一种基于聚合物光波导的光电转换印制板结构制造技术

本发明专利技术涉及一种基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，包括光模块和光电复合模块，所述的光模块至少包括壳体、安装在壳体内的印制板Ⅰ，安装在印制板Ⅰ上的激发器和/或探测器以及固定在壳体上的透镜Ⅰ；光电复合模块至少包括光电复合板、斜面镜和透镜Ⅱ，所述的光电复合板包括光波导板和印制板Ⅱ，光波导板与印制板Ⅱ粘接固定在一起；印制板Ⅱ与印制板Ⅰ之间通过连接器连接用于传输电信号给光模块供电。本发明专利技术在同一个光电复合板中可同时实现电信号和光信号的传输处理，不需要使用光缆和光纤连接器，减少了产品的零部件数量和产品的占用空间，为未来的光波导互连应用提供了一种新的解决方案。的解决方案。的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚合物光波导的光电转换印制板结构


[0001]本专利技术涉及光传播
，具体是一种基于聚合物光波导的光电转换印制板结构。

技术介绍

[0002]随着科学技术的高速发展，发送信息、获取信息的方式更加便捷，速度也更快。但巨大的通信数据量对信息传输系统的传输容量造成了非常大的挑战。如何提高数据传输速度和传输容量成为了亟待解决的重要难题，光通信的出现成为了解决这一问题的关键。光通信是现代通信系统的一个重要组成部分，在国民经济的各个领域都具有十分重要的地位。
[0003]光通信系统中包含光模块和光电转换模块，目前常规的光模块使用场景中，由印制板给光模块供电，光模块的光接口直接通过“光纤连接器
‑
光缆
‑
光纤连接器”连接到其他板卡进行信号处理。目前的技术需要使用光缆进行光信号传输，还需要使用光纤连接器，不仅零部件数量多，装配复杂，后期维修维护费用也很高，而且占用空间也很大，同时，光缆传输也会造成一定的光损耗。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，采用双透镜结构使光信号在光模块和光电复合模块中进行传输，不需要使用光缆和光纤连接器；在光电复合板上开设的凹槽中放置斜面镜，光模块中的激发器发出的光束经过双透镜进入斜面镜，经过斜面镜的反射使光束进入光波导芯层中，实现光信号转向和传输，为未来的光波导互连应用提供了一种新的解决方案。
[0005]本专利技术具体是通过以下技术方案来实现的，依据本专利技术提出的一种基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，主要包括光模块和光电复合模块，所述的光模块至少包括壳体、安装在壳体内的印制板Ⅰ，安装在印制板Ⅰ上的激发器和/或探测器以及固定在壳体上的透镜Ⅰ；光电复合模块至少包括光电复合板、斜面镜和透镜Ⅱ，所述的光电复合板包括光波导板和印制板Ⅱ，光波导板与印制板Ⅱ粘接固定在一起；印制板Ⅱ与印制板Ⅰ之间通过连接器连接用于传输电信号给光模块供电。
[0006]本专利技术通过以上技术方案实现了一种基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，采用双透镜结构和斜面镜使光信号在光模块和光电复合模块中进行传输和转向，不需要使用光缆和光纤连接器，减少了产品的零部件数量和产品的占用空间，降低了后期维修维护费用。使光路对于距离不会过于敏感，同时还可以消除印制板板厚公差的影响，有利于产品的工程化应用。光电复合板中的印制板Ⅱ与光模块中的印制板Ⅰ连接进行电信号传输，使得在同一个光电复合板中可以同时实现电信号和光信号的传输处理以及光电信号的相互转换。
[0007]前述的基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，所述的光波导板从下到上依次
包括波导基板、波导下包层、波导芯层和波导上包层；印制板Ⅱ粘接固定在波导上包层一侧，波导上包层的另一侧是波导芯层；印制板Ⅱ上设有开口，透镜Ⅱ嵌在印制板Ⅱ的开口中并粘接固定在波导上包层一侧。
[0008]进一步地，所述光波导板上设置有凹槽，凹槽的底部开在波导基板上，凹槽的侧壁至少露出波导上包层、波导芯层和波导下包层，斜面镜粘接固定在凹槽底部。
[0009]本专利技术通过以上结构在光波导板上内置斜面镜，避免了现有光刻法在波导板上刻出45
°
斜面实现光束转向带来的斜面粗糙度高、光损耗增加、返修困难，成本高的缺陷。
[0010]前述的基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，所述斜面镜的横截面为梯形，梯形斜边与底边之间的夹角为45
°
，斜面镜倾斜的一面作为光反射面朝向透镜Ⅱ和需要接收反射光或者需要发射光的凹槽侧面的波导芯层。
[0011]通过以上方案使得光束经过双透镜后发射到斜面镜的光反射面上，经过斜面镜反射使光束进入波导芯层，实现光信号传输和转向。
[0012]前述的基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，所述透镜Ⅰ和透镜Ⅱ设置在斜面镜、激光器和/或探测器之间，透镜Ⅰ和透镜Ⅱ相对设置且两者的中轴线重合，透镜Ⅰ凸出的一面朝向激光器和/或探测器，透镜Ⅱ凸出的一面朝向斜面镜的光反射面。
[0013]上述方案使得光束在双透镜之间为准平行光，使光路对于距离不会过于敏感，同时还可以消除印制板板厚公差的影响，有利于产品的工程化应用。
[0014]进一步地，可以采用热风回流工艺增加凹槽侧壁的光滑度，热风回流的温度为200℃
‑
300℃，时间为10
‑
30s。
[0015]通过以上热风回流处理增加凹槽侧面的平整度和光滑度，降低波导侧面的粗糙度，降低光损耗。
[0016]进一步地，斜面镜可以提前进行优化处理，优化处理至少包括对斜面镜进行镀膜和检测。镀膜可以镀增反膜或金膜，以增加斜面镜光反射面的反射率；对斜面镜的检测采用3D轮廓仪或超景深显微镜，检测斜面镜的粗糙度、平整度和光洁度，保证斜面镜光发射面的质量和粗糙度。
[0017]通过以上方案可以在外部事先对斜面镜进行优化处理，然后再固定到凹槽中进行光反射，一旦优化处理不好，直接更换新的斜面镜或者维修，对整个光波导板没有影响，在一定程度上降低了成本。
[0018]本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本专利技术一种基于聚合物光波导的光电转换印制板结构可达到相当的技术进步性及实用性，并具有广泛的利用价值，其至少具有下列优点：
[0019](1)本专利技术在光模块和光电复合模块中各设置一个透镜，通过双透镜结构使光信号在光模块和光电复合板之间进行准直传输，不需要使用光缆和光纤连接器，减少了产品的零部件数量，降低了后期维修维护费用，而且在很大程度上减少了产品的占用空间。采用双透镜结构使光束准直对于距离不会过于敏感，同时还可以消除印制板板厚公差的影响，有利于产品的工程化应用。
[0020](2)本专利技术在光电复合板上开设凹槽，在凹槽中放置斜面镜，光模块中的激发器发出的光束经过双透镜进入斜面镜，经过斜面镜的反射使光束进入光波导芯层中，实现光信号转向和传输。光电复合板中的印制板Ⅱ与光模块中的印制板Ⅰ连接进行电信号传输，使得
在同一个光电复合板中可以同时实现电信号和光信号的传输处理以及光电信号的相互转换。
[0021](3)本专利技术可以根据光束转向的角度具体设计凹槽的深度以及斜面镜的高度，并根据光束转向的角度确定斜面镜在凹槽中固定的位置。可以采用自动贴片设备进行加工生产，有利于批量生产，提高生产效率。需要返修时，只需要把斜面镜取下返修，不需要将整个光波导板进行返修，因此在一定程度上降低了成本。
[0022]本专利技术通过以上方案实现了一种基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，为未来的光波导互连应用提供了一种新的解决方案。
[0023]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，包括光模块和光电复合模块，其特征在于所述的光模块至少包括壳体(1)、安装在壳体内的印制板Ⅰ(2)，安装在印制板Ⅰ上的激发器(3)和/或探测器(4)以及固定在壳体上的透镜Ⅰ(5)；光电复合模块至少包括光电复合板、斜面镜(6)和透镜Ⅱ(7)，所述的光电复合板包括光波导板和印制板Ⅱ(8)，光波导板与印制板Ⅱ固定在一起；印制板Ⅱ与印制板Ⅰ之间通过连接器连接用于传输电信号给光模块供电。2.如权利要求1所述的基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，其特征在于光波导板从下到上依次包括波导基板(9)、波导下包层(10)、波导芯层(11)和波导上包层(12)；印制板Ⅱ固定在波导上包层一侧，波导上包层的另一侧是波导芯层；印制板Ⅱ上设有开口，透镜Ⅱ嵌在印制板Ⅱ的开口中并固定在波导上包层一侧。3.如权利要求2所述的基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，其特征在于光波导板上设置有凹槽，凹槽的底部开在波导基板上，凹槽的侧壁至少露出波导上包层、波导芯层和波导下包层，斜面镜固定在凹槽底部。4.如权利要求2所述的基于聚合物光波导的光电转换印制板结构，其特征在于斜面镜的横截面为梯形，梯形斜边与底边...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建设，刘保卫，张磊，王刚，韩道森，朱国宜，赵静轩，王楠楠，
申请(专利权)人：中航光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：