一种用于多通道并行光耦合的光互连结构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于多通道并行光耦合的光互连结构，用于提高光耦合的精度和效率并简化制作工艺。该光互连结构，包括：光纤阵列，光纤插芯，微透镜阵列，以及，连接头；所述光纤阵列包括多条光纤，所述光纤插芯包括多个插芯孔，所述微透镜阵列包括多个微透镜，所述多条光纤插入所述光纤插芯的多个插芯孔中，所述多个微透镜与所述光纤插芯的多个插芯孔一一对应设置，所述连接头设有位于两端的两个台阶孔以及连通所述两个台阶孔的通孔，所述光纤插芯和所述微透镜阵列分别插接到所述两个台阶孔中。

An optical interconnection structure for multi-channel parallel optical coupling

The invention discloses an optical interconnection structure used for multi-channel parallel optical coupling, which is used to improve the precision and efficiency of optical coupling and simplify the manufacturing process. Including the optical interconnection structure, fiber array, fiber ferrule, micro lens array, and connecting head; the optical fiber array includes a plurality of optical fibers, the fiber insertion core comprises a plurality of mortise holes, the micro lens array includes a plurality of microlenses, the plurality of optical fibers inserted into the fiber insert a plurality of mortise holes, a plurality of micro lens, and the plurality of core inserting hole fiber ferrule arranged corresponding to the through hole, the connecting head is provided with two holes located at both ends and communicated with the two step hole, the optical fiber ferrule and the the micro lens array are respectively inserted into the hole in two steps.

【技术实现步骤摘要】
一种用于多通道并行光耦合的光互连结构
本专利技术涉及光通信
，具体涉及一种用于多通道并行光耦合的光互连结构。
技术介绍
随着高速高密度大容量通信的要求，单通道传输的信息量远远满足不了人们日益增长的对数据的需求量，因此在光通信领域，高速多通道并行光收发组件应用而生，由此也诞生了用于高速多通道并行光耦合互连的结构。现有技术中，一种结构是用双层基板固定光纤阵列，首先将光纤阵列中的多根光纤并列放置在下基板上开设的多条平行的V型槽或者U型槽内，再用上基板固定。实践发现，上述双基板固定结构采用V型槽或者U型槽定位，精度比较难以控制，且光纤被夹在上、下基板之间形成了对光耦合的阻碍，影响光耦合效率。而且，现有技术中，通常将光纤阵列与芯片直接耦合，其光学容差较小，对设备精度要求较高，耦合效率低下。另外，现有技术中还有一些结构需要将光纤端面研磨成45度角对光路进行转折，制作工艺复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种用于多通道并行光耦合的光互连结构，用于提高光耦合的精度和效率并简化制作工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种用于多通道并行光耦合的光互连结构，包括：光纤阵列，光纤插芯，微透镜阵列，以及，连接头；所述光纤阵列包括多条光纤，所述光纤插芯包括多个插芯孔，所述微透镜阵列包括多个微透镜，所述多条光纤插入所述多个插芯孔中，所述多个微透镜与所述多个插芯孔一一对应设置，所述连接头设有位于两端的两个台阶孔以及连通所述两个台阶孔的通孔，所述光纤插芯和所述微透镜阵列分别插接到所述两个台阶孔中。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例技术方案取得了以下技术效果：1.光纤阵列插入到光纤插芯中，用光纤插芯固定方式取代了传统的双基板和V型槽或者U型槽的固定方式，提高了光纤的安装精度，且避免光纤被挤压，可以有效提高光耦合的效率；2.增加了微透镜阵列结构，这样，与芯片耦合时微透镜阵列位于光纤阵列与芯片之间，后两者不再是直接耦合，这样可以提高光学容差，降低对光互连结构的精度要求，有效提高光耦合效率。3.不需要将光纤端面加工形成特殊角度的光平面，如45°，只需要按照正常的跳线研磨步骤进行研磨即可，制作工艺简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例提供的用于多通道并行光耦合的光互连结构的示意图；图2是是光纤阵列的结构示意图；图3是光纤插芯的结构示意图；图4a和图4b分别是微透镜阵列的正视图和侧视图；图5a、5b、5c和5d分别是连接头的立体图，正视图，俯视图，以及侧视图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。请参考图1，本专利技术实施例提供一种用于多通道并行光耦合的光互连结构，可包括以下组件：光纤阵列10，光纤插芯20，微透镜阵列30，以及，连接头40。如图2所示，是光纤阵列10的结构示意图；如图3所示，是光纤插芯20的结构示意图；如图4a和图4b所示，分别是微透镜阵列30的正视图和侧视图；如图5a、5b、5c和5d所示，分别是所述连接头40的立体图，正视图，俯视图，以及侧视图。其中，所述光纤阵列10包括多条光纤101，所述光纤插芯20包括多个插芯孔，所述微透镜阵列30包括多个微透镜301，所述多条光纤101插入所述多个插芯孔中，所述多个微透镜301与所述多个插芯孔一一对应设置，所述连接头40设有位于两端的两个台阶孔41以及连通所述两个台阶孔的通孔42，所述光纤插芯20和所述微透镜阵列30分别插接到所述两个台阶孔41中。所述两个台阶孔41包括用于连接所述光纤插芯20的第一台阶孔411，和用于连接所述微透镜阵列30的第二台阶孔422，鉴于所述光纤插芯20和所述微透镜阵列30的尺寸不同，所述第一台阶孔411和所述第二台阶孔422的尺寸，包括深度或者说长度，有所不同，具体取值按照实际应用场景需要确定。需要注意的是，微透镜阵列30粘合固定时是位于连接头40的内部，因此，图1中用虚线表示；多条光纤101也是位于内部，也用虚线表示。优选的实施方式中，所述多条光纤101，所述多个插芯孔和所述多个微透镜301均为1×N设置，N等于12或4或8或24或48；所述光纤101的端面角度为0°或者8°。当端面成斜八度的时候，回波损耗会比平面的更高，在应用于不同的场景时，可以选择采用0°或者8°。其它实施方式中，所述多条光纤101，所述多个插芯孔和所述多个微透镜301也可以采用为2×N，或3×N等方式设置，甚至还可以采用其它布局方式，对此本文中不予限制。另外，在一些特别的应用场景中，所述N的取值也可以不限于上述的12或4或8或24或48。本文中，以采用1×N设置为例进行说明。优选的，所述微透镜阵列30到所述光纤101的端面的距离为所述微透镜301的焦距，能提高外入光线到光纤阵列10的耦合效率。本专利技术一些实施例中，所述光纤阵列10和所述光纤插芯20，所述光纤插芯20和所述连接头40，以及所述微透镜阵列30和所述连接头40，可以分别采用热固型环氧树脂胶粘结固定，例如可以具体采用353ND胶进行固定。应用中可以采用353ND胶固定后，放入烘箱中，进行热固化。请参考图2，所述光纤阵列10，可采用1×N布局，即在同一平面上，设置N条光纤。可选的，该光纤阵列10可以是成品带状光纤，或者，也可以为散状光纤构成的带状光纤。带状光纤的用于连接所述光纤插芯20的一端需要进行预处理，剥离出一根根的散状光纤101，以便能够插入光纤插芯20的插芯孔中，插好之后，光纤阵列10固定在光纤插芯20中。一些实施例中，所述光纤插芯20上可设置有导针202。请参考图3，一些实施例中，所述光纤插芯20具体可以为标准连接器MT插芯（简称MT插芯），例如包括12个插芯孔的MT插芯；其中，固定于MT插芯中的带状光纤先穿插在MT插芯中，由于插芯孔及其相邻插芯孔间距定位精度很高，因此能很好的保证带状光纤的定位精度。MT插芯可以在外层亦涂覆一层353ND胶，然后固定在连接头40中。一种应用场景中，所述标准连接器MT插芯中的插芯孔的直径为125微米，间距为250微米；相应的，所述微透镜阵列30中的微透镜301的直径为125微米，间距为250微米。如上文所述，固定于MT插芯中的带状光纤的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多通道并行光耦合的光互连结构，其特征在于，包括：光纤阵列，光纤插芯，微透镜阵列，以及，连接头；所述光纤阵列包括多条光纤，所述光纤插芯包括多个插芯孔，所述微透镜阵列包括多个微透镜，所述多条光纤插入所述多个插芯孔中，所述多个微透镜与所述多个插芯孔一一对应设置，所述连接头设有位于两端的两个台阶孔以及连通所述两个台阶孔的通孔，所述光纤插芯和所述微透镜阵列分别插接到所述两个台阶孔中。

【技术特征摘要】
1.一种用于多通道并行光耦合的光互连结构，其特征在于，包括：光纤阵列，光纤插芯，微透镜阵列，以及，连接头；所述光纤阵列包括多条光纤，所述光纤插芯包括多个插芯孔，所述微透镜阵列包括多个微透镜，所述多条光纤插入所述多个插芯孔中，所述多个微透镜与所述多个插芯孔一一对应设置，所述连接头设有位于两端的两个台阶孔以及连通所述两个台阶孔的通孔，所述光纤插芯和所述微透镜阵列分别插接到所述两个台阶孔中。2.根据权利要求1所述的光互连结构，其特征在于，所述多条光纤，所述多个插芯孔和所述多个微透镜均为1×N设置，N等于12或4或8或24或48；所述光纤的端面角度为0°或者8°。3.根据权利要求2所述的光互连结构，其特征在于，所述光纤插芯具体为包括12个插芯孔的标准连接器MT插芯；所述标准连接器MT插芯中的插芯孔的直径为125微米，间距为250微米；相应的，所述微透镜阵列中的微透镜的直径为125微米，间距为250微米；所述标准连接器MT插芯中插入的12条光纤中，用于与PD阵列耦合的4条光纤的端面角度为0°，用于与VCSEL芯片阵列耦合的4条光纤的端面角度为8°。4.根据权利要求1所述的光互连结构，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇飞，王国栋，姚腾飞，贺可晓，蒋扬军，
申请(专利权)人：深南电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44