007-03-07 2008-09-11 Aprius Inc. High-speed optical connection between central processing unit and remotely located random access memory
KR100872585B1 (ko) * 2007-07-26 2008-12-08 삼성전기주식회사 광도파로와 이를 구비한 패키지 기판 및 그 제조방법
TWI368768B (en) * 2007-12-28 2012-07-21 Ind Tech Res Inst Optical intermediary component and optical daughter card module
DE102008005801B3 (de) * 2008-01-23 2009-04-02 Erni Electronics Gmbh Optisches Koppelelement für zweidimensionale Wellenleiter-Arrays und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2009107908A1 (en) * 2008-02-26 2009-09-03 Icu Research And Industrial Cooperation Group A optical printed circuit board and a optical module connected to the optical printed circuit board
US8498504B2 (en) * 2008-03-27 2013-07-30 Kyocera Corporation Integrated optical transmission board and optical module
US8515217B2 (en) * 2009-09-02 2013-08-20 Alcatel Lucent Vertical optically emitting photonic devices with electronic steering capability
DE102009047800A1 (de) 2009-09-30 2011-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Leiterplatte für optische und/oder elektronische Bauteile
US20110206379A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 International Business Machines Corporation Opto-electronic module with improved low power, high speed electrical signal integrity
US8979390B2 (en) 2011-11-28 2015-03-17 International Business Machines Corporation Ferrule of multilayer waveguide connector
WO2013172781A1 (en) * 2012-05-17 2013-11-21 Nitto Denko Corporation A light coupling device, and method of making the device
CN103424824B (zh) * 2012-05-25 2016-12-14 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 光传输连接组件及其使用的光电转换模组
GB2506406A (en) * 2012-09-28 2014-04-02 Ibm Optical adaptor with horizontal and vertical reference surfaces
JP6021619B2 (ja) * 2012-12-05 2016-11-09 富士通コンポーネント株式会社 光コネクタ、光コネクタシステム、光バックプレーン装置
US9179541B1 (en) 2014-07-10 2015-11-03 International Business Machines Corporation Surface-mount connector structure for embedded optical and electrical traces
US9581770B2 (en) * 2015-05-20 2017-02-28 Xyratex Technology Limited Centering ferrule mount for polymer waveguide
US9753225B2 (en) 2015-12-17 2017-09-05 Xyratex Technology Limited Passive alignment optical connector
US9933577B2 (en) * 2016-03-11 2018-04-03 Globalfoundries Inc. Photonics chip
US9906292B2 (en) 2016-05-23 2018-02-27 Keyssa Systems, Inc. Multiple order connectors for contactless communication devices and methods for using the same
JP2019191251A (ja) * 2018-04-19 2019-10-31 日本電信電話株式会社 光モジュール、光配線基板および光モジュールの製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1255382A (en) * 1984-08-10 1989-06-06 Masao Kawachi Hybrid optical integrated circuit with alignment guides
JPS61133911A (ja) * 1984-12-03 1986-06-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 受発光素子と光導波路との結合方法
US5345524A (en) * 1993-05-20 1994-09-06 Motorola, Inc. Optoelectronic transceiver sub-module and method for making
WO1996007117A1 (en) * 1994-08-29 1996-03-07 Akzo Nobel N.V. Connector for polymeric optical waveguide structures
DE19711121B4 (de) * 1997-03-05 2006-05-11 Infineon Technologies Ag Verzweigende Lichtwellenleiteranordnung und verzweigendes Lichtwellenleiterarray
DE19746508A1 (de) * 1997-10-22 1999-04-29 Daimler Chrysler Ag Anordnung und Verfahren zur Herstellung von Wellenleiterstrukturen mit optischen Komponenten
US5913002A (en) * 1997-12-31 1999-06-15 The Whitaker Corporation Optical coupling device for passive alignment of optoelectronic devices and fibers
DE19845227A1 (de) * 1998-10-01 2000-04-06 Daimler Chrysler Ag Anordnung zur Justage optischer Komponenten
US7178994B2 (en) * 2000-10-31 2007-02-20 Viasystems Group, Inc. Fiber optic circuit connector
DE60106474T2 (de) * 2000-10-31 2005-10-13 Viasystems Group, Inc. Optischer faserstecker für leiterplatte
US20020164129A1 (en) * 2001-04-05 2002-11-07 Jackson Michael K. Optical fiber passive alignment fixture
US6512861B2 (en) * 2001-06-26 2003-01-28 Intel Corporation Packaging and assembly method for optical coupling
NL1021205C2 (nl) * 2002-08-02 2004-02-18 Framatome Connectors Int Optisch connector samenstel, koppelstuk en werkwijze voor het positioneren van het koppelstuk en een structuur van golfgeleiders.

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103080801A (zh) * 2010-08-06 2013-05-01 Fci公司 光学耦合系统
CN103080801B (zh) * 2010-08-06 2016-06-01 Fci公司 光学耦合系统
CN110568560A (zh) * 2019-07-24 2019-12-13 浙江大学 一种基于Benes结构且具有均衡损耗的大规模光开关拓扑阵列芯片实现方法
CN110568560B (zh) * 2019-07-24 2021-06-15 浙江大学 一种基于Benes结构且具有均衡损耗的大规模光开关拓扑阵列芯片实现方法
CN111367021A (zh) * 2020-03-20 2020-07-03 中航光电科技股份有限公司 一种板间波导-光纤耦合系统
CN111367020A (zh) * 2020-03-20 2020-07-03 中航光电科技股份有限公司 一种板上光纤垂直互连光连接器
CN111367017A (zh) * 2020-03-20 2020-07-03 中航光电科技股份有限公司 一种板上波导-光纤垂直耦合结构
CN111367020B (zh) * 2020-03-20 2022-05-20 中航光电科技股份有限公司 一种板上光纤垂直互连光连接器
CN111367021B (zh) * 2020-03-20 2022-05-20 中航光电科技股份有限公司 一种板间波导-光纤耦合系统
CN111367017B (zh) * 2020-03-20 2022-05-20 中航光电科技股份有限公司 一种板上波导-光纤垂直耦合结构

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Publication number Publication date
US7346242B2 (en) 2008-03-18
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WO2004015474A3 (en) 2004-05-06

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