專利名稱：光學(xué)耦合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)耦合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
大多數(shù)通信系統(tǒng)包含許多系統(tǒng)卡。這種卡通常制造為所謂的印刷線路板(PCB)。例如由于互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)速率方面的要求不斷增大。保證經(jīng)過電線的良好的信號完整性變得困難。為回應(yīng)這種帶寬需求，高速的系統(tǒng)被構(gòu)建，其中光學(xué)層(光纖或平面波導(dǎo))被嵌入PCB中。的確,光不受與電一樣的限制。因此，光學(xué)稱合設(shè)備在內(nèi)卡應(yīng)用中被用于相互連接PCB的兩個光學(xué)層，或在中間卡應(yīng)用中被用于相互連接母板的光學(xué)層與子板或外部系統(tǒng)卡的光學(xué)層。在設(shè)計耦合設(shè)備時，其意圖用于何種應(yīng)用并不總是已知的。因此，耦合設(shè)備必須能夠雙向傳輸信息，例如能夠從母板的任意通道傳輸至子卡的對應(yīng)通道并能夠以相反方式傳輸。改善光學(xué)通信系統(tǒng)的相互連接的通用性的需求仍然存在。
發(fā)明內(nèi)容
光學(xué)稱合系統(tǒng)包括第一和第二光學(xué)界面。第一光學(xué)界面包括第一組行。第一組的行以第一間距相互隔開。第一組的每行均關(guān)聯(lián)于光學(xué)線路板的光學(xué)界面的對應(yīng)行。有利地，第一組的每行包括多個第一傳遞區(qū)域，其各自構(gòu)造成分別被光學(xué)耦合至光學(xué)線路板的光學(xué)界面的對應(yīng)傳遞區(qū)域。第二光學(xué)界面包括第二組行。第二組的行以不同于第一間距的第二間距相互隔開。第二組的每行均關(guān)聯(lián)于光學(xué)設(shè)備的光學(xué)界面的對應(yīng)行。有利地，第二組的每行包括多個第二傳遞區(qū)域，所述多個第二傳遞區(qū)域各自構(gòu)造成分別被光學(xué)耦合至光學(xué)設(shè)備的光學(xué)界面的對應(yīng)傳遞區(qū)域。對于很多應(yīng)用而言，第一和第二行包括多個傳遞區(qū)域，但是在特別情況下，行可以僅包括一個傳遞區(qū)域。有利地，每個第二傳遞區(qū)域與相應(yīng)的第一傳遞區(qū)域光學(xué)關(guān)聯(lián)。 有利地，光學(xué)耦合系統(tǒng)另外包括光束成形結(jié)構(gòu)。光束成形結(jié)構(gòu)將在第一光學(xué)界面和第二光學(xué)界面當(dāng)中的一個光學(xué)界面光學(xué)耦合至在光學(xué)設(shè)備的光學(xué)界面和光學(xué)線路板的光學(xué)界面當(dāng)中的其中一個光學(xué)界面。反射裝置在第一和第二界面之間傳遞光。所述反射裝置包括至少一個反射部分，其相對于在第一組行的第二行與第二組行的對應(yīng)第二行之間傳遞的光而偏移在第一組行的第一行與第二組行的對應(yīng)第一行之間傳遞的光。通過這些特征提供了更通用的系統(tǒng)，因為所述耦合系統(tǒng)可以易于適應(yīng)板制造商的要求，所述板制造商因此可以采用熟練掌握的制造工藝。
有利地，對于具有給定厚度的光學(xué)層而言，根據(jù)本發(fā)明的耦合設(shè)備系統(tǒng)具有大量的光學(xué)傳遞路徑。有利地，根據(jù)本發(fā)明的耦合設(shè)備系統(tǒng)具有根據(jù)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域或根據(jù)制造要求變化的許多光學(xué)路徑。通過根據(jù)本發(fā)明的耦合設(shè)備系統(tǒng)，PCB制造商可以在需要時使用波導(dǎo)密度不同于標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)層的光學(xué)層。因此，PCB制造商可以生產(chǎn)出傳遞速率高于或低于標(biāo)準(zhǔn)電子系統(tǒng)的電子系統(tǒng)。在一些實施方式中，人們還可以采用限定在從屬權(quán)利要求中的特征中的一個或多個或者采用譬如以下特征中的一個-光束成形結(jié)構(gòu)制成在反射裝置上，-光學(xué)線路板具有頂表面和切口，所述切口具有正交于所述頂表面的直面，光學(xué)線路板的光學(xué)界面的至少兩行形成在所述直面中，-切口具有直平行六面體形狀，-光學(xué)設(shè)備是材料傳輸卡套，所述材料傳輸卡套具有光學(xué)界面，所述光學(xué)界面具有一組行，每行均關(guān)聯(lián)于光學(xué)耦合系統(tǒng)的第二組行的對應(yīng)行，-材料傳輸卡套光學(xué)界面的每行具有多個傳遞區(qū)域，其各自分別光學(xué)耦合至光學(xué)耦合系統(tǒng)第二組行的對應(yīng)行的對應(yīng)傳遞區(qū)域，-設(shè)置第二光學(xué)耦合系統(tǒng)，并且第一光學(xué)耦合系統(tǒng)的第一間距和第二間距至少其中之一不等于第二光學(xué)耦合系統(tǒng)的相應(yīng)的第一或第二間距。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將從對于作為非限制性實施例提供的十一個實施方式以及對于附圖的以下描述中顯現(xiàn)。在圖中-圖1是根據(jù)第一實施方式的光學(xué)系統(tǒng)的局部透視分解圖，-圖2是圖1的系統(tǒng)沿另一個透視方向的局部分解圖，所述系統(tǒng)沿圖1中的線
I1-1I被局部剖切，-圖3是圖1的光學(xué)系統(tǒng)沿圖1的線II1-1II取得的局部分解剖視圖，-圖4是根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的第二實施方式的側(cè)視圖，-圖5是根據(jù)第三實施方式的光學(xué)耦合設(shè)備的局部側(cè)視圖，-圖6是根據(jù)第四實施方式的光學(xué)系統(tǒng)沿圖1的線II1-1II的剖視圖，-圖7是根據(jù)第五實施方式的光學(xué)耦合設(shè)備的局部側(cè)視圖，-圖8是根據(jù)第六實施方式的光學(xué)耦合設(shè)備沿圖1的線II1-1II的剖視圖，-圖9是根據(jù)第七實施方式的光學(xué)系統(tǒng)沿圖1的線II1-1II的剖視圖，-圖10是穿過根據(jù)本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)的光束的示意圖，-圖11根據(jù)第三實施方式的改型的光學(xué)耦合設(shè)備的局部側(cè)視圖，-圖12是根據(jù)第三實施方式另一個改型的光學(xué)耦合設(shè)備的局部側(cè)視圖，-圖13是用于第八實施方式的部分對應(yīng)于圖3的視圖，-圖14是用于第九實施方式的對應(yīng)于圖13的視圖，
-圖15是根據(jù)第十實施方式的光學(xué)耦合設(shè)備的底部透視圖，-圖15a和15b是對應(yīng)于圖13的視圖，其分別作為沿圖15中的線XVa-XVa和XVb-XVb的截面而取得，以及-圖16是用于第^實施方式的對應(yīng)于圖15的視圖。在不同的圖中，相同的參考標(biāo)記指示相同或類似的元件。
具體實施例方式圖1局部示出混合或完全的光學(xué)的PCB1，例如背板。以下，所述背板I還將作為層疊I提及。特別地，層疊I包括三個疊加的層，比如第一頂覆殼層101、在第一層之下的第二傳遞光學(xué)層102、和在第二層之下的第三底覆殼層103，如圖所示。術(shù)語“頂”、“底”、“上”、“下”或之類參照方向Z給出，該方向正交于PCB的頂表面并且指向?qū)⒈还鈱W(xué)耦合至PCB的匹配的光學(xué)設(shè)備4。PCB的頂表面平行于X-Y平面延伸，其中X和Y是人為限定的。例如，X對應(yīng)于光在層102中傳播的方向，Y對應(yīng)于橫向的方向。層疊I的光學(xué)層102由多個管2形成，所述管一體形成或嵌入在具有比管2低的折射率的本體3中。因此，管2和本體3分別構(gòu)成波導(dǎo)的芯和覆殼。芯2在本體3中分布在三個平行于X-Y平面的平面之間。每個平面中，七個芯2沿X方向延伸。芯2以固定距離沿Y方向相互分離。嵌入的波導(dǎo)可以是聚合物波導(dǎo)、玻璃片波導(dǎo)或通過嵌入纖維技術(shù)而獲得的波導(dǎo)或之類。PCB的一部分被從圖1和2中移除，以使表示更為容易。顯現(xiàn)為面Ic的實際不是一個面，而是PCBl的內(nèi)部。如圖1和2中可見，切口 27形成在PCBl中。特別地，切口 27被成形為直平行六面體的非常簡單的形式。切口由光學(xué)波導(dǎo)延伸所在的切口的那一側(cè)上的直壁27a (圖2)限定。所述壁平行于Y-Z平面延伸。如果必要，如圖所示，那么切口的其它壁被制成直的，t匕如對置(面對)于壁27a的也平行于Y-Z平面延伸的壁。切口的其它兩個壁例如被制成為沿X-Z平面延伸。切口還具有平面底部27b，如圖1中所示。壁27a對應(yīng)于PCB的光學(xué)界面。所有的芯2延伸到切口 27中以限定PCB的光學(xué)界面104。所述光學(xué)界面104包括離散的光傳遞區(qū)域(作為小圈9示出)，其是芯2的開口。光傳遞區(qū)域被布置為行和列的陣列。行沿著方向Z (深度方向)以給定間距Q1相互隔開。例如，所述界面的間距是恒定的，意味著兩個相鄰行之間的間距是恒定的。在本實施例中，所述間距等于125微米(μ m)。列沿著方向Y相互隔開。在本實施例中，每個層具有類似的布置。然而，作為替代方式，兩個行可以不具有相同的在相鄰光傳遞區(qū)域之間的間隔，和/或可以相對彼此沿方向Y橫向移位。根據(jù)需求，在任意給定行中傳遞區(qū)域沿方向Y的間隔可以是或不是恒定的。例如，在本圖中，在任意給定行的相鄰傳遞區(qū)域之間的間隔被設(shè)定成恒定于250 μ m,并且各行是相同的。被傳輸至匹配的光學(xué)設(shè)備4或者被從所述匹配的光學(xué)設(shè)備傳輸?shù)墓鈱W(xué)信號經(jīng)過第一光學(xué)路徑6被提供至層疊I的芯2或者被從所述層疊的芯提供，所述匹配的光學(xué)設(shè)備比如是光學(xué)設(shè)備或光電設(shè)備或其它PCB，所述芯2提供平行于X-Y平面的用于光學(xué)信號的第二光學(xué)路徑7。如圖1中所示，光學(xué)設(shè)備4包括例如機械轉(zhuǎn)換卡套(“MT卡套”)，其包括高精度的套21， 光纖22的末端在所述套內(nèi)延伸在精確限定的相對位置中。如圖2中所示，匹配的光學(xué)設(shè)備4具有光學(xué)界面105，其被限定為指向PCB的一組光纖末端。在本圖中，所述界面平行于X-Y平面延伸。基本上，匹配的連接器的光學(xué)界面105具有數(shù)量與PCB的光學(xué)界面104相同的傳遞區(qū)域9’。除此之外，光學(xué)界面105具有數(shù)量與PCB的光學(xué)界面104相同的行(這里是三個行101’、102’、103’，如圖3中所示)。匹配的光學(xué)設(shè)備的光學(xué)界面105的每行對應(yīng)于PCB的光學(xué)界面104的相應(yīng)給定行。匹配的光學(xué)設(shè)備的光學(xué)界面105的每個傳遞區(qū)域9’對應(yīng)于PCB的光學(xué)界面104的相應(yīng)傳遞區(qū)域9。這意味著，傳遞區(qū)域9和9’是單獨且分別相關(guān)聯(lián)的，并且穿過界面的其中之一的傳遞區(qū)域而正交地離開的光被傳遞至其它界面的對應(yīng)傳遞區(qū)域(見圖2)。界面105的行沿X方向以給定間距％相互隔開。特別地，所述界面的行之間的間距不同于PCB的界面104的行的間距。例如，所述界面的間距是恒定的，意味著在兩個相鄰行之間的間距是恒定的。在本實施例中，所述間距等于250微米(μ m)，特別是界面104的間距的整數(shù)倍。界面105的列沿Y方向相互隔開。傳遞區(qū)域沿Y方向的間隔對應(yīng)于PCBl的界面104的間隔。例如，在本圖中，任意給定行的相鄰傳遞區(qū)域之間的間隔被設(shè)置成恒定于250 μ m,并且各行是相同的。為了實現(xiàn)在第一和第二光學(xué)路徑之間的最佳光學(xué)耦合，所述第一和第二光學(xué)路徑對于這里的光學(xué)系統(tǒng)而言垂直于彼此，光學(xué)耦合系統(tǒng)106被提供用于對準(zhǔn)目的(見圖6)。在本實施例中，光學(xué)耦合系統(tǒng)106被設(shè)置成名為“光學(xué)耦合設(shè)備”8的單一的單元式部件，盡管不必要一直是如此，如針對其它實施方式如下所示。耦合設(shè)備8例如是通過模制適合的半透明材料、通過集合多個獨立件或通過包覆成型出結(jié)構(gòu)而制造出的單件。光學(xué)耦合設(shè)備8包括限定出第一光學(xué)界面25的第一面24，所述第一光學(xué)界面光學(xué)稱合至PCB的光學(xué)界面。第一光學(xué)界面25具有以行和列方式布置的傳遞區(qū)域13，并且所述傳遞區(qū)域以自由間隔方式(例如經(jīng)過半透明的耦合介質(zhì)，比如空氣或適合的膠)面對PCB的界面的對應(yīng)傳遞區(qū)域9。第一光學(xué)界面25的具有行的布置直接由印刷線路板的布置衍生而來，這里不再進(jìn)一步詳細(xì)描述。這種第一組行至少具有第一行51、第二行52和第三行53。所述界面的行沿給定的第一間距P1相互隔開，所述第一間距對應(yīng)于間距Q10光學(xué)耦合設(shè)備8包括第二面，所述第二面在此情況下正交于第一面延伸，即平行于X-Y平面延伸。所述第二面限定出第二光學(xué)界面26，所述第二光學(xué)界面光學(xué)耦合至匹配的光學(xué)設(shè)備4的光學(xué)界面。第二光學(xué)界面26具有以行和列方式布置的傳遞區(qū)域13’，并且所述傳遞區(qū)域(例如經(jīng)過半透明耦合介質(zhì)，比如空氣或適合的膠)面對匹配的光學(xué)設(shè)備4的界面的對應(yīng)傳遞區(qū)域9’。第二光學(xué)界面26的具有行61的布置直接由匹配的光學(xué)設(shè)備4的布置衍生而來，這里不再進(jìn)一步詳細(xì)描述。這種第二組行61具有第一行(這里對應(yīng)于圖3中卡套的最右邊的行101’)、第二行62 (這里對應(yīng)于卡套的中間行102’)、和第三行63 (這里對應(yīng)于卡套的剩下的行103’)。這種界面的行沿給定的第二間距P2相互隔開，所述第二間距對應(yīng)于間距q2并且不同于第一間距pi。如圖10中所示，光學(xué)路徑被限定在耦合設(shè)備8的第一和第二界面25、26之間。換言之，來自印刷線路板I的界面的、進(jìn)入到耦合設(shè)備8的第一界面25的發(fā)散光作為基本上平行化的光束穿過耦合設(shè)備8傳播至第二界面26，并且被聚焦到匹配的光學(xué)設(shè)備4的界面中。光以類似方式沿相反方向傳播。特別地，耦合設(shè)備8的每個界面的每個傳遞區(qū)域被設(shè)置有光束成形結(jié)構(gòu)15、15’，比如透鏡。透鏡15使芯2的去往/來自耦合設(shè)備8的光學(xué)信號的光學(xué)耦合最優(yōu)化。透鏡15’使卡套4的去往/來自耦合設(shè)備8的光學(xué)信號的光學(xué)耦合最優(yōu)化。由于透鏡15和15’在每個芯2的入口處以及分別在每個光纖22的入口處聚焦光學(xué)信號，耦合設(shè)備8、卡套4和層疊I的制造公差相比沒有透鏡的光學(xué)耦合系統(tǒng)增大。如本實施例中所示，透鏡15、15’可以形成耦合設(shè)備8的一體部分。所述透鏡位于第一和第二界面處。例如，所述透鏡可以是Fresnel型或非球面型?？梢岳斫獾氖牵瑢τ诿總€界面，該界面的所有透鏡可以是相同的。根據(jù)示出在圖1至3中的第一實施方式，光學(xué)信號的在第一光學(xué)路徑6與垂直的第二光學(xué)路徑7之間的偏轉(zhuǎn)可以通過施用與光學(xué)耦合設(shè)備8 一體形成的反射裝置17而實現(xiàn)。例如，反射裝置17形成全反射，并且例如包括連續(xù)的刻面141、142、143，所述刻面相對于X-Y平面傾斜45°并且平行于Y方向地延伸。每個刻面141、142、143與光學(xué)層的相應(yīng)芯2相關(guān)聯(lián)，并且與匹配的光學(xué)設(shè)備4的相應(yīng)行101’、102’、103’相關(guān)聯(lián)?？堂?41、142和143被定位成處理在耦合設(shè)備8的兩個界面之間的間距的區(qū)別。換言之，反射裝置17被用來相對于在PCBl的芯2的第二層與光學(xué)設(shè)備4的對應(yīng)行102’之間傳遞的光而偏移在PCBl的芯2的第一層與光學(xué)設(shè)備4的對應(yīng)行101’之間傳遞的光。在本實施例中，所有行皆是如此。兩個相鄰刻面由不必要是反射性的過渡部分18分離。在此情況下，當(dāng)PCBl的行之間的間距小于匹配的設(shè)備4的行之間的間距時，與鏡子相比，過渡部分以相對于水平軸線X的較小角度延伸。在本實施例中，所述角度為0，S卩，過渡區(qū)域水平延伸。優(yōu)選地，任意刻面141、142、143與相鄰的過渡部分18之間的在耦合設(shè)備8內(nèi)側(cè)的角度大于90°，以便于脫模。在本實施例中，所述角度相對于X-Y平面是135°和225°。對于匹配的光學(xué)設(shè)備4的給定間距，所述光學(xué)耦合設(shè)備使得能夠提供比在耦合設(shè)備8中使用單一的連續(xù)鏡子時更薄的PCB1。當(dāng)制造多光學(xué)層的PCB時，可以使用通用的工藝。根據(jù)一未表示出的改型，透鏡15例如通過模制制成在刻面141、142、143上；透鏡15’模制在第二光學(xué)界面26上。根據(jù)未表示出的另一個改型，透鏡15’制成在刻面141、142、143上；透鏡15模制
在第一光學(xué)界面25上。圖4示出第二實施方式，其將參照第一實施方式描述。主要地，在圖4的實施方式中，光學(xué)耦合設(shè)備8的第一界面25不是像第一實施方式中那樣與PCB的波導(dǎo)光學(xué)關(guān)聯(lián)，而是直接與附接在電PCBl上或者是其一部分的光電設(shè)備28光學(xué)關(guān)聯(lián)。PCB1、附接在其上的光電設(shè)備28、和固定在其上的所述光電設(shè)備的電子指揮部(command) 29形成了所謂的“光學(xué)引擎”、或“光學(xué)子組件”或簡寫為“osa”，比如接收osa (簡寫成所謂的“rosa”)或傳遞osa (簡寫成所謂的“tosa”)。光電設(shè)備28可以包括以行和列方式布置成光學(xué)界面的適合的激光器ZS1或光電探測器282。例如，激光器28ι (圖4中僅表示出一個)的行與光電二極管282 (圖4中僅表示出一個)的行以比方說I毫米的給定間隔Q1隔開，并且卡套4的行以250微米的間隔％相互隔開。在耦合至PCB的界面的行之間的間隔足以用來放置光電部件，并促成其高效的冷卻?？赡艿氖?，根據(jù)終端用戶的要求，設(shè)置不定數(shù)目個群組的光學(xué)耦合設(shè)備，比如一個第一群組的耦合設(shè)備用于對應(yīng)于第一實施方式的應(yīng)用，而第二群組的耦合設(shè)備用于對應(yīng)于第二實施方式的應(yīng)用。圖5現(xiàn)在示出根據(jù)本發(fā)明的用于光學(xué)系統(tǒng)的耦合設(shè)備8的第三實施方式。所述實施方式通過參照圖1來描述。在本實施例中，光學(xué)耦合設(shè)備8包括一體形成在一起成為單一部件的第一部分29和第二部分30。第一部分29包括第一界面25和第一鏡子31，所述第一鏡子被用于將光學(xué)信號從平行于所述光學(xué)信號在第一界面處延伸在其中的平面反射成平行于所述光學(xué)信號在第二界面處延伸在其中的平面。在此情況下，在第一界面處傳遞的信號的90°反射通過相對于X-Y平面成45°地延伸的平面鏡31實現(xiàn)。因此，在所述反射之后的中間間距Pi與在第一界面處的中間間距P1相同。第二部分30形成光學(xué)信號的偏移，即將中間間距Pi轉(zhuǎn)變成在第二界面26處的不同的間距P2。例如，在存在偶數(shù)個行的此情況下，第二部分30關(guān)于平行于Y-Z平面的中間平面對稱。第二部分30大意呈Y形，包括在與第一部分29相連接部分處的腳部32，以及兩個分支321和32r。每個分支包括兩個反射鏡33、34，以偏移光信號。盡管本實施例示出與Y-Z平面成45°地延伸的兩個面對的鏡子33和34，但是其它設(shè)計是可能的。盡管在本實施例中，第二部分30被設(shè)計成使第二間距相對于中間間距變寬，但是“變窄”的替代版本可以容易地被設(shè)計出。圖11示出根據(jù)第三實施方式的耦合設(shè)備的改型。根據(jù)這種改型的耦合設(shè)備類似于圖5中示出的耦合設(shè)備。至少三個鏡子被用來引導(dǎo)光信號，以便適應(yīng)在第一和第二界面上的間距。當(dāng)耦合設(shè)備的復(fù)雜性變得太高，所述耦合設(shè)備通過集合多個獨立件來制造，而不是豐吳制成單件。根據(jù)圖12中表示的第三實施方式的改型，光學(xué)耦合設(shè)備8包括兩個V形的分支321、32r以及未設(shè)置有鏡子或反射刻面的中間分支32c。所述光學(xué)耦合設(shè)備還包括三行的透鏡15，其被構(gòu)造成用于平行化從耦合設(shè)備8輸出的光束。根據(jù)這種改型的耦合設(shè)備還可以通過將獨立件固定到一起而制造。偏轉(zhuǎn)光信號以使其離開PCB的部分可以不同于用來偏移所述光信號的部分。根據(jù)示出在圖8中的第四實施方式，這種功能分解通過以兩個獨立件方式形成光學(xué)耦合系統(tǒng)而施行。光學(xué)耦合系統(tǒng)仍然包括耦合設(shè)備8，其具有與圖5中示出的第三實施方式的第二部分30的幾何形態(tài)類似的幾何形態(tài)。光學(xué)耦合系統(tǒng)106另外包括承載第一鏡子31的獨立的鏡座35。表述“鏡座”35指代任何能夠偏轉(zhuǎn)光學(xué)信號的部件。芯2構(gòu)造成容納所述鏡座35。作為替代方式，反射層設(shè)置在本體3的任意刻面上的適合位置上。鏡座35和光學(xué)稱合設(shè)備8以精確的相互對準(zhǔn)方式設(shè)置。將光學(xué)稱合設(shè)備8 f禹合至PCB光學(xué)界面的透鏡15設(shè)置在耦合設(shè)備8上。在此情況下，在這一側(cè)上的透鏡15可以行行不同，因為至PCBl相應(yīng)層的距離不同。圖7現(xiàn)在示出本發(fā)明的第五實施方式。所述實施方式還參照圖8描述。相比前述的實施方式，本實施方式不同在于，左分支321是直的，并且不包括任何用于穿過所述左分支而傳遞的光的反射裝置。偏移僅通過分支32r以關(guān)于圖5描述如上的方式形成。在未示出的實施方式中，如果PCB包括奇數(shù)個行，那么這種直分支可以被設(shè)置用于中間行，而偏移可以通過分支32r以及與分支32r關(guān)于平行于Y-Z平面的經(jīng)過直分支中心的中間平面對稱的分支而形成。如兩個前述實施方式中所示，光束的成形(借助透鏡15、15’)和偏移均形成在光學(xué)耦合設(shè)備8上。根據(jù)如圖6中所示的第六實施方式，這些功能被分離。光學(xué)設(shè)備8提供光束成形，而偏移由鏡座35形成。鏡座35設(shè)置有通過過渡部分18相互分離的不同的鏡子部分141、142、143，其大意如關(guān)于圖1至3針對第一實施方式所描述的那樣(除了在第一實施例中所述鏡子部分位于耦合設(shè)備8上以外)。耦合設(shè)備僅包括兩組透鏡15和15’，如圖6中所示。例如，所述透鏡設(shè)置在平行的平面中，每個平面均平行于X-Y平面。第七實施方式現(xiàn)在示出在圖9中。盡管前述實施方式示出光平面的偏移連帶有90°的全局反射(即光學(xué)耦合系統(tǒng)的界面彼此正交)，本實施方式設(shè)置了耦合設(shè)備8的平行的第一和第二界面。在本實施例中，耦合設(shè)備8是一體的。例如，附加的鏡子37被設(shè)置在耦合設(shè)備8中在第一和第二界面之間、特別在至PCB的界面與偏移鏡子部分141、142、143之間。光學(xué)耦合設(shè)備8至PCB的安裝被相應(yīng)地更改。圖13示出本發(fā)明的第八實施方式。參照圖3，本實施方式的光學(xué)耦合設(shè)備以關(guān)于Y-Z平面對稱的方式復(fù)制。該設(shè)備對稱的特征相對于圖3實施方式的參考標(biāo)記增加了 1000。耦合設(shè)備8包括與板I的光學(xué)界面1104相接的界面1025。反射裝置1017設(shè)置在光學(xué)耦合設(shè)備8的對稱部分中。光學(xué)界面26和1026可以與具有適合數(shù)量的行(在本示例性實施方式為6行)的對應(yīng)光學(xué)設(shè)備比如MT卡套的光學(xué)界面相關(guān)聯(lián)。另外，對稱平面可以被選定成使得兩個中間傳遞區(qū)域15’和1015’之間的距離等于間距P2。在本實施例中，應(yīng)指出的是，光學(xué)耦合設(shè)備8通過放在線路板的參照層65上的參照腳部64而參照于板1，所述參照層相對于光學(xué)層102的精確位置是已知的。不同于第一實施方式，參照層65位于層疊中的光學(xué)層下方。圖14現(xiàn)在示出第九實施方式。雖然本實施方式適合于三個或更多個層，但是被描述成具有在板I中的四個光學(xué)層。不同于板I的3層關(guān)聯(lián)于MT卡套的六行的上述實施方式，本實施方式具有與MT卡套的四行相對應(yīng)的板I的四層。相比圖3，主要區(qū)別在于，不是在相對于光學(xué)耦合設(shè)備8的給定側(cè)上具有線路板I的光學(xué)界面104，現(xiàn)在板的光學(xué)界面104分布在耦合設(shè)備8的兩側(cè)上。在這里，這兩個面相互平行，但是不共平面。光學(xué)耦合設(shè)備構(gòu)造成與這種界面相一致。耦合設(shè)備8具有左手側(cè)24，其被設(shè)計成將光從MT卡套的第一個兩行傳輸至板I的僅兩層，而右手側(cè)1024被設(shè)計成將光從MT卡套的其余兩行傳輸至板I的其它兩層。在本實施例中，層疊的(從頂部開始)第二和第四層與MT卡套的第一個兩行相關(guān)聯(lián)。耦合設(shè)備8具有構(gòu)造成對應(yīng)于這一方案的反射裝置17。設(shè)置在右手側(cè)上的鏡子相對于左手側(cè)的鏡子關(guān)于Y-Z平面對稱，并且相對于所述左手側(cè)的鏡子沿Z方向偏移。在不存在還反射來自相鄰光學(xué)層的光的風(fēng)險的情況下，鏡子可以被制造得更長以涵蓋更多由給定層傳遞的光或傳遞至給定層的光。在這里，過渡區(qū)域18可以豎直延伸在兩個相鄰鏡子之間。透鏡15可以僅在適合的位置中設(shè)置。光學(xué)耦合設(shè)備的面24的面對非可操作光學(xué)層的部分可以保持為平的。在所有上述實施方式中，來自任意給定層的所有光信號均關(guān)聯(lián)于MT卡套的給定的同一行。這意味著，稱合設(shè)備8的橫截面輪廓對于給定行的所有傳遞區(qū)域而言均相同。
根據(jù)如圖15和16中所示的其它實施方式，可能的是，給定層的僅一子組的傳遞區(qū)域與MT卡套的對應(yīng)子組的傳遞區(qū)域相關(guān)聯(lián)。MT卡套的相同行的其它傳遞區(qū)域可以與板I的其它傳遞區(qū)域相關(guān)聯(lián)。例如，MT卡套的給定行的一半傳遞區(qū)域?qū)⑴c板的層的左手側(cè)傳遞區(qū)域相關(guān)聯(lián)，MT卡套的同一行的另一半傳遞區(qū)域?qū)⑴c板的同一層的右手側(cè)傳遞區(qū)域相關(guān)聯(lián)。如圖15中所示，偶數(shù)傳遞區(qū)域與左手側(cè)相關(guān)聯(lián)而奇數(shù)傳遞區(qū)域與右手側(cè)相關(guān)聯(lián)。其它構(gòu)造是可能的，如圖16中所示，其中型式可以被定制(例如，沿著寬度，每側(cè)一個傳遞區(qū)域，然后每側(cè)兩個傳遞區(qū)域，然后每側(cè)三個傳遞區(qū)域)。如圖15a和15b中所示，耦合設(shè)備8具有沿寬度交替的反射性裝置17a、17b。用于與MT卡套對準(zhǔn)的對準(zhǔn)孔66在這些圖中也可見。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠根據(jù)需求組合上述實施方式的具體特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的是，盡管有時參照了從一個位置傳遞至另一個位置的光進(jìn)行描述(這僅是為了描述的清楚起見)，但是根據(jù)應(yīng)用類型光也可以沿相反方向傳播，從上下文可知這顯然不可能的情況除外。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)耦合系統(tǒng)，包括: -第一光學(xué)界面(25)，其包括第一組行，第一組的行以第一間距(P1)相互隔開，第一組的每行關(guān)聯(lián)于光學(xué)線路板的光學(xué)界面(104)的對應(yīng)行， -第二光學(xué)界面(26)，其包括第二組行，第二組的行以不同于所述第一間距(P1)的第二間距(P2)相互隔開，第二組的每行均關(guān)聯(lián)于光學(xué)設(shè)備(4)的光學(xué)界面(105)的對應(yīng)行， -反射裝置(141、142、143 ;31、33、34 ;37)，其構(gòu)造成在第一界面與第二界面之間傳遞光，并且包括至少一個反射部分，所述反射部分構(gòu)造成相對于在第一組行的第二行與第二組行的對應(yīng)第二行之間傳遞的光而偏移在第一組行的第一行與第二組行的對應(yīng)第一行之間傳遞的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，第一組行的每行均包括多個第一傳遞區(qū)域，每個所述第一傳遞區(qū)域均構(gòu)造成分別光學(xué)耦合至所述光學(xué)線路板的光學(xué)界面的對應(yīng)傳遞區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，第一傳遞區(qū)域是共平面的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，第一傳遞區(qū)域分布在所述第一光學(xué)界面的不同的面(24，1024)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的系統(tǒng)，其中，第二組行的每行均包括多個第二傳遞區(qū)域，每個所述第二傳遞區(qū)域均構(gòu)造成分別光學(xué)耦合至所述光學(xué)設(shè)備的光學(xué)界面的對應(yīng)傳遞區(qū)域，并且其中，每個第二傳遞區(qū)域均與相應(yīng)的第一傳遞區(qū)域光學(xué)關(guān)聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，第二傳遞區(qū)域是共平面的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的系統(tǒng)，其中，光束成形結(jié)構(gòu)(15，15’)構(gòu)造成將在所述第一光學(xué)界面(25 )和所述第二光學(xué)界面(26 )當(dāng)中的一個光學(xué)界面光學(xué)耦合至在所述光學(xué)設(shè)備的光學(xué)界面和所述光學(xué)線路板的光學(xué)界面當(dāng)中的其中一個光學(xué)界面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述反射裝置是單元式的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)耦合系統(tǒng)是單元式設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的系統(tǒng)，其中，第一組的行沿著正交于所述光學(xué)線路板的頂表面的深度軸線(Z)相互偏移開。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的系統(tǒng)，其中，第二組的行沿著平行于所述光學(xué)線路板的頂表面的表面軸線(X)相互偏移開。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述反射裝置包括一個鏡子，所述鏡子包括多個錯開的鏡子部分(141、142、143)，每個鏡子部分均關(guān)聯(lián)于相應(yīng)的第一行和相應(yīng)的第二行二者。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，兩個相鄰鏡子部分通過與所述兩個相鄰鏡子部分不共平面的連結(jié)表面(18)連結(jié)到一起。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)界面在第一平面中延伸，所述第一平面平行于所述第二光學(xué)界面在其中所延伸的平面。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述反射裝置包括至少一個構(gòu)造成偏轉(zhuǎn)在第一組行的第一行與第二組行的對應(yīng)第一行之間傳遞的光的反射部分(32r)，以及包括構(gòu)造成以無反射方式在第一組行的第二行與第二組行的對應(yīng)第二行之間傳遞光的部分(321)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的系統(tǒng)，包括光學(xué)線路板(I)，光學(xué)線路板包括光學(xué)界面(104)，光學(xué)界面具有多個行(101，102，103)，每行均關(guān)聯(lián)于所述光學(xué)耦合系統(tǒng)的第一組行的對應(yīng)行，光學(xué)線路板的光學(xué)界面的每行均具有多個傳遞區(qū)域，每個傳遞區(qū)域分別光學(xué)耦合至所述光學(xué)耦合系統(tǒng)的第一組行的對應(yīng)行的對應(yīng)傳遞區(qū)域。
17.根據(jù)前 述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，至少一行僅包括一個傳遞區(qū)域。
全文摘要
光學(xué)耦合系統(tǒng)包括-第一光學(xué)界面(25)，其包括第一組行；第二光學(xué)界面(26)，其包括以不同于第一間距的第二間距相互偏移開的第二組行，-第一和第二光束成形結(jié)構(gòu)(15，15’)，其構(gòu)造成將光學(xué)線路板和匹配的光學(xué)設(shè)備的光學(xué)界面光學(xué)耦合至光學(xué)耦合系統(tǒng)，反射裝置(141、142、143)，其用于偏移穿過光學(xué)耦合系統(tǒng)傳遞的光。
文檔編號G02B6/42GK103080801SQ201180042897
公開日2013年5月1日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者Y·斯特里科特, G·亞布雷, G·德勒斯貝克 申請人:Fci公司