中介层制造技术

一种光学子组件，包括：(a)中介层，其具有第一和第二相反侧并限定从第一相反侧延伸到第二相反侧的对准孔口，中介层限定具有触点的迹线；(b)具有第一光轴的光纤，所述光纤被保持为使得第一光轴定位为基本正交于第一和第二相反侧；(c)至少一个光学部件，其安装到第二相反侧并电连接到所述触点的至少一部分，所述至少一个光学部件具有与所述第一光轴重合的第二光轴；以及(d)电路板，其构造成接收中介层，使得中介层与电路板基本正交，并且第一光轴与电路板基本平行，电路板电连接至触点的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
中介层
本文的主题总体上涉及光纤中介层(interposer)，并且更具体地，涉及具有用于被动对准、直接光耦合和集成电子器件的光学特征的中介层。
技术介绍
光纤被用于各种各样的应用中。由于光传输系统可提供的高可靠性和大带宽，使用光纤作为传输数字数据(包括语音数据)的介质变得越来越普遍。这些系统的基础是用于传输和/或接收光学信号的光学子组件(OSA)。持续需要为OSA提供简化的平台，以简化光学器件并促进被动对准，同时提高光学性能。本专利技术尤其满足了这种需求。
技术实现思路
以下给出了本专利技术的简化的
技术实现思路
，以便提供对本专利技术某些方面的基本理解。该
技术实现思路
不是本专利技术的广泛概述。其无意于标识本专利技术的关键/重要元素或描绘本专利技术的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本专利技术的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在一个实施例中，本专利技术涉及一种光学子组件，该光学子组件包括：(a)中介层，其具有第一和第二相反侧并限定从第一相反侧延伸到第二相反侧的至少一个对准孔口，该中介层限定具有第一、第二和第三触点的迹线，第一触点被构造为用于电连接到至少一个光学部件，第二触点被构造为用于电连接到至少一个芯片，以及第三触点被构造为用于电连接到电路板；(b)至少一个具有第一光轴的光纤，该光纤被保持为使得第一光轴基本上正交于第一和第二相反侧；(c)至少一个光学部件，其安装到第二相反侧并电连接到第一触点的至少一部分，至少一个光学部件具有与第一光轴重合的第二光轴；(d)用于操作至少一个光学部件的至少一个芯片，该至少一个芯片安装在第一或第二相反侧上并且电连接到第二触点的至少一部分；(e)电路板，其被构造为接收中介层，使得中介层基本上正交于电路板，电路板电连接到第三触点的至少一部分。在另一实施例中，光学子组件包括：(a)中介层，其具有第一和第二相反侧并限定从第一相反侧延伸到第二相反侧延伸的对准孔口，该中介层限定具有触点的迹线；(b)具有第一光轴的光纤，该光纤被保持为使得第一光轴定位成基本正交于第一和第二相反侧；(c)至少一个光学部件，其安装到第二相反侧并电连接到触点的至少一部分，该至少一个光学部件具有与第一光轴重合的第二光轴；以及(d)电路板，其被构造为接收中介层，使得中介层与该电路板基本正交，并且第一光轴与该电路板基本平行，该电路板电连接至触点的至少一部分。附图说明图1示出了本专利技术的中介层的一个实施例，该中介层包括光纤短截线和构造为接收套圈的光学连接器；图2A-2C示出了本专利技术的中介层的迹线布局的各个实施例；图3示出了封装在插头中的本专利技术的中介层的一个实施例；图4示出了本专利技术的插头实施例以及用于接收插头的插座；图5示出了图4的插头的底侧；图6比较了涉及潜望镜光学系统的现有技术OSA之间的光学连接和包括本专利技术的中介层的OSA之间的光学连接；图7示出了本专利技术的中介层的另一实施例，其包括轴向对准的光学部件；图8示出了图7的中介层之间的光学连接；图9示出了图7的中介层实施例的分解图；图10示出了制备图1的中介层的一个实施例。具体实施方式参考图1，示出了本专利技术的光学子组件(OSA)100的一个实施例。OSA100包括具有第一光轴107和中介层101的光纤104。中介层具有第一和第二相反(例如，平行)侧101a，101b，并且限定从第一相反侧延伸至第二相反的对准孔口103。在一个实施例中，对准孔口103接收光纤并保持光纤，使得第一光轴107垂直于第一和第二相反侧定位。中介层还限定了具有第一、第二和第三触点202a，202c，202b的迹线102(见图2A-2C)。参照图2A-2C，第一触点202a被构造用于连接至光学部件，并且在一个实施例中，在第二相反侧上围绕对准孔口的周边222布置。第二触点202c被构造为用于连接至芯片，并且在一个实施例中，被布置在中介层的内部。第三触点202b被构造用于连接至电路板，并且在一个实施例中，围绕中介层的周边223设置。OSA还包括至少一个光学部件106，其安装到第二相反侧并电连接到第一触点的至少一部分。光学部件具有与光纤的第一光轴107重合的第二光轴108。光纤104直接与至少一个光学部件106光学耦合。参考图2C，OSA包括另外的至少一个芯片221，用于操作至少一个光学部件220(图1中的106)。芯片安装在第一或第二相反侧上，并且电连接到第二触点的至少一部分。应当理解，尽管第二触点202c被描绘在中介层的第二相反侧上，但是如果芯片被安装在第一相反侧上，则第二触点的至少一部分将被设置在第一相反侧上。另外，在这样的实施例中，中介层可以包括用于在第一和第二相反侧之间连接迹线的通孔。下面结合所选的替代实施例更详细地描述OSA。本公开的OSA的重要元件是中介层。中介层用作光学、光电和电气部件的基板，并提供互连以光学和/或电互连光学/光电/电气部件。尽管在特定实施例中第一和第二相反侧是平行的，但是在其他实施例中，第一和第二相反侧可以是不平行的。中介层应该是刚性的，以支撑光学和电气部件，并能够易于机械加工或蚀刻。在一实施例中，中介层包括绝缘材料以隔离设置在其上的电迹线和触点。在一个实施例中，中介层包括陶瓷或玻璃。替代地，中介层可以包括诸如硅的半导体。在一个实施例中，中介层包括一种材料，该材料具有与光学部件和设置在其上的芯片基本上相同的膨胀系数(COE)。(硅和陶瓷具有相似的COE。)通过使中介层的COE与安装在其上的部件相匹配，OSA可以在很宽的温度范围内保持稳定。这在可能需要对OSA进行灭菌的应用(例如医疗应用)中特别有利。中介层的一个实施例的一个特征是对准孔口，以对准光纤，使得光纤的光轴精确地定位在中介层中，并且基本上正交于/垂直于中介层。如本文所使用的，术语基本正交/垂直是指大约90°，而不是精确地90°，而是例如大约90°+/-5°。在一个实施例中，孔口被构造成将光纤相对于中介层保持在精确的位置，从而促进光纤相对于光学部件的被动对准。通常优选被动(passive)对准，因为它有利于可制造性(与主动对准相反，主动对准需要给光学部件增能，然后对准光学部件以优化光学耦合)。对准孔口可以具有不同的实施例。例如，在图2A中，中介层被示出为具有用于对准光纤的V形槽204a。众所周知，V形槽可为具有圆形横截面的光学元件(例如光纤)提供精确的对准。参考图2B，示出了替代实施例，其中对准孔口是钻孔204b。尽管本文公开了V形槽和钻孔，但是应该理解，可以使用其他对准孔口构造，包括例如提供与光纤至少三个接触点的任何多边形形状(例如，正方形孔口、六角孔口等)。在另一个实施例中，对准孔口被构造为套圈接收器或容座，以接收包含光纤的插头。在一个实施例中，中介层的第一相反侧可以包括用于与插头机械地相互接合的结构。尽管未示出，但是这种构造可以包括诸如图1所示(并且在下文中描述)的套圈接收器118和包括套圈的连接器，光纤从套圈突出以被接收在对准孔口中。可替代地，孔口可以被构造成接收包含光纤的套圈。鉴于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学子组件(100)，包括：/n中介层，具有第一相反侧和第二相反侧并限定从第一相反侧延伸到第二相反侧的至少一个对准孔口，中介层限定具有第一、第二和第三触点(202a，202c，202b)的迹线(102)，第一触点(202a)被构造为用于电连接到至少一个光学部件，第二触点(202c)被构造为用于电连接到至少一个芯片，以及第三触点(202b)被构造为用于电连接到电路板；/n至少一根光纤(104)，具有第一光轴(107)，光纤(104)被保持为使得第一光轴(107)定位为基本正交于第一相反侧和第二相反侧；/n至少一个光学部件，安装到第二相反侧并电连接到第一触点(202a)的至少一部分，至少一个光学部件具有与第一光轴(107)重合的第二光轴(108)；/n至少一个芯片，用于操作至少一个光学部件，至少一个芯片安装在第一或第二相反侧上并且电连接到第二触点(202c)的至少一部分；和/n电路板，构造为接收中介层，使得中介层与电路板基本正交，电路板电连接至第三触点(202b)的至少一部分。/n

【技术特征摘要】
20190624 US 16/450,1891.一种光学子组件(100)，包括：
中介层，具有第一相反侧和第二相反侧并限定从第一相反侧延伸到第二相反侧的至少一个对准孔口，中介层限定具有第一、第二和第三触点(202a，202c，202b)的迹线(102)，第一触点(202a)被构造为用于电连接到至少一个光学部件，第二触点(202c)被构造为用于电连接到至少一个芯片，以及第三触点(202b)被构造为用于电连接到电路板；
至少一根光纤(104)，具有第一光轴(107)，光纤(104)被保持为使得第一光轴(107)定位为基本正交于第一相反侧和第二相反侧；
至少一个光学部件，安装到第二相反侧并电连接到第一触点(202a)的至少一部分，至少一个光学部件具有与第一光轴(107)重合的第二光轴(108)；
至少一个芯片，用于操作至少一个光学部件，至少一个芯片安装在第一或第二相反侧上并且电连接到第二触点(202c)的至少一部分；和
电路板，构造为接收中介层，使得中介层与电路板基本正交，电路板电连接至第三触点(202b)的至少一部分。


2.根据权利要求1所述的光学子组件(100)，其中，至少一根光纤(104)至少部分地设置在对准孔口中。


3.根据权利要求2所述的光学子组件(100)，其中，光纤(104)是光纤短截线。


4.根据权利要求3所述的光学子组件(100)，其中，光纤短截线与第一和第二相反侧齐平。


5.根据权利要求4所述的光学子组件(100)，其中，中介层包括设置在第一相反侧上的套圈接收固定装置，该套圈接收固定装置具有与第一光轴(107)重合的轴线并且被构造为接收包含端接的光纤的套圈，以使端接的光纤与光纤短截线光学耦合。


6.根据权利要求2所述的光学子组件(100)，其中，光纤(104)被包含在套圈中，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：A多雷斯泰因，JN图因，RW斯敏克，
申请(专利权)人：泰科电子连接荷兰公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL